アンテナパラメータを測定しますか? 結構簡単！スキーム、説明

無線電子工学および電気工学の百科事典
無料のライブラリ / 無線電子および電気機器のスキーム

アンテナパラメータを測定しますか? 全然難しくないよ！無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

無料のテクニカルライブラリ

無線受信システムで正しく決定されたアンテナパラメータは、遠隔無線局を正常に受信できる基礎となります。しかし、アマチュア無線家は、そのような測定に必要なツールを常に手元に持っているとは限りません。この記事では、著者は、非常に満足のいく結果を生み出す簡単な方法を使用することを提案します。

屋外のワイヤーアンテナを吊り下げた後、長波および中波（LWおよびSW）のラジオ受信愛好家はよく疑問に思います：そのパラメーターは何ですか？主なパラメータは XNUMX つあります。それは、アンテナ接地システムの損失抵抗 rп と、同じ SA 接地に対するアンテナ自体の静電容量です。アンテナシステムの効率はこれらのパラメータに依存するため、遠くの局を受信できるか、空中から受信した信号の「自由エネルギー」で受信デバイスに電力を供給できるか、アンテナシステムを異なる周波数に同調できるかなどに依存します。

アンテナの測定は、初心者だけでなく、ほとんどのアマチュア無線家にとって「未知の領域」です。既知のすべての方法には、強力な高周波発生器と測定ブリッジが必要ですが、アマチュア無線家の間ではめったに見られない機器です。多くの場合、これら 1 つのデバイスは、たとえば送信無線センターのアンテナを調整および調整するときに使用される、フィーダまたはアンテナ抵抗計 (と呼ばれる) を形成するために組み合わされます [XNUMX]。アンテナはあらゆる風にさらされており、測定に干渉する他の無線局からの信号など、さまざまな干渉の高電圧がかかるため、強力な HF 発生器が必要です。

提案された測定方法では、発電機はまったく必要ありません。空中にはたくさんの信号があるため、空中からの信号を使用してアンテナのパラメータを測定します。測定のために特別な装置やスタンドを作成する必要がありますか? これはオプションです。アンテナが毎日交換されるわけではないことを考慮すると、ブレッドボードを使用せずに、デスクトップまたは窓辺で直接簡単な測定回路を組み立てることは難しくありません。

損失抵抗測定。できれば DV および MV 範囲の 0,47 対のコイルを備えた磁気アンテナからのフェライトロッド、抵抗値 1 ～ 0,5 kOhm (必ず非ワイヤ) の可変抵抗器、任意のゲルマニウム低電力高周波が必要です。ダイオードと、高い内部入力抵抗 (少なくとも 1...XNUMX MOhm) を備えた DC 電圧計。受信したラジオ局を耳で識別するには、高インピーダンスの電話が便利です。

図の図に従ってデバイスを組み立てます。 1 そして、磁気アンテナコイル内のロッドを動かすことによって、強力な地元ラジオ局の信号周波数に同調します。

アンテナパラメータを測定しますか？結構簡単！
図。 1

この場合、可変抵抗器 R1 を抵抗ゼロの位置に設定する必要があります (図に従ってスライダーを上の位置に移動します)。ラジオ局の周波数と共振するように回路を微調整する瞬間は、メーターの針の最大偏差と電話の最大音量によってマークされます。電圧計と直列に接続された電話は、電圧計の測定値に事実上影響を与えず、同時に音量も大きすぎません。無線局の識別中に電圧を高めるには、電圧計を短絡するか、抵抗がより低い測定下限に切り替えるか、約 0,05 ～ 0,1 µF の容量のコンデンサを並列に接続します。オーディオ周波数を電話機に渡すために電圧計に接続します（このようなコンデンサを使用すると、オーディオ周波数と直流電流での検出器の負荷の不均衡により、音が多少歪む可能性があります）。

電圧計の測定値 (U1) を記録した後、回路設定を変更せずに、電圧計の測定値が半分になる (U1) まで可変抵抗器 R2 のスライダーを動かします。この場合、抵抗器の抵抗は、特定の周波数におけるアンテナシステムの損失抵抗と等しくなります。同じ測定を他の周波数でも実行できます。

抵抗器の抵抗は抵抗計で測定され、測定回路から切り離されます。抵抗計がない場合は、照準器とスケールを備えたハンドルを抵抗器に装備する必要があります。標準的なデバイスを使用して抵抗値を校正できます。

上記の方法を使用すると、たとえば最適な接地オプションを選択できます。都市環境では、給水パイプ、暖房パイプ、バルコニーフェンス金具など、およびそれらのさまざまな組み合わせのオプションが可能です。最大の受信信号と最小の損失抵抗に注目する必要があります。カントリーハウスでは、「古典的な」接地に加えて、たとえそれが接触していなくても、井戸や水道管、金属メッシュフェンス、亜鉛メッキ板屋根、またはその他の巨大な金属物体を試すことをお勧めします。本当の地球。

アンテナ容量測定。可変抵抗器の代わりに、最大容量 180 ～ 510 pF の KPI (任意のタイプ) をオンにする必要があります。また、測定限界が数十から数百ピコファラッドの静電容量計を用意することをお勧めします。著者は、設計者から提供された Master-S デジタル静電容量計 [2] を使用しました。

静電容量計がない場合は、抵抗の場合と同じことを行う必要があります。KPI にスケールを装備し、ピコファラッド単位で校正します。容量はプレートの挿入部分の面積に比例するため、これは器具なしで行うことができます。方眼紙にロータープレートの形状を描き（サイズが大きいほど目盛りが正確になります）、図面を10角度ごとのセクターに分割し、各セクターの面積とS0プレート全体のセル内の面積を数えます。。図では、図２では、領域Ｓ１の最初のセクタが網掛けで示されている。対応する最初の目盛りに、静電容量 C2 = CmaxS1/S1 などを入力する必要があります。

アンテナパラメータを測定しますか？結構簡単！
図。 2

ロータープレートが半円形の場合（ダイレクトコンデンサコンデンサ）、スケールは直線になるため、図面を作成したり面積を計算したりする必要はありません。たとえば、子供の創造性のためのセットの固体誘電体を備えた KPI の最大容量は 180 pF です。目盛りを18度ごとに10分割し、その周囲に10pF、20pFなどを置けば、精度は低くても目的には十分です。

KPIを調整した後、図3のスキームに従って設備を組み立てます。 XNUMX。

アンテナパラメータを測定しますか？結構簡単！
図。 3

アンテナをソケット XS1 に接続し、スイッチ SA1 で KPI をオフにすることにより、アンテナ容量とコイル L1 によって形成される回路を無線局の周波数に同調させます。コイルにはもう触れずに、アンテナをソケット XS2 に切り替え、コンデンサ C2 (KPI) をスイッチ SA1 を備えた回路に接続します。今度は C2 を使用して、もう一度同じ周波数に同調します。スケールを使用するか、ソケット XS3、XS4 に接続された静電容量計を使用して、その静電容量 Sk を決定します (この目的のために、SA1 を図に示す位置に切り替えます)。次の式を使用して SA アンテナの静電容量を見つけることが残っています。

SA = C2(1 + sqrt(1 + 4C1/C2))/2。

操作の意味は次のとおりです。結合コンデンサ C1 を介してアンテナを接続すると、回路の総容量が小さくなり、それを元に戻すために容量 C2 を追加する必要がありました。アンテナ容量 CA (最初のケース) と複素回路容量 C2 + CAC1/(CA + C1) (15 番目のケース) の等価性に基づいて、上記の式を自分で導き出すことができます。測定の精度を高めるには、50 ～ XNUMX pF の範囲で、より小さいカップリングコンデンサの静電容量を選択することをお勧めします。カップリングコンデンサの静電容量がアンテナの静電容量よりもはるかに小さい場合、計算式は次のように簡略化されます。

SA = C2 + C1。

実験と考察。著者は、ダーチャで入手可能なこのタイプのアンテナのパラメーターを測定しました。長さ 0,7 メートルの PEL 15 ワイヤーで、屋根の尾根まで、家から離れて隣の木まで伸びていました。最良の「接地」（カウンターウェイト）は、パイプと局所加熱ラジエーターの小さなネットワークで地面から隔離された給湯柱であることが判明しました。すべての測定は、トランジスタ受信機からの標準的な CB 磁気アンテナコイルを使用して CB 範囲で実行されました。範囲の低周波数端で同調するのに十分なインダクタンスがない場合は、別のフェライトロッドを磁気アンテナの隣に、最初のフェライトロッドと平行に配置しました。

測定結果を表にまとめます。彼らには少しコメントが必要です。まず、周波数が異なると損失抵抗とアンテナ容量の両方が異なることは注目に値します。これらは決して測定誤差ではありません。まず静電容量の周波数依存性を考えてみましょう。アンテナ線に何らかのインダクタンス LA がなければ、静電容量値は同じになります。図に示すアンテナ回路の等価回路図からわかるように、ワイヤのインダクタンスはアンテナの容量と直列に接続されています。 4.

アンテナパラメータを測定しますか？結構簡単！
図。 4

インダクタンスの影響は高周波でより強くなり、誘導性リアクタンスが増加し、容量性リアクタンスが部分的に補償されます。その結果、アンテナ全体のリアクタンスが減少し、測定される静電容量が大きくなります。アンテナには固有周波数 f0 (LACA 回路の共振周波数) があり、この周波数ではリアクタンスがゼロになり、測定された静電容量値は無限大になる傾向があります。この周波数に対応する Lambda0 アンテナの固有波長は、アンテナワイヤの長さの XNUMX 倍にほぼ等しく、通常は HF 帯域内に収まります。

固有振動数は、85 つの任意の周波数での静電容量の測定から計算できますが、式が複雑すぎます。著者は自分のアンテナについて CA = 25 pF を取得しました。 LA = 0 µH および f3,5 - 約 1 MHz。大まかに見積もると、アンテナワイヤの各メートル (減少とともに) 約 1,5 ～ 6 μH のインダクタンスと約 XNUMX pF のキャパシタンスが導入されると仮定できます。

十分に高品質なコイル L1 の損失抵抗は主に接地抵抗で構成されます。これは、M.V. Shuleikin [3] の経験的 (実験データに基づいて得られた) 式、rп = А*Lambda/Lambda0 を使用して計算されます。ここで、A は接地の品質に応じた定数係数で、寸法はオームです。適切な接地の場合、A はオームの単位または分数です。見てわかるように、損失抵抗は波長が増加する（周波数が減少する）につれて増加し、これは表のデータによって確認されています。損失抵抗の周波数依存性は前世紀初頭に発見されましたが、著者は文献の中でこの効果の詳細な説明を見つけませんでした。

この点で、アマチュア無線家がアンテナのパラメータを測定するときに得られるデータの多くは非常に役立ちます。

文学

Fradin A. Z.、Ryzhkov E. V. アンテナパラメータの測定。 - M.: スヴャジズダット、3 年。
Andreev V. シンプルな静電容量計「Master-S」。 - ラジオ、2002 年、No. 1、p. 50-52; No.2、p. 51-53; No.3、p. 52-54。
Belotserkovsky G. B.アンテナ。 - M.: オボロンギズ、1956 年。

著者: V.Polyakov、モスクワ

他の記事も見る セクションアンテナ。測定、調整、調整.

読み書き 有用なこの記事へのコメント.

<<戻る

科学技術の最新ニュース、新しい電子機器：

温かいビールのアルコール度数 07.05.2024

最も一般的なアルコール飲料の 1 つであるビールは、飲む温度によって変化する独自の味を持っています。国際的な科学者チームによる新しい研究で、ビールの温度がアルコールの味の知覚に大きな影響を与えることが判明しました。材料科学者のレイ・ジャン氏が主導したこの研究では、温度が異なるとエタノールと水分子が異なる種類のクラスターを形成し、それがアルコールの味の知覚に影響を与えることが判明した。低温ではより多くのピラミッド状のクラスターが形成され、「エタノール」の辛味が軽減され、飲み物のアルコール感が軽減されます。逆に温度が上がるとクラスターが鎖状になり、アルコール感が強くなります。これは、白酒などの一部のアルコール飲料の味が温度によって変化する理由を説明します。得られたデータは飲料メーカーに新たな可能性をもたらします。 ... >>

ギャンブル依存症の主な危険因子 07.05.2024

コンピューターゲームは、385 代の若者の間でますます人気の娯楽となっていますが、それに伴うゲーム依存症のリスクは依然として重大な問題です。アメリカの科学者は、この中毒に寄与する主な要因を特定し、その予防のための推奨事項を提供するために研究を実施しました。 90 年間にわたり、10 人のティーンエイジャーを追跡調査し、どのような要因がギャンブル依存症になりやすいかを調査しました。その結果、研究参加者のXNUMX%は依存症のリスクがなかったが、XNUMX%がギャンブル依存症になったことが示された。ギャンブル依存症の発症の主な要因は、低レベルの向社会的行動であることが判明しました。向社会的行動のレベルが低い十代の若者は、他人の助けやサポートに興味を示さないため、現実世界との接触が失われ、コンピュータゲームが提供する仮想現実への依存が深まる可能性があります。これらの結果に基づいて、科学者たちは ... >>

交通騒音がヒナの成長を遅らせる 06.05.2024

現代の都市で私たちを取り囲む音は、ますます突き刺さるようになっています。しかし、この騒音が動物界、特に卵から孵化していないひよこのような繊細な生き物にどのような影響を与えるかを考える人はほとんどいません。最近の研究はこの問題に光を当てており、彼らの発達と生存に深刻な影響を与えることを示しています。科学者らは、シマウマダイヤモンドバックのヒナが交通騒音にさらされると、発育に深刻な混乱を引き起こす可能性があることを発見しました。実験によると、騒音公害によって孵化が大幅に遅れる可能性があり、孵化した雛は健康増進に関わる多くの問題に直面している。研究者らはまた、騒音公害の悪影響が成鳥にも及ぶことを発見した。生殖の機会の減少と生殖能力の低下は、交通騒音が野生動物に長期的な影響を与えることを示しています。研究結果はその必要性を浮き彫りにしている ... >>

アーカイブからのランダムなニュース

スイッチング安定化電源 12V/100A 31.01.2006

BVP ELECTRONICS は、重さ 12 kg のタイマー/ストップウォッチを内蔵した 100V/3,5A スイッチング安定化電源を提供しました。

ソースの機能は次のとおりです。現在の安定化モードの存在。 1から100Aまでの電流調整。タイマー、電圧計、電流計のデジタル表示; タイマーが切れたときの音声信号の存在。ネットワーク内の電圧サージ、出力での短絡、ユニットの過熱に対する保護があります

ソースは攻撃的な環境 (亜鉛メッキ) で使用できます。

その他の興味深いニュース:

▪ 携帯電話が所有者を認識

▪ 耳鳴りの原因

▪ スマートな服のためのフラクタルアンテナ

▪ 夢の世界への扉

▪ 安全な遺伝子組み換え蚊

科学技術、新しいエレクトロニクスのニュースフィード

無料の技術ライブラリの興味深い資料:

▪ サイトのセクション電気機器の保護。記事の選択

▪ 記事静かな天使が飛んできた。人気の表現

▪ 記事宇宙は何色ですか? 詳細な回答

▪ カリンジさんの記事。伝説、栽培、応用方法

▪ 記事車の通常の走行距離計（電子速度計）の裏技。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

▪ 記事クールとは何か、生とは何か? 物理実験。物理実験

この記事にコメントを残してください：

このページのすべての言語

ホームページ | 図書館 | 物品 | サイトマップ | サイトレビュー