Site Loader

Вертикальная антенна на 7 и 10 МГц

Опубликовано пользователем YL3BU

Вертикальная антенна на диапазоны 7 и 10 МГц была изготовлена Евгением YL2TD по простому сценарию — берём полноразмерный четвертьволновый вертикал на 10 МГц и, через трап, електрически удлинняем его до диапазона 7 МГц. Евгений пригласил меня поучаствовать в предварительной настройке «на земле», а затем я решил выложить описание этой нехитрой антенны здесь с расчётом в программе MMANA-GAL.

Кстати расчёт практически полностью подтвердил параметры, по крайней мере физические, реальной конструкции. Конечно было бы правильно сначала моделировать, а потом воплощать в «железе», но не всегда наши желания совпадают с возможностями (Hi).

Итак идея конструкции уже описана в первых строках, а схемотично изображена на рисунке ниже из программы MMANA с пометками от руки. Файл модели можно скачать здесь. Вертикал на 30 метровый диапазон (10 МГц) длиной 7.05 метра собран из алюминиевых труб диаметром 30, 25 и 20 мм. В файле модели он представлен комбинированным проводом. Далее установлен трап из коаксиального кабеля RG-58 на частоту 10.1 МГц по конструкции аналогичный как и в антенне И. Гончаренко «GP 7-10-14-18-21 MHz с трапами». После трапа установлена трубка диаметром 10 мм и длиной 1.52 м., електрически удлинняющая антенну до рабочего диапазона 40 метров.

В файле модели точка питания вертикала поднята над землёй на 2.5 метра. Дальние концы радиалов при этом находятся на высоте 50 — 60 см над землёй. Моделировал я именно нашу с Евгением реальную тестовую позицию на земле. Для тестирования вертикал поднимался над землёй на двух трубах старого армейского телескопа.

На каждом диапазоне используются только 2 противовеса. Этого достаточно при условии, что они приподняты над землёй (или крышей). Теоретическую длину противовесов (7.41 метра для диапазона 10 МГц и 10. 63 метра для 7 МГц) пришлось немного увеличить из-за влиания земли. В файле модели они соответственно 7.75 м. и 10.67 метра. 

Изготовление и настройка антенны.

Настраивается антенна также как и все подобные — от более высокочастотных диапазонов к низкочастотным. В нашем случае сначала 10 МГц, потом 7 МГц. 

10 МГц — антенна настраивается как обычный четвертьволновый вертикал.

Так как нижний элемент антенны длиной 7.05 метра состоит реально из трёх труб, то настройка в диапазоне 10 МГц легко осуществляется изменением его длины — вдвиганием / раздвиганием трубок. Плюс настройка противовесов.

7 МГц — антенна настраивается как укороченный вертикал, електрически удлинённый катушкой трапа на диапазон 10 МГц. 

Нижний элемент — нашу антенну на 10 МГц не трогаем! Верхний элемент — трубку 1.52 м на рисунке — нужно сделать с запасом по длине. Если будет применён трап описанный выше, то запаса примерно 25 см. хватит для точной настройки путём постепенного укорочения.

Если будет применён другой трап, то потребуется ещё бОльшая коррекция размеров верхнего элемента. В файле модели заложен трап с параметрами L = 8.4 мкГн и C = 29.56 пФ. В программе MMANA, во вкладке «HF components» очень удобно быстро расчитать трап (параллельный контур) под имеющиеся возможности. Например у Вас будет конденсатор 33 пФ, тогда катушка трапа должна быть 7.53 мкГн для резонанса на 10.1 МГц. Тогда индуктивность Вашей катушки меньше, чем индуктивность трапа заложенного в моей модели, значит верхний элемент придётся сделать длиннее чем 1.52 м. Всё это довольно просто и точно моделируется в MMANA. Просто надо на это потратить драгоценное время.

Ниже выложены скриншоты MMANA с параметрами антенны.

 

Так как в диапазоне 10 МГц антенна полноразмерная, а сам диапазон узкополосен, то и КСВ практически идеален.

В диапазоне 7 МГц физическая длина антенны составляет только 81% от длины полноразмерного четвертьволнового вертикала. Остальные 19% мы «добираем» электрическим удлиннением вертикала катушкой трапа на 10 МГц — антенна укороченная катушкой — поэтому и график КСВ достаточно острый, однако перекрывающий диапазон от 7 до 7. 2 МГц с КСВ не выше 2.0.

Диаграммы направленности в вертикальной плоскости практически соответствуют обычному четвертьволновому вертикалу. В горизонтальной плоскости, с парой  противоположно расположенных и приподнятых над землёй противовесов на каждый диапазон — практически круговая.

Ниже, с разрешения Евгения YL2TD, представлены несколько фотографий его конструкции данной антенны, сделанные во время настройки на земле, перед установкой на крыше. К сожалению, не сообразил сделать фото установленной антенны, а только уже настроенной и положенной на землю, Hi.

 

Ссылки:

  1. MMANA-GAL (DL2KQ.de)

 

  

  • Антенны

Вертикальные штыри для многодиапазонной работы » Вот схема!

Категория: Антенны

Далеко не всегда удается поставить отдельную вертикальную антенну для каждого диапазона. В этом случае можно использовать один штырь для работы в нескольких диапазонах. Поскольку, подбором физической длины штыря невозможно подогнать его входное сопротивление к волновому сопротивлению коаксиального кабеля при работе на нескольких любительских диапазонах, то для питания таких антенн используют двухпроводную открытую линию, которая допускает работу с высоким КСВ.

Схема такой антенны показана на рисунке 1. Антенна состоит из штыря длиной LA и минимум четырех противовесов длиной LP. Для эффективной работы вертикальной антенны, штырь которой не настроен в резонанс с излучаемым ей сигналом, необходимо чтобы электрическая длина штыря была не менее 1/8 длины волны.

Следовательно для того чтобы антенна работала в любительских диапазонах 6-80 метров, достаточно, чтобы длина её вертикальной части была равна 5 метров. Как указывается во многих радиолюбительских источниках, для работы такой вертикальной многодиапазонной антенны необязательно использовать резонансные противовесы, которые, безусловно, улучшают работу антенны, но в то же время значительно усложняют её конструкцию.

Вполне достаточно четырех противовесов длиной равной высоте штыря. Антенна запитывается через открытую линию волновым сопротивлением 300-600 Ом любой разумной длины через какое-либо известное согласующее устройство.

До сих пор среди радиолюбителей нет единого мнения, какой длины штырь необходимо использовать для создания такой антенны. Есть два мнения о длине штыря. Первое, что штырь должен иметь резонансы на верхних любительских диапазонах, на которых используется антенна, и другое, что не обязательно чтобы штырь имел резонансы на диапазонах работы антенны.

Поскольку штырьевая антенна питается через открытую линию, и антенно-фидерная система требует согласования с низкоомным выходным сопротивлением трансивера посредством согласующего устройства, то теоретически нет разницы используется резонансная штырьевая антенна либо резонанс штыря лежит вне любительского диапазона и, следовательно, будет требоваться компенсация реактивностей антенны посредством согласующего устройства.

На практике может даже оказаться, что эффективнее будет работать не резонансная антенна, питаемая по двухпроводной линии, вследствие усреднения её параметров при работе на нескольких диапазонах. Антенна резонансной длины обязательно будет иметь на каком-либо любительском диапазоне входное сопротивление несколько кОм, т.е. будет узел напряжения на её входе, что может усложнить согласование штыря с линией передачи и далее с согласующем устройством на резонансном диапазоне. Поскольку все же число сторонников резонансных и не резонансных штырьевых многодиапазонных антенн почти одинаково, разберем оба варианта.

Классической не резонансной конструкцией многодиапазонного вертикального штыря необходимо признать антенну WB6AAM. Эта антенна и её противовесы имеют длину равную 6,1 метра. В таблице 1 приведены значения коэффициента усиления этой антенны относительно четвертьволнового несимметричного вибратора работающего на сравниваемом диапазоне.

Таблица 1
Как видно из этой таблицы, параметры этой антенны весьма хороши на диапазонах 6-20 метров, удовлетворительны при работе в диапазонах 30-50 метров, и антенна может быть использована для вспомогательной работы на диапазоне 80 метров.

Приведено описание не резонансной антенны с длиной вертикальной части и противовесов по 6,7 метров. Очевидно, что параметры незначительно отличаются от антенны WB6AAM, и практически нет разницы какая длина антенны выбрана 6,1 или 6,7 метра, все зависит только от удобства использования тех или иных материалов для выполнения антенны.

Антенна, работающая в резонансном режиме на диапазонах 10 и 20 метров с высотой вертикальной части и длиной противовесов по 508 см. Эта антенна работает менее эффективно чем антенна WB6AAM из-за того, что её высота немного меньше. Антенна с длиной вертикальной части 10 метров и тремя противовесами.

Эта антенна вследствие относительно большой длины вертикальной части может обеспечить работу не только на диапазонах 10-80 метров, как указано в её описании, но и на диапазоне 160 метров. Усиление её будет примерно в полтора раза больше чем вертикальной антенны WB6AAM (см. табл. 1), и конечно при наличии достаточного места для размещения антенны, и материалов, лучше использовать антенну с длиной вертикальной части 10 метров.

Двухпроводная линия передачи для питания антенн этого типа может быть самодельной, можно использовать стандартный ленточный кабель, например типа КАТВ. При мощности подводимой к антенне не превышающей 100 Вт можно использовать в качестве линии передачи телефонный провод ТРП, более известный среди радиолюбителей как лапша. К сожалению ТРП при эксплуатации под действием атмосферных условий обычно через несколько лет выходит из строя из-за разрушения изоляции.

Именно из-за дефицита открытых линий передачи, радиолюбители предпринимают попытки запитать такую антенну через коаксиальный кабель с использованием различных согласующих устройств, расположенных непосредственно на штыре антенны. Наиболее удачное такое согласование было предложено UA1DZ.




Поделитесь с друзьями ссылкой на схему:

коротких вертикалей

коротких вертикалей

 

 

Продажа антенных систем через CTR Engineering, Inc.

 

 Короткие вертикали, обеспечивающие простоту конструкции и пространство преимущества, могут представлять проблемы с электричеством. Давайте пройдемся по некоторым случаи.

 

43-футовая вертикаль стала новым стандартом высоты вертикальной антенны. Типичная 43-футовая вертикальная вертикаль представляет собой следующую кривую КСВ 50 Ом. 43-футовые вертикалы с 50-омными фидерами имеют три точки с низким КСВ. КСВ:

1,8 МГц >100:1
3,5 МГц >100:1
7,0 МГц 7:1
10,1 МГц 23:1
14 МГц 27:1
18,1 МГц 2:1
21 МГц 12,4:1
24,9 МГц 18,4:1
28,5 МГц 4,8:1

Низкий КСВ:

5,8 МГц  = 1,38:1 17,07 МГц 1,03:1 29,6 МГц = 1,22:1

 

 

 

Нормализация до 200 Ом покажет нам, как это выглядит при идеальном соотношении сторон 4:1. текущий балун или ип-ун. Обратите внимание, что единственные точки КСВ выше 10:1 встречаются ниже 5,2. МГц. КСВ все еще зашкаливает ниже 4 МГц:

 

На 80 и 160 м, при мощности 100 Вт Излучаемая мощность , база RMS напряжения и токи будут:

 


Частота = 1,82 МГц

Среднеквадратичное базовое напряжение = 4501 В при -89,81 град.

Пиковое напряжение = 6364,4 В
Ток = 6,558 А при 0,0 град.
Импеданс = 2,325 — Дж 686,3 Ом
Мощность = 100 Вт
КСВ (система 50 Ом) > 100 (система 200 Ом) > 100

 

Частота = 3,5 МГц

Среднеквадратичное базовое напряжение = 849,9 В при -87,91 град.

Пиковое напряжение = 1201,75 В
Ток = 3,221 А при 0,0 град.
Импеданс = 9,641 — J 263,7 Ом
Мощность = 100 Вт
КСВ (система 50 Ом) > 100 (система 200 Ом) = 56,848

 

 

160-метровый режим 80-метровый режим 43 фута по вертикали

Несоответствующая операция

Несогласованная операция, как правило, сопровождается значительными потерями, с большая часть напряжения сосредоточена в согласующем трансформаторе. С линией подачи КСВ более 100:1 изоляция антенны не будет проблемой. линия подачи и потери системы согласования будут преобладать.

