|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA BALUN o no BALUN? Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Antenas. Teoría El propósito del dispositivo es evitar que el flujo de corrientes de RF a lo largo de la superficie exterior de la trenza debilite el efecto alimentador de antena [2]. El dispositivo convence por su sencillez y facilidad de fabricación, pero ¿cumple bien los requisitos? Mirémoslos. El Balun debe tener la mayor resistencia posible a las corrientes de RF en la trenza sin romper el contacto de CC, es decir, ser un estrangulamiento. Los inductores utilizados como bobinas de choque se fabrican según reglas bien conocidas: el deseo de obtener la máxima reactancia inductiva con una capacidad intrínseca mínima obliga a utilizar devanados seccionados y/o cilíndricos con un cierto paso. A menudo, los estranguladores de banda ancha hacen esto: desde el principio (la salida "caliente") se enrollan con un paso grande, luego con uno más pequeño, luego vuelta tras vuelta y, a veces, la última sección se enrolla utilizando el método "universal". La propia capacitancia C0 del inductor con la inductancia de su devanado L forma un circuito oscilatorio paralelo (Fig. 1), cuya frecuencia de resonancia f0 es mayor cuanto menor es la capacitancia. A frecuencias superiores a f0, el inductor tiene una reactancia capacitiva que disminuye rápidamente al aumentar la frecuencia, es decir, deja de realizar sus funciones.
La línea continua en el gráfico (Fig. 1) muestra la dependencia de la reactancia del inductor con la frecuencia para una bobina ideal con factor de calidad infinito. Las pérdidas en la bobina reducen el factor de calidad, las ramas de la curva ya no llegan al infinito (línea discontinua en el gráfico) y en la resistencia total aparece un componente activo R, máximo en la frecuencia de resonancia y igual a pQ. , donde p = (L/C0)1/2 - resistencia característica. De aquí queda claro que para aumentar la impedancia del inductor, es necesario aumentar su inductancia en todos los sentidos y reducir su propia capacitancia. Pero volvamos a nuestros Valuns. El cable enrollado en forma de bobina debe tener una capacitancia intrínseca notable (¡hasta varias decenas de pF/m!). Esto significa que la bobina del cable no se convertirá en un estrangulador, sino en un circuito oscilante con una determinada frecuencia de resonancia. El deseo natural de enrollar más vueltas en la bahía (para aumentar la inductancia) puede llevar al resultado exactamente opuesto: la frecuencia de resonancia será menor que la frecuencia de operación y el balun se comportará como una capacitancia y como el número de vueltas. aumenta, la capacitancia disminuirá. Para probar esta suposición, se montó una configuración de medición simple (Fig. 2), que consta de un generador de señales estándar (SSG) y un osciloscopio. El Balun estaba ubicado directamente sobre una mesa de trabajo de madera y estaba conectado por un terminal de la trenza del cable (no se usó el núcleo) a la carcasa GSS; el diodo detector VD1 y el cable de entrada del osciloscopio de baja frecuencia estaban conectados al otra terminal. La señal AM del GSS se suministraba al balun a través de una capacitancia de acoplamiento muy pequeña formada por un trozo de conductor aislado de unos 10 cm de largo, por lo que la instalación no añadía prácticamente nada a la propia capacitancia de la bobina del cable (capacitancia del diodo - fracciones de picofaradio ).
La resonancia se detectó inmediatamente mediante un fuerte aumento tanto en el componente de CC como en la amplitud de la señal de modulación en la entrada del osciloscopio. El factor de calidad del circuito (bobina de cable) resultó ser bastante alto: de 30 (cable de TV Shirpo-Trebov) a 60 (cable con aislamiento exterior de polietileno rígido). La frecuencia de resonancia f0, como se esperaba, depende del número de vueltas N y del diámetro de la bobina D. Datos de varias mediciones para el cable ampliamente utilizado RK-75-4-11 (diámetro exterior del aislamiento 7,3 mm, trenzado 5 mm , núcleo 0,72, XNUMX mm) están tabulados.
Por supuesto, estos datos son aproximados, ya que la frecuencia de resonancia depende de la densidad de las espiras, la proximidad de los objetos circundantes y otros factores. Con base en los datos de la tabla, se construyeron gráficos de la dependencia de la frecuencia de resonancia del número de vueltas (Fig. 3). Te dirán el número máximo de vueltas a las que el balun sigue estando estrangulador.
A modo de comparación, en uno de los experimentos, en lugar de una bobina (D = 20 cm, N = 11), se enrolló el mismo cable de 7 m de largo en un tubo de plástico de 10 cm de diámetro, lo que resultó en una bobina cilíndrica que contenía 20 vueltas con una longitud de bobinado de 15 cm. La frecuencia de resonancia aumentó de 4 a 7 MHz y el factor de calidad, de 30 a 65. ¡La ventaja del diseño tradicional de las bobinas es obvia! ¿Entonces lo que hay que hacer? La forma más sencilla es hacer un balun a partir de una bobina de cable para una antena de banda única; debe sintonizarse en resonancia a la frecuencia de funcionamiento, seleccionando el diámetro y el número de vueltas. Entonces su resistencia total será la máxima posible y, por tanto, el efecto de debilitar las corrientes en la trenza será máximo. Para baluns de banda ancha, la frecuencia de resonancia debe seleccionarse de modo que esté cerca del borde superior del rango operativo. Para frecuencias por debajo de la resonante, la reactancia inductiva del balun se puede encontrar conociendo la inductancia L: Xl = 27πfL, o usando fórmulas más precisas para la impedancia de un circuito resonante paralelo dadas en [3]. Cuando la frecuencia disminuye, el balun dejará de funcionar aproximadamente a la frecuencia donde su reactancia inductiva sea del mismo orden de magnitud que la impedancia característica del cable, considerado como un hilo de diámetro igual al diámetro de la trenza en el espacio libre. (400...600 ohmios). En conclusión, presentamos varias técnicas y fórmulas útiles de [3]. Pueden resultar útiles para quienes experimenten o calculen dispositivos similares. La longitud del cable en una bobina se puede determinar fácilmente mediante la fórmula πDN. La inductancia se puede calcular de la siguiente manera: L = 2πN2D[lп(8D/d) -2]. Los diámetros de la bobina D y la trenza exterior del cable d se toman en centímetros y la inductancia se obtiene en nanohenrios. El factor de calidad se mide por el ancho de la curva de resonancia 2Δf a un nivel de 0,7 del máximo: Q = f0/2Δf. La capacidad intrínseca del balun de CO es difícil de calcular, pero se puede encontrar experimentalmente. Si conecta un condensador adicional de capacitancia conocida C0 a los terminales, la frecuencia de resonancia disminuirá y será igual a f1. Entonces C1 = C0/[(f1/f0)1-2]. Utilizando esta técnica y fórmulas, se encontró, por ejemplo, que la inductancia de la bobina D = 10 cm, N = 4 es 3,2 μH y su propia capacitancia es 10 pF, lo que da una frecuencia de resonancia de 28 MHz, que coincide con el medido. Literatura
Autor: V. Polyakov
Trampa de aire para insectos.
01.05.2024 La amenaza de los desechos espaciales al campo magnético de la Tierra
01.05.2024 Solidificación de sustancias a granel.
30.04.2024
▪ Anclaje para plataforma de perforación ▪ Los nervios sintéticos trabajan en la luz. ▪ El túnel está cerrado por un enorme atasco de tráfico ▪ Tarjeta gráfica Radeon RX 7900M
▪ sección del sitio Electrodomésticos. Selección de artículos ▪ artículo Tres ballenas. expresión popular ▪ artículo ¿Qué adjetivo combina el principio y el final de la dinastía Romanov? Respuesta detallada ▪ artículo Patinete a pedales. transporte personal ▪ artículo Tres dispositivos en OS. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Hogar | Biblioteca | Artículos | Mapa del sitio | Revisiones del sitio
www.diagrama.com.ua |
Ver otros artículos sección 
Últimas noticias de ciencia y tecnología, nueva electrónica:
Todos los idiomas de esta página