Nashidvery.ru

Наши Двери
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Записки программиста

Записки программиста

Диполь является одной из наиболее популярных коротковолновых антенн. В простейшем случае изготавливается он таким образом. Берется два провода длиной около 1/4 длины волны. Это будут плечи диполя. Один провод подключается к жиле коаксиального кабеля, а второй — к его экрану. Все это хозяйство поднимается как можно выше над землей, после чего плечи антенны расправляются в разные стороны. Диполь готов! Но такой простейший диполь может работать хорошо, а может работать и плохо, как повезет. Вот о том, с чем это связано, и как это исправить, далее и пойдет речь.

Теория

Проблема заключается в питании симметричной антенны, нашего диполя, несимметричной линией, коей является коаксиальный кабель. Для полноты картины, типичной симметричной линей является двухпроводная линия. Такая линия представляет собой два провода, идущих параллельно на фиксированном расстоянии друг от друга. Если бы мы питали диполь через двухпроводную линию, все работало бы отлично. Однако современные трансиверы не имеют выхода для подключения симметричных линий. К тому же, двухпроводные линии чувствительны к осадкам и находящимся рядом с ними металлическим предметам. Что же до коаксиального кабеля, его можно не сильно думая просто проложить где нужно.

Так вот, при питании симметричной антенны несимметричной линией могут возникать синфазные токи (common mode current). В чем суть данного явления и почему нам есть до него какое-то дело? Прекрасное объяснение дается в статье Baluns: What They Do And How They Do It [PDF] за авторством Roy Lewallen, позывной W7EL:

Что такое синфазный ток

В идеальном сценарии внутри коаксиального кабеля течет противофазный (дифференциальный) ток. По жиле кабеля течет ток в некой фазе, а по внутренней стороне экрана течет ток в обратной фазе. За счет того, что магнитные поля, создаваемые этими токами, компенсируют друг друга, кабель не излучает. Теперь представьте, что вы — это переменный ток, текущий по внутренней стороне экрана. Вот вы приходите на границу кабеля, туда, где начинаются плечи диполя. Казалось бы, у вас нет особых вариантов, кроме как пойти в плечо диполя, подключенное к экрану. Но не стоит забывать про скин-эффект. Оказывается, что внешняя сторона экрана для вас выглядит не менее привлекательным проводником.

Если ток, или часть тока, решит пойти по внешней стороне кабеля, излучать будет кабель, а не плечи антенны. Другими словами, кабель превращается в часть антенны. В итоге антенна работает не так, как мы хотим. Входное сопротивление, диаграмма направленности — все идет коту под хвост. Плюс к этому, поскольку кусок антенны теперь находится у вас в доме, электроника ловит наводки и утюг начинает разговаривать с холодильником. В описанном сценарии ток в жиле кабеля и на внешней стороне экрана будут иметь одинаковую фазу, потому и говорят про синфазный ток. По понятным причинам, в симметричной линии такая проблема не возникает.

Для борьбы с синфазным током используется устройство под названием балун (balun). Название образовано от «bal-un», то есть, устройство для соединения симметричной линии (balanced line) и несимметричной (unbalanced line). Бывают балуны как по току (current balun), так и по напряжению (voltage balun). Отличие заключается в том, что балун по току следит за тем, чтобы на выходе у него был равный и противоположный ток. Соответственно, балун по напряжению делает то же самое, но в отношении напряжения. Помимо своей основной функции, часто балун занимается еще и согласованием импеданса, то есть, выполняет роль трансформатора. Например, если балун спроектирован для соединения линии с волновым сопротивлением 50 Ом к антенне с входным сопротивлением 200 Ом, говорят, что это балун 1:4. Далее в этой заметке речь пойдет исключительно о балуне по току 1:1.

Теоретически, в диполе нет разницы, какой балун использовать — по току или по напряжению, поскольку антенна является симметричной. Однако все в той же статье W7EL убедительно показывается, что на практике применительно к диполям балуны по напряжению существенно проигрывают балунам по току. Связано это с тем, что на самом деле диполи не бывают идеально симметричными. Для правильной работы антенны требуется, чтобы несмотря ни на что в его плечах шел одинаковый и противоположный ток. В связи с этим необходимо использовать именно балун по току.

Читайте так же:
Кабель электропитания постоянного тока

Как же балун может препятствовать возникновению синфазного тока? Для этого нужно, чтобы току было не выгодно течь по внешней стороне экрана коаксиального кабеля. То есть, увеличить импеданс этой стороны. Существует несколько похожих способов сделать это. Простой и эффективный способ заключается в том, чтобы сделать несколько витков коаксиального кабеля вокруг ферритового кольца. При протекании через кабель противофазного тока, магнитные поля двух токов компенсируют друг друга. В результате такой ток протекает по балуну без каких-либо препятствий. Если ток попытается свернуть не туда, куда мы хотим (стать синфазным), для него балун начинает работать, как дроссель. А как нам с вами известно, дроссель препятствует протеканию переменного тока. Таким образом, внешняя сторона экрана теперь имеет высокий импеданс. Току становится невыгодно идти по ней, потому он уходит в плечо антенны.

Альтернативный способ заключаются в использовании катушки из коаксиального кабеля с воздушным сердечником, так называемый ugly balun. Свое имя балун получил из-за больших размеров, так как для корректной работы ему требуется большое число витков и большой диаметр катушки. Еще один способ заключается в использовании ферритового кольца и бифилярной намотки, то есть, намотки из двух параллельных проводов. Принцип действия таких балунов аналогичен описанному в предыдущем параграфе. Далее мы сосредоточимся на балунах, сделанных из коаксиального кабеля и ферритового кольца.

Как определить, какое ферритовое кольцо нам нужно, и сколько витков на него наматывать? В общем случае — экспериментально. Большое исследование по этой теме было проведено оператором Steve Hunt, G3TXQ. Восемь витков кабеля RG58 вокруг кольца FT240-31 дают очень хорошие результаты на всех любительских КВ-диапазонах. В книге «The ARRL Handbook for Radio Communications 2019» приводятся аналогичные графики и также рекомендуется 31-ая смесь. Соответствующие кольца несложно найти, например, на eBay.

Практика

Изготовленный мной балун выглядит следующим образом:

Самодельный балун по току 1:1

Использованная здесь намотка была придумана оператором Joe Reisert, W1JR. Она удобнее обычной намотки по тем соображениям, что концы кабеля максимально удалены друг от друга. Несложно убедиться в том, что намотка W1JR и обычная намотка электрически эквивалентны. Достаточно вспомнить, как направление линий магнитного поля в катушке зависит от направления намотки катушки, так называемое правило правой руки.

Корпус было решено напечатать на 3D-принтере пластиком PLA. Для крепления к балуну веревки был использован рым-болт M6. Для крепления плеч я использовал болты M3. Поскольку корпус не герметичен, а PLA разлагается под воздействием окружающей среды, после полевых испытаний балун был покрыт двумя слоями лака Plastik 71. Хороший лак — не сильно пахнет, быстро сохнет, а кисточка легко очищаются от него при помощи тряпки, смоченной в ацетоне.

Важно! Наносите лак только в хорошо проветриваемом помещении, или делайте это на улице.

Плечи антенны были сделаны из провода П-274М, он же «полевка». Испытания проводились по очереди в диапазонах 20, 40, и 80 метров в режиме SSB на мощности 100 Вт. Антенна была установлена в конфигурации inverted vee. Центральная часть была закреплена на удочке на высоте 6-7 метров над землей. Минимальная высота плеч от земли составила около 1.5 метров. В итоге удалось провести множество QSO в каждом из трех диапазонов.