 

Тюнер или согласование с верхней частью антенны

Лучшей системой будет верхняя загрузка со шляпкой или Г-образной проволокой. Если только провода свернуты назад при работе на более высоких диапазонах, какая-то ловушка или нужна система коммутации. Строительство изолирующих ловушек большой мощности или переключатели является серьезной проблемой, если только потери в плохом заземлении или система согласования ограничивает мощность антенны.

 

Одиночный трос длиной 35 футов под углом 45 градусов.

 

 

л
 

Частота = 1,82 МГц

Среднеквадратичное базовое напряжение = 2069 В при -89,5 град.

Пиковое базовое напряжение V = 2926 В (без шляпы напряжение 6400 В)

Ток = 5,486 А при 0,0 град.
Импеданс = 3,322 — Дж 377,1 Ом
Мощность = 100 Вт
КСВ (система 50 Ом) > 100 (система 200 Ом) > 100

 

Частота = 3,5 МГц

Среднеквадратичное базовое напряжение = 45,46 В при -28,49 град.

Базовое пиковое значение V = 64,3 В

Ток = 2,503 А при 0,0 град.
Импеданс = 15,97 — Дж 8,664 Ом
Мощность = 100 Вт
КСВ (система 50 Ом) = 3,236 (система 200 Ом) = 12,551

 

 

 

График КСВ

 

 

 

 

Четыре троса длиной 35 футов под углом 45 градусов

 

 

Базовые напряжения при излучаемой мощности 100 Вт с четырьмя 35-футовыми проводами:

Частота = 1,82 МГц

Среднеквадратичное базовое напряжение = 804,6 В при -88,63 град.

Пиковое базовое напряжение V = 1138 В (без шляпного напряжения было 6400В)

Ток = 5,214 А при 0,0 град.
Импеданс = 3,678 — Дж 154,3 Ом
Мощность = 100 Вт
КСВ (система 50 Ом) > 100 (система 200 Ом) = 86,729

 

Частота = 3,5 МГц

Среднеквадратичное базовое напряжение = 414,8 В при 83,99 град.

Пиковая база V = 586,53 В

Ток = 2,303 А при 0,0 град.
Полное сопротивление = 18,86 + Дж 179,2 Ом
Мощность = 100 Вт
КСВ (система 50 Ом) = 37,035 (система 200 Ом) = 19,155

 

 

 

График КСВ с 4-проводной шапкой:

 

 

 

 

Базовое согласование на 160 и 80 даст максимальную эффективность, если только некоторые используется форма шляпы или проволока с верхней загрузкой.

 

 

 

Напряжение вызывает искрение и мгновенные сбои в работе, в то время как ток обычно представляет собой среднее по времени разрушение из-за перегрева. Следовательно, дуговой отказ напряжения должны учитываться по мгновенному пиковому напряжению . Обогрев определяется долгосрочным среднеквадратичным значением напряжения или тока.

Длина дуги 5 кВ составляет около 1/2 дюйма для оптимальных сухих условий. Самый Антенные тюнеры с «легальной мощностью» будут работать только с пиковым напряжением 2,5 кВ или меньше. Это значит на 80 метров, типичный 1500-ваттный антенный тюнер позволит получить эквивалентную мощность 150 Вт. излучаемая мощность до выхода из строя. При работе на высокой мощности эти 150 Вт могут быть от комбинации потерь в фидерной линии, потерь на землю и согласующей сети потери. Это реальный предел.

Базовый изолятор ниже предназначен для 43-футовой вертикали, которая была установлена ​​над хорошим наземная система и питание с хорошей нагрузочной катушкой на 80-метрах. Изолятор вышел из строя при пиковой мощности передатчика 700-1000 Вт.

Ограничение для данной излучаемой мощности на 160 и 80 метров обычно используются для изоляции где-то в системе.

Schwarzbeck VAMP 9243 Вертикальная активная стержневая антенна

Активная монопольная антенна VAMP 9243 состоит из вертикального стержня и согласующего усилителя импеданса. Штанга имеет стандартную длину 1 м (другая длина штанги по запросу) и может считаться короткой по сравнению с длиной волны в диапазоне частот 9 кГц-30 МГц.

Коэффициент преобразования не зависит от частоты из-за чрезвычайно высокого импеданса согласующего усилителя. Схема дает наилучшие результаты шума и интермодуляции для коэффициента преобразования (коэффициента антенны) +10 дБ, а чувствительные измерительные приемники способны использовать весь динамический диапазон антенны.

Для очень высокой напряженности поля дополнительный сменный аттенюатор уменьшает усиление на 20 дБ. Во избежание абсолютно любого влияния сети, блока питания, регулятора напряжения a. о., VAMP 9243 имеет встроенные аккумуляторы NiMH. Типичное время работы составляет не менее 50 часов.

Время зарядки 2-4 часа с использованием быстрой зарядки. Стержневая антенна и корпус усилителя изготовлены из алюминия. Верхнюю пластину можно прикрепить к металлической пластине заземления (противовесу) с помощью 4 винтов. Разъемы и элементы управления расположены под верхней панелью. Длина стержня начинается точно у верхней пластины.

Технические данные
. измерения напряженности поля 1 В/м (F=1 МГц, сжатие 1 дБ)
Входной аттенюатор для более высокой напряженности поля опционально
Нижний предел измерения напряженности поля Ограничение внутренним шумом.
Тип. — 3 дБмкВ/м / 10 МГц CISPR-Quasipeak Полоса пропускания 9 кГц

Тип. -8 дБмкВ/м / 10 МГц Средний детектор Полоса пропускания 9 кГц

Более подробная информация представлена ​​на диаграммах далее в этом руководстве.

Выход монопольного усилителя Разъем BNC, гнездовой, 50 Ом ном.
Блок питания 9,6 В /1100 мА·ч NiMH
Размеры и вес Монополюс (стержень): длина с резьбовым соединением 1 м
Вес ок. 0,2 кг
Усилитель 180x80x40 мм (ШxВxГ) без разъема BNC (гнездо) и органов управления. Верхняя панель 220×120 мм
Вес ок. 0,7 кг
Конструкция монополя (стержня) Алюминиевый стержень
Диаметр 16 мм с резьбовым отверстием M8
Конструкция усилителя Корпус из алюминиевых профилей. Верхняя пластина 3 мм алюминиевый материал.
Резьба для штативов 1/4″, 3/8″

Включение

Переведите переключатель ВКЛ/ВЫКЛ в положение ВКЛ. Зеленый светодиод должен гореть.

Комбинации зеленого и красного светодиодов:
Зеленый: Батарея в норме
Зеленый + красный: Резервная батарея
Красный: Батарея разряжена

Антенна будет работать даже при низком заряде батареи, но с ограниченной производительностью.

Приложение

В основном активная несимметричная антенна представляет собой адаптер напряженности электрического поля. В сочетании с нашими датчиками магнитного поля, например FMZB 1537, напряженность электрического и магнитного поля можно измерять раздельно с высокой чувствительностью в диапазоне частот от 9кГц — 30 МГц. Стандарты, особенно в области автомобилестроения, дают очень точные спецификации для места измерения. Обычно несимметричная антенна устанавливается на металлический (электрический) противовес. Измерение производится в экранирующей комнате.

Интеграция

VAMP 9243 предназначен для работы внутри экранированных помещений. Возможна также контролируемая работа на открытом воздухе в сухую погоду. По этой причине предусмотрены резьбы для крепления штатива и резиновые ножки. Постоянное использование снаружи не допускается.

Не устанавливайте штангу, пока не будет завершена установка коробки усилителя на противовес. Закрепите нижнюю пластину усилителя винтами на (электрическом) противовесе. Обе пластины должны иметь хороший электрический контакт.

Коаксиальный кабель проложен под противовесом во избежание сцепления или деформации поля. Коаксиальный кабель одним концом подключается к bnc-разъему VAMP 9243, а другим концом ко входу измерительного приемника.

Чтобы обеспечить наилучшую чувствительность, VAMP 9243 не использует специальную схему защиты на входе стержня.

Поэтому используйте антенну с осторожностью и осторожностью.

Разрядите стержень до противовеса, прежде чем подсоединять его к усилителю.

Закрепите стержень, прикрутив нижнюю резьбу M 8 к шпильке в верхней части корпуса усилителя.

Хороший приемник теперь показывает значительное увеличение шума, если установлена ​​высокая чувствительность, когда антенна расположена в экранированной комнате.

Вне экранированного помещения внутренние шумы полностью перекрываются сигналами помех.

Несимметричная антенна готова к измерению. Удалите стержень после измерения. Это очень важно, если будут проводиться испытания на помехоустойчивость рядом с генераторами высокой мощности.

Перед снятием штока разрядите емкость корпуса, коснувшись противовеса.

Измерение

Зонд преобразует напряженность электрического поля в напряжение (на 50 Ом), которое показывает измерительный приемник, анализатор спектра или радиочастотный милливольтметр. Напряженность поля можно рассчитать, используя коэффициент антенны (коэффициент преобразования, коэффициент преобразователя) зонда. Этот коэффициент составляет +10 дБ/м и практически постоянен в указанном диапазоне частот.

Желательно использовать измерительный приемник с входным сопротивлением 50 Ом и показаниями дБмкВ. Показания в дБмкВ очень распространены в области ЭМС и доступны почти на каждом приемнике, используя 0 дБмкВ в соотв. до 1 мкВ.

Измеряется уровень напряжения на определенной частоте (например, передатчик на частоте 1 МГц). Коэффициент антенны +10 дБ (тип.) добавляется к показаниям уровня напряжения. Результатом является уровень напряженности электрического поля в дБмкВ/м

Пример 1
Уровень напряжения. Снятие уровня напряжения на приемнике 60 DBCV
плюс антенный коэффициент (тип.) +10 DB
Уровень электрической длины. (0 дБм в соответствии с 1 мВт). Измеряется уровень мощности и добавляется 117 дБ.

Пример 2
Уровень мощности на приемнике -50 дБм
плюс коэффициент антенны (тип. ) 117 дБ
Уровень напряженности электрического поля 67 дБмкВ/м


Показания напряжения приемника непосредственно в вольтах (мВ, мкВ). Напряжение умножается на 3,16, чтобы получить напряженность электрического поля в В/м.

Example 3
Receiver reading (voltage) 0,1 V
multiplied by antenna factor (typ.) 3,16 Vx0,1
Electric fieldstrength 0,316 В/м
Шум

VAMP 9243 оптимизирован для обеспечения минимального внутреннего шума. Шум является пределом измерения слабых сигналов. Внутренний шум характерен для всех практических усилителей, но эта проблема очень сильно влияет на монопольный усилитель.

Причина в том, что намеренно отсутствует согласование между стержнем и усилителем, потому что чрезвычайно высокий импеданс необходим, чтобы коэффициент антенны (коэффициент преобразования) не зависел от частоты, что очень важно для удобства измерения.

В области emi существуют стандартизированные детекторы и полосы пропускания, которые связаны с частотными диапазонами.

Индикация шума растет с увеличением полосы пропускания. Индикацию шума можно уменьшить, выбрав меньшую полосу пропускания. С другой стороны, следует учитывать, что ширина полосы никогда не должна быть меньше ширины полосы измеряемого сигнала. В противном случае измерение будет слишком маленьким.

При измерении чистого синусоидального сигнала (микропроцессорный кварцевый генератор) проблем не возникнет, но модулированные сигналы (AM, FM) могут иметь значительную полосу пропускания.

Еще больше пропускной способности потребляют электродвигатели, системы зажигания и современные полупроводниковые схемы.

Поэтому пределы для импульсных сигналов всегда следует измерять со стандартной полосой пропускания (обычно 9 кГц / -6 дБ).

Та же стратегия используется для выбора детектора. Наименьшее значение шума получается при использовании детектора средних значений, а самое высокое — при использовании пикового детектора. Детектор CISPR-Quasipeak занимает промежуточное положение.

Поскольку синусоидальные сигналы дают одинаковые показания для всех трех детекторов, их можно измерять с помощью детектора средних значений с низким уровнем шума. Пределы спектра импульсов измеряются с помощью Peak- или CISPR-Quasipeak в соответствии со стандартами. Очевидно, что эти «уловки» важны только в том случае, если пределы очень близки к минимальному уровню шума.

Приведенные выше соображения справедливы только для комбинации несимметричной антенны и высококачественного полуприемника с высокой чувствительностью (Schwarzbeck FCKL 1528). Приемник, который не показывает более высокие показания шума при подключении к VAMP 9243, не может использовать динамический диапазон.

Низкокачественные низкочувствительные приемники или анализаторы спектра без селективных предусилителей (преселекторы с усилением с малым искажением) будут полностью определять шумовые характеристики. Даже выдающиеся характеристики шума и усиления VAMP 9243 не может улучшить это. Основной внутренний шум VAMP 9243 настолько низок, что его можно определить только в идеально экранированных помещениях. В противном случае паразитные сигналы будут ошибочно интерпретированы как основной шум.

Рекомендуется использовать звук приемника (громкоговоритель) для определения типа сигнала.

Если чувствительность приемника или анализатора спектра недостаточна для обнаружения внутреннего шума VAMP 9243, чувствительный предусилитель на входе приемника улучшит ситуацию, когда необходимы измерения низкой напряженности поля. Следует отметить, что могут возникнуть проблемы с перегрузкой (интермодуляцией) при высокой напряженности поля.

Обработка больших сигналов, перегрузка

Насыщение и перегрузка возникают при высоких уровнях входного сигнала. Один сильный одиночный синусоидальный сигнал или расширенный спектр импульсов могут быть причиной перегрузки. Практически все комбинации встречаются в бытовом измерении. При наличии только одного синусоидального сигнала на входе приемника высокое значение очень четко указывает на возможную перегрузку. Это сложнее с широкополосным спектром импульсов, потому что чаще всего нет экстремально высоких показаний на определенной частоте. Перегрузка может привести как к слишком высокому, так и к слишком низкому показанию. С одной стороны, сжатие синусоидального сигнала приведет к более низким показаниям, с другой стороны, будут генерироваться гармоники, которые приведут к более высоким показаниям на более высоких частотах.

Для измерения высокой напряженности поля мы рекомендуем опциональный подключаемый аттенюатор на 20 дБ. Он вставляется непосредственно в основание стержня и снижает уровень напряжения перед входом усилителя. Из-за того, что усилитель как единственная активная часть отвечает за потенциальную интермодуляцию, затухание должно быть сосредоточено впереди. Затухание за усилителем также уменьшит усиление, но без каких-либо улучшений для обработки больших сигналов. Широкополосные схемы, как правило, более уязвимы для проблем с обработкой больших сигналов. Это справедливо как для стержневого усилителя, так и для эми-приемника.

Низкокачественные приемники или анализаторы спектра без преселекторов могут быть перегружены широкополосным спектром.

Внутренний шум ВАМП 9243

Внутренний шум регистрировался эми-приемником FCKL 1528. Полоса пропускания 200 Гц в диапазоне частот 9 кГц — 150 кГц и 9 кГц от 150 кГц — 30 МГц. Это причина разницы уровней на частоте 150 кГц. Чрезвычайно низкий уровень шума VAMP 9243 был усилен на 20 дБ с помощью усилителя BBV 9740. Коэффициенты преобразования составляют -10 дБ. По оси Y диаграммы показан «уровень напряженности поля» в дБмкВ, вызванный VAMP 9.243.

Measurement with the Quasipeak-Detector

Measurement with the Average-Detector

Measurement with the Peak-Detector

Battery

The Антенна содержит 8 NiMH-ячеек по 1,2 В/1100 мАч каждая, что дает напряжение 9,6 Вольт (ном. ). Батареи встроены в отдельную экранированную коробку внутри шкафа. Любая случайная связь или другие эффекты извне исключаются. Типичное потребление тока <20 мА обеспечивает типичное время работы 50 часов при оптимальных условиях. В этих обстоятельствах индикация резерва может быть очень безопасной, предоставляя достаточно времени для завершения измерения.

Аккумуляторы такого типа имеют очень низкое сопротивление. После короткого тока они нагреются за секунды. Выгорание изоляционного материала между ячейками приводит к постоянному внутреннему короткому замыканию с еще большим нагревом. Аккумулятор защищен предохранителем. Но как только возникнет короткое замыкание между ячейками, предохранитель не сможет предотвратить серьезное повреждение антенны.

По этой причине никогда не открывайте антенну и не заряжайте ее с помощью неподходящего зарядного устройства.

Избегайте коротких замыканий на зарядный разъем. Дополнительное зарядное устройство ACS 410 (Ansmann) — хороший выбор благодаря интеллектуальной зарядке. Корпус может нагреваться во время зарядки. Это нормально.

Зарядный разъем
Внутренний проводник: плюс
Внешний проводник: минус (земля)

1 М антенна стержня


Высота 0,6 x 0,6 М.

В отличие от дипольных антенн, вертикальные активные стержневые антенны демонстрируют сильное влияние высоты на индикацию напряженности поля в однородных полях. Причиной высотной зависимости является распределение тока по вертикальной части антенны, состоящей из самой штанги и подсоединенного коаксиального кабеля. Характеристики распределения тока по стержню аналогичны теории линии передачи. На частотах ниже прибл. 10 МГц длина стержня 1 м всегда мала по сравнению с длиной волны (λ ≥ 30 м), поэтому максимум тока находится у земли, максимум напряжения – на вершине стержня. Поскольку активные стержневые антенны имеют очень высокое входное сопротивление, напряжение измеряется на высоте, которая на 1 м ниже вершины стержня.

Измерения показали изменение показаний напряженности поля на 16 дБ на частоте 153 кГц в случаях, когда высота плоскости земли стержневой антенны была увеличена с 0 м до высоты 6 м. Та же зависимость от высоты, что и в условиях свободного пространства, может быть обнаружена с полями, генерируемыми большими полосковыми линиями. Лишь незначительное отклонение, вызванное емкостной связью, заметно в тех случаях, когда кончик стержня подходит очень близко к верхнему проводнику полосковой линии.

На рисунке показана активная стержневая антенна, установленная на разной высоте, и соответствующее распределение тока и напряжения для частот ниже 10 МГц (λ >> Длина стержня). Расположение высокоомного датчика напряжения указано двумя стрелками.

Индикация напряженности поля зависит не только от длины самого стержня, но и от высоты захвата напряжения над землей. В литературе иногда используется выражение «эффективная высота» в сочетании со стержневыми антеннами. В случае приподнятых антенн эффективная высота представляет собой комбинацию длины стержня и высоты наземной плоскости.

Заземляющий экран в большинстве случаев подключается к стене экранированного помещения (например, CISPR 25, MIL STD 461), что соответствует высоте заземляющего экрана 0 м.

Калибровка

Калибровка несимметричной антенны VAMP 9243 может быть выполнена различными методами:

  1. Собственная и шунтирующая емкость стержня моделируется цепью резисторов и конденсаторов (фиктивный стержень).
  2. Измеренная напряженность поля сравнивается с измерениями напряженности поля, полученными с помощью калиброванных дипольных антенн. Для этого применения подходят особенно активные биконические антенны, такие как EFS 9218 или EFS 9219, из-за их небольших размеров.
  3. Измерение напряженности магнитного поля и преобразование в фиктивную напряженность электрического поля (применимо только для условий дальнего поля без помех)

Для использования методов 2. и 3. VAMP 9243 должен быть откалиброван на высоте GH = 1,5 м. Центральные точки сравниваемых антенн должны находиться на той же высоте (обозначены буквой H на рисунке), что и плоскость заземления (GH) стержневой антенны. (GH = H)

Входной аттенюатор 20 дБ (опция)

Вызвано внутренним усилителем VAMP 9243 имеет предел максимальной напряженности поля. При достижении этого предела может возникнуть искажение сигнала (интермодуляция). Этот предел обычно начинается с 1 В/м для одного одиночного синусоидального сигнала. В отличие от схем с высоким усилением без обратной связи и сильной отрицательной обратной связью, VAMP 9243 является «мягким ограничителем».

При наличии только одного сильного сигнала для измерения имеется запас в 10 дБ, прежде чем произойдет насыщение. Когда одновременно присутствует больше сигналов, они должны «делить» усилитель, что приводит к снижению производительности для каждого из сигналов. Даже на слабый сигнал может повлиять сильный сигнал на далекой частоте.

Подключите

Сначала разрядите свое тело, коснувшись металлического основания. Ослабьте тягу, повернув ее на несколько оборотов против часовой стрелки. Вставьте контакт заземления аттенюатора в разъем заземления рядом со стержнем. Поворачивайте аттенюатор до тех пор, пока металлическая полоска не войдет под стержень.

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *