Скільки потрібно противаг? Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Схеми радіоелектронних та електротехнічних пристроїв

Скільки потрібно противаг? Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Антени КВ

Коментарі до статті

Вертикальні антени, що вимагають невеликої площі для встановлення, дуже популярні у короткохвильовиків. Однак їх ефективність істотно залежить від штучної "землі" - противаг. Загальна рекомендація "що їх більше, тим краще" прийнятна далеко не завжди. Стосовно противаг є дві принципово різні ситуації. Одна з них виникає, коли є можливість підняти антену досить високо і противаги віддалені від "землі" (дахи будівлі тощо). Це притаманно УКХ діапазонів. Тут число противаг, по суті, не є принциповим: від одного до трьох-чотирьох. У першому випадку (при одному вертикальному противазі) виходить просто вертикальний диполь. У другому - противаги встановлюють під деяким кутом до випромінювача, розміщуючи їх рівномірно по колу, щоб забезпечити кругову діаграму спрямованості. Але обидва варіанти поєднує те, що вплив "землі" на роботу противаг несуттєвий.

Інша річ, якщо противаги доводиться розташовувати дуже близько до "землі". Ця звичайна ситуація на КВ діапазонах, коли противаги знаходяться від "землі" на відстані істотно меншому, ніж довжина хвилі. Недостатнє їх число призведе до значних втрат у погано провідній "землі" (ґрунті, даху будівлі і т. д.) і відповідно до помітного зменшення ККД антени.

Аналіз необхідного в даному випадку числа противаг провів свого часу W2FMI (Jerry Sevick. Short Ground-Radial System for Short Verticals. - QST, 1978, April, p. 18). З результатів аналізу випливають два висновки. По-перше, при даному числі противаг існує межа для їх довжини, перевищення якого вже не призводить до підвищення ефективності противаг.

По-друге, при даній довжині противаг є межа для їх числа, перевищення якого також не сприяє підвищенню ефективності. Поняття "межа", яке фігурує у цих висновках, досить розмите - коефіцієнт корисної дії плавно змінюється в залежності від числа противаг та їх довжини.

Розвиваючи названі вище положення, що випливають із роботи W2FMI, G3SEK запропонував (John White. In Practice. - RadCom. 1999, February, p. 45) простий практичний критерій для визначення довжини та числа противаг, який об'єднує обидва висновки W2FMI в одному співвідношенні. За його оцінками довжина противаг та їх число повинні бути такими, щоб відстань між кінцями противаг (див. рисунок) було kл, причому значення k може лежати в межах 0,02...0,05. Якщо k більше 0,05 втрати будуть значними. Зменшення k до 0,02 реально покращує ККД антени. Проте подальше зменшення k помітного ефекту не дає.

Скільки потрібно противаг?

В описах багатьох антен фігурують "резонансні" противаги довжиною л/4, розташовані на невеликій висоті над дахом. Виходячи з критерію G3SEK, можна стверджувати, що такі противаги стануть ефективними, якщо їх число буде не менше 30. Усі наведені вище співвідношення справедливі для противаг, що мають однакову довжину.

Співвідношення, про які йдеться в цьому матеріалі, визначають розумні межі для комбінації "кількість противаг - довжина противаг". Очевидно, що за умови виконання цих співвідношень найкращою з двох систем для даної антени буде все-таки та з них, що має більшу довжину противаг.

Ця публікація ("Радіо", 1999, № 6) викликала інтерес читачів журналу, оскільки антена GP користується незмінною популярністю у короткохвильовиків. Наводимо більш докладну інформацію про результати, отримані W2FMI (Jerry Sevick. при дослідженні впливу числа противаг і їх довжини на ККД антени).

Йдеться про КВ антену, встановлену близько до землі (практично без щогли). У цих експериментах ґрунт під антеною за вимірюваннями W2FMI був "середнім", тобто мав провідність 15...30 мСм/м (великі значення відносяться до ґрунту після дощу, менші - до сухого). "Поганий" для антен після дощу, менші - до сухого). "Поганий" для антен вважається ґрунт, який має провідність менше 5 мСм/м (кам'янистий, пісок), а "дуже хороший" - близько 100. Залізобетонний дах сучасної будівлі, на жаль, швидше за все, відноситься до "поганого ґрунту".

