Расчёт 1/4 коаксиальных трансформаторов
39.gif
QRZ.RU Callbook:
  
IK3QAR QSL Manager
 
QRZ.COM callsign lookup:
   

SAT/SPACE MONITOR Вы можете участвовать в формировании новостей !


С подачи и с помощью Аркадия Грабарника UT9UR

 Я уже писал про сложение сигналов антенн в КВ диапазоне. Там всё получается с лёгкостью, если, конечно, известен коэффициент укорочения кабеля из которого делаются трансформаторы. Да и диаграммы направленности КВ антенн определены с точностью  плюс минус километр. И совсем другое дело УКВ.  Кабели обладают неоднородностью диэлектрика, размеры для этих диапазонов на грани критического. Диаграммы направленности требуют гораздо более точного анализа. Да и потери в кабелях на этих частотах значительные. Есть, конечно, и плюсы: например из-за значительно меньших размеров  можно "подвигать" конструктив под требуемые электрические параметры. Желающих  узнать об этом больше отправляю к материалам о низкотемпературных антеннах (28 ом), антеннам с длинным бумом и прочим теоретическим и практическим наворотам, а мы  рассмотрим именно соединение антенн.  Для моделирования четвертьволновых трансформаторов на УКВ часто применяется программа AppCAD. Она предназначена для расчета 1\4 волновых трансформаторов на требуемую рабочую частоту при заданном волновом сопротивлении. Они нужны при соединении антенн в группу и могут иметь любое сопротивление. На практике чаще всего набор сопротивлений (антенн) не так уж и широк.

b_420_0_16777215_00_cache_multithumb_thumbs_b_420_206_16777215_00_images_antannas_school_coax_transform_b.jpg

     Сначала нужно определиться с самой схемой соединения антен: двух, четырех и т.д. Для примера возьмем две 50-Омные антенны. Ниже два варианта исполнения для кабельных трансформаторов. Первый - когда четвертьволновые трансформаторы разнесены в пространстве и представляют собой часть длины линии соединения антенны и средней точки. Во втором случае четвертьволновые трансформаторы можно соединить паралельно либо с помощью пайки либо на разъёмах и они представляют собой часть длины снижения.  

   Соединяем их 50-ти омными кабелями одинаковой длины (длина определяется по оплетке!). Само-собой, наши две антенны должны иметь на рабочей частоте КСВ не более 1,3 и уже симметрированы. В точке соединения получаем сопротивление равное 25-ти Омам.

b_350_0_16777215_00_cache_multithumb_thumbs_b_420_349_16777215_00_images_antannas_school_coax_transform_a.jpg

  Наша задача преобразовать это сопротивление в 50 Ом и отправить сигнал в фидер. Для этого нужно врезать 1\4 лямбды (длины волны) вставку из кабеля ОПРЕДЕЛЁННОГО, т.е. РАСЧИТАННОГО, волнового сопротивления. Но проблема в том, что кабелей с каким хочешь ВС не бывает. Вот и приходиться самим делать коаксиальную линию, которая бы имела нужное ВС. Итак, нам известно ВС фидера=50 Ом. Суммарное сопротивление наших двух антенн. Формула для расчета волнового сопротивления 1\4 волнового трансформатора простая: корень квадратный из произведения сопротивлений, в нашем примере это 25*50= 1250, затем корень из 1250=35,4 Ома. Такого кабеля нет, но его можно сделать из двух параллельно соединенных кабелей 75 ом (примерно,75\2=37,5 ), или рассчитать диаметры трубок (и длину) для самодельного трансформатора.
    Итак, волновое сопротивление для трансформации 25 ом в 50 Ом мы знаем, это 35,4 Ома, а длина 1\4 длиы волны (для 144Мгц это будет 0,52 м) но не забудем, что физически длина будет зависить от материала диэлектрика, т.е. нужно умножить на коэффициент укорочения. Для кабеля с полиэтиленовой изоляцией равен 0,66. Тогда 0,52 х 0,66=0,34м. Eсли этот трансформатор будет из кабеля. А если из трубок, то изолятор воздух (а не вакуум все ж!) и коэф. укорочения=0,98 и в этом случае длина будет 0,52х 0,98=0,51м.  По описанным выше причинам это самый удобный способ - с одним жестким коаксиальным трансформатором сопротивлением 33 Ома. Прямоуголный профиль в качестве внешней части коаксиала выбран с точки зрения удобства как его крепежа к раме, так и крепления разъёмов. Здесь надо учесть, что заглушки на торцах должны быть из изоляционного  материала, иначе паразитная емкость изменит длину линии. Крепление разъемов к трубе должно иметь хороший электрический контакт, чтобы иметь запас по допустимой мощности.

quarta trans

      Как и любой трансформатор, наш имеет потери. И на 144, а тем более выше, нужно их уменьшать. Путей не много, но они есть и это работает на практике:

-увеличение диаметров труб, иногда полировка и серебрение.
-применение кабеля (если  трансформатор из кабеля) с меньшими потерями.
-минимум коэффициента трансформации.

      Вот теперь, когда мы разобрались с теорией, можно переходить к практике. Для начала как выглядит трансформатор на трубках. В общем виде это труба меньшего диаметра вставленная на распорках изоляторах внутрь другой трубы. Причём это может быть и прямоугольный профиль. Но об этом ниже. Скачиваем и инсталлируем саму программу AppCad. Она не создаёт ярлыка на рабочем столе, её можно найти через Пуск-Программы- (и заодно отправить ярлык на рабочий стол :-) Программа имеет достаточно широкий функциональный перечень, но нас будет интересовать только пунктик - Passive Circuits (Пассивные цепи)  в левом столбике меню.  Для начала выберем Coax (круглый :-)

main

В появившемся окне расчёта для начала следует выставить единицы измерения - мм, см или дюймы, градусы-радианы и в каких единицах надо представлять частоту - ГГЦ, МГЦ или КГЦ. Далее следует заметить, что скрипт двухцелевой. Тоесть рассчитать можно или волновое сопротивление конструкции, для чего следует ввести размеры и нажать одну из двух (серых) кнопочек - Сalculate Z0 [F4].  В окнах результата появится рассчитанное волновое сопротивление, электрическая длина, длина волны в миллиметрах, одношение диаметров и проч. Либо, если нужно рассчитать размеры для определённого волнового сопротивления - рассчитывается диаметр внутреннего проводника коаксиальной линии - нажать кнопочку Cflculate D2 [F3] 

coax

Следует быть очень внимательным при установке единиц измерения.  Несколько проще с точки зрения механики выглядит коаксиальная линия прямоугольного сечения: в ней легче устанавливать распорки для внутреннего проводника и изолятор механического крепления всего трансформатора на антенной системе. Очевидно, что размеры будут отличаться. Таким образом мы получили возможность рассчитывать четвертьволновые трансформаторы нужного нам волнового сопротивления для диапазонов УКВ, где применение этих трансформаторов выполненных из отрезков коаксиального кабеля и затруднительно и неэффективно вследствии дополнительных потерь в диэлектрике.  

squar coax

     Трансформаторы, иногда их называют:  "сплиттеры", "сумматоры", "пауэр-дивайдеры" (power divider),  желательно проверить перед установкой. Кабельные, потому что  ВС кабелей бывает далеко от заявленного. Например, вместо  50 Ом -60 ом, а так же коэффициент укорочения может быть на 10% в стороне запросто. А трансформаторы, сделанные из трубок,  могут отличаться от расчетных из-за погрешностей размеров и  материала вставок для поддержки  внутренних трубок, наличия  технологических отверстий для запайки разъемов. Для 144 проверка совсем  простая,  так-как в качестве нагрузки можно применить обычный резистор нужного номинала с укороченными выводами. Итак, нагружая  один конец трансформатора на резистор и измеряем КСВ. В "трубочном" варианте, для корректирования ВС, можно вносить искусственный эксценриситет, т.е. смещать центральный проводник от центра.

P.S.  Ремарка UT9UR:

" Хочу добавить, что просто так резистор (безиндукционный, конечно) не даст нужного КСВ при использовании в качестве нагрузки. Резистор нужно запаивать, как продолжение центрального проводника кабеля и внутри "родной" оплетки. Если же просто припаять к разъему, то КСВ на 145 Мгц получается 1,5 . На разъем можно попробовать SMD резистор и в любом случае нужны измерения. Желательно до того,как резать кабель, компенсируя таким образом не верный коэф. укорочения"

You have no rights to post comments Недостаточно прав для комментирования

А еще можно почитать вот это:

  • CQ WW RTTY: как работают лодыри

    keyboard us    Никто не знает почему сегодня с утра я решил поработать в CQ WW RTTY. Я и сам не знаю.  Раньше сказал бы просто пришло в голову, но сегодня точно знаю: просто так не бывает ничего. Помнится еще совсем недавно я оттопыривал нижняю губу, когда кто-то из моих приятелей говорил что "поработал в контесте  часок-другой".  Настоящие спортсмены бьются до конца. Чуть не сказал насмерть :-)       Да, когда был помоложе, так и поступал. Либо пока не засыпал в поисках очередного множителя, либо пока со стула не вставал из-за застойных явлений в области таза :-). Но прошло время, прошлые сожаления о своих неудачи и чужих успехах (и даже белая зависть :-) прошли, осталась мудрость зрелого возраста, которая говорит: получи хоть это удовольствие, пока оно тебе доступно :-) Короче погулял в саду, выгулял собаку, попил кофе второй раз, почесал репу

    Подробнее...  
  • Vibroplex today

    Ну какой настоящий радист не хотел бы иметь у себя на радио Vibroplex. Пусть не легендарный, фирменный, но хотя бы с хорошей механикой, красивый. Сегодня виброплекс - это символ, если хотите, признак класса.  И назначение его уже совсем не практическое применение. Он - для души. Хотя современная механика достигла минимальной скорости (минимальной потому что её на виброплексе получить труднее) до 10 слов в минуту, по всей видимости это еще не  верх механического совершенства. Но уже сегодня надо признать, что (при таких размерах) автор проявил себя как мастер механики. Подробнее...  
  • Таки правда :-)

    Вот снова убедился. Торжество науки :-) Среди сотни cтрок DX cluster стал выделять только то что попадает в расчитанные зоны возможных связей. Так вот прямо сейчас QSO c Суринамом, PZ1DV, а за ним следом Фолкленды VP8RAF/100 :-)

    pz1dv

     
  • 3 трансивера на 1 антенну

      Все мы в той или иной степени путешественники. Правда часть из нас путешественники фанатичные. Особенно это можно сказать про радиолюбителей. Все знают программу URFF, программу UIA знают многие, но не все. Еще меньше народа знает про программу, например, маяков. Но если летом предложить какому-нибудь домоседу поехать в радиоэкспедицию на остров и быть востребованным больше чем обычно (почти пайлап :-), то думаю он согласится.     Я сам очень люблю природу, а когда можно соединить в одно время отдых на природе и за трансивером - я просто счастлив. При этом забываешь сколько потрачено сил на перетаскивание тяжестей, (посмотреть как это выглядит), денег на бензин и нервов на борьбу с пограничниками... (Дело в том, что все наши острова - на Днепре, на границе. И на реке командуют пограничники).

    Подробнее...  
  • Любителям космической экзотики

    Плазменный волновой инструмент космического корабл Voyager 1 записал эти звуки плотной плазмы, или ионизированного газа, вибрирующего в межзвездном пространстве. Эти вибрации обнаруживались дважды - с Октября по Ноябрь 2012, и с Апреля по ай 2013. Анимированный график показывает частоту, которая определяет плотность плазмы. Цвета указывают интенсивность волн, их амплитуду. Красный обозначает максимальную амплитуду, а синий указывает на слабую. Звуковая дорожка воспроизводит амплитуду и частоту плазменных волн так как "услышанное" Voyager 1. Волны обнаруженные антеннами инструмента были просто преобразованы в частоты в пределах дипазона который можно слушать человеческими ушами. Конечно, и картинка и звук только модифицированное отражение реальности, но всё равно интересно.

     
  • Почему я не член ЛРУ

     Приступая к изложению своей позиции надеюсь на то что в глазах черниговскогорадиолюбительского сообщества не являюсь конфликтантом по сути. Только реакция на события :-( Не секрет, что я неоднократно анонсировал свою позицию в отношении QSL обмена: Лига, узурпировавшая функции национального QSL бюро, пользуясь этим и в противоречии с антимонопольным законодательством вымогает за обслуживание в бюро деньги никак не адекватные реальным затратам. Для тех, кто не считал, аргументирую.

        ЧЛЕН лиги платит 100 гривен как членский взнос на QSL бюро, на содержание помещения Лиги, на зарплату сотрудникам и на представительство Лиги в IARU. То есть плата за QSL сервис составляет только четвёртую часть из 100 гривен. Как максимум половину, 50 гривен. Решение, теперь уже вступившее в силу, об оплате за использование QSL не членами в сумме 250 гривен есть с первого взгляда очевидным вымогательством, если рассматривать с точки зрения материальной, и шантажом с целью принудить всё равно заплатить членский взнос в Лигу с точки зрения политической. То есть всё равно материальной. То, что наше отделение голосовало против, если верить на слово, картины никак не меняет.  Я НЕ желаю быть членом ТАКОЙ организации и поэтому не заплатил взнос и сегодня официально НЕ являюсь членом UARL. Вместе с тем продолжаю принимать участие в общественной жизни радиолюбителей области. Помимо затрат времени на подготовку сообщений для круглого стола, (я по прежнему веду сайт, записываю круглые столы области и выкладываю их на сайт), я материально этот сайт содержу.

    Подробнее...  
  • Мультибэнд W0IS

    Поиск универсальной антенны для публичного WEB SDR приёмника 1-30 мгц (желательно еще и 50 мгц) привёл меня к компромиссному решению. Дело в том, что универсальной широкополосной антенны в природе не существует, поэтому с учётом того, что слушать приёмник будут в основном радиолюбители, решением является гармоническая многодиапазонная антенна с допустимым КСВ в любительских диапазонах маргинально равным 3. С определенным «натягом» её можно назвать логопериодической : - ). Как вы догадались, поиск сузился до поиска простой и надёжной конструкции многодиапазонной дипольной антенны питаемой по одному кабелю. (Дабы не иметь проблем с трансформаторами сопротивлений). Такая конструкция нашлась в QST за июнь 2010 года. Автор Ричард Клем, W0IS. Хотя статья является обобщающей и предтечей этой конструкции был многолетний опыт предыдущих аналогичных моделей, новшеством, пожалуй, можно назвать тезис про дополнительную 45° градусную дистанцию между полотнами одного диапазона. Иначе говоря плюс или минус  45° от обычного расположения плечей в одну линию. 

    Подробнее...  
  • Преимущества деревни

    sadЯ уже писал про рыбалку, про утренний кофе и про шарм КВ эфира ранним утром. Но не писал, что в последнее время, с наступлением тепла, много чего слушаю прямо в саду через свой микрорепитер :-) Два UHF/VHF радио на минимуме мощности  и проводулька замечательно работают в качестве радиоудлинителя от моего КВ радио в сад. А КВ волнам 60 км до областного центра - всего-ничего :-) А там, кроме запахов и ягод, утром можно встретить ёжика, крота, белку. Раньше, до появления забора (чтобы такса не убегала) даже зайцы прыгали :-) Жена Ирина в перерывах между присестами в интернет культивирует большие и яркие цветы.  Мне они тоже нравятся, но больше всего я люблю когда в них залезают шмели :-)

    Подробнее...
В планах было: 1. Зачистить питание для МШУ. Сделано 2. Исключить помеху от работы роутера (Ethernet) 3. Подать очищенное питание на приёмники (не от USB...
Парой постов ниже я писал про качество приёма SDR свистка с хорошей антенной и МШУ на входе. Результат был неудовлетворительный: масса поражённых частот, тон...
Вчерашний вечер прошёл в испытаниях новой конфигурации онлайн SDR сервера с тремя приёмниками. Но пока включил, три раза помянул незлым тихим словом свой...
Из гостевой за вчера:Николай Череповец Добрый день, Георгий. Спасибо за интересный сайт. Всё что связано с радио мне интересно, а теперь стало еще интереснее,...
На днях Ебэй с удовольствием поменял моих 50 президентов на только что испечённые пирожки от SDR.COM Прошло 5 дней и вот я готов реализовать систему...
Думаю все заметили значительное ухудшение прохождения вк началу апреля. Виной этому, конечно же, Солнце. Долгосрочный прогноз SSN вообще сказал 17 на первое апреля, и это...
Не секрет, что приоритеты с возрастом меняются. Когда у меня уже за 300 подтверждённых стран и территория по DXCC...
Здесь слово "пылесос" используется в переносном смысле и несёт смысловую нагрузку эквивалентную понятию постсовкового потребителя поглощающего всё что нужно и не...
Как вечерний чай потребляю новости SAT прямиком с борта FunCube-1. Естественно, новость про новый спутник прочитал там. В новостях. Новый спутник назвали Nayif-1, По...
Сегодня купил себе лампочку на стол. Сенсорную. Аккумуляторную. Без проводов, чтоб по столу не путались. На гусачке. Красивую. Без подзарядки работает два часа. Любовался, пока...
На днях получил в личку письмо с просьбой прокомментировать применение телеграфных сокращений и слэнговых выражений. B частности был задан вопрос почему иногда...
Исследователи из университета имени Бен-Гуриона в Израиле рассказали о новом способе хакерской атаки. Она получила название LED-it-GO и позволяет использовать мигание светодиода для кражи данных.
На днях зашёл разговор о прохождении. Сегодня, перед круглым столом области, сам бог велел расскзать о том что ждёт нас на выходные. И далее до...
Или как правильно использовать антенный анализатор. Особая благодарность за соучастие в написании материала и предоставленные картинки Алексею UT0RM. У многих уже появились антенные анализаторы. Только...
Как я ни старался услышать ( а целью было принять телеметрию ) Delfi C3, он на связь не вышел :-( Слышал завершение орбиты...

Калькулятор расстояний и QTH
Калькуляторы перевода координат UTM DMS, координаты в QTH locator IARU и наоборот. Расчет азимута и расстояния по QTH локатору.


Online экзамен на категорию

exam

UY2RA/QSO/QSL/OQRS

Сайт черниговских радиолюбителей

HAM Screen Saver

Яндекс.Метрика

Подать телеграмму

Ведите короткий текст ( less 256 char ) tтелеграммы
Call (name)

 
            

HAMschool

HAM School
CW forever
Радиообмен для бойца
Украинская транслитерация
Детский RX TX KIT
Прогноз прохождения
Грозозащита радио
Метеорадары и грозы
Sat School
Спутники хочу :-)
SAT приёмные антенны
SAT QSO FM
SAT QSO CW - SSB
SDR, SAT и Orbitron
Oreos miniSat
Моргающий Niwaka
Space sound
УКВ тестеры
DX через спутник
Почему не слышно спутник
Как принимать FunCube1
Как принимать PolyItan1
Как принимать PSK QB50P1
Обзор программ SAT телеметрии
Практическое построение диаграммы направленности
Meteors School
Метеор QSO. Что это?
Предстартовый инструктаж
Как смотреть метеоры
Метеор сервис Virgo и Java
Изучаем CW
Изучаем CW дома 1
Изучаем CW дома 2
Изучаем CW дома 3
Изучаем CW дома. Q-код
Изучаем CW дома. Жаргон.
Тэн код. 10-код.
CW trening radios
Маэстро Morse Runner
Mouse-paddle
Видеоурок Vibroplex
ARRL: как урок в классе
Недостатки PC телеграфирования
Какая песня без баяна?
Интернет идёт к Морзе
Антенны КВ
Противовесы из рулетки
Эффективный диполь
Невидимые антенны
Волшебные проволочки
Антенны случайной длины
Калькулятор антенн
Простое согласующее
Просто про антенны
Какую антенну выбрать
Стэки КВ антенн
1 антенна на 3 трансивера
Модифицированные Inv V
Спайдер vs гексабим
Антенны УКВ
Даблполь 144
Квадрифиляр на 145
SAT квадрифиляр
UHF VHF без приборов
144 за полчаса
Колинеарная J антенна
Калькулятор J антенны
Рамочная KP4MD
"Ёлочка" 144/430
Невидимая на 144
Двойная Харченко
Широкополосная УКВ
Стэки на УКВ

Who's Online

Сейчас 110 гостей и ни одного зарегистрированного пользователя на сайте

QRZ.RU Callbook'e:  
 
IK3QAR QSL Manager
 
QRZ.COM callsign lookup:
 

HAM history QST PICTURES

Online SDR приёмник

banscan2 Тестовая версия WEB приёмника. Для прослушивания необходимо какой-нибудь SDR программой (или скачать SDR Console) подключиться к этому серверу по адресу uy2ra.ddns.net порт 7999 login guest password guest Приёмник на КВ с конвертором вверх и имеет гетеродин 50 мгц. Битрейт 1 мгбит или ниже. 73!
Как запустить такой приёмник у себя:

Запускаем WEB SDR сервер

Запускаем WEB SDR сервер 1

Запускаем WEB SDR сервер 2

Запускаем WEB SDR сервер 3

Запускаем WEB SDR сервер 4

Ларёк "Батарейка"

b_180_0_16777215_00_baners_ilistengosh.gif

HAM Sound Player