SWR-mérők gyakorlati alkalmazása antennák hangolásához. SWR mérési terület Állóhullám-arány számítás

Gyakran a kliens, különösen, ha először vásárol walkie-talkie-t, megdöbben, ha megemlítik, hogy a walkie-talkie használatához antennát kell felállítani, pl. antenna SWR beállítás. Mi az SWR? Ez a kifejezés nem világos egy személy számára, aki távol áll a technikai finomságoktól, és néha ijesztő is. Valójában egyszerű.

Mi az SWR? Az antenna hangolása speciális eszközzel történik - SWR mérővel. Méri az állóhullámarányt és mutatja az antenna teljesítményveszteségét. Minél alacsonyabb ez az érték (SWR), annál jobb. Az ideális érték 1, de a gyakorlatban elérhetetlen a kábel és a csatlakozók jelvesztesége miatt, üzemi értéket 1,1-1,5-nek tekintünk, az elfogadható értékek 2-től 3-ig terjednek. Miért elfogadható? Mert ha az SWR érték túl magas, akkor az antennája nem annyira a jelet kezdi kisugározni a levegőbe, hanem „visszahajtja” a rádióba. Mit jelent ez, és miért rossz, kérdezed? Először is veszít a kommunikációs hatótávon, mert csökken a walkie-talkie-antenna rendszerének hatékonysága. Másodszor, a rádióállomás kimeneti fokozatai túlmelegednek, ami esetleges meghibásodáshoz vezethet. Ezért fontos az antenna SWR-jének beállítása a telepítés után. Az egyik olcsó SWR-mérő az Optim által gyártott SWR-420 vagy SWR-430. 27 MHz-es tartományban használható rádióállomásokkal 100 W-ig. A mérési hiba legfeljebb 5%. Ezzel az eszközzel 1,1-1,3 közötti SWR értékeket érhet el, a választott antenna típusától (bevágás vagy mágneses) és a telepítés helyétől függően. De ezen nem kell elidőzni. Az 1,5 teljesen működőképes és biztonságos érték.

Hogyan állítják elő az SB antenna SWR-jének beállítása? Az antennát az autó karosszériájára kell felszerelni, lehetőleg annak legmagasabb pontjára. A telepítés helyét körültekintően kell megválasztani, mert az antennának állandóan ott kell lennie. A beépített antenna felszerelésekor ügyeljen az antenna (vagy konzol) normál érintkezésére a földeléssel, és gondosan ügyeljen arra, hogy ne legyen rövidzárlat a kábelben és azokon a pontokon, ahol a kábel az antennához és a rádióhoz csatlakozik. Fontos megérteni, hogy az autó karosszériája is az antenna eleme, ezért nem szabad elhanyagolni a beépítési helyet és a talajjal való érintkezés minőségét.

Az SWR mérőt a rádióállomáshoz kell csatlakoztatni TX csatlakozó, csatlakoztassa az antennát ANT csatlakozóés válassza ki az áthaladási teljesítményszint határát. A készülék kalibrálásához a kapcsolót állásba kell állítani F.W.D., kapcsolja be a rádióállomást, hogy a kívánt csatornán sugározzon, és állítsa be a jelző nyilat SWR a szélsőséges felosztásig KÉSZLET piros skála. Ezt követően a készülék készen áll a mérésekre. Az SWR ellenőrzéséhez az aktuális csatornán állítsa a kapcsolót állásba REF(a rádióállomás tovább ad), és nézd meg a felső skálán a jelzőfényeket, ez lesz a tényleges SWR érték. Ha az 1-1,5 tartományba esik, a beállítás befejezettnek és sikeresnek tekinthető. Ha ez meghaladja ezt az értéket, akkor elkezdjük kiválasztani az optimális értéket. Ehhez először megkeressük a minimális SWR értéket különböző csatornákon vagy akár rácsokon. vezérelnek bennünket egyszerű szabály: ha az SWR a frekvencia növekedésével nő, akkor az antennát rövidíteni kell, ha csökken, akkor hosszabbítani kell. A csapszeget rögzítő csavarok kicsavarása után mozgassa a kívánt irányba, húzza meg a csavarokat és ellenőrizze újra a készülék leolvasását. Ha a csap teljesen be van nyomva, és az SWR még mindig magasan van, akkor fizikailag le kell rövidíteni a csapot úgy, hogy leharapja. Ha a tűt a lehető legnagyobb mértékben meghosszabbítja, növelnie kell a megfelelő tekercs hosszát (a gyakorlatban ebben az esetben könnyebb az antennát cserélni).

Beloyarsky, Beloretsk, Verhnyaya Salda, Glazov, Gubkinsky, Kamensk-Uralsky, Kachkanar, Korotchaevo, Krasznouralszk, Kungur, Kushva, Langepas, Nevyansk, Priobye, Raduzhny, Salavat, Strezhevoy, Mezhensk, Urchenai, Mezhensk, Uralsky, Tuymazy városokba. , Pionersky , Purovsk, Buzuluk, Pelym, Pokachi, Prokopjevsk, Purpe, Jugorsk, Seversk, Serov, Sibay, Solikamsk, Sukhoi Log, Csajkovszkij, Chusovoy, Oktyabrsky, Szimferopol, Tobolsk, Isim, Kogalym, Yuzhan, Sarapulsk - a KIT cégtől.

