|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Réglage et test des antennes VHF. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Antennes. Mesures, configuration et appariement La portée de la communication radio et la qualité de son travail dépendent non seulement du choix correct du type d'antennes, mais également de leur configuration correcte. Cela est particulièrement vrai pour la gamme des ondes ultracourtes, où des antennes hautement directionnelles sont principalement utilisées, ce qui permet d'augmenter considérablement la portée et l'immunité au bruit de la réception radio. Le but de cet article est de donner aux radioamateurs les informations nécessaires sur le réglage et le test des antennes VHF à l'aide d'appareils simples fabriqués par eux-mêmes. Dans un article, il est impossible de considérer tous les types d'antennes utilisées par les amateurs, nous essaierons donc de ne parler que des antennes vibrantes, dont l'installation a beaucoup en commun avec l'installation d'autres types d'antennes. Paramètres principaux des antennes Dans la pratique amateur, lors du test de systèmes antenne-alimentation, il suffit de prendre le diagramme d'antenne, de mesurer son gain et de vérifier l'adaptation de l'alimentation. Le diagramme de rayonnement d'une antenne est une représentation graphique de la puissance relative ou des intensités de champ générées par une antenne dans différentes directions et aux mêmes distances de celle-ci. Les diagrammes de rayonnement donnent une idée du diagramme de rayonnement global de l'antenne. Sur la fig. La figure 1 montre un exemple de construction en coordonnées polaires du diagramme de rayonnement d'une antenne vibrante, constituée d'un radiateur, d'un directeur et d'un réflecteur. Le diagramme a été pris dans le plan horizontal d'une antenne située horizontalement.
Le gain d'antenne e est un nombre indiquant combien de fois la puissance rayonnée d'une antenne donnée dans la direction du rayonnement maximal (PSmax) est supérieure à la puissance maximale rayonnée par un vibrateur demi-onde (PSl / 2) avec la même puissance d'entrée dans les deux cas
Dans ce cas, on suppose que le vibrateur demi-onde est en espace libre et que la puissance qu'il rayonne est égale à la puissance d'entrée.
Une condition nécessaire au fonctionnement normal d'une antenne de réception ou d'émission est l'égalité de son impédance d'entrée à l'impédance d'onde de la ligne d'alimentation et, par conséquent, à l'impédance d'entrée du récepteur ou de l'émetteur. Si l'impédance de la ligne n'est pas égale à l'impédance de la charge (la ligne n'est pas adaptée), alors une partie de l'énergie est réfléchie par la charge, provoquant l'onde combinée " incidente " de l'émetteur à l'antenne, un onde stationnaire. En connectant un voltmètre haute fréquence à la ligne et en le déplaçant le long de la ligne, on peut voir que les lectures de l'appareil changent périodiquement de valeur (Fig. 2). Le coefficient de l'onde progressive de la ligne KBV est déterminé dans ce cas comme le rapport de la lecture minimale de l'appareil au maximum:
La valeur de ce coefficient caractérise la qualité du chargeur. Si, par exemple, la charge de la ligne d'alimentation est court-circuitée ou déconnectée, le CBV est nul. Avec un accord complet, le KBV est égal à un. Instruments de mesure Les indicateurs les plus simples de tension et de courant sur un chargeur ou une antenne sont deux lampes - à incandescence et au néon. Ainsi, une ampoule d'une lampe de poche de 3,5 V et un néon MN-3 donnent une lueur lorsque la puissance qui leur est fournie est de 3 à 6 watts. Pour augmenter la sensibilité de l'ampoule de l'indicateur de tension, un petit conducteur est parfois soudé à sa base. Un dispositif nécessaire pour les mesures d'antenne est un indicateur de champ. Il se compose d'un vibrateur, dans l'espace duquel une diode et un dispositif sont connectés (Fig. 3).
Les inductances Dr1 et Dr2 sont bobinées sur des résistances VS-2 (100 kΩ chacune) et comportent 30 spires de fil PE-0,5 bobinées à pas variable. Pour les fréquences de 420-435 MHz, ces selfs doivent avoir 5 tours chacune. Si la sensibilité de l'appareil n'est pas inférieure à 200 μA (la résistance du cadre est d'environ 750 Ohms) et que le bouton du potentiomètre est dans la position du plus petit shunt de l'appareil, les lectures de l'indicateur peuvent être considérées comme proportionnelles à la puissance de champ. Pour un indicateur de champ correctement exécuté, le maximum de réception coïncide avec la direction perpendiculaire à son milieu. En cours de travail avec l'indicateur de champ, la distance entre celui-ci et l'antenne étudiée est fixée à au moins (2,5-3) l. Il est conseillé de placer l'antenne accordable et l'indicateur dans une zone dégagée sans bâtiments, forêts, etc. (Fig. 4). Si le vibreur actif de l'antenne testée est installé horizontalement, l'antenne indicatrice doit également être horizontale, et inversement, si le radiateur d'antenne est vertical, l'antenne indicatrice est placée verticalement.
Un pont ordinaire peut être utilisé pour mesurer le KBV. La ligne mesurée est incluse dans l'un de ses bras (Fig. 5).
Lorsque la ligne est adaptée, l'impédance d'entrée de la ligne est égale à la résistance de R3, les résistances de R1 et R2 sont les mêmes, le pont sera équilibré. Le voltmètre du pont affichera zéro. Cependant, si la ligne ne correspond pas, le pont ne sera pas équilibré. Dans ce cas, l'échelle du voltmètre peut être graduée directement en fonction du coefficient de l'onde progressive. Le schéma de principe du pont est illustré à la fig. 6.
En fait, le pont est ici formé par les résistances R1, R2, R3 et la résistance d'entrée de la ligne, qui est reliée au connecteur "ligne". La tension haute fréquence est connectée au connecteur "entrée". Lorsque le voltmètre est connecté aux prises "entrée", la tension d'entrée est mesurée, lorsque le voltmètre est connecté aux prises "ligne", la tension dans la diagonale du pont est mesurée. La graduation du pont réside dans le fait qu'avec la même tension qui lui est fournie, l'aiguille du voltmètre doit dévier jusqu'à la pleine échelle, à la fois avec le connecteur «ligne» ouvert et fermé. Si cela ne fonctionne pas, il faut sélectionner les résistances R1 et R2. Connectez ensuite une résistance active égale à la résistance Rs au connecteur "ligne". Les lectures de zéro voltmètre (quelle que soit la fréquence) indiqueront le fonctionnement normal de l'appareil. Avec un voltmètre à haute résistance, la lecture du rapport d'onde progressive correspondra au graphique illustré à la Fig. 7. Le circuit en pont peut être utilisé pour mesurer l'impédance d'entrée d'une ligne adaptée ou l'impédance d'entrée d'une antenne à sa fréquence de résonance. Pour cela, la résistance R3 doit être variable et avoir une échelle graduée. Sa valeur est portée à 680 ohms, les résistances R1 et R2 ont chacune 240 ohms. Lorsque le pont est équilibré, la résistance mesurée sera évidemment égale à R3. Lors de la mesure de l'impédance d'entrée d'une antenne, afin d'éliminer l'influence des mains, il est nécessaire de connecter le pont à l'antenne via un morceau de câble d'environ une demi-onde de long.
Réglage de l'antenne Quel que soit le mode dans lequel l'antenne sera utilisée, elle peut être réglée et testée à la fois en mode émission et en mode réception. En pratique, il est plus commode de faire des réglages en mode transmission. Si à cet effet un générateur est connecté à l'alimentation de l'antenne au lieu du récepteur, alors pour une mesure plus correcte, la valeur de sa résistance de sortie doit être la même que la résistance d'entrée du récepteur déconnecté. Si le chargeur de l'antenne accordée est connecté directement à l'étage final de l'émetteur, il convient de garder à l'esprit qu'avec une connexion solide, l'émetteur peut être désaccordé et la puissance de sortie du générateur pendant le processus de réglage de l'antenne sera instable. Pour éviter cela, il est nécessaire d'effectuer un réglage, si possible, avec une connexion minimale entre l'antenne et le générateur, qui doit avoir un blindage fiable. Une antenne peut bien fonctionner, ne conservant ses caractéristiques que lorsqu'elle est correctement alimentée en énergie par l'émetteur. Par conséquent, avant de mettre en place des antennes nécessitant une alimentation symétrique, il est nécessaire de déterminer la symétrie des circuits d'alimentation de l'antenne. Cela peut être fait en connectant des ampoules à incandescence identiques aux extrémités du dipôle. La lueur inégale des ampoules indique une asymétrie, dont la cause est généralement l'exécution incorrecte du dispositif d'équilibrage (boucle quart d'onde, "U - genou", etc.). Les ampoules sont présélectionnées de sorte qu'à la même tension leur lueur soit la même. La symétrie complète est caractérisée par l'égalité de tension et une phase différente (opposée des signes) dans n'importe quelle section des fils. Après avoir vérifié la symétrie et éliminé l'asymétrie, ils procèdent au réglage. Le réglage du vibreur demi-onde d'antenne est réduit au réglage de la longueur du vibreur. À une certaine longueur du vibrateur, sa propre fréquence de résonance devient égale à la fréquence de l'émetteur, grâce à quoi la puissance transmise par l'antenne sera maximale. À l'aide de l'indicateur de champ, réglé dans la direction du plus grand rayonnement du vibrateur (perpendiculaire à son milieu), trouvez une longueur à laquelle les lectures de l'appareil seront maximales. Il est recommandé de raccourcir la longueur du vibrateur de 10% par rapport à celle calculée et, lors de sa configuration, de l'ajuster plus précisément à l'aide de tubes ou de buses qui glissent étroitement les uns dans les autres. Si la conception du vibrateur ne prévoit pas de réglage, il est conseillé de vérifier sa fréquence propre. Après avoir réglé le vibrateur, l'adaptation du chargeur est vérifiée en mesurant le coefficient de l'onde progressive. Pour ce faire, un pont est connecté au chargeur, à l'autre extrémité duquel se trouve l'antenne. La valeur KBV pour les antennes d'émission doit être d'au moins 0,5, pour les antennes de réception d'au moins 0,6-0,8. Dans le cas d'un faible KBV, on peut par exemple connecter un transformateur d'adaptation entre le câble et l'antenne, qui est un morceau de câble d'une longueur d'environ l/4 où l est la longueur d'onde de fonctionnement. L'impédance d'onde de ce segment Wtr doit être égale à
où: W - impédance d'onde du départ, RАest l'impédance d'entrée de l'antenne. Après cela, le chargeur est connecté au récepteur (ou à l'émetteur), le KBV est à nouveau mesuré et, si nécessaire, une adaptation est effectuée (une description de divers dispositifs d'adaptation peut être trouvée dans le livre de Linde D.P. "Antenna-feeder dispositifs" M-L., Gosenergoizdat, 1953 ). Après avoir réglé le chargeur, le vibreur, si nécessaire, est à nouveau réglé. Configuration d'une antenne à deux vibrateurs avec un réflecteur (Fig. 8, a), commencez à configurer l'émetteur.
Le réflecteur doit être retiré lors du réglage de l'émetteur. Une fois l'émetteur et le chargeur configurés (la méthode de configuration est décrite ci-dessus), le réflecteur est installé et configuré. Pour ce faire, l'indicateur de champ est d'abord installé derrière l'antenne, contre le réflecteur. En déplaçant le réflecteur le long de l'antenne ou en modifiant sa longueur (ou les deux), on obtient la plus grande atténuation du rayonnement dans cette direction (vers l'arrière). Puis l'indicateur est déplacé dans la direction du rayonnement principal à la même distance du centre de l'antenne que dans le cas précédent et le réflecteur est ajusté de la même manière au rayonnement maximal (vers l'avant). En répétant cette opération plusieurs fois, on s'efforce d'obtenir le plus grand rayonnement vers l'avant par rapport au rayonnement vers l'arrière. Pour les antennes qui fonctionneront à la fois en émission et en réception, le réflecteur est fixé en position médiane entre les points correspondant au réglage du rayonnement maximal vers l'avant et du rayonnement minimal vers l'arrière. Pour les antennes d'émission, le réflecteur est laissé dans la position de rayonnement maximal vers l'avant, et pour les antennes de réception, le rayonnement minimal vers l'arrière. L'expérience montre que ces dispositions ne diffèrent que légèrement. Lorsqu'il est réglé à la fois vers l'arrière et vers l'avant, la lecture de l'indicateur peut chuter en même temps. Cela signifie que la puissance rayonnée a diminué en raison de la forte influence du réflecteur sur l'émetteur, ce qui viole en même temps l'adaptation de la ligne d'alimentation. S'il est impossible d'ajuster l'adaptation de la ligne d'alimentation, alors on devrait trouver une telle position du réflecteur dans laquelle le diagramme de rayonnement est encore satisfaisant et la chute de la puissance rayonnée ne sera pas particulièrement perceptible. La combinaison d'un bon gain dans la direction principale avec une grande atténuation du rayonnement de retour est obtenue lorsque la distance entre le réflecteur et l'émetteur est comprise entre 0,1 et 0,3 l. Étant donné que les éléments de l'antenne ont une grande influence mutuelle, après avoir ajusté le réflecteur, vous devez réajuster l'émetteur et le chargeur. Il est beaucoup plus pratique de travailler avec deux indicateurs de champ. Après avoir installé l'un d'eux du côté du réflecteur et l'autre du côté de l'émetteur, ils déterminent immédiatement le rapport avant-arrière en divisant les lectures des indicateurs. De plus, cela permet d'éliminer l'influence des variations de la puissance du générateur lors des mesures et de déterminer rapidement la position du réflecteur. Lors de la configuration d'une antenne à trois éléments avec un réflecteur et un directeur (Fig. 8, b), l'émetteur est également réglé en premier. Pendant le réglage, son réflecteur et son directeur sont retirés ou éteints avec un cavalier spécial. Après avoir réglé l'émetteur et adapté le chargeur, ils commencent à mettre en place le directeur, qui, tout comme le réflecteur, est réglé sur le rayonnement avant maximal par rapport au rayonnement arrière. Contrairement au réflecteur, dont la longueur augmente avec le réglage par rapport à la longueur du radiateur, le directeur raccourcit avec le réglage. Le directeur peut également être réglé en sélectionnant la distance entre lui et l'émetteur. Cette distance est comprise entre 0,1 et 0,2 l. Ensuite, installez et configurez le réflecteur. Dans la fabrication des antennes, il est utile de prévoir des dispositifs d'extinction temporaire des réflecteurs et directeurs. Pour ce faire, ces éléments sont coupés au centre et sont fournis avec des cavaliers de court-circuit. Les cavaliers doivent avoir des vis pour les fixer une fois le réglage terminé. L'accord d'antennes avec un grand nombre de vibreurs (type "canal d'onde") est similaire à l'accord d'une antenne à trois éléments décrit ci-dessus. Après avoir réglé l'émetteur, on règle le premier directeur situé près de celui-ci, puis le second (sans enlever le premier), le troisième, et ainsi de suite. Le réflecteur est ajusté en dernier, qui doit être éteint ou retiré lors de la configuration de l'émetteur et des directeurs. Dans cette séquence, ces opérations sont répétées plusieurs fois. Il convient de noter que la mise en place et l'ajustement des systèmes avec de nombreux administrateurs (plus de trois) est difficile. Le diagramme de rayonnement de telles antennes est très critique pour changer l'emplacement et la longueur de chaque directeur. L'accord d'antenne en mode réception est effectué à l'aide d'un générateur auxiliaire d'une puissance d'environ 1 mW. Le générateur est chargé sur un vibrateur dont l'alimentation symétrique est obtenue en exécutant le générateur selon un circuit push-pull ou en allumant un dispositif d'équilibrage. Le récepteur est connecté à l'antenne testée. Le signal dans le récepteur est surveillé à l'aide d'un microampèremètre connecté en série à la charge du détecteur. Pendant les mesures, le gain du récepteur ne doit pas être trop élevé. Sinon, l'amplitude du signal sera limitée et le maximum d'accord ne sera pas trouvé. L'essence de la méthode d'accord en mode réception ne diffère pas de la méthode décrite ci-dessus. Les éléments d'antenne qui sont accordés en mode émission sur le rayonnement maximal, en mode réception sont accordés sur le maximum du signal reçu. En ajustant le réflecteur ou le directeur au rapport avant-arrière le plus favorable, l'antenne génératrice est placée alternativement derrière et devant l'antenne à des distances égales. Suppression des diagrammes d'antenne Il est loin d'être toujours possible de prendre la caractéristique complète de l'antenne dans la plage de 0 à 360°. Le jugement sur l'exactitude du réglage peut déjà donner une partie du diagramme à moins de 30-40 ° de chaque côté du faisceau principal. Le diagramme de rayonnement dans le plan horizontal peut être pris en faisant tourner l'antenne étudiée avec un indicateur de champ fixe ou en faisant le tour de l'antenne avec l'indicateur. Dans ce dernier cas, l'indicateur est déplacé exactement le long du cercle, au centre duquel se trouve l'antenne accordée. Pour plus de facilité, le cercle est divisé par des piquets tous les 10°. Pendant la cartographie, il faut veiller à ce que la puissance de l'émetteur reste constante. Il est très pratique d'effectuer un tel contrôle à l'aide du deuxième indicateur de champ, réglé dans la direction du maximum de rayonnement. Les lectures de l'indicateur fixe sont enregistrées simultanément avec les lectures de l'indicateur portable, puis les lectures du dernier (indicateur portable) sont divisées par les lectures correspondantes du premier (fixe) pour chaque angle de direction et un diagramme est construit selon aux données obtenues. La non-concordance du maximum de rayonnement avec l'axe géométrique de l'antenne indique une asymétrie, et une distorsion notable du diagramme est souvent due aux réflexions d'objets étrangers. Pour un diagramme de rayonnement qui caractérise le champ en termes de puissance, la largeur du diagramme est mesurée (en degrés) à un niveau de 0,5 par rapport au maximum (Fig. 1). Mesure du gain L'antenne testée et l'indicateur de champ sont positionnés de la même manière que pendant le processus de réglage (Fig. 4). La puissance de l'émetteur est réglée sur une valeur telle que l'aiguille de l'indicateur de champ s'écarte de la pleine échelle aмакс. Après cela, l'émetteur est éteint et un vibrateur semi-onde est placé à la place de l'antenne mesurée et connecté. Ensuite, rallumez l'émetteur et notez que l'instrument lit unemin. Calculer le gain l de l'antenne par la formule
Des mesures plus précises peuvent être effectuées à l'aide d'un générateur doté d'une sortie calibrée. En connectant alternativement le générateur à l'antenne testée et au vibreur, l'indicateur est amené à donner la même lecture dans les deux cas. Puis e=Pmax/Pmin, (5) où Pmax est la puissance du générateur qui excite le vibrateur demi-onde, Pmin est la puissance du générateur qui excite l'antenne mesurée. Ainsi, par exemple, une antenne à trois éléments avec un directeur et un réflecteur a e=4-6. Auteur : A. Shur ; Publication : N. Bolchakov, rf.atnn.ru
Une nouvelle façon de contrôler et de manipuler les signaux optiques
05.05.2024 Clavier Primium Sénèque
05.05.2024 Inauguration du plus haut observatoire astronomique du monde
04.05.2024
▪ Mini PC Intel Core i7 NanoPAK ▪ Régulateur de tension abaisseur LM26001
▪ section du site Laboratoire scientifique pour enfants. Sélection d'articles ▪ article Serre simple. Conseils pour le maître de maison ▪ Article Amande. Légendes, culture, méthodes d'application ▪ Article sur le stroboscope. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique ▪ article Microdiffusion à la maison. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Page principale | bibliothèque | Articles | Plan du site | Avis sur le site
www.diagramme.com.ua |
Voir d'autres articles section 
Dernières nouvelles de la science et de la technologie, nouvelle électronique :
Toutes les langues de cette page