На рис.1 наведена отримана W2FMI залежність вхідного опору антени на частоті резонансної від кількості противаг. Воно включає опір випромінювання (корисна частина) і опір втрат. Розрахункове значення вхідного опору для використаного W2FMI діаметра випромінювача та ідеальної (без втрат) "землі" було 35 Ом.

Скільки потрібно противаг?

Як видно із рис. 1, близьке до цього значення вхідного опору досягається лише за числі противаг більше 50. Іншими словами, при малому числі противаг помітна частина потужності передавача не випромінюється антеною, а в прямому сенсі йде в "землю". Для найбільш поширеного варіанта GP з трьома-чотирма противагами вхідний опір буде приблизно 70 Ом і, відповідно, ККД антени близько 50%.

З даних, наведених на рис. 1 також випливає, що довжина противаг не дуже сильно впливає на ККД антени.

Це питання W2FMI досліджував докладно. Результати вимірів показано на рис. 2 де наведена залежність ККД антени від числа противаг для трьох варіантів їх довжини - l/4, l/8 і l/16. Аналіз цих кривих дозволяє зробити кілька висновків.

Скільки потрібно противаг?

По-перше, чим довші противаги, тим вони, взагалі кажучи, ефективніші.

По-друге, при малому числі противаг їх довжина слабо впливає на ККД, тому зусилля і засоби, витрачені на виготовлення довгих противаг, можуть у цьому випадку не дати помітного результату.

По-третє, за певних умов короткі (менше l/4) противаги можуть забезпечувати таку ж ефективність антени, як і довгі.

Останнє пояснимо докладніше. З рис. 2 видно, що однакові ККД забезпечують чотири противаги довжиною l/4, п'ять-шість противаг довжиною l/8 і сім противаг довжиною l/16. Більш того, двадцять противаг довжиною l/16 забезпечують такий же ККД, як і вісім противаг довжиною l/4. А конструктивні переваги, які дає застосування коротких противаг (особливо низькочастотних діапазонах), очевидні.

Автор: Jerry Sevick

Дивіться інші статті розділу Антени КВ.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Шум транспорту затримує зростання пташенят 06.05.2024

Звуки, що оточують нас у сучасних містах, стають дедалі пронизливішими. Однак мало хто замислюється про те, як цей шум впливає на тваринний світ, особливо на таких ніжних створінь, як пташенята, які ще не вилупилися з яєць. Недавні дослідження проливають світло на цю проблему, вказуючи на серйозні наслідки для їхнього розвитку та виживання. Вчені виявили, що вплив транспортного шуму на пташенят зебрового діамантника може призвести до серйозних порушень у розвитку. Експерименти показали, що шумова забрудненість може суттєво затримувати їх вилуплення, а ті пташенята, які все ж таки з'являються на світ, стикаються з низкою здоровотворних проблем. Дослідники також виявили, що негативні наслідки шумового забруднення сягають і дорослого віку птахів. Зменшення шансів на розмноження та зниження плодючості говорять про довгострокові наслідки, які транспортний шум чинить на тваринний світ. Результати дослідження наголошують на необхідності ...>>

Бездротова колонка Samsung Music Frame HW-LS60D 06.05.2024

У світі сучасної технології звуку виробники прагнуть не тільки бездоганної якості звучання, але й поєднання функціональності з естетикою. Одним із останніх інноваційних кроків у цьому напрямку є нова бездротова акустична система Samsung Music Frame HW-LS60D, представлена на заході 2024 World of Samsung. Samsung HW-LS60D – це не просто акустична система, це мистецтво звуку у стилі рамки. Поєднання 6-динамічної системи з підтримкою Dolby Atmos та стильного дизайну у формі фоторамки робить цей продукт ідеальним доповненням до будь-якого інтер'єру. Нова колонка Samsung Music Frame оснащена сучасними технологіями, включаючи функцію адаптивного звуку, яка забезпечує чіткий діалог на будь-якому рівні гучності, а також автоматичну оптимізацію приміщення для насиченого звукового відтворення. За допомогою з'єднань Spotify, Tidal Hi-Fi і Bluetooth 5.2, а також інтеграцією з розумними помічниками, ця колонка готова задовольнити ...>>

Новий спосіб управління та маніпулювання оптичними сигналами 05.05.2024

Сучасний світ науки та технологій стрімко розвивається, і з кожним днем з'являються нові методи та технології, які відкривають перед нами нові перспективи у різних галузях. Однією з таких інновацій є розробка німецькими вченими нового способу керування оптичними сигналами, що може призвести до значного прогресу фотоніки. Нещодавні дослідження дозволили німецьким ученим створити регульовану хвильову пластину всередині хвилеводу із плавленого кремнезему. Цей метод, заснований на використанні рідкокристалічного шару, дозволяє ефективно змінювати поляризацію світла через хвилевід. Цей технологічний прорив відкриває нові перспективи розробки компактних і ефективних фотонних пристроїв, здатних обробляти великі обсяги даних. Електрооптичний контроль поляризації, що надається новим методом, може стати основою створення нового класу інтегрованих фотонних пристроїв. Це відкриває широкі можливості для застосування. ...>>

Випадкова новина з Архіву

Складаний смартфон Microsoft Surface Duo 2 24.09.2021

Корпорація Microsoft офіційно анонсувала свій доладний Android-смартфон другого покоління - Surface Duo 2. Новинка зберегла дизайн пристрою першого покоління. Натомість інженери покращили ті аспекти, які викликали нарікання.

Смартфон Microsoft Surface Duo 2 містить два 5,8-дюймові OLED-дисплеї з роздільною здатністю 1344х1892 пікселів і частотою оновлення 90 Гц. Шарнір, що використовується, дозволяє розкривати пристрій як книгу або встановлювати у вигляді намету. У сукупності два дисплеї Duo 2 мають діагональ 8,3 дюйми. Невеликий вигин дисплея дозволяє переглядати невелике зображення (час, сповіщення) у закритому стані. Екрани вкриті захисним склом Corning. Підтримується можливість використання цифрового пера серії Surface Pen, а версію Surface Slim Pen 2 можна прикріпити до бічної грані смартфона за допомогою магнітного кріплення.

Новинка несе на борту процесор Qualcomm Snapdragon 888 та підтримує зв'язок 5G. Ці показники були значно поліпшені проти попередником. Ще одними покращеннями стали підтримка NFC бездротової зарядки Qi. Місткість батареї не уточнюється, але її має бути достатньо "на весь день"

У моделі першого покоління була доступна лише одна камера. Версія Microsoft Surface Duo 2 отримала потрійний блок камери. Він включає 16-мегапіксельний стандартний ширококутний модуль із оптичною системою стабілізації зображення, 12-мегапіксельний надширококутний модуль та 12-мегапіксельний телефото модуль із оптичною системою стабілізації зображення.

Як операційна система використовується версія Android 11. Microsoft заявляє, що 150 ігор, включаючи Asphalt Legends 9, Modern Combat 5 і Dungeon Hunter 5, оптимізовані для використання одного екрана як контролер при перегляді самої гри на іншому екрані.

Новинка надійде у продаж із 5 жовтня за ціною $1499,99. На вибір користувачів будуть доступні білий та чорний варіанти виконання кольору корпусу.

Інші цікаві новини:

▪ Використання води для переробки акумуляторів

▪ Альтернатива переливанню крові

▪ SAMSUNG готує 0,85-дюймові НЖМД, TOSHIBA планує їх виробництво

▪ Пошук аксіонів ураганом темної матерії

▪ Розумний м'який матеріал

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Мистецтво відео. Добірка статей

▪ стаття Піти під вікна, бродити під віконцем. Крилатий вислів

▪ стаття Який актор у Білому сонці пустелі грав зі справжньою кров'ю замість гриму і чому? Детальна відповідь

▪ стаття Гектограф. Дитяча наукова лабораторія

▪ стаття Обробка старої гуми. Прості рецепти та поради

▪ стаття Збільшення чутливості приймача. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт