Açıkçası kapasite anahtar

Kapasitans bunun sadece bir kısmı. Sorunuzdaki gama eşleşmesi üç şeydir:

1. Bir çeşit katlanmış dipol, bir empedans artırma gerçekleştirir
2. Paralel kısaltılmış iletim hattı saplaması, şönt endüktansı ekleyerek
3. Seri kapasitans

Eşdeğer bir devre şudur:

^{bunu simüle edin devre - CircuitLab kullanılarak oluşturulmuş şematik}

Diyelim ki besleme noktası empedansı $ (15 + j0) \ Omega $ olan bir antenimiz var. Bir Smith grafiğinde şuna sahibiz:

Amacımız bu noktayı dairenin ortasına taşımaktır. Bir gama eşleşmesi bunu nasıl başarır?

bir çeşit katlanmış dipol

İlk nokta muhtemelen anlaşılması en zor olanıdır. Katlanmış bir dipolde, empedansın sıradan bir dipolün dört katı olduğunu düşünün, çünkü anten akımı dipolün her iki ayağında akar, ancak bunun sadece yarısı besleme noktasının olduğu bacakta akar. Radyasyon direnci esasen değişmeden kalırken akım yarı yarıya azaldığından, empedans dört katına çıkar.

Şimdi gama eşleşmesini düşünün: aynı koşul var. Akımın bir kısmı ana anten elemanından ve bir kısmı gama çubuğundan akar ve bu da aynı tür empedans artışı sağlar. Aslında, kısa devre kayışını antenin sonuna kadar hareket ettirirseniz, bu tam olarak katlanmış bir dipoldür.

Tipik olarak gama eşleşmesi, 4: 1 empedans adımından daha fazlasını verecek şekilde oluşturulmuştur. -up. Gama çubuğunu ana elemandan daha küçük hale getirerek, gama çubuğu toplam akımdan daha da küçük bir pay alacaktır. Daha az akım daha yüksek bir empedans dönüşümü anlamına gelir.

Eşdeğer devre açısından, gama çubuğunun boyutu L1 ve L2 tarafından oluşturulan otomatik dönüştürücünün nerede açıldığını etkiler. Smith grafiği üzerindeki etki şu şekildedir:

paralel kısa devre iletim hattı

Anten elemanına paralel uzanan gama çubuğu, ikiz uçlu bir iletim hattı oluşturur. kısa saplama ve $ \ lambda / 4 $ 'dan daha kısa, bu yüzden bir indüktöre benziyor. Kısa devre çubuğunun konumu endüktansı, yukarıdaki eşdeğer devrede L1 + L2'nin değerini belirler.

Kısa devre çubuğu antenin sonuna kadar hareket ettirilirse, o zaman susceptance sıfırdır ve besleme noktası empedansı üzerinde hiçbir etkisi yoktur. Kısa devre noktası besleme noktasına yaklaştıkça, sanki L1 + L2 daha küçük indüktörler haline geliyormuş gibi hassasiyeti büyütür.

Paralel endüktans eklendiğinde Smith grafiğimiz şöyle görünür:

bir seri kapasitans

Kapasitör, alüminyum tüpün içinde gama çubuğu ile oluşturulmuş ve plastik ile izole edilmiştir. Bu, gama eşleşmesinin isteğe bağlı bir özelliğidir ve her zaman mevcut değildir veya tam olarak bu şekilde yapılandırılmaz. Ancak bununla şunu yapabiliriz:

Görev tamamlandı.

Yapılandırıldığı gibi, C1 ve L1 + L2 bir adım aşağı L oluşturur ağ. Anteni biraz kısa olacak şekilde kesmek de mümkündür, bu durumda bir miktar kapasite sağlar, ancak endüktansın diğer tarafında. Bu durumda, yükseltilmiş bir L ağı elde edersiniz.

Anten aynı zamanda tam olarak rezonans olacak şekilde ayarlanabildiğinden (tamamen dirençli bir besleme noktası empedansı sunar), teknik olarak herhangi bir endüktans eklemenize veya kapasite: sadece ilk noktadan itibaren dönüşüm yeterlidir ve sıradan bir katlanmış dipole sahip olabilirsiniz. Bununla birlikte, empedans dönüşümünün ayarlanması, gama çubuğunun veya anten elemanının çapının değiştirilmesini gerektirdiğinden pratikte bu genellikle yapılmaz.

Aynı zamanda gama eşleşmesinin bir şekilde balun olarak çalıştığı da bir gerçektir. Koakstan bakıldığında görülen empedansı yükseltirse, karşılıklılık yoluyla, aynı zamanda diğer yöne bakarak koaksın diferansiyel moduna geri bakan empedansı düşürür. Ortak mod tek başına bırakılır, ancak şimdi nispeten daha yüksek bir empedanstır. Bu nedenle, çok fazla adım atmak, ardından L ağıyla aşağı inmek daha uygun olabilir. Yine de, yüksek yönlülüğe sahip bir anten için bazı ek ortak mod bastırma gerekli olabilir: gama eşleşmesi ile birleştirildiğinde daha da etkili olabilir. Daha fazla ayrıntı istiyorsanız, tüm matematiği içeren G8HQP daha eksiksiz bir açıklama sağlar.

Bir gama eşleşmesi üçlü bir amaca hizmet eder:

1. Küçük çaplı bir tel paralel olarak ve ana ışıma elemanına yakın olduğundan, ana element akımının sadece bir kısmını taşır aynı elektrik alan gücüne maruz kalmak. Bu, onu anten giriş empedansının etkili bir üst transformatörüne dönüştürür.
2. Ayrıca, ana yayılan elemanla birlikte kapalı bir kablo saplaması oluşturur, anten giriş empedansına endüktans eklemek. Eşleştirme için bu gerekli değilse, ek endüktans seri olarak topaklanmış bir kapasitör ile iptal edilebilir.
3. Şeklinizde değil aşağıdaki resimde gösterilmektedir: Koaksiyel besleme hattının kılıfı bağlanmıştır. ana yayılan elemanın merkezine. Düzgün bir şekilde bağlandığında, bir gama-eşleşmesi aynı zamanda dengeli ila dengesiz dönüştürücü veya balans

Tüm bu işlevler, Yagi anteninin çok daha düşük dengeli empedansına koaksiyel besleme hattı.

Gama eşleşmesi sorunludur. Kesinlikle iki serbestlik derecesine sahip mükemmel bir empedans eşleşmesine izin verir, ancak balun etkisi sorgulanabilir. Koaksın ekranı, bir yarım dalga elemanının merkezine bağlanır. Bu, iki açık uçlu çeyrek dalga iletkenine bağlı olduğu anlamına gelir. Boş alanda uçlarda çok yüksek bir empedansa sahip olurlar ve sonuç olarak merkezdeki empedans çok düşük olur. Bu, koaksiyel ekrandaki voltajın çok düşük olacağı anlamına gelir, bu nedenle koaksın ekranına çok fazla sinyal gönderilmez (veya koaksın dışında parazit varsa çok fazla qrm alınmaz.)

İki çeyrek dalga çubuğunun anti-fazda beslendiği bir yarım dalga dipol, Z = boş alan empedansı (300 ohm) yaklaşık 6'ya bölünmüş iyi bir radyatördür. Ancak, biri onları fazda beslerse, her iki taraftan gelen radyasyon da iptal olur. merkezdeki empedans sıfıra doğru giderken uçlardaki empedans çok yükselir. Orta nokta, iyi bir temel nokta haline gelir.

Gerçek hayatta farklıdır. Pratik deneyim: Bir arkadaşımın 144 MHz'de birkaç long yagi olan bir EME dizisi vardı. Hepsinde bom tüpünden izole edilmiş bir gama eşleşmesi vardı. Ancak bir performans sorunu vardı. Basit bir test: Bir anten alın, reflektör yerin çok üstünde olacak şekilde doğrudan gökyüzüne doğrultun. Son yönetmene bir alan gücü ölçer koyun ve eli koaksiyel boyunca hareket ettirirken okumaya bakın. Koaks ekran üzerinde önemli bir akımın aktığı anlamına gelen büyük farklılıklar gözlemlendi. Bir kollu balun ekleyin. Bu, ekrandaki akımı önemsiz kılar. Bu uzun zaman önceydi, ancak hatırlayabildiğim kadarıyla performans 1 dB'den fazla geliştirildi (Bu EME'de çok fazla) Açıklama, fiziksel orta noktanın elektriksel orta nokta olmamasıdır. Farklı çaptaki iki çubuktan bir dipol yaparsanız ve bunları fazda beslerseniz, radyasyon iptal olmaz ve sonuç olarak orta noktadaki empedans çok düşük olmaz. Daha kalın olan tarafın kısaltılması gerekir. Gama eşleşmesi radyatörün simetrisini bozar, böylece merkezde önemli bir RF voltajı olur. Bu, biraz güç kaybına ve belki daha da önemlisi iletilen müdahalenin algılanmasına neden olur.

Rezonansa yakın herhangi bir anten elemanının sunduğu empedansın, bomdaki sıfıra yakın ile uçtaki neredeyse sonsuza kadar uzunluğu boyunca değiştiğini düşünün. Musluğu hareket ettirmek istediğiniz herhangi bir empedansı seçmenize olanak tanır.

Musluk çubuğunun endüktansı vardır ve seri kapasitör bu endüktansı nötralize etmenizi sağlar.

Kısacası, bir gama eşleşmesi vardır iki ayar; musluğun tahrik elemanı üzerindeki konumu (empedansı değiştirir) ve musluğun endüktansı ile seri olarak değişken kapasitör (reaktansı ayarlayan). Bu iki ayarlama ile istediğiniz herhangi bir besleme hattı empedansına rezonansa yakın herhangi bir yerde bulunan herhangi bir anteni eşleştirebilirsiniz. Bu yüzden gama eşleşmelerini SEVİYORUM!

(Kapasitör olmayan yalnızca bir anten gördüm ve bu yalnızca tek bir frekansta eşleşir. Görünüşe göre yanlış frekansta.)

Gama eşleşmesinin bir varyasyonu, bir dipolün merkezine karşılıklı olarak bağlanan bir kuplaj halkalı antenidir. Küçük bir tek dönüşlü döngü anteni oluşturulur ve çok endüktif bir döngü olarak, besleme hattı ile indüktör arasına DÜŞÜK empedansta rezonans olacak bir seri kapasitör yerleştirilir. (seri rezonans tankı) Bu, aynı zamanda düşük bir merkez empedansı olan katı bir çift kutuplu elemana bağlandığında, 1: 1'e yakın bir transformatör oranı, döngü anteninden çift kutuplu elemana verimli bir şekilde bağlanır. Bu yükleme, rezonans döngüsünün R değerini besleme hattı empedansına yükseltir. Bir gama eşleşmesi, tahrik edilen bir elemana bağlanmış seri rezonant tank devresinin bir miktar kalitesine sahiptir. Bazı tasarımlarda eşleşme, elemana merkezden belli bir mesafede dokunmaz, bunun yerine sadece elemanın merkez noktasında bağlanan bir döngüdür. Bu tasarımda, doğrudan elektrik bağlantısı olmadığı için yalnızca karşılıklı bağlantı vardır.

Makaledeki gibi sürekli iletken tahrikli bir eleman için gama eşleşmesi, temelde antenin (dengesiz) beslenmesinden kaynaklanan herhangi bir endüktansı ayarlamak için kullanılan değişken bir kapasitördür.

Makalede belirtildiği gibi, tahrik edilen elemanın merkezi sıfır voltaj noktasıdır, bu nedenle bomu orada topraklamak ve koaksın örgü tarafını oraya beslemek sorun değildir (RF'nin DC değil AC olduğunu unutmayın) . Koaksın diğer tarafını elemanın daha dışına takmak elbette bir empedans problemi yaratacaktır, ancak eşleşme bunun için.

Gama eşleşmesinin en büyük dezavantajı, orada Yagi'nin patlaması üzerinde, havada ve bu nedenle ayarlamanın uygun olmamasıdır. Sadece ortaya çıkan antenin SWR bant genişliğinin amaçlarınız için yeterince geniş olduğu böyle bir eşleştirme sistemi kullanmak isteyeceksiniz. Dolayısıyla, anten başlangıçta ayarlandıktan sonra onunla uğraşmanıza gerek kalmayacak.

Gama eşleşmesini uygun aralıktaki değişken bir kapasitörle değiştirebilirsiniz. Bu, bant genişliğinin dar olduğu ve ayarlarken ince ayar yapmanız gereken diğer anten türlerinde (ör. Döngüler) yaygındır.

Gama eşleşmeli ve kapasitörsüz yasal limit güç manyetik döngüleri yapıyorum. Benim izlenimime göre, başlık eşleşmeyi daha fazla frekansa bağımlı hale getiriyor ve anteni birden fazla bantta kullanma yeteneğini sınırlıyor. Kapak, ince ayarı kolaylaştırır.

Ayrıca gama eşleşmesini 125 ft'e kadar olan dikey direkleri eşleştirmek için kullandım ve direk normal dikey antene göre ters yükseklikte olsa bile iyi bir etki yarattı.

Bu izlenimler temel alınmıştır. çeşitli türlerde düzinelerce anteni eşleştirmiş olmak.