На 20 метрах значение КСВ было около 1 во всем диапазоне. Были проведены QSO с операторами из Германии (1900 км), Хорватии (1860 км), Италии (2200 км), Болгарии (1700 км), Словении (1950 км), Бельгии (2300 км), а также из ряда городов России. Наиболее удаленным городом оказался Ирбит (1540 км).

В диапазоне 40 метров КСВ был около 1 во всем диапазоне, за исключением телеграфной части, где КСВ составил 1.2 или около того. В этом диапазоне были проведены QSO с операторами из Чехии (1670 км), Австрии (1740 км) и Украины (830 км). Также отозвались операторы из множества городов России, среди которых наиболее удаленным от меня городом оказался Сочи (1360 км).

Что же до 80 метров, здесь КСВ не превышал 2 во всем диапазоне, а на интервале от 3.555 МГц до 3.715 МГц значение КСВ не превышало 1.5. Узкополосность антенны на этом диапазоне объясняется малой высотой мачты. В идеале, для диполя она должна составлять 1/2 длины волны. Тем не менее, удалось провести QSO со многими операторами из России. Наиболее удаленный от меня проживает в Оренбурге (1230 км). Также мне ответили радиолюбители из следующих городов Украины: Киев (750 км), Кропивницкий (870 км), Донецк (850 км) и Волноваха (900 км).

Читайте так же:
Как сделать автоматический выключатель света

Заключение

Как видите, если изучить матчасть, все становится просто, логично, и получается воспроизвести без каких-либо проблем.

Прикинем стоимость получившейся антенны. Самым дорогим компонентом оказалось ферритовое кольцо. Его цена составила 18$ вместе с доставкой. Полевка обошлась мне в 3.5$ за 20 метров. Она продается в виде пары проводов, поэтому получается как раз 40 метров. Разъем SO-239 стоит около 1.5$. Остальные компоненты эффективно ничего не стоят. Корпус, к примеру, можно изготовить из какой-нибудь пластиковой бутылки. Итого выходит не более 25$. Для сравнения, готовый балун по току 1:1 обойдется вам в интернет-магазине где-то в 40$ вместе с доставкой, и к нему еще потребуется докупить плечи. Вроде как, проект вышел экономически выгодным.

Существенным минусом описанной выше антенны является то, что в один момент времени она работает только на одном диапазоне. Есть несколько решений этой проблемы. Например, можно подключить плечи на два диапазона. Плечи одного диапазона размещаются в плоскости, перпендикулярной плоскости второй пары плеч. Полученная конструкция называется fan dipole. Такие диполи делают и более, чем на два диапазона. Другой подход заключается в разделении плеч диполя при помощи LC-контуров («трапов»), резонирующих на частотах радиолюбительских диапазонов. Однако эти темы уже выходят за рамки данной статьи.

Исходники корпуса балуна для OpenSCAD, а также соответствующие STL-файлы, вы можете скачать здесь. Как обычно, буду рад вашим вопросам и дополнениям.

Коаксиальный кабель как течет ток

26 Января 2019 При использовании нессиметричиных фидеров (например, коаксиальный кабель) и симметричных излучателей (например диполь или активный вибратор директорной антенны), для получения расчётных значений КСВ и требуемой диаграммы направленности, в абсолютном большинстве случаев необходимо согласовывать антенну и фидер. Проще всего данную необходимость объяснить на примере коаксиальной линии.

Так как коаксиальный кабель является нессиметричной линией, в случае качественного согласования с антенной по внешней стороне внешнего проводника ток не течет, а электрическое поле заключено между проводниками. Поэтому никакого антенного эффекта у самого кабеля нет. Даже при отсутствии нагрузки «открытый» конец коаксиального кабеля не излучает, в отличие от открытого конца волновода.

Проблемы начинаются, как только центральный проводник выходит за пределы оплетки — силовым линиям нужно куда-то замыкаться, и они замыкаются на внешнюю сторону оплетки, по ней начинает течь ток, в результате происходит излучение.

Самый простой способ решить данную проблему это повышение импеданса обмотки в месте выхода кабеля. Для этой цели надевают на кабель ферритовое кольцо или свивают его в катушку, это уменьшает «утекающий» по оплетке ток и снижает пропорциональное ему паразитное излучение.

Необходимо отметить, что при использовании нессиметричиных излучателей (чаще всего речь о штыревых антеннах с противовесами), ферритовые кольца также могут быть целесообразны для уменьшения токов, наведённых противовесами на оплётку.

Когда требуется более качественное согласование, применяют специализированные симметрирующие устройства, обеспечивающий сдвиг фаз, которые также называются «балунами» (от англ. balanced-unbalanced), либо используя трансформаторы сопротивления, имеющие в своём составе фазосдвигающие звенья, обеспечивающие сдвиг фаз в одном из плеч нагрузки, что компенсирует утечку тока.

На данный момент радиолюбителями реализовано множество конструкций, используемых для симметрирования. Ниже приведены примеры согласующих устройств, выполненных в виде моточных изделий:

Мощный воздушный трансформатор для согласования или трансформирования сопротивления
Пример мощного согласующего трансформатора, который может использоваться
как только для согласования, так и для одновременной трансформации сопротивления

Согласующий балун на трансформаторе с трифилярной намоткой
Балун, выполненный на трансформаторе с трифиллярной намоткой

Во многих случаях удобно использовать самое простое (в конструктивном плане) устройство, изготовленное из отрезка того же кабеля, который используется в качестве фидера:

Простое согласующее устройство на коаксиальном кабеле
Простейший балун 1:1 (четвертьволновой трансформатор) для резонансных антенн, выполненный из коаксиального кабеля

Данное устройство, по сути, является четвертьволновым трансформатором. Более подробно принцип работы такого устройства рассмотрен в отдельной статье.

Читайте так же:
Как подключить выключатель с подсветкой схем

Обращаем ваше внимание на то, что в радиолюбительской практике используется множество конструкций, и у каждой конкретной антенны и балуна есть свои особенности, поэтому описать их все не представляется возможным — статья ставит своей целью дать общее представление о проблеме и методах решения. Если вы столкнулись с плохим согласованием вашей конкретной антенны, рекомендуется искать решения, учитывающие именно ваш вариант конструкции.

Коаксиальный кабель как течет ток

При построении различных систем связи (особенно в диапазоне 150 – 9000 МГц) зачастую появляется необходимость в использовании достаточно протяженного тракта передачи сигнала к антенне (десятки метров). Это продиктовано необходимостью разместить дорогостоящее приемо-передающее оборудование в более защищенных (от сложных климатических условий, вандализма) и доступных для регламентного обслуживания местах, как правило внутри теплого контура зданий (верхние этажи, чердачные помещения). К тому же, таких устройств, рассчитанных на разнесение активного приемо- передающего блока и антенны, будь то УКВ радиостанции или Wi-Fi точки доступа, подавляющее большинство на рынке.

Чтобы обеспечить приемлемо низкий уровень потерь сигнала в тракте на этих частотах, приходится использовать достаточно габаритные гибкие медные кабели (как правило, не менее 10-13.5 мм, такие как 8D-FB, 10D-FB, Belden 9913 и пр.).

В условиях постоянно растущих цен на медь стоимость такого тракта подчас сопоставима со стоимостью активного оборудования. В результате постоянно появляются на свет все более “новые” технологии и недорогие устройства и гаджеты, как правило, сочетающие в одном пластмассовом корпусе и антенну, и активный блок (например, точки доступа Wi-Fi). Конечно, такие комбинированные устройства совершенно оправданы с точки зрения минимизации потерь сигнала в антенном тракте (антенна, по сути, стоит непосредственно на выходе передатчика или входе приемника), но надо брать в расчет, что такая пластиковая коробочка, особенно в наших широтах, не выдерживает никакой критики и начинает протекать, замерзать и, в общем-то, долго не живет. В результате, как всегда, кто-то здорово зарабатывает на этой экономии, а кто-то (как правило, конечный пользователь) здорово проигрывает в качестве предоставляемых услуг связи.

Конечно, существует множество качественных комбинированных устройств, но это совсем другие устройства, у которых один только климатически защищенный корпус с системой термостатирования сопоставим по стоимости с передающим медным кабельным трактом, а то и существенно дороже. Иными словами — это достаточно дорогие устройства, а ведь опять-же – вандализм, кражи, неудобство обслуживания и т.д.

В последние годы на волнах, как сейчас говорят, волатильности и роста цен на медь наблюдается повышение интереса к коаксиальным кабелям, использующим проводники из омедненного алюминия (Copper Сlad Aluminium — далее CCA) и обладающим существенно меньшей стоимостью, чем их медные аналоги. Традиционно российские компании (это наш опыт на протяжении 15 лет) предпочитают именно медные коаксиальные кабели. В этом есть оправданная доля конформизма, но если посмотреть иначе?

Ведь давно известно, что очень распространённые в мире кабели, например LMR-400, используют именно омедненную центральную жилу (диаметр 2.74 мм). Есть ли в этом безопасный путь к разумной экономии средств и не отразится ли такая экономия на характеристиках системы в целом?

Существует много народных мифов о том, что омедненный алюминий – это «не есть гуд». «Народный гнев», в основном, звучит на форумах и в технических сообществах, занятых построением спутникового и кабельного ТВ, где кабельный калибр не превышает 6 мм и профессионалы предпочитают медь.

Да, здесь все логично, потому что, во-первых, практически никакой значительной экономии при использовании ССА проводников в тонких кабелях не наблюдается, т.к. тонкие ССА и медные кабели по себестоимости приблизительно равны (разница в 5-10%). Экономия в данном случае только у тех, кто работает на больших объемах товара и завозит или производит этот кабель “вагонами” и в особенности для 75-омных кабелей с омедненными стальными проводниками (Copper Clad Steel – CCS).

Для нашего случая реальная экономия по себестоимости наступает для относительно крупных кабелей, где действительно много меди.

Итак, попробуем взвесить все “за” и “против” для интересующей нас группы 50-омных кабелей диаметром 10-14 мм в диапазоне частот 150 – 9000 МГц.

Читайте так же:
Марка кабеля с многожильными проводами

Экономические предпосылки

Цена проводника, так же, как CCA и медного, зависит от массы. Проводник из омедненного алюминия из-за сложности изготовления стоит существенно дороже, чем медный эквивалентной массы. Но длина CCA провода при этом больше, чем медного (соотношение по длине 2,5:1).

Механические свойства

Медный проводник прочнее, чем CCA, медь также обладает большим коэффициентом удлинения, т.е. механические свойства меди лучше (см. табл. 1).

Однако, с точки зрения механических нагрузок на кабель, эти преимущества не столь существенны, т.к. кабели уже давно не выполняют роль несущего элемента конструкции. К тому же, масса кабеля с CCA проводником существенно меньше, чем медного, что ощутимо облегчает транспортировку и подъем кабеля при его установке. Кроме того CCA мягче, чем медь, и поэтому кабели с проводниками из омедненного алюминия более пластичны и удобны для прокладки.

Волновое сопротивление 50 или 75 Ом, медненое железо или медь?

Существует стойкое предубеждение и, можно даже сказать, заблуждение многих людей относительно высокочастотных кабелей. Меня, как разработчика антенн, являющегося одновременно и руководителем фирмы по их производству, постоянно одолевают этим вопросом. Попытаюсь раз и навсегда поставить точку в этом вопросе и закрыть тему применения 75 Ом кабелей вместо 50 Ом для целей передачи сигналов небольшой мощности. Я постараюсь не утруждать читателя сложными терминами с формулами, хотя некоторый минимум математики все же необходим для понимания вопроса.

В низкочастотной радиотехнике для передачи сигнала с заданными параметрами ток-напряжение нужен проводник, обладающий некоторыми свойствами изоляции от окружающей среды и погонным сопротивлением, таким, чтобы в точке приема НЧ сигнала мы получили достаточный для последующей обработки сигнал. Иными словами любой проводник обладает сопротивлением, и желательно, чтобы это сопротивление было как можно меньше. Это простое условие для техники низких частот. Для сигналов с малой передаваемой мощностью нам достаточно тонкого провода, для сигналов с большой мощностью мы должны выбирать более толстый провод.

В отличие от низкочастотной радиотехники, в технике высоких частот приходится учитывать много других параметров. Несомненно, как и в НЧ технике, нас интересует передаваемая по среде передачи мощность и сопротивление. То, что на низких частотах мы обычно называем сопротивлением линии передачи, на высоких частотах называют потерями. На низкой частоте потери, прежде всего, определяются собственным погонным сопротивлением линии передачи, тогда как на ВЧ появляется, так называемый, Скин-эффект. Скин-эффект – приводит к тому, что ток, вытесняемый высокочастотным магнитным полем течет лишь по поверхности проводника, вернее в его тонком поверхностном слое. Из-за чего эффективное сечение проводника, можно сказать, уменьшается. Т.е. при равных условиях для прокачки одной и той же мощности на низкой частоте и высокой требуются провода разного сечения. Толщина скин-слоя зависит от частоты, с увеличением частоты толщина скин-слоя уменьшается, что приводит к потерям большим, нежели на более низких частотах. Скин-эффект присутствует при переменном токе любой частоты. Для наглядности приведу некоторые примеры.

Так для тока частотой 60 герц, толщина скин-слоя составляет 8,5 мм. А для тока 10 МГц тощина скин-слоя составит всего 0,02 мм. Не правда ли разительная разница? А для частот 100, 1000 или 2000 МГц, толщина проводящего слоя будет и того меньше! Не вдаваясь в математику, скажу, что толщина скин-слоя зависит, прежде всего от удельной проводимости проводника и частоты. Поэтому для передачи максимально большей мощности на ВЧ нам нужно брать кабель с наибольшей площадью поверхности центральной жилы. При этом учитывая, что на СВЧ толщина скин-слоя мала нам вовсе необязательно использовать цельный медный кабель. Разницы от использования кабеля со стальным центральным проводником покрытым тонким слоем меди вы вероятно даже не заметите. Разве что он будет более жестким на изгиб. Разумеется, что желательно наличие более толстого слоя меди на стальном проводнике. Использование цельного медного кабеля имеет, конечно, преимущества, он более гибкий, по нему можно передавать большую мощность на более низких частотах. Также зачастую по коаксиальному кабелю передают напряжение питания постоянного тока предусилителей, и тут также вне конкуренции медный кабель. Но для передачи небольшой мощности не более 10-200 мВт на СВЧ с экономической точки зрения, более оправданным будет применение именно омедненного кабеля. Будем считать, что вопрос выбора между омедненными и медными кабелями закрыли.

Читайте так же:
Как закрепить выключатель для света

Для понимания различия кабелей в волновом сопротивлении, я не стану рассказывать, что такое волновое сопротивление кабеля. Как ни странно, это не нужно для понимания разницы. Для начала разберемся, почему существуют кабели с разными волновыми сопротивлениями. Прежде всего, это связанно с историей становления радиотехники. На заре радиотехники выбор изолирующих материалов для коаксиальных кабелей был сильно ограничен. Это сейчас мы нормально воспринимаем наличие огромного ряда пластиков, вспененных диэлектриков, резины со свойствами проводников или керамики. 80 лет назад ничего этого не было. Была резина, полиэтилен, парафин, бакелит, в 30-х годах изобретен фторопласт (он же тефлон). Волновое сопротивление кабелей определяется соотношением диаметров центрального внутреннего проводника и внешнего диаметра кабеля.

Ниже приведена номограмма.

Толщина центрального проводника определяется его способностью пропускать наибольшую мощность. Внешний диаметр выбирается в зависимости от используемого диэлектрика – заполнителя находящегося между двумя проводниками. Используя номограмму становится понятно, что диапазон удобных для промышленного изготовления волновых сопротивлений кабелей лежит в пределах 25 – 100 Ом.

Итак, один из критериев – технологичность изготовления. Следующим критерием является максимальная передаваемая мощность. Опустив математику сообщу, что для передачи максимальной мощности с использованием наиболее широко распространенных диэлектриков оптимально волновое сопротивление в диапазоне 20-30 Ом. В тоже время минимальному затуханию соответствуют волновые сопротивления 50-75 Ом. Причем кабели с волновым сопротивлением в 75 Ом имеют меньшее затухание, чем кабели с волновым сопротивлением 50 Ом. Становится более-менее понятно, что для передачи малых мощностей выгоднее использовать 75 Ом кабель, а для передачи большой мощности — 50 Ом.

Теперь считаю необходимым рассмотреть менее важный вопрос о согласовании линии передачи. Попытаюсь просто ответить на вопросы о том, можно ли подключить 75 Ом кабель вместо 50 Ом.

Понимание вопросов согласования требует специальных познаний в радиотехнике. Поэтому ограничимся лишь констатацией фактов. А факты таковы, что для передачи сигнала с наименьшими потерями внутреннее сопротивление источника сигнала должно быть равным волновому сопротивлению кабеля. В тоже время волновое сопротивление кабеля должно быть равным волновому сопротивлению нагрузки. Иными словами источник сигнала – передатчик, нагрузка – антенна. Разберем несколько ситуаций, в которых для упрощения будем считать кабель идеальным без потерь, и передаваемая по кабелю мощность небольшая — до 100-200 милливатт (20 dBm).

Рассмотрим ситуацию, когда выходное волновое сопротивление передатчика 50 Ом, мы подключаем к нему 50 Ом кабель и 75 Ом антенну. В этом случае потери составят 4% от выходной мощности. Много ли это? Ответ неоднозначный. Дело в том, что в ВЧ радиотехнике оперируют в основном логарифмическими величинами, приведенными к децибелам. И если 4% перевести в децибелы, то потери в линии составят всего 0,18 дБ.

Если мы подключаем передатчик с 50 Ом выходом к 75 Ом кабелю и далее к 50 Ом антенне. В этом случае теряется 8% мощности. Но приведя это значение к децибелам, выясняется, что потери составят всего лишь 0,36 дБ.

Теперь рассмотрим типовые затухания кабелей для частоты 2000 МГц. И сравним, что лучше применить: 20 метров кабеля 75 Ом или 20 метров кабеля 50 Ом.

Затухание на 20 метрах для известного дорогого кабеля марки Radiolab 5D-FB составляет 0,3*20= 6 дБ.

Затухание на 20 метрах для качественного кабеля Cavel SAT703 составляет 0,29*20= 5,8 дБ.

Учтя потери на рассогласовании – 0,36 дБ, мы получим, что выигрыш от применения 50 Ом кабеля составляет всего 0,16 дБ. Это примерно соответствует 2-м лишним метрам кабеля.

А теперь сравним цену. 20 метров кабеля Radiolab 5D-FB стоят в лучшем случае примерно 80*20=1600 руб. В тоже время 20 метров кабеля Cavel SAT703 стоит 25*20=500 руб. Разница в цене 1100 руб. весьма ощутимая. К достоинствам 75 Ом кабелей можно отнести также легкость их разделки, доступность разъемов.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector