อุปกรณ์ป้อนเสาอากาศ: หลักการทำงาน

สารบัญ:

อุปกรณ์ป้อนเสาอากาศ: หลักการทำงาน
อุปกรณ์ป้อนเสาอากาศ: หลักการทำงาน
Anonim

อุปกรณ์ของระบบเสาอากาศป้อนควรเป็นที่รู้จักสำหรับทุกคนที่สนใจในการส่งสัญญาณในระบบวิศวกรรมวิทยุ (การออกอากาศ การสื่อสารทางวิทยุ โทรทัศน์) ควรสังเกตว่าในกรณีนี้มีความเป็นไปได้ของการสื่อสารทั้งสองทิศทาง ตัวป้อนจะส่งคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจากเครื่องส่งไปยังเสาอากาศ (ซึ่งส่ง/รับสัญญาณ) และส่งไปยังเครื่องรับ มาคุยกันค่ะ

เกี่ยวกับเสาอากาศ

เครื่องวิเคราะห์ฟีดเสาอากาศ
เครื่องวิเคราะห์ฟีดเสาอากาศ

นี่คือชื่ออุปกรณ์ที่มีจุดประสงค์หลักเพื่อรับหรือปล่อยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า เสาอากาศเป็นส่วนสำคัญของเครื่องส่งและเครื่องรับวิทยุ ควรสังเกตว่าขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ที่ตั้งใจไว้ บทบาทหน้าที่เปลี่ยนไป ตัวอย่างเช่น เสาอากาศส่งสัญญาณแปลงกระแสความถี่สูงเป็นพลังงานคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า อาจเป็นได้ว่ามันเป็นมัลติฟังก์ชั่นและอาจจะเป็นแผนกต้อนรับ ที่ในกรณีนี้ คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจะถูกจับและแปลงเป็นพลังงานการสั่นสะเทือนความถี่สูง อุปกรณ์รุ่นนี้เป็นที่ต้องการมากที่สุดเนื่องจากมีลักษณะทางเทคนิคและเศรษฐกิจ

ตัวป้อนโปร

นี่คือชุดอุปกรณ์ที่จ่ายพลังงานจากเครื่องส่งไปยังเสาอากาศและส่งไปยังเครื่องรับ บ่อยครั้งที่มันถูกเรียกว่าเส้นทางป้อน การออกแบบขึ้นอยู่กับช่วงความถี่ที่ส่งผ่านโดยตรง ตัวป้อนยังสามารถปล่อยคลื่น แต่นี่เป็นไปได้เฉพาะในกรณีที่ส่วนที่อยู่ติดกันของสายไฟสองเส้นไหลไปรอบ ๆ โดยกระแสที่ตรงกันในเฟส สาขาของพวกเขาในกรณีนี้กำลังเสริมกำลังกัน อย่างไรก็ตาม เอฟเฟกต์นี้สามารถใช้เสาอากาศได้

ในกรณีนี้เรียกว่าอยู่ในเฟส และควรสังเกตว่ามันแพร่หลายมาก อาจมีการแผ่รังสีของตัวป้อนในกรณีที่ระยะห่างระหว่างสายไฟในบางทิศทางมีความแตกต่างของเส้นทางอย่างมีนัยสำคัญ ควรสังเกตว่าสามารถเลือกค่าที่จะเพิ่มคลื่นได้ เสาอากาศซึ่งเรียกว่าแอนตี้เฟสก็ทำงานบนหลักการนี้เช่นกัน

กลับไปที่อุปกรณ์ของเรา

การออกแบบอุปกรณ์ป้อนเสาอากาศ
การออกแบบอุปกรณ์ป้อนเสาอากาศ

การออกแบบอุปกรณ์ป้อนเสาอากาศด้วยการสร้างในภายหลังนั้น ต้องการให้แต่ละแนวคิดพัฒนาเป็นระบบที่ครบถ้วน ดังนั้นหากมีช่องสัญญาณวิทยุที่เกิดจากเสาอากาศรับและส่งสัญญาณรวมทั้งเส้นทางการแพร่กระจายก็ถือได้ว่าเป็นเส้นตรงแบบพาสซีฟรูปสี่เหลี่ยม คุณสมบัติของมันคืออะไร? หากมีการแลกเปลี่ยนแรงเคลื่อนไฟฟ้าและโหลด พารามิเตอร์ของระบบจะไม่เปลี่ยนแปลง นั่นคือเสาอากาศรับสัญญาณสามารถส่งสัญญาณและในทางกลับกันได้ คุณสมบัตินี้เรียกว่าหลักการตอบแทนซึ่งกันและกัน หมายถึงการย้อนกลับของกระบวนการส่งและรับ ต้องขอบคุณสิ่งนี้ที่สามารถจ่ายเสาอากาศหนึ่งอันซึ่งทำหน้าที่ทั้งสองบทบาท และสิ่งนี้ส่งผลดีต่อตัวชี้วัดทางเทคนิคและเศรษฐกิจของระบบวิทยุสื่อสาร ซึ่งทำให้มีการใช้หลักการนี้อย่างแพร่หลาย

อ่านอะไรในหัวข้อนี้

มองไปข้างหน้าควรตระหนักว่าหัวข้อนี้กว้างขวางมาก ดังนั้นหากหลังจากอ่านบทความแล้วมีคำถาม ก็ควรหันไปหาหนังสืออธิบายจะดีกว่า จากตัวอย่างแรก เราสามารถแนะนำสิ่งที่ Drabkin เขียนไว้ว่า: "อุปกรณ์ป้อนเสาอากาศ" หนังสือเล่มนี้ถูกตีพิมพ์ในปี 2504 แต่ถึงแม้จะอายุมากและค่อนข้างล้าสมัย แต่ก็ยังมีประโยชน์ อย่างน้อยข้อเท็จจริงที่กล่าวถึงบทบัญญัติทางทฤษฎีพื้นฐานที่เป็นประโยชน์ต่อการศึกษาสำหรับทุกคนที่มีความสนใจในหัวข้อนี้

หนังสือของแดรบกิ้นเป็นหนังสือเรียนเกี่ยวกับอุปกรณ์ป้อนเสาอากาศ อันที่จริง มันมีไว้สำหรับวิศวกรวิทยุและนักศึกษาคณะวิศวกรรมวิทยุ แต่ถ้าหัวข้อนี้น่าสนใจจริงๆ เกือบทุกคนสามารถเข้าใจได้ การพิจารณาทฤษฎีเสาอากาศ ลวด ไมโครเวฟ และตัวอย่างเครื่องบิน สิ่งที่น่าสังเกตเป็นพิเศษคือ ลักษณะเฉพาะของการวัดค่าพารามิเตอร์ทางไฟฟ้า ถึงแม้ว่าเพียงนี้แน่นอนรายการไม่จำกัด

ในบรรดานักเขียนสมัยใหม่ Erokhin G. A. ควรค่าแก่การกล่าวถึง "อุปกรณ์ป้อนเสาอากาศและการแพร่กระจายคลื่นวิทยุ" ซึ่งเป็นหนังสือที่ทันสมัยและมีเหตุผลในเวลาเดียวกัน ขอแนะนำให้ใส่ใจกับรุ่นที่สองซึ่งเปิดตัวในปี 2547 หนังสือเล่มนี้สรุปบทบัญญัติทางทฤษฎีและสิ่งที่ฉันต้องการจะสังเกตเป็นพิเศษคือการให้ความสนใจอย่างมากกับประเด็นที่เกี่ยวข้องโดยตรงกับการออกแบบและการทำงานของโทรทัศน์ วิทยุคมนาคม และระบบกระจายเสียง สำหรับสิ่งนี้ควรได้รับการยกย่องซึ่ง Erokhin สมควรได้รับอย่างเต็มที่ "Antenna Feeder Devices…" โดยผู้เขียนคนนี้เป็นหนังสือที่มีประโยชน์จริงๆ

ฉันต้องรู้พารามิเตอร์เสาอากาศอะไรบ้าง

การติดตั้งอุปกรณ์ป้อนเสาอากาศ
การติดตั้งอุปกรณ์ป้อนเสาอากาศ

แต่กลับมาที่หัวข้อบทความกันบ้างนะครับ ในการกำหนดค่าพารามิเตอร์ จะใช้หรือคำนวณเครื่องวิเคราะห์อุปกรณ์ป้อนเสาอากาศโดยใช้สูตร นี่เป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้ได้อุปกรณ์ที่มีคุณสมบัติตามที่ต้องการ นี่คือสิ่งที่ควรระวัง:

  1. พลังการปล่อยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ความแรงและจำนวนคลื่นที่ไปจากเสาอากาศสู่พื้นที่ว่าง พลังงานที่ใช้งานอยู่นั้นบอกเป็นนัย เนื่องจากรังสีจะค่อยๆ กระจายไปในพื้นที่ที่ล้อมรอบเสาอากาศ สามารถแสดงออกผ่านการต่อต้าน
  2. สูญเสียพลังงาน นี่หมายถึงค่าที่เครื่องส่งสูญเสียไปโดยเปล่าประโยชน์เมื่อกระแสไหลผ่านสายไฟของเสาอากาศ มูลค่าของพื้นดินและวัตถุสามารถนำมาพิจารณาได้หากอยู่ใกล้เสาอากาศ ยังใช้งานอยู่และสามารถแสดงค่าความต้านทานได้

แสดงรายการพารามิเตอร์ต่อไป

อย่าลืม:

  1. กำลังในเสาอากาศ ค่าที่แสดงพลังงานที่ส่งมาจากเครื่องส่ง แสดงเป็นผลรวมของสองพารามิเตอร์ก่อนหน้า
  2. ประสิทธิภาพ
  3. อิมพีแดนซ์อินพุตของเสาอากาศ นี่หมายถึงค่าที่อยู่บนขั้วอินพุต เป็นลักษณะการมีอยู่ของส่วนประกอบ re / active ตัวเลือกที่ดีที่สุดคือการปรับเสียงสะท้อน ในกรณีนี้ ให้โหลดแบบต้านทานไปยังเครื่องกำเนิดไฟฟ้า และใช้อุปกรณ์อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด
  4. ทิศทางของเสาอากาศ หมายถึงความสามารถในการแผ่คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าไปในทิศทางใดทิศทางหนึ่ง ในการตัดสินคุณสมบัตินี้ จะใช้รูปแบบการแผ่รังสี

พารามิเตอร์อื่นๆ

อุปกรณ์ระบบป้อนเสาอากาศ
อุปกรณ์ระบบป้อนเสาอากาศ

นอกจากที่กล่าวมาแล้ว คุณควรทราบ:

  1. สัมประสิทธิ์ทิศทาง
  2. ช่วงทำงาน. โดยเฉพาะอย่างยิ่ง แนวคิดของแบนด์วิดท์เสาอากาศถูกนำมาใช้ นี่คือชื่อของช่วงความถี่ที่ความกว้างของกลีบหลักของรูปแบบการแผ่รังสีไม่ได้เกินขีดจำกัดที่กำหนดไว้ อัตราขยายจะสูงเพียงพอ และการจับคู่กับเส้นทางของตัวป้อนจะไม่ลดลงอย่างมีนัยสำคัญ ควรมีภาพสะท้อนเล็กน้อย นี่เป็นสิ่งจำเป็นเพื่อลดการครอสทอล์คของช่องเนื่องจากกระแสร่วม
  3. สัมประสิทธิ์การป้องกัน มันถูกใช้เพื่อกำหนดระดับการลดทอนของสัญญาณจากเสาอากาศซึ่งได้รับจากทิศทางด้านข้าง

ทำงานกับเวฟ

การติดตั้งอุปกรณ์ป้อนเสาอากาศนั้นดำเนินการตามสถานที่และช่วงที่จะใช้ ในกรณีนี้ จำเป็นต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณสมบัติของทิศทางนั้นอยู่ในระนาบเดียวเป็นอย่างน้อย ด้วยความยาวที่สั้น เสาอากาศจึงออกมาค่อนข้างกะทัดรัด สิ่งนี้ทำให้คุณสามารถหมุนและรับกำลังที่เพิ่มขึ้นอย่างมาก ในขณะที่ลดการรบกวนซึ่งกันและกันของสถานีวิทยุ ที่ไหนที่ไม่มีมัน - เพื่อสื่อสารในทิศทางที่ต้องการ

ในช่วงคลื่นมิเตอร์ มักใช้เครื่องสั่นแบบไม่สมมาตร/ไม่สมมาตรที่หลากหลายเพื่อความสะดวกในการใช้งาน แม้ว่าจะอยู่ไกลจากตัวเลือกเดียว เนื่องจากขนาดของเสาอากาศแบบแถบมิเตอร์ จึงค่อนข้างมีปัญหาในการเคลื่อนย้ายด้วยมือ มาดูกันดีกว่า

คลื่นที่มีความยาวต่างกันต่างกันอย่างไร

อุปกรณ์ป้อนเสาอากาศ
อุปกรณ์ป้อนเสาอากาศ

คุณสามารถแยกแยะตามวัตถุประสงค์ตามคุณสมบัติเฉพาะ ควรสังเกตว่าในบางกรณีสามารถใช้เสาอากาศประเภทเดียวกันเพื่อใช้งานในแถบที่อยู่ติดกันได้ นี่คือรายการของพวกเขา:

  1. เสาอากาศแบบคลื่นยาว. พวกมันมีมิติทางเรขาคณิตขนาดใหญ่ แต่ถึงกระนั้นก็ยังน้อยกว่าความยาวคลื่นมาก ความสูงของอุปกรณ์มักไม่เกิน 0.2 ของความสูง
  2. เสาอากาศแบบคลื่นกลาง. โดดเด่นด้วยความจริงที่ว่าพวกมันเทียบเท่ากับความยาวคลื่น มีความทนทานต่อรังสีสูงกว่ารุ่นก่อน ด้วยเหตุนี้อัตราส่วนประสิทธิภาพการกระทำสามารถเข้าถึง 80% รูปแบบการแผ่รังสีสำหรับอุปกรณ์เหล่านี้มีรูปแบบเป็นรูปแปดซึ่งยาวไปตามพื้นผิวโลก จริงด้วยเหตุนี้ สัญญาณที่มาจากชั้นบรรยากาศจึงอ่อนลงอย่างเห็นได้ชัด
  3. เสาอากาศคลื่นสั้น. พวกเขามีข้อกำหนดเฉพาะ แต่นี่ไม่ใช่ตั้งแต่เริ่มต้น แต่เกี่ยวข้องโดยตรงกับการกระจายช่วงนี้ เพื่อให้การสื่อสารมีเสถียรภาพ ความถี่พาหะของเครื่องส่งสัญญาณจะถูกเลือกขึ้นอยู่กับช่วงเวลาของปีและวัน
  4. เสาอากาศ VHF. มีลักษณะเฉพาะที่มีประสิทธิภาพสูงและมีรูปแบบการแผ่รังสีที่แคบ นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าขนาดของเสาอากาศนั้นใกล้เคียงกับความยาวของคลื่นปฏิบัติการโดยประมาณ

บำรุงรักษา

อุปกรณ์ป้อนเสาอากาศและการขยายพันธุ์คลื่นวิทยุ
อุปกรณ์ป้อนเสาอากาศและการขยายพันธุ์คลื่นวิทยุ

เพื่อให้อุปกรณ์ทำงานได้โดยไม่มีปัญหา จำเป็นต้องจัดการกับการป้องกันอย่างทันท่วงที หากเราพูดถึงการตรวจสอบวัตถุในปัจจุบัน สิ่งเหล่านี้รวมถึง:

  1. เสาอากาศ
  2. ตัวป้อน
  3. วิทยุสื่อสาร.
  4. Foundation (สิ่งนี้จะดำเนินต่อไปสำหรับวัตถุนิ่งขนาดใหญ่)
  5. รองรับโครงสร้าง
  6. กระโดงกระโดงพร้อมสายรัด
  7. อาคาร (คอนเทนเนอร์) ของสถานีฐาน
  8. แบบสำหรับยึดฐานกับรองพื้น
  9. บริเวณโดยรอบ

ในกรณีนี้ควรให้ความสนใจกับประเด็นต่อไปนี้:

  1. สภาพของฮาร์ดแวร์
  2. การกัดกร่อนและความเสียหายทางกล

นอกจากปัจจุบันแล้ว ยังมีกำหนดการบำรุงรักษาอุปกรณ์ป้อนเสาอากาศตามกำหนดเวลาอีกด้วย มันเกี่ยวข้องกับการตรวจสอบที่ละเอียดยิ่งขึ้นที่เรียกว่าการตรวจสอบและการซ่อมแซมการตรวจสอบ

สรุป

อุปกรณ์ป้อนเสาอากาศ Erokhin
อุปกรณ์ป้อนเสาอากาศ Erokhin

นี่คืออุปกรณ์ตัวป้อนเสาอากาศ ข้อมูลที่ให้มามักจะไม่เพียงพอที่จะสร้างอุปกรณ์ทำงานของคุณเอง แต่เพื่อให้เป็นไปตามทฤษฎีขั้นต่ำที่จำเป็นเพื่อดำเนินการต่อไป เราหวังว่าเราจะประสบความสำเร็จ และถ้าผู้อ่านเข้าใจในเรื่องเหล่านี้แล้ว บางทีเขาอาจจะรู้แล้วว่าต้องทำอะไรและต้องทำอย่างไร

แนะนำ: