Õnnitlen teid huvi eest disainiprobleemide väljatöötamise eest maast madalast. Teoreetiliste teadmiste mõistmine ja selle võrdlemine välitulemustega on antennikatsetuste eluaegse nautimise algus.

Antenn

Taustaks on 5/8-laineline antenn on kõrgeima suunatavusega, ühe elemendiga, lineaarne antenn, mida saate konstrueerida. Kuid ehitusdetailid on olulised, et muuta suunavus efektiivsuseks võimenduseks. Tähelepanu pööramine maapinna mõjule, õigete materjalide kasutamine ja antenni impedantsi sobitamine koaksisatsiooni impedantsiga ja vastuvõtja impedantsi koaksitakistus võivad kõik mängida rolli viimase võimendustilga väljaviskamisel. antenn.

5/8-laineline antenn on mitteresonantne. See tähendab, et täiuslikult konstrueerituna on sellel impedants, mis koosneb reaalsest ja kujuteldavast osast. Üldiselt on kujuteldav osa mahtuvuslik ja tegelik osa ei lange kokku 50 oomi.

Sammud

Siin on sammud, mida ma järgiksin 5/8-laineline antenn:

1.) Modelleerige antenn, et maksimeerida võimendust ja arvutada kompleksne impedants.

2.) Tehke sobiv võrk, et teisendada kompleksi impedants antenn koaksiaali iseloomulikule impedantsile.

3.) Konstrueerige ja kontrastige väljade tulemused mudelitega. Timmige vastavalt vajadusele.

Tagasi tagasi, kui olin inseneriõpilane, tegime kõik need arvutused pikas vormis (OK, mitte slaidireegel, vaid kalkulaatori ja graafikapaberiga). Täna on palju tõhusam kasutada modelleerimisvahendeid ja seejärel võrrelda neid tulemusi soovi korral mõne käsitsi arvutamisega.

Antenni modelleerimine

On olemas tasuta antenni modelleerimisprogramm nimega EZNEC, mida saab kasutada teie antenni modelleerimiseks. Lisaks õpikute tabelite uurimisele on see ainus praktiline viis antenni võimenduse ja etteande impedantsi hindamiseks.

Saate reguleerida selliseid parameetreid nagu elemendi pikkus, materjali tüüp, materjali gabariit, sagedus , kõrgus maapinnast jne mudelis, et näha, kuidas need parameetrid tulemusi mõjutavad.

Kui otsite head antenniteooria ja -ehituse teemat, soovitan ARRL-i antenniraamatut. Kui teid huvitab rohkem antennidega seotud puhas teooria ja matemaatika, on põhitekst John D Kraus Antennid.

Sobiva võrgu kujundamine

Sobiva võrgu arvutamiseks on mitu veebisaiti ja eraldiseisvad tööriistad. Minu lemmik sait on Le Leivre. Selle tööriista abil saate sisestada keerukad sisend- ja väljundtakistused ning see näitab kõiki võimalikke L-tüüpi sobitamisvõrke, mis teevad selle töö koos õigete komponentide väärtustega.

Kui soovite oma induktorit kerida sobituv võrk, ühekihilise õhukeha induktori ligikaudne valem on:

$$ L = \ frac {(n ^ 2 * d ^ 2)} {(18 * d + 40 * l )} \ silt 1 $$

kus L on mikrohennide induktiivsus, d on mähise läbimõõt tollides, l mähise pikkus tollides ja n pöörete arv.

Induktiivsuse peenhäälestamiseks saate mähise pikkust veidi laiendada või kokku tõmmata.

See valem on inglise üksuste Wheeleri valem, mis saadi empiiriliselt 1900-ndate alguses. Kuna tegemist on empiirilise valemiga, arvestatakse konstantides $ \ mu_o $ ja $ \ mu_r $ mõju. Ülaltoodud valemi versioon kehtib tavaliselt siis, kui mähise läbimõõt on palju suurem kui traadi läbimõõt ja kui pöörete vahe on minimaalne.

Enam kui 50 aastat hiljem tulid Wheeler ja teised arvutimodelleerimise abil palju täpsema valemi saamiseks:

$$ L = 0,0002 \ pi D_kN ^ 2 * \ ln {(1+ \ frac { \ pi} {2k})} + \ vasakule (2.3004 + 3437k + 1.7636k ^ 2- \ frac {0.047} {(0.755+ \ frac {1} {k}) ^ {1.44}} \ paremale) ^ {- 1} \ tag 2 $$

kus D _k on mähise läbimõõt millimeetrites, N pöörete arv ja k mähise läbimõõdu ja pikkuse suhe.

5/8 monopoli impedants on umbes (75−425j) Ω, kuigi see on tundlik elemendi (de) läbimõõdu, aluspinna suuruse jne suhtes. ei leia valemeid, sest see on selline asi, mida on kergem saada umbes korrektseks ja seejärel empiiriliselt reguleerida.

Kõigepealt antenni modelleerimisel saavutatakse impedantsi parem lähendus ja muud parameetrid saab optimeerida. Peate selle ikkagi lõpus kohandama.

(75−425j) Ω ei sobi 50Ω süsteemiga hästi, seega vajate mingisugust sobitavat võrku. Üldiselt on lahendus lisada seeriainduktiivsus 425jΩ, mis tühistab reaktantsi, jättes 75Ω etteandtakistuse, mis on piisavalt lähedal.

Reaktsioon ja induktiivsus on seotud sageduse järgi:

$ $ X_ {L} = 2 \ pi fL $$

Pärast vajaliku induktiivsuse määramist saab induktori kujundada suvalise arvu veebikalkulaatorite või selle valemiga:

$$ L = {n ^ 2 d ^ 2 \ üle 18d + 40l} $$

Nagu Glenn W9IQ selgitab, on see empiiriline valem, nii et konstantidel pole sügavamat tähendust. $ d $ ja $ l $ on läbimõõt ja pikkus tollides ning $ n $ on pöörete arv. Üldiselt on hea lähtepunktiks läbimõõdu ja pikkuse ligikaudu võrdse poole püüdlemine.

Püüdke kasutada ka piisavalt paksu juhti, et kadud oleksid väikesed, vastasel juhul kompenseerib induktori kadu rohkem kui suunavus.

Kui aga vertikaalset antennielementi mõõta: kas 5 / 8λ pikkust tuleks mõõta mähise ülaosast kuni elemendi ülaosani või koos mähisega?

Teoreetilise konstruktsiooni jaoks on sobiva induktori suurus null ja seega pole see oluline. Praktikas peaks induktor olema endiselt väike, nii et see ei tohiks eriti oluline olla. Pidage seda vaid üheks paljudest muutujatest, mis vajavad empiirilist kohandamist.