|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA ¿Medir los parámetros de la antena? ¡No es nada difícil! Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Antenas. Mediciones, ajuste, coordinación Los parámetros de antena correctamente definidos en un sistema de recepción de radio son la base para la posibilidad de recibir con éxito estaciones de radio remotas. Pero no siempre un radioaficionado puede tener a mano las herramientas necesarias para tales mediciones. En este artículo, el autor propone utilizar un método simple que produce resultados bastante aceptables. Después de colgar una antena de cable exterior, un amante de la recepción de radio en ondas largas y medias (LW y MW) a menudo se pregunta: ¿cuáles son sus parámetros? Hay dos parámetros principales: la resistencia a la pérdida del sistema de puesta a tierra de la antena rп y la propia capacitancia de la antena en relación con la misma tierra SA. De estos parámetros depende la eficiencia del sistema de antena y, por tanto, la posibilidad de recibir estaciones distantes, alimentar el dispositivo receptor con “energía libre” de señales recibidas del aire, sintonizar el sistema de antena a diferentes frecuencias, etc. Las mediciones de antena son "terra incógnita" para la mayoría de los radioaficionados, y no solo para los principiantes. Todos los métodos conocidos requieren un potente generador de alta frecuencia y un puente de medición, equipo que rara vez se encuentra en los radioaficionados. A menudo, estos dos dispositivos se combinan para formar un alimentador o un óhmetro de antena (como se les llama), que se utiliza, por ejemplo, al sintonizar y ajustar las antenas de los centros de radio transmisores [1]. Se necesita un potente generador de RF porque la antena, abierta a todos los vientos, tiene un alto voltaje de varias captaciones, incluso de señales de otras estaciones de radio que interfieren con las mediciones. En el método de medición propuesto, el generador no es necesario en absoluto. Mediremos los parámetros de la antena usando señales del aire, ya que hay muchas allí. ¿Necesito hacer un dispositivo especial o un soporte para las medidas? Esto es opcional. Teniendo en cuenta que las antenas no se cambian todos los días, no será difícil ensamblar circuitos de medición simples directamente en el escritorio o en el alféizar de la ventana, sin siquiera usar placas de prototipos. Medición de resistencia a pérdidas. Necesitará una varilla de ferrita de una antena magnética con un par de bobinas, preferiblemente de rangos DV y MV, una resistencia variable con una resistencia de 0,47...1 kOhm (necesariamente sin cable), cualquier germanio de baja potencia y alta frecuencia. diodo y un voltímetro CC con una alta resistencia de entrada interna (al menos 0,5...1 MOhm). Para identificar de oído las emisoras de radio recibidas, es útil disponer de teléfonos de alta impedancia. Montamos el dispositivo según el diagrama de la Fig. 1 y, moviendo la varilla en la bobina de la antena magnética, sintonizamos la frecuencia de la señal de una potente estación de radio local.
En este caso, la resistencia variable R1 debe colocarse en la posición de resistencia cero (mueva el control deslizante a la posición superior según el diagrama). El momento de sintonizar el circuito en resonancia con la frecuencia de la estación de radio estará marcado por la desviación máxima de la aguja del medidor y el volumen más alto en los teléfonos. Los teléfonos conectados en serie con el voltímetro prácticamente no afectan sus lecturas y, al mismo tiempo, el volumen no es demasiado alto. Para aumentarlo durante la identificación de la estación de radio, se puede cortocircuitar el voltímetro, cambiarlo al límite de medición inferior, donde su resistencia es menor, o se puede conectar en paralelo un condensador con una capacidad de aproximadamente 0,05...0,1 µF. al voltímetro para pasar frecuencias de audio a los teléfonos (cuando dicho condensador, el sonido puede estar algo distorsionado debido a la desigualdad en la carga del detector en frecuencias de audio y en corriente continua). Tomando nota de las lecturas del voltímetro (U1) y sin cambiar la configuración del circuito, mueva el control deslizante de la resistencia variable R1 hasta que las lecturas del voltímetro se reduzcan a la mitad (U2). En este caso, la resistencia de la resistencia será igual a la resistencia de pérdida del sistema de antena a una frecuencia dada. Las mismas medidas se pueden hacer en otras frecuencias. La resistencia de la resistencia se mide con un ohmímetro, desconectándolo del circuito de medición. En ausencia de un ohmímetro, es necesario equipar la resistencia con un bolígrafo con una mira y una escala, que debe calibrarse en ohmios con un instrumento estándar. Usando la metodología anterior, es posible elegir, por ejemplo, la mejor opción de puesta a tierra. En condiciones urbanas, son posibles las siguientes opciones: tuberías de agua, tuberías de calefacción, accesorios de barandillas de balcones, etc., así como varias combinaciones de ellos. Debe centrarse en la máxima señal recibida y la mínima pérdida de resistencia. En una casa de campo, además de la puesta a tierra "clásica", se recomienda probar un pozo de agua o tuberías de agua, una cerca de malla metálica, un techo de chapa galvanizada o cualquier otro objeto de metal macizo, aunque no tenga contacto con tierra verdadera. Medición de la capacitancia de la antena. En lugar de una resistencia variable, ahora necesitará activar un KPI (de cualquier tipo) con una capacidad máxima de 180...510 pF. También es recomendable disponer de un medidor de capacitancia con un límite de medición de decenas a cientos de picofaradios. El autor utilizó el medidor de capacitancia digital Master-S [2], amablemente cedido por su diseñador. Si no hay un medidor de capacitancia, debe hacer lo mismo que con una resistencia: equipe el KPI con una escala y calíbrelo en picofaradios. Esto se puede hacer sin instrumentos, porque la capacidad es proporcional al área de la parte insertada de las placas. Dibuje la forma de la placa del rotor en papel cuadriculado (cuanto mayor sea el tamaño, más precisa será la graduación), divida el dibujo en sectores cada 10 grados angulares y cuente el área de cada sector y toda la placa S0 en celdas. . En la Fig. 2 el primer sector con área S1 está sombreado. En la primera marca de escala correspondiente, debe colocar la capacitancia C1 = CmaxS1/S0, etc.
Si las placas del rotor tienen forma semicircular (condensador directo), la escala resulta lineal y entonces no es necesario hacer dibujos ni calcular áreas. Por ejemplo, un KPI con un dieléctrico sólido de un juego para la creatividad de los niños tiene una capacidad máxima de 180 pF. Basta dividir la escala en 18 sectores de 10 grados y poner alrededor de las divisiones 10, 20 pF, etc.. Incluso si la precisión es baja, es suficiente para nuestros propósitos. Habiendo calibrado el KPI, montamos la instalación según el esquema de la fig. 3.
Conectando la antena al zócalo XS1 y apagando el KPI con el interruptor SA1, sintonizamos el circuito formado por la capacitancia de la antena y la bobina L1 a la frecuencia de la estación de radio. Sin tocar más la bobina, cambiamos la antena al zócalo XS2 y conectamos el condensador C2 (nuestro KPI) al circuito con el interruptor SA1. Volvemos a sintonizar la misma frecuencia, esta vez usando C2. Determinamos su capacitancia Sk usando una escala o usando un medidor de capacitancia conectado a los enchufes XS3, XS4 (para este propósito, cambie SA1 a la posición que se muestra en el diagrama). Queda por encontrar la capacitancia de la antena SA usando la fórmula SA = C2(1 + raíz cuadrada(1 + 4C1/C2))/2. El significado de nuestras manipulaciones es el siguiente: cuando conectamos la antena a través del condensador de acoplamiento C1, la capacitancia total del circuito se hizo menor y, para restaurarla, tuvimos que agregar la capacitancia C2. Usted mismo puede derivar la fórmula anterior basándose en la igualdad de la capacitancia de la antena CA (en el primer caso) y la capacitancia del circuito complejo C2 + CAC1/(CA + C1) en el segundo caso. Para aumentar la precisión de las mediciones, es aconsejable elegir una capacitancia del condensador de acoplamiento más pequeña, en el rango de 15...50 pF. Si la capacitancia del condensador de acoplamiento es mucho menor que la capacitancia de la antena, entonces la fórmula de cálculo se simplifica: SA = C2 + C1. Experimento y discusión.. El autor midió los parámetros de una antena de este tipo disponible en la casa de campo: un cable PEL 0,7 de 15 m de largo, que se tendía hasta la cumbrera del techo y desde la casa hasta el árbol vecino. La mejor "conexión a tierra" (contrapeso) resultó ser una columna de calentamiento de agua aislada del suelo con una pequeña red de tuberías y radiadores de calefacción locales. Todas las mediciones se realizaron en el rango CB utilizando una bobina de antena magnética CB estándar de un receptor de transistores. Si no había suficiente inductancia para sintonizar el extremo de baja frecuencia del rango, se colocaba otra varilla de ferrita al lado de la antena magnética, paralela a la primera.
Los resultados de la medición se resumen en una tabla. Necesitan un pequeño comentario. En primer lugar, llama la atención que a diferentes frecuencias tanto la resistencia a la pérdida como la capacitancia de la antena son diferentes. Estos no son errores de medición en absoluto. Consideremos primero la dependencia de la frecuencia de la capacitancia. Si el cable de la antena no tuviera también algo de inductancia LA, los valores de capacitancia serían los mismos. La inductancia del cable está conectada en serie con la capacitancia de la antena, como puede verse en el diagrama de circuito equivalente del circuito de antena que se muestra en la Fig. 4.
El efecto de la inductancia es más fuerte a altas frecuencias, donde la reactancia inductiva aumenta y compensa parcialmente la reactancia capacitiva. Como resultado, la reactancia general de la antena disminuye y la capacitancia medida aumenta. La antena tiene una frecuencia natural f0, la frecuencia de resonancia del circuito LACA, en la que la reactancia llega a cero y el valor de capacitancia medido tiende a infinito. La longitud de onda natural de la antena Lambda0 correspondiente a esta frecuencia es aproximadamente igual a cuatro veces la longitud del cable de la antena y normalmente se encuentra dentro de la banda HF. La frecuencia natural se puede calcular a partir de mediciones de capacitancia en dos frecuencias arbitrarias, pero las fórmulas son demasiado complejas. Para su antena, el autor obtuvo CA = 85 pF. LA = 25 µH y f0 - aproximadamente 3,5 MHz. Para estimaciones aproximadas, podemos suponer que cada metro de cable de antena (junto con la reducción) introduce una inductancia de aproximadamente 1...1,5 μH y una capacitancia de aproximadamente 6 pF. La resistencia a pérdidas con una bobina L1 de calidad suficientemente alta consiste principalmente en la resistencia a tierra. Éste, a su vez, se calcula utilizando la fórmula empírica (obtenida sobre la base de datos experimentales) de M.V. Shuleikin [3]: rп = А*Lambda/Lambda0. Aquí A es un coeficiente constante que depende de la calidad de la conexión a tierra, con dimensiones en ohmios. Para buenas conexiones a tierra, A son unidades e incluso fracciones de ohmios. Como podemos ver, la resistencia a la pérdida aumenta al aumentar la longitud de onda (frecuencia decreciente), lo que fue confirmado por los datos de la tabla. La dependencia de la resistencia a las pérdidas de la frecuencia se descubrió a principios del siglo pasado, pero el autor no encontró una explicación detallada de este efecto en la literatura. En este sentido, muchos de los datos que obtienen los radioaficionados a la hora de medir los parámetros de sus antenas pueden ser de gran utilidad. Literatura
Autor: V.Polyakov, Moscú
Solidificación de sustancias a granel.
30.04.2024 Estimulador cerebral implantado
30.04.2024 La percepción del tiempo depende de lo que uno esté mirando.
29.04.2024
▪ La escoba láser barre limpia ▪ Las manos ayudan al músico a recordar la melodía. ▪ PC con Windows sin unidad de sistema ▪ Procesador de vídeo inteligente para coche GEO GW5 ▪ El trabajo por turnos es perjudicial para la salud
▪ Sección del sitio Aforismos de personajes ilustres. Selección de artículos ▪ artículo ¿Responden las plantas a los próximos cambios climáticos? Respuesta detallada ▪ artículo Sobre flotadores - con motor. transporte personal
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