Az SWR mérő bármely településre kézbesíthető Orosz Posta utánvéttel vagy EMS Mailtel, például: Alapaevsk, Artyomovsky, Asbest, Astana, Aktobe, Aksu, Atyrau, Aksai, Almaty, Balkhash, Bajkonur, Balakovo, Berezovsky, Bogdanovich , Verkhnyaya Pyshma, Zarechny, Ivdel, Irbit, Kamyshlov, Karpinsk, Karaganda, Kirovgrad, Kostanay, Kokshetau, Kyzylorda, Semey, Krasnoturinsk, Krasnoufimsk, Lesnoy, Nizhnyaya Salda, Nizhnyaya Tura, Re Polev Sydney, Persyverert, Novouralsk,,,, Schelkun, Tavda, Vereshchagino, Nytva, Lysva, Krasnovishersk, Alexandrovsk, Krasnokamsk, Ocher, Polazna, Chernushka, Gornozavodsk, Dobrjanka, Gremyachinsk, Kudymkar, Gubakha, Yayva, Vikulovo, Yarkovo, Petrovsky Kasszkara, Nyizsja Bosznók vlosk , Romashevo, Golyshmanovo , Pavlodar, Tarmany, Taldykorgan, Zhezkazgan, Vinzili, Bolshoye Sorokino, Bogandinsky, Uporovo, Uralsk, Ust-Kamenogorsk, Shymkent, Taraz, Omutinskoye, Berdyuzhye, Abatskoye, Antipino, Turtasku, Abatskoye, Antipino, Turtaskuj, Votkinszk, Ekibastuz.

RealRadio Company követi a rádiókommunikáció területén a legújabb fejleményeket, és örömmel kínálja a legmodernebb kommunikációs eszközöket bármilyen feladat elvégzéséhez. Szakterületünk a professzionális rádiókommunikáció!

Milyen antennát válasszunk autóba? Sok lehetőség van itt. A legolcsóbb és legegyszerűbb „horgászbotoktól” a nagyon drága és hosszúakig. Nyilvánvalóan ki kell választani, hogy milyen méretű tűt biztonságosan felszerelhet az autóra. Általában minél hosszabb a tű, a jobb kommunikáció(feltéve, hogy az antenna illeszkedik).

Hogyan állítsunk be antennát? Ehhez szükség van egy eszközre - egy SWR-mérőre. Ne gondold, hogy enélkül is be tudod állítani az antennát. Egy SWR mérő körülbelül 1000 rubelbe kerül. Első közelítésképpen az antennát a minimális SWR-re (állóhullám-arányra) kell hangolni, 1,5-nél kisebb SWR-t kell elérnie; Általában az autóiparit 1.1-re lehet hozni. Figyelembe kell venni, hogy az SWR >3-on történő működés az importált CB rádió adójának kimeneti fokozatának károsodását okozhatja (a Berkut Design Bureau által gyártott rádiók esetében az adók kevésbé kritikusak az antennahangolás szempontjából, és nem hibásodnak meg ).

Általában az antennák beállítása és kiválasztása külön GYIK kérdése.

Mire kell emlékezni az antenna kiválasztásakor? Az antenna a legjobb erősítő. Egy jó antenna pénzt takarít meg az erősítőn. Ezenkívül az erősítő továbbra sem használható kellően jó antenna nélkül - egyszerűen meghibásodik, ha az SWR gyenge (rosszabb, mint 2, ha az erősítő elég erős).

Mi az a feeder? Feeder, feeder vonal a kommunikációs vonal az állomás és az antenna között. Általában egy koaxiális kábel, amelynek jellemző impedanciája 50 ohm. A feeder veszteségeket visz be a jelbe, így egy kisebb veszteségű kábel többe kerül, de hosszabb távon megéri. Az antennát tápláló feeder többféle üzemmódban működhet:

Konfigurálatlan adagoló Ideális illesztés (SWR=1) akkor érhető el, ha a rádióállomás kimeneti impedanciája, a feeder karakterisztikus impedanciája (konkrétan koaxiális kábel esetén) és az antenna bemeneti impedanciája egyenlő. Azt a frekvenciasávot, amelyben a kellően jó illeszkedés feltétele teljesül, az adó, illetve az antenna komplex kimeneti és bemeneti impedanciáinak változása határozza meg a működési frekvencia változása esetén. Ebben az üzemmódban az adagoló hossza tetszőleges lehet. A legtöbb modern rádió és ipari antenna rendelkezik I/O-val. ellenállás (elméletileg) 50 Ohm, és 50 Ohm karakterisztikus impedanciájú kábel használatakor hangolt antennával nincs szükség további koordinációra. Az ipari SWR-mérők 50 ohmos névleges teljesítményűek is.

Konfigurált adagoló. Az antenna és a rádióállomás bemeneti és kimeneti impedanciáitól eltérő karakterisztikus impedanciájú feeder használatakor ideális illeszkedés (SWR = 1) is elérhető. Ehhez elegendő feltétel az antenna és a rádió bemeneti és kimeneti impedanciáinak egyenlősége, valamint a feeder hossza, a feederben lévő hullámhossz felének többszöröse (azaz a rövidítési tényező figyelembevételével). Ebben az esetben az adagoló (félhullámú) átjátszó módban működik. Azok. A feeder hullámimpedanciájától függetlenül ez nem befolyásolja az antenna és a p-st illesztését. Ehhez kapcsolódik egy jól ismert módszer a kábel „tuningolására”. A p-st kimenetre egy SWR mérőt csatlakoztatunk (50 Ohm-ot feltételezünk), majd egy kábelt. A kábel végére egyenértékű terhelés van csatlakoztatva - egy 50 Ohm-os nem induktív ellenállás. A kábelt fokozatosan lerövidítve SWR = 1-et érünk el. Ebben az esetben a kábel hosszának a fél hullám többszörösének kell lennie (ami a CB-hez polietilén szigetelésű RG-58c/u kábelben megegyezik a 3,62 méter bűvös számmal ). a működési frekvencia jelentős változásával az illesztés megszakad (mivel a kábelben a hullámhossz változik).

Milyen típusú kábeleket és csatlakozókat használnak az antennák csatlakoztatására? Amikor az antennát laptopokhoz csatlakoztatja, használjon TNC csatlakozót (menetes, megbízható) és BNC csatlakozót (hazai CP-50) - bajonett csatlakozót, valamivel kevésbé megbízható, és RG-58 típusú kábelt különböző betűkkel (az elektromos tulajdonságoknak megfelelően) ).

Az autókon a PL259 csatlakozót használják vékony kábelhez (RG-58) és ehhez a kábelhez (RG-58).

Az alap PL259 csatlakozót használ egy vastag kábelhez és egy RG-213 kábelt (vastag, alacsony veszteséggel). Adapterek minden csatlakozótól bármelyikhez vannak.

A háztartási kábelt főként RK-50-2 (vékony) és RK-50-7 (vastag) kábellel használják.

Mi az antennaillesztés? Nagyjából az állomás-adagoló-antenna rendszer hatékonysága, valamint a maximális hatékonyság elérésének folyamata. Frekvenciafüggő, pl. egy frekvencián például a C grid 20-as csatornájában jó, de ugyanannak a C rácsnak az 1-es és 40-es csatornájában lehet rossz is. Beállítása az ostorantenna vagy az adagolókábel hosszával, vagy egy speciális illesztőeszközzel történik, angolul - matcher. Általában az állomás (erősítő) antennacsatlakozójának egyenértékű ellenállása 50 Ohm. A különböző antennák egyenértékű ellenállása jelentősen eltér, 30 és több ezer ohm között. A márkás antennáknál a konstruktív egyeztetés már megtörtént, az otthoniakat jobb illesztőprogramon keresztül csatlakoztatni, de mivel az antenna ellenállása a helyi viszonyoktól is függ, minden antennát a helyszínen kell beállítani.

Mi az a matchp? A legegyszerűbb esetben egy induktorból és két változtatható kapacitásból álló P-áramkör. Ezeknek a kapacitásoknak a beállításával megváltoztathatja ennek a kvadrupólusnak a bemeneti és kimeneti komplex impedanciáját, így érhető el az illesztés.

Mi az SWR? Az állóhullám-arány az illeszkedés mértéke. 1-től (ideális) 3-ig (rossz, de dolgozhat), 4...5-ig terjed - nem ajánlott dolgozni, lehet több is. Ezt egy speciális eszközzel - SWR-mérővel - mérik. Ők így használják: csatlakoztassa a készüléket az antenna és az erősítő (állomás) közé. Figyelem: a készüléknek lehetővé kell tennie az Ön teljesítményéről való működést!!! Állítsa a kapcsolót FWD (közvetlen hajtás) állásba. Kapcsolja be a sebességváltót, mozgassa a gombot a skála végére, kapcsolja a készüléket REF állásba, kapcsolja be a sebességváltót, olvassa le az SWR értéket.

Energia veszteség:

SWR=1 – veszteség 0%

SWR=1,3 – veszteség 2%

SWR=1,5 – veszteség 3%

SWR=1,7 – veszteség 6%

CS=2 – veszteség 11%

SWR=3 – veszteség 25%

SWR=4 – veszteség 38%

SWR=10 – veszteség 70%

De a hossz miatti hatékonyságnövekedés általában sokkal jelentősebb, mint a teljesítményveszteség - pl. egy hosszabb antenna rosszabb SWR-rel általában jobb, mint egy rövid antenna jó SWR-rel (a képletekben a hatótáv arányos a teljesítmény negyedik gyökével (erős elektromágneses interferenciával, nagyobb valószínűséggel a négyzetgyökkel), azaz a 16%-os teljesítményvesztés a hatótáv 2-4%-os csökkenéséhez vezet. De az antenna fizikai méretei, a felső pont talaj feletti magassága - minden kommunikációs tartomány képletben szerepel a hatótávolsággal egyenes arányosságként, és nem négyzetgyök vagy 4. hatvány, azaz. sokkal erősebben befolyásolják a rádiókommunikációs hatótávolságot).

Antenna- rezgés átalakító eszköz elektromos áram elektromágneses térhullámba (rádióhullám) és vissza.

Az antennák reverzibilis eszközök, vagyis ahogy az antenna működik adásra, úgy vételre is, ha vételre hatékonyan működik, akkor adásra is.

Etető- kábel, amely összeköti a rádióállomást az antennával.
A kábelek különböző impedanciájú és kivitelűek.
Mivel a polgári rádióállomások kimeneti/bemeneti impedanciája 50 Ohm, kimenete pedig aszimmetrikus, ezért az 50 ohmos karakterisztikus impedanciájú koaxiális kábelek megfelelőek számunkra feederként, például: RK 50-3-18 vagy RG 8 vagy RG 58 .
Nem kell összekeverni a hullámimpedanciát és az ohmos impedanciát. Ha a kábel ellenállását teszterrel méred, a teszter 1 ohmot mutat, bár ennek a kábelnek a hullámimpedanciája 75 ohm lehet.
A koaxiális kábel jellemző impedanciája a belső vezető és a külső vezető átmérőjének arányától függ (az 50 ohmos karakterisztikus impedanciájú kábelnek vastagabb a központi magja, mint az azonos külső átmérőjű 75 ohmos kábelnek).

SWR- állóhullám-együttható, azaz a kábelen az antennához menő teljesítmény és a kábel mentén visszatérő teljesítmény aránya, amely visszaverődik az antennáról, mivel ellenállása nem egyenlő a kábel ellenállásával .
Igen, a nagyfrekvenciás feszültség nem úgy halad át a vezetékeken, mint az egyenáram, hanem visszaverődhet a terhelésről, ha a terhelés vagy a kábel nem megfelelő karakterisztikus impedanciájú.
Az SWR a rádióállomástól az antennáig és vissza történő energiaátvitel minőségét mutatja; minél alacsonyabb az SWR, annál jobb az egyezés a rádióállomás és az adagoló és az antenna között. Az SWR nem lehet kisebb 1-nél.
Az SWR nem jelzi az antenna hatékonyságát és azt, hogy milyen frekvencián működik hatékonyabban. Például az SWR 1-es lesz, ha egy 50 Ohmos ellenállás van a kábel végére csatlakoztatva, de senki sem hall az ellenállásnál, és te sem hallasz rajta senkit.

Hogyan működik az antenna?

A váltakozó áram, mint ismeretes, bizonyos frekvenciával megváltoztatja a polaritását. Ha 27 MHz-ről beszélünk, akkor másodpercenként 27 milliószor cserélődik a polaritása (+/-). Ennek megfelelően másodpercenként 27 millió alkalommal mozognak az elektronok a kábelben balról jobbra, majd jobbról balra. Tekintettel arra, hogy az elektronok 300 millió méter/másodperc fénysebességgel futnak, akkor 27 megahertzes frekvencián már csak 11 métert (300/27) sikerül futniuk az aktuális polaritás megváltozása előtt, majd visszatérni.
A hullámhossz az a távolság, amelyet az elektronok megtesznek, mielőtt a forrás változó polaritása visszahúzná őket.
Ha a rádióállomás kimenetére kötünk egy vezetékdarabot, aminek a másik vége egyszerűen a levegőben lóg, akkor elektronok futnak majd benne, a futó elektronok mágneses teret hoznak létre a vezető körül, a végén pedig egy elektrosztatikus potenciál, amely a rádióállomás működési frekvenciájával változik, vagyis a vezeték rádióhullámot hoz létre.
A minimális távolság, amelyet az elektronoknak meg kell tenniük ahhoz, hogy a váltakozó áramot hatékonyan rádióhullámmá, a rádióhullámokat pedig árammá alakítsák, a hullámhossz 1/2-e.
Mivel minden áram (feszültség) forrásnak két kivezetése van, a minimális effektív antenna két darab, 1/4 hullámhosszúságú vezetékből áll (1/2 osztva 2-vel), és egy vezetéket a forrás egyik kivezetéséhez csatlakoztatunk (kimeneti rádió). állomás), egy másik egy másik kimenetre.
Az egyik vezetőt sugárzónak hívják, és a kábel központi magjához csatlakozik, a másik egy „ellensúly”, és a kábelfonathoz csatlakozik.
* Ha 2 darab, egyenként 1/4 hullámhosszú vezetéket helyez el egymás fölé, egy ilyen antenna ellenállása körülbelül 75 Ohm lesz, ráadásul szimmetrikus lesz, vagyis közvetlenül egy koaxiális ( nem szimmetrikus) kábel nem jó ötlet.

Várjunk csak, akkor hogyan működnek a rövidített antennák (pl. 2 méter 27 MHz-en) és a csak egy tűből álló antennák egy autón?
Az autón lévő csap esetében a tű az első vezetékdarab (az „kibocsátó”), az autó karosszériája pedig a második vezeték (az „ellensúly”).
A rövidített antennákban a vezeték egy része tekercsbe van csavarva, vagyis az elektronok esetében a csap hossza megegyezik a hullámhossz 1/4-ével (2 méter 75 cm 27 MHz-en), és a tű tulajdonosának csak 2 méter, a többi a tekercsben van, ami el van rejtve az időjárás elől az antenna alján.

Mi történik, ha nagyon rövid vagy nagyon hosszú vezetékeket csatlakoztat egy rádióállomáshoz antennaként?
Mint fentebb említettük, a rádióállomás kimenetének/bemenetének hullámimpedanciája 50 ohm, ennek megfelelően a számára terhelést jelentő antennának is 50 ohmos ellenállással kell rendelkeznie.
Az 1/4 hullámhossznál rövidebb vagy hosszabb vezetékek karakterisztikus impedanciája eltérő lesz. Ha a vezetékek rövidebbek, akkor az elektronoknak lesz idejük elérni a vezeték végét és tovább akarnak futni, mielőtt visszahúznák őket, ennek megfelelően elássák magukat a vezeték végén, megértik, hogy szakadás van. ott, vagyis nagy, végtelen ellenállás van és az egész antenna ellenállása nagyobb lesz, minél több, minél rövidebb a vezeték. A túl hosszú vezeték szintén nem működik megfelelően, ellenállása is nagyobb lesz a szükségesnél.
Az elektromosan rövid antennát nem lehet hatásossá tenni, az elektromos hosszának 1/4-ét mindig elveszíti; az elektromosan hosszú antenna ellenállás illesztést igényel.
* Az "elektromosan rövid" és a "fizikailag rövid" között az a különbség, hogy megfelelő hosszúságú vezetéket lehet tekercsbe csavarni, de fizikailag a tekercs nem lesz olyan hosszú. Egy ilyen antenna meglehetősen hatékony lesz, de kis számú csatornán, és mindenesetre 1/4 hullámhosszú tűt veszít.
Azt is fontos megérteni, hogy nagyon sok múlik azon is, hogy az antennavezetők, az emitter és az ellensúly milyen szögben helyezkednek el - annak irányától (sugárzásának irányától) és a hullámimpedanciájától.

Létezik egy olyan jelenség is, mint az antenna rövidülési együtthatója, ez a jelenség abból adódik, hogy a vezetők vastagok, és a vezeték vége kapacitással rendelkezik a környező térhez. Minél vastagabb az antennavezető, és minél nagyobb frekvencián kell az antennának működnie, annál nagyobb a rövidülés. Ezenkívül minél vastagabb a vezető, amelyből az antenna készül, annál szélesebb sávú (annál több csatornát fed le).

Irányított antennák és sugárzás polarizáció

Az antennák a következők:
+ Vízszintes polarizáció esetén - az antennavezetők vízszintesen helyezkednek el;
+ Függőleges polarizációval - a vezetékek függőlegesen vannak elrendezve.
Ha a vízszintes polarizációjú antenna által kibocsátott jeleket függőleges polarizációjú antennán próbálja meg venni, akkor a veszteség kétszerese (3 dB) lesz az adóval azonos polarizációjú antenna vételéhez képest.

Ezenkívül az antennák lehetnek:
+ Irányított - amikor a hullámok kibocsátása és vétele egy vagy több irányba megy.
+ Nem irányított (kör alakú sugárzási mintával) - amikor a rádióhullámokat minden irányból egyenletesen bocsátják ki és fogadják.

Példa: egy függőleges tüske vízszintes síkban kör alakú sugárzási mintázatú, azaz egyformán bocsát ki és fogad rádióhullámokat a körülötte lévő forrásokból.

Mi az antennaerősítés?

Ha kifejezetten antennaerősítésről beszélünk, és nem az antennához csatlakoztatott, tápvezetékeket igénylő erősítőről, akkor az antennaerősítés az a képessége, hogy a rádióhullámokat egy bizonyos síkban vagy irányba koncentrálja, oda, ahol a kommunikációra kívánt tudósítók találhatók.
Például két függőlegesen elhelyezkedő, 1/4 hullámhosszú (függőleges dipólus) csap egyenletesen sugároz ki egy kört, de ez akkor van, ha felülről nézzük, és ha oldalról, akkor kiderül, hogy az energia egy része kisugárzik a földre, és az űrbe. A dipólus erősítése 0 dBd. Nincsenek számunkra hasznos jelek a földben, illetve a térben, a dipólus konfigurációjának megváltoztatásával (egy részének a hullámhossz 5/8-ára való meghosszabbításával) biztosítható, hogy a sugárzás koncentrálódjon a horizonton, és kevés sugárzást bocsátanak ki az űrbe és a földbe, egy ilyen antenna erősítése körülbelül 6 dBd lesz.

Ha szeretné részletesen megismerni az antennák és adagolók működését, és teljes képleteket szeretne látni, olvassa el a könyvet: K. Rothhammel Antennas.

Emlékezzünk a fő dologra:

Hullámhossz = 300 / kommunikációs csatorna frekvencia

Minimális effektív antennahossz = hullámhossz / 2

Minél vastagabbak a vezetők, amelyekből az antenna készül, annál nagyobb mértékben járul hozzá a rövidítési tényező a hosszához.

Az SWR jelzi a rádió és az antenna közötti energiaátvitel minőségét, de nem jelzi az antenna hatékonyságát.

Most pedig a példákért:
300 / 27,175 = 11 méter 3 centiméter hullámhossz.
Az egész antenna a hatékony munkavégzés 5 méter 51 centiméter hosszúságúnak kell lennie, a tű hossza 2 méter 76 centiméter.
A K_rövidítést figyelembe véve egy 20 mm átmérőjű csőből készült csap esetén a csap hossza körülbelül 2 méter 65 centiméter.

Milyen antennákat használnak általában a civil sávon?

Antenna 1/4 GP ("gepeshka" vagy "négyszeres")

Egy csap hornyon vagy mágneses alapon, amelybe egy hosszabbító tekercs van beépítve, amely az elektromos hosszának 1/4-ét teszi ki. Az ellensúly az autó karosszériája, amely vagy közvetlenül (beágyazott antennák esetén), vagy a kondenzátor mágneses talpa és a karosszéria felülete által alkotott kondenzátorán keresztül kapcsolódik.

A nagyfrekvenciás sávokon, mint az LPD és a PMR, általában réseket vagy 5/8-at használnak, még autóban és hordható változatban is, az alapváltozatban kollineáris antennákat használnak (több 1/2-es vagy 5-ös antennarendszerek). /8 antenna elektromosan és mechanikusan összekapcsolva , ami lehetővé teszi az antenna 10 dbi vagy annál nagyobb K_erősítését, azaz a sugárzás vékony vízszintes palacsintává tömörítését).

Feszültség állóhullám-arány (VSWR)

Feszültség állóhullám-arány (VSWR)

BAN BEN modern világ Az elektronikus technológia ugrásszerűen fejlődik. Minden nap megjelenik valami új, és ezek nem csak a meglévő modellek apró fejlesztései, hanem az innovatív technológiák alkalmazásának eredményei is, amelyek lehetővé teszik a teljesítmény jelentős javítását.

A műszergyártó ipar nincs lemaradva az elektronikai technológiában - elvégre az új eszközök fejlesztéséhez és piacra dobásához alaposan tesztelni kell azokat, mind a tervezési és fejlesztési, mind a gyártási szakaszban. Újak jelennek meg mérési technológiaés új mérési módszerek, és ebből következően új kifejezések és fogalmak.

Ez a rész azoknak szól, akik gyakran találkoznak érthetetlen rövidítésekkel, rövidítésekkel és kifejezésekkel, és szeretnék jobban megérteni azok jelentését.


A feszültség állóhullám-aránya egy vonal mentén a legnagyobb feszültség amplitúdó és a legkisebb aránya.

A feszültség állóhullám-arányát a következő képlettel számítjuk ki:

,
ahol U 1 és U 2 a beeső és a visszavert hullámok amplitúdója.

Ideális esetben VSWR = 1, ami azt jelenti, hogy nincs visszavert hullám. Amikor egy visszavert hullám megjelenik, az egyenes arányban növekszik az út és a terhelés közötti eltérés mértékével. Elfogadható VSWR értékek a működési frekvencián vagy frekvenciasávon különféle eszközök műszaki előírások és GOST szabályozzák. A jellemzően elfogadható együttható értékek 1,1 és 2,0 között vannak.

A VSWR mérése például két iránycsatolóval történik, amelyek az ellentétes irányú pályához vannak csatlakoztatva. Az űrtechnológiában az SWR mérése a hullámvezető pályákba épített SWR érzékelőkkel történik. A modern hálózati elemzők beépített VSWR érzékelőkkel is rendelkeznek.

A VSWR mérések végzésekor figyelembe kell venni, hogy a kábel jelgyengülése mérési hibákhoz vezet. Ez azzal magyarázható, hogy mind a beeső, mind a visszavert hullámok csillapítást tapasztalnak. Ilyen esetekben a VSWR kiszámítása a következőképpen történik:

,

ahol K a visszavert hullám csillapítási együtthatója, amelyet a következőképpen kell kiszámítani: K = 2BL,
itt B a fajlagos csillapítás, dB/m;
L - kábel hossza, m;
a 2-es tényező pedig azt a tényt veszi figyelembe, hogy a mikrohullámú jelforrástól az antennáig történő átvitel során és a visszaúton a jel csillapítást tapasztal.

A rádiókommunikációs rendszerek telepítésekor és konfigurálásakor gyakran mérnek egy bizonyos nem teljesen egyértelmű mennyiséget, amit SWR-nek neveznek. Mi ez a jellemző az antennakarakterisztikában feltüntetett frekvenciaspektrumon kívül?
Válaszolunk:
Az állóhullám-arány (SWR), a haladó hullámarány (TWR), a visszatérési veszteség olyan kifejezések, amelyek a rádiófrekvenciás út illeszkedésének mértékét jellemzik.
BAN BEN nagyfrekvenciás vonalakátvitelnél a jelforrás ellenállásának a vonal hullámimpedanciájának való megfelelése határozza meg a jel áthaladásának feltételeit. Ha ezek az ellenállások egyenlőek, a vonalban haladó hullám üzemmód lép fel, amelyben a jelforrás teljes teljesítménye átkerül a terhelésre.

A teszter által egyenáramnál mért kábelellenállás vagy szakadást vagy rövidzárlatot mutat attól függően, hogy mi csatlakozik a kábel másik végéhez, és a koaxiális kábel jellemző impedanciáját a belső átmérők aránya határozza meg. és a kábel külső vezetői és a köztük lévő szigetelő jellemzői. A karakterisztikus impedancia az az ellenállás, amelyet egy vonal a nagyfrekvenciás jel haladó hullámával szemben biztosít. A karakterisztikus impedancia a vonal mentén állandó, és nem függ a hosszától. Rádiófrekvenciák esetén a vonal karakterisztikus impedanciája állandónak és tisztán aktívnak tekinthető. Ez körülbelül egyenlő:
ahol L és C a vonal elosztott kapacitása és induktivitása;




Ahol: D a külső vezető átmérője, d a belső vezető átmérője, a szigetelő dielektromos állandója.
A rádiófrekvenciás kábelek kiszámításakor arra törekszenek, hogy optimális kialakítást kapjanak, amely magas elektromos jellemzők a legkisebb anyagfelhasználással.
Ha rezet használ a rádiófrekvenciás kábel belső és külső vezetőihez, a következő arányok érvényesek:
a kábel minimális csillapítását átmérőviszony mellett érjük el

A maximális elektromos szilárdság akkor érhető el, ha:

maximális átviteli teljesítmény:

Ezen összefüggések alapján került kiválasztásra az ipar által gyártott rádiófrekvenciás kábelek jellemző impedanciái.
A kábelparaméterek pontossága és stabilitása a belső és külső vezetékek átmérőjének gyártási pontosságától és a dielektromos paraméterek stabilitásától függ.
Egy tökéletesen illeszkedő sorban nincs tükröződés. Ha a terhelési impedancia megegyezik az átviteli vezeték jellemző impedanciájával, a beeső hullám teljesen elnyelődik a terhelésben, és nincsenek visszavert vagy állóhullámok. Ezt az üzemmódot utazó hullám üzemmódnak nevezik.
Ha rövidzárlat vagy szakadás van a vonal végén, a beeső hullám teljesen visszaverődik. A visszavert hullám hozzáadódik a beesőhöz, és a kapott amplitúdó a vonal bármely szakaszában a beeső és a visszavert hullám amplitúdójának összege. A maximális feszültséget anticsomópontnak, a minimális feszültséget feszültségcsomópontnak nevezzük. A csomópontok és az antinódusok nem mozognak az átviteli vonalhoz képest. Ezt az üzemmódot állóhullám üzemmódnak nevezik.
Ha véletlenszerű terhelést kapcsolunk az átviteli vonal kimenetére, akkor a beeső hullámnak csak egy része verődik vissza. Az eltérés mértékétől függően a visszavert hullám növekszik. Álló és utazó hullámok egyszerre jönnek létre a sorban. Ez egy vegyes vagy kombinált hullám üzemmód.
Az állóhullámarány (SWR) egy dimenzió nélküli mennyiség, amely a vonalban beeső és visszavert hullámok arányát, vagyis a haladó hullám módhoz való közelítés mértékét jellemzi:
; a definíció szerint az SWR 1-től végtelenig változhat;
Az SWR a terhelési ellenállás és a karakterisztikus vonali impedancia arányával arányosan változik:

A haladó hullám együtthatója az SWR reciproka:
KBV= 0 és 1 között változhat;

  • A megtérülési veszteség a beeső és a visszavert hullámok teljesítményének decibelben kifejezett aránya.

Vagy fordítva:
A visszatérő veszteségeket kényelmesen lehet használni a betáplálási útvonal hatékonyságának értékelésekor, amikor a dB/m-ben kifejezett kábelveszteség egyszerűen összeadható a visszatérési veszteséggel.
Az illesztési veszteség mértéke az SWR-től függ:
időkben ill decibelben.
Az átvitt energia páratlan terhelés esetén mindig kisebb, mint párosított terhelésnél. A páratlan terhelés mellett működő távadó nem szállítja le a vezetékre mindazt a teljesítményt, amelyet egy illesztett terhelés esetén biztosítana. Valójában ez nem veszteség a vezetékben, hanem az adó által a vonalra szállított teljesítmény csökkenése. A táblázatból látható, hogy az SWR milyen mértékben befolyásolja a csökkentést:

Teljesítmény belép a terhelésbe

Visszatérési veszteség
R.L.

Fontos megérteni, hogy:

  • Az SWR a zsinór bármely szakaszán ugyanaz, és nem állítható a vezeték hosszának változtatásával. Ha az SWR mérő leolvasott értékei jelentősen eltérnek a vonal mentén való mozgás során, ez a koaxiális kábelfonat külső oldalán folyó áram és/vagy rossz mérőkialakítás által okozott feeder antenna hatásra utalhat, de nem arra, hogy az SWR a vonal mentén változik.
  • A visszavert teljesítmény nem tér vissza az adóba, és nem melegíti vagy károsítja azt. Károsodást okozhat, ha a távadó végfokozatát nem megfelelő terhelés mellett működtetik. Az adó kimenete, mivel a kimeneti jel feszültsége és a visszavert hullám kedvezőtlen esetben kombinálható a kimenetén, a félvezető átmenet megengedett legnagyobb feszültségének túllépése miatt következhet be.
  • A koaxiális feederben a magas SWR, amelyet a vonal karakterisztikus impedanciája és az antenna bemeneti impedanciája közötti jelentős eltérés okoz, önmagában nem okoz RF áram megjelenését a kábelfonat külső felületén és az adagoló sugárzását. vonal.

Az SWR mérése például két, az úthoz ellentétes irányú iránycsatolóval vagy egy mérőhíd reflektométerrel történik, amely lehetővé teszi a beeső és a visszavert jellel arányos jelek beszerzését.

Különféle műszerek használhatók az SWR mérésére. Az összetett eszközök tartalmaznak egy sweep frekvencia generátort, amely lehetővé teszi az SWR panorámaképének megtekintését. Egyszerű eszközök csatolókból és egy jelzőből áll, a jelforrás pedig külső, például rádióállomás.

Például a kétblokkos RK2-47 szélessávú híd reflektométerrel 0,5-1250 MHz tartományban végzett méréseket.


A P4-11 a VSWR, a reflexiós együttható fázis, a modulus és az átviteli együttható fázis mérésére szolgált 1-1250 MHz tartományban.
A Bird és a Telewave klasszikusává vált importált SWR-mérési műszerek:

Vagy egyszerűbb és olcsóbb:

Az AEA egyszerű és olcsó panorámamérői népszerűek:

Az SWR mérések a spektrum egy meghatározott pontján és panorámában egyaránt elvégezhetők. Ebben az esetben az analizátor képernyője megjelenítheti az SWR értékeket a megadott spektrumban, ami kényelmes egy adott antenna hangolásához, és kiküszöböli az antenna vágásakor előforduló hibákat.
A legtöbb rendszerelemzőhöz vannak vezérlőfejek - reflektometrikus hidak, amelyek lehetővé teszik az SWR nagy pontosságú mérését egy frekvenciaponton vagy panorámában:

A gyakorlati mérés abból áll, hogy a mérőt a vizsgált készülék csatlakozójához, vagy átfolyós típusú készülék használatakor egy nyitott útvonalhoz kell csatlakoztatni. Az SWR értéke számos tényezőtől függ:

  • Hajlítások, hibák, inhomogenitások, forrasztások a kábelekben.
  • Kábelvágás minősége rádiófrekvenciás csatlakozókban.
  • Adapter csatlakozók elérhetősége
  • Nedvesség jut a kábelekbe.

Amikor egy antenna SWR-jét veszteséges feederen keresztül mérik, a vezetékben lévő tesztjel csillapodik, és az adagoló a benne lévő veszteségeknek megfelelő hibát vezet be. Mind a beeső, mind a visszavert hullámok csillapítást tapasztalnak. Ilyen esetekben a VSWR kiszámítása:
Ahol k - a visszavert hullám csillapítási együtthatója, amelyet kiszámítanak: k=2BL; BAN BEN- fajlagos csillapítás, dB/m; L- kábel hossza, m, míg
tényező 2 figyelembe veszi, hogy a jel kétszer csillapodik - az antenna felé vezető úton és az antennától a forrás felé vezető úton, visszaúton.
Például egy 0,04 dB/m fajlagos csillapítású kábel esetén a jelcsillapítás egy 40 méteres betáplálási hosszon 1,6 dB lesz mindkét irányban, összesen 3,2 dB. Ez azt jelenti, hogy az SWR = 2,0 tényleges értéke helyett a készülék 1,38-at fog mutatni; SWR=3,00-nál a készülék körülbelül 2,08-at mutat.

Például, ha egy 3 dB veszteségű betáplálási útvonalat, egy 1,9 SWR-es antennát tesztel, és egy 10 W-os adót használ az áthaladási mérő jelforrásaként, akkor a mérő által mért beeső teljesítmény 10 W. A betáplált jelet a feeder 2-szer csillapítja, a bejövő jel 0,9-e visszaverődik az antennáról, végül a készülék felé vezető úton visszavert jel további 2-szeres csillapításra kerül. A készülék őszintén megmutatja a beeső és a visszavert jelek arányát: a beeső teljesítmény 10 W, a visszavert teljesítmény pedig 0,25 W. Az SWR 1,9 helyett 1,37 lesz.

Ha beépített generátorral rendelkező eszközt használ, akkor előfordulhat, hogy ennek a generátornak a teljesítménye nem lesz elegendő a szükséges feszültség létrehozásához a visszavert hullám detektoron, és egy zajsávot fog látni.

Általánosságban elmondható, hogy az SWR 2:1 alá történő csökkentésére fordított erőfeszítés bármely koaxiális vonalban nem eredményezi az antenna sugárzási hatékonyságának növelését, és tanácsos olyan esetekben, amikor az adó védelmi áramköre kiold, például SWR> 1,5-nél. vagy az adagolóra csatlakoztatott frekvenciafüggő áramkörök felborulnak.

Cégünk mérőberendezések széles választékát kínálja különböző gyártóktól, röviden tekintsük át őket:
M.F.J.
MFJ-259– egy meglehetősen könnyen használható eszköz az 1 és 170 MHz közötti tartományban működő rendszerek paramétereinek komplex mérésére.

Az MFJ-259 SWR mérő nagyon kompakt, és akár külső alacsony feszültségű tápegységgel, akár belső AA elemkészlettel használható.

MFJ-269
Az MFJ-269 SWR mérő egy kompakt kombinált készülék autonóm tápegységgel.
Az üzemmódok jelzése folyadékkristályos kijelzőn történik, a mérési eredmények pedig az LCD kijelzőn és az előlapon található mutatóeszközökön.
Az MFJ-269 számos további antenna mérést tesz lehetővé: RF impedancia, kábelveszteség és elektromos hossz a szakadásig vagy rövidzárlatig.


Műszaki adatok

Frekvencia tartomány, MHz

Mért jellemzők

  • elektromos hosszúság (lábban vagy fokban);
  • veszteségek a tápvezetékekben (dB);
  • kapacitás (pF);
  • impedancia vagy Z érték (ohm);
  • impedancia fázisszöge (fokban);
  • induktivitás (μH);
  • reaktancia vagy X (ohm);
  • aktív ellenállás vagy R (ohm);
  • rezonanciafrekvencia (MHz);
  • visszatérési veszteség (dB);
  • jelfrekvencia (MHz);
  • SWR (Zo programozható).

200x100x65 mm

Az SWR mérő működési frekvenciatartománya altartományokra oszlik: 1,8...4 MHz, 27...70 MHz, 415...470 MHz, 4,0...10 MHz, 70...114 MHz, 10. ..27 MHz, 114...170 MHz

SWR és teljesítménymérőkÜstökös
A Comet teljesítmény- és SWR-mérők sorozatát három modell képviseli: CMX-200 (SWR és teljesítménymérő, 1,8-200 MHz, 30/300/3 kW), CMX-1 (SWR és teljesítménymérő, 1,8-60 MHz, 30/300/3 kW) és a legnagyobb érdeklődésre számot tartó CMX2300 T (SWR és teljesítménymérő, 1,8-60/140-525 MHz, 30/300/3 kW, 20/50/200 W)
CMX2300T
A CMX-2300 teljesítmény- és SWR-mérő két független rendszerből áll az 1,8-200 MHz-es és a 140-525 MHz-es tartományban, amelyek képesek ezen tartományok egyidejű mérésére. A készülék áteresztő szerkezete és ennek következtében az alacsony teljesítményveszteség lehetővé teszi a mérések hosszú távú elvégzését.


Műszaki adatok

Tartomány M1

M2 tartomány

frekvenciatartomány

1,8 - 200 MHz

140-525 MHz

Teljesítménymérési terület

0-3KW (HF), 0-1KW (VHF)

Teljesítmény mérési tartomány

Teljesítménymérési hiba

±10% (teljes skála)

SWR mérési terület

1-től a végtelenig

Ellenállás

Maradék SWR

1,2 vagy kevesebb

Beillesztési veszteség

0,2 dB vagy kevesebb

Minimális teljesítmény SWR mérésekhez

Körülbelül 6W.

M alakú

Tápegység a háttérvilágításhoz

11 - 15 V DC, körülbelül 450 mA

Méretek (zárójelben lévő adatok, beleértve a kiemelkedéseket is)

250 (Sz) x 93 (98) (Ma) x 110 (135) (Mé)

1540 körül

Teljesítmény és SWR mérőkNissen
A helyszíni munkavégzéshez gyakran nem egy komplex, teljes képet adó berendezésre van szükség, hanem egy működőképes és könnyen kezelhető eszközre. A Nissen sorozatú teljesítmény- és SWR-mérők már csak ilyen „igáslovak”.
Egyszerű áteresztő szerkezet és nagy teljesítménykorlát 200W-ig együtt frekvencia spektrum Az 1,6-525 MHz a Nissen műszereket nagyon értékes segédeszközzé teszik, ahol nem bonyolult vonalkarakterisztikára van szükség, hanem a mérés sebességére és pontosságára.
NISSEI TX-502
A Nissen mérősorozat tipikus képviselője a Nissen TX-502. Közvetlen és visszatérő veszteségmérés, SWR mérés, mutatópanel jól látható beosztásokkal. Maximális funkcionalitás lakonikus kialakítással. Ugyanakkor az antennák felállítása során ez gyakran elég a kommunikációs rendszer gyors és hatékony telepítéséhez és a csatorna felállításához.

Problémák