|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ Лехерова лінія. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки
Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Початківцю радіоаматору У електроніці Лехеровими лініями чи Лехеровой системою називаються пари паралельних проводів чи стрижнів, з допомогою яких вимірюють довжину радіохвиль переважно на УВЧ і НВЧ діапазонах. Ці дроти утворюють коротку збалансовану лінію передачі. При підключенні до джерела високочастотної енергії, наприклад, радіопередавача, радіохвилі утворюють стоячі хвилі по всій довжині лінії передачі. Пересуваючи струмопровідну перемичку (місток), що з'єднує коротко обидва проводи системи, можна фізично виміряти довжину хвилі. Австрійський фізик Ернст Лехер, удосконалюючи методи, які використовували Олівер Лодж і Генріх Герц, розробив приблизно в 1888 році свій метод вимірювання довжини хвилі. Сьогодні доступні більш досконалі методи вимірювання частоти, і Лехерова лінія в даний час найчастіше використовуються як елементи схеми при використанні у високочастотному обладнанні, наприклад, в телевізорах, Лехерова лінія використовується як резонансні контури, у вузькосмугових фільтрах і пристроях узгодження імпедансів. Вона використовуються на частотах, що лежать між КВ/УКХ діапазонами, де використовуються зосереджені компоненти, і на діапазонах УВЧ/НВЧ, де застосовуються об'ємні резонатори. Вимірювання довжини хвилі Лінія Лехера є парою паралельних неізольованих проводів або стрижнів, що знаходяться на фіксованій відстані один від одного. Відстань між провідниками не є критичною, але вона повинна становити невелику частину довжини хвилі. Ця відстань може знаходитися в межах від сантиметра до 10 см і більше. Довжина проводів залежить від довжини хвилі, що діє; лінії, які використовуються для вимірювань, мають довжину, як правило, у кілька разів більшу за вимірювану довжину хвилі. Рівномірна відстань між проводами робить із них лінії передачі, що передають радіохвилі з постійною швидкістю, дуже близькою до швидкості світла. Один кінець лінії з'єднаний з джерелом сигналу ВЧ, наприклад, з виходом радіопередавача. Інший кінець лінії з'єднаний коротко через рухомий провідник. Ця замикаюча перемичка відбиває хвилі. Відбиті від короткозамкнутого кінця лінії хвилі взаємодіють з хвилями, що приходять, створюючи синусоїдальні стоячі хвилі напруги і струму на лінії. Напруга падає до нуля у вузлах, розташованих на відстані, кратній половині довжини хвилі від кінця лінії. Максимуми напруги, звані пучностями, розташовані на півдорозі між вузлами. Тому довжина хвилі може бути визначена шляхом знаходження двох послідовних вузлів (або пучностей) і вимірювання відстані між ними, яку потрібно помножити на два. Частота F може бути розрахована, якщо відома довжина хвилі та її швидкість, і якщо відома швидкість світла C: F = C/λ Для вимірювань зазвичай використовуються вузли, так як вони проявляються гостріше, ніж пучності, відповідно і точність вимірювань буде вищою. Пошук вузлів Для пошуку вузлів застосовуються два методи. Один з них полягає у використанні індикаторів напруги, таких як вольтметр ВЧ або простий лампочки розжарювання, прикріпленої до пари контактів, що ковзають вгору і вниз по проводах. Коли лампочка досягає вузла, напруга між проводами стає рівною нулю, тому лампа гасне. Одним із недоліків цього методу є те, що індикатор може впливати на хвилю стоячи на лінії, що призводить до її перевідображення. Щоб запобігти цьому, необхідно використовувати індикатор із високим вхідним опором; звичайна лампа розжарювання надто низькоомна. Лехер та інші дослідники використовували довгі тонкі трубки Гейслера (рис. 1.), Скляна колба яких містилася безпосередньо на лінію. У старих передавачах висока напруга збуджувала тліючий розряд у газі. Нині часто використовують невеликі неонові лампи. Одна з проблем з використанням ламп тліючого розряду є їхня висока напруга запалювання, що ускладнює точну локалізацію мінімальної напруги. У точних вимірювачах довжини хвилі використовують вольтметр ВЧ. Інший метод використовується для пошуку вузлів полягає в переміщенні замикаючого містка вздовж лінії та вимірюванні ВЧ струму, що протікає в лінії за допомогою ВЧ амперметра, включеного в лінію фідерну. Струм у Лехеровій лінії, як і напруга, утворює стоячі хвилі з вузлами (точки мінімального струму) через кожну половину довжини хвилі. Так як лінія являє собою імпеданс для живлення джерела ВЧ енергії, і цей імпеданс змінюється в залежності від довжини лінії. Коли вузол струму розташований на початку лінії, то струм, який споживається від джерела, буде мінімальним, що і покаже амперметр. Якщо рухати замикаючий місток далі по лінії і відзначити два місця з мінімальним струмом, то відстань між цими двома мінімумами і дорівнюватиме половині довжини хвилі.
Радіохвилі, створювані генератором на основі розрядника Герца (на малюнку праворуч) рухаються вздовж паралельних проводів. Проводи замкнуті між собою (на малюнку з лівого боку), хвилі, що відбиваються, біжать назад по проводах у бік генератора, створюючи стоячі хвилі напруги вздовж лінії. Напруга прагне нуля у вузлами, розташованих з відривом, кратному половині довжини хвилі від кінця лінії. Вузли були знайдені шляхом переміщення трубки Гейслера - маленької трубки тліючого розряду, типу неонової лампи, вздовж лінії (дві з цих ламп їх показані на малюнку). Висока напруга на лінії змушує слухавку світитися. Коли трубка досягає вузла, то напруга прагне нуля, і трубка гасне. Виміряна відстань між двома сусідніми вузлами множиться на два, що дає довжину хвилі. На малюнку лінія показана укороченою; на самому довжину лінії була 6 метрів. Радіохвилі, вироблені геенратором, лежали в УКХ-діапазоні і мали довжину хвилі кілька метрів. На вставці показані типи труб Гейслера використовуватися з Lecher ліній. Конструкція Головна привабливість лінії Лехера полягає в тому, що за її допомогою можна виміряти частоту без використання складної електроніки, і лінія може бути легко зібрана із простих матеріалів, що продаються у звичайному магазині. Лехерова лінія для вимірювання довжини хвилі зазвичай будується на каркасі, на якому жорстко кріпляться горизонтально розташовані провідники, якими пересувається замикаючий місток або індикатор, і вимірювальної шкали, за якою визначається відстань між вузлами. Каркас, як правило, виготовлений з непровідних матеріалів, таких як дерево, тому що будь-які об'єкти поблизу лінії можуть порушувати режим стоячої хвилі. У багатьох відношеннях лінія Лехера є електричною версією експерименту із трубкою Кундта, яка використовується для вимірювання довжини звукових хвиль. Вимірювання швидкості світла Якщо частота F радіохвилі відома, то вимірявши довжину хвилі λ за допомогою лінії Лехера можна розрахувати швидкість хвилі C, яка приблизно дорівнює швидкості світла: C = λ*F У 1891 році французький фізик Проспер-Рене Блондло застосовуючи цей метод зробив перші виміри швидкості поширення радіохвиль. Він використовував 13 різних частот між 10 і 30 МГц і отримав середнє значення 297600 1 км/сек, отриманий результат знаходиться в межах XNUMX% від істинного значення швидкості світла. Це було важливим підтвердженням теорії Джеймса Клерка Максвелла про те, що світло також є електромагнітною хвилею, як і радіохвилі. Застосування в інших областях Короткі Ліхерові лінії часто використовуються як високодобротні резонансні контури, які називають настроювальними або резонансними шлейфами. Наприклад, чвертьхвильова (λ/4) коротка лінія Лехера діє як паралельний резонансний контур, маючи високий опір на своїй резонансній частоті та низький імпеданс на інших частотах. Вона використовуються через те, що на частотах дециметрового діапазону (10 см...1 м) в резонансних схемах потрібні індуктивності та ємності малої величини, що ускладнює їх виготовлення і до того ж вони дуже чутливі до паразитних ємностей та індуктивностей. Єдина відмінність між замкнутими лініями передачі та звичайними LC контурами полягає в тому, що замкнута лінія передачі (резонансний шлейф), наприклад, Лехерова лінія має кілька резонансів на непарних частотах, кратних основної резонансної частоти, а зосереджені LC ланцюга мають тільки одну резонансну частоту. Живлення підсилювачів потужності високої частоти Наприклад, підсилювач на подвійному тетроді (QQV03-20) на частоту 432 МГц описаний Г. Р. Джессопом у довіднику (GR Jessop, VHF UHF manual, RSGB, Pot1983 Bar ), використовує лінію Лехера в анодному ланцюгу як резонансний контур.
Телевізійні тюнери Чвертьхвильові лінії Лехера використовуються в резонансних ланцюгах у підсилювачах ВЧ та в гетеродинах у деяких моделей сучасних телевізорів. Налаштування на різні телестанції здійснюється за допомогою варикапа, підключеного до обох провідників лінії Лехера. Хвильовий опір лінії Лехера Відстань між провідниками Лехерової системи не впливає на положення стоячих хвиль на лінії, але вона визначає хвильовий опір, який може бути важливим для узгодження лінії з джерелом високочастотної енергії для ефективної передачі потужності. Для двох паралельних циліндричних провідників діаметром d і відстанню між ними D Хвильовий опір лінії дорівнюватиме:
Для паралельних проводів формула для ємності де L – довжина, С – ємність на метр
Звідки
Стрічкові кабелі (наприклад, телефонна двопровідна лінія типу "локшина"), що є у продажу 300 і 450 Ом, можуть бути використані як лінії Лехера з фіксованою довжиною (резонансний шлейф).
Шум транспорту затримує зростання пташенят
06.05.2024 Бездротова колонка Samsung Music Frame HW-LS60D
06.05.2024 Новий спосіб управління та маніпулювання оптичними сигналами
05.05.2024
▪ Складні хобі допомагають омолодити мозок ▪ Ультразвук робить лейкопластир більш липким ▪ Примусове гальмування автомобілів ▪ Нова версія DC/DC-перетворювача LT1936
▪ розділ сайту Радіоуправління. Добірка статей ▪ стаття Грати на нервах. Крилатий вислів ▪ стаття Чому неандертальців довгий час у підручниках зображували неправильно? Детальна відповідь ▪ стаття Машиніст насосних установок. Типова інструкція з охорони праці ▪ стаття Частотомір як генератор фіксованих частот. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки ▪ стаття Поїдання склянки. Секрет фокусу
Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт
www.diagram.com.ua |
Дивіться інші статті розділу 
Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:
All languages of this page