Kauv kav hlau txais xov: hom thiab duab

2024 Tus sau: Leah Sherlock | [email protected]. Kawg hloov kho: 2023-12-17 05:37

Kauv kav hlau txais xov yog nyob rau hauv chav kawm ntawm kev mus ncig yoj kav hlau txais xov. Nws cov haujlwm tseem ceeb yog decimeter thiab centimeter. Nws belongs rau cov chav kawm ntawm nto antennas. Nws lub ntsiab tseem ceeb yog cov kauv txuas nrog cov kab coaxial. Cov kauv tsim cov qauv hluav taws xob nyob rau hauv daim ntawv ntawm ob lub lobes emitted raws nws axis nyob rau hauv ntau cov lus qhia.

Kauv kav hlau txais xov yog cylindrical, tiaj tus thiab conical. Yog tias qhov yuav tsum tau ua haujlwm dav dav yog 50% lossis tsawg dua, ces siv lub cylindrical helix hauv lub kav hlau txais xov. Lub conical helix muab ob npaug rau qhov txais tos ntau piv rau lub cylindrical. Thiab cov tiaj tus twb muab nees nkaum-tsib kom zoo dua. Qhov nrov tshaj plaws rau kev txais tos nyob rau hauv VHF zaus ntau yog lub xov tooj cua cylindrical kav hlau txais xov nrog lub voj voog polarization thiab lub teeb liab tso zis siab nce.

Kav hlau txais xov

Qhov tseem ceeb ntawm tus kav hlau txais xov yog lub coiled conductor. Ntawm no, raws li txoj cai, tooj liab, tooj dag lossis hlau hlau yog siv. Lub feeder txuas nrog nws. Nws yog tsim los xa cov teeb liab los ntawm lub helix mus rau lub network (receiver) thiab vice versa (transmitter). Feeders yog hom qhib thiab kaw. Qhib hom feeders yogunshielded waveguides. Ib hom kaw muaj ib daim thaiv tshwj xeeb tiv thaiv kev cuam tshuam, uas ua rau thaj chaw electromagnetic tiv thaiv los ntawm kev cuam tshuam sab nraud. Nyob ntawm qhov zaus ntawm lub teeb liab, cov qauv hauv qab no ntawm feeders tau txiav txim siab:

- mus txog 3 MHz: tiv thaiv thiab tsis tiv thaiv cov xov tooj cua;

- 3 MHz txog 3 GHz: coaxial xov hlau;

- 3GHz rau 300GHz: hlau thiab dielectric waveguides;

- tshaj 300 GHz: quasi-optical kab.

Lwm yam ntawm tus kav hlau txais xov yog qhov cuam tshuam. Nws lub hom phiaj yog tsom lub teeb liab mus rau lub helix. Nws yog tsim los ntawm aluminium. Lub hauv paus rau lub kav hlau txais xov yog ib lub thav duab uas tsis tshua muaj dielectric tsis tu ncua, xws li ua npuas ncauj lossis yas.

Xaiv qhov loj ntawm lub kav hlau txais xov

Xaiv ntawm tus kav hlau txais xov kauv pib nrog kev txiav txim siab qhov loj ntawm lub helix. Lawv yog:

- tus lej hloov n;

- tig kaum a;

- kauv diam D;

- suab ntawm kauv S;

- reflector diameter 2D.

Thawj qhov yuav tsum nkag siab thaum tsim lub kav hlau txais xov helical yog tias nws yog resonator (amplifier) yoj. Nws feature yog lub siab input impedance.

hom nthwv dej zoo siab nyob rau hauv nws nyob ntawm qhov ntev geometric ntawm lub amplification circuit. Cov neeg nyob sib ze ntawm cov kauv muaj qhov cuam tshuam zoo heev rau qhov xwm txheej ntawm cov hluav taws xob. Qhov piv txwv zoo tshaj:

D=λ/π, qhov twg λ yog lub wavelength, π=3, 14

S=0, 25 λ

a=12˚

Vimλ yog tus nqi sib txawv thiab nyob ntawm qhov zaus, tom qab ntawd qhov nruab nrab qhov tseem ceeb ntawm qhov ntsuas no suav los ntawm cov qauv raug coj mus rau hauv kev suav:

λ min=c/f max; λ max=c/f min, qhov twg c=3×108 m/sec. (kev ceev ntawm lub teeb) thiab f max, f min - qhov siab tshaj plaws thiab yam tsawg kawg ntawm lub teeb liab zaus.

λ cf=1/2(λ min+ λ max)

n=L/S, qhov twg L yog tag nrho ntev ntawm tus kav hlau txais xov, txiav txim siab los ntawm tus qauv:

L=(61˚/Ω)2 λ cf, qhov twg Ω yog qhov polarization-dependent directivity ntawm tus kav hlau txais xov (ntaus los ntawm cov phau ntawv siv).

Kev faib tawm los ntawm kev ua haujlwm ntau

Raws li qhov ntau zaus, transceivers yog:

1. Narrowband. Beam dav thiab input impedance yog nyob ntawm ntau zaus. Qhov no qhia tau hais tias tus kav hlau txais xov tuaj yeem ua haujlwm yam tsis muaj kev thim rov qab tsuas yog hauv qhov nqaim wavelength spectrum, kwv yees li 10% ntawm tus txheeb ze bandwidth.

2. Dav dav. Cov kav hlau txais xov zoo li no tuaj yeem ua haujlwm dhau ntawm ntau zaus spectrum. Tab sis lawv qhov tsis tseem ceeb (SOI, cov qauv hluav taws xob, thiab lwm yam) tseem nyob ntawm qhov hloov pauv ntawm lub wavelength, tab sis tsis ntau npaum li qhov nqaim.

3. Zaus ywj siab. Nws yog ntseeg hais tias ntawm no lub ntsiab tsis hloov thaum lub zaus hloov. Cov kav hlau txais xov no muaj thaj tsam ua haujlwm. Nws muaj peev xwm txav tau raws tus kav hlau txais xov yam tsis hloov nws qhov ntev geometric, nyob ntawm qhov hloov pauv ntawm lub wavelength.

Feem ntau yog helical antennas ntawm hom thib ob thiab thib peb. Thawj hom yog siv thaumnce "clarity" ntawm lub teeb liab ntawm qee zaus yog xav tau.

Tus kheej tsim kav hlau txais xov

Kev lag luam muaj ntau yam kav hlau txais xov. Ntau tus nqi tuaj yeem sib txawv ntawm ob peb puas mus rau ntau txhiab rubles. Muaj antennas rau TV, satellite txais tos, xov tooj. Tab sis koj tuaj yeem ua tus kav hlau txais xov kauv nrog koj tus kheej tes. Nws tsis yog qhov nyuaj. Helical Wi-Fi kav hlau txais xov yog tshwj xeeb tshaj yog nrov.

Lawv yog qhov tshwj xeeb tshaj yog thaum nws tsim nyog los nthuav cov teeb liab ntawm lub router hauv qee lub tsev loj. Ua li no, koj xav tau ib tug tooj liab hlau nrog ib tug ntoo khaub lig seem ntawm 2-3 hli 2 thiab ib tug ntev ntawm 120 cm. Ua li no, koj tuaj yeem siv lub raj ntawm qhov loj me. Lub shovel kov haum zoo (nws muaj txog tib txoj kab uas hla). Peb cua cov hlau thiab tau txais ib lub kauv nrog rau lem. Peb khoov qhov kawg ntawm qhov kawg ntawm txoj kev uas nws dhau los ntawm qhov axis ntawm kauv, "rov ua dua" nws. Peb ncab qhov ntsia hlau kom qhov kev ncua deb ntawm lub lem yog nyob rau hauv 28-30 mm. Tom qab ntawd peb mus rau qhov chaw tsim khoom ntawm lub reflector.

Rau qhov no, ib daim ntawm txhuas 15 × 15 cm loj thiab 1.5 hli tuab yuav ua. Los ntawm qhov khoob no peb ua ib lub voj voog nrog txoj kab uas hla ntawm 120 mm, txiav tawm cov npoo tsis tsim nyog. Laum ib lub qhov 2 hli nyob rau hauv nruab nrab ntawm lub voj voog. Peb ntxig qhov kawg ntawm cov kauv rau hauv nws thiab solder ob qho tib si rau ib leeg. Lub kav hlau txais xov yog npaj txhij. Tam sim no koj yuav tsum tshem tawm cov hluav taws xob hluav taws xob ntawm lub kav hlau txais xov module ntawm lub router. Thiab solder kawg ntawm cov hlau nrogkawg ntawm tus kav hlau txais xov los ntawm lub reflector.

433 MHz kav hlau txais xov nta

Ua ntej tshaj plaws, nws yuav tsum tau hais tias cov xov tooj cua tsis muaj zaus ntawm 433 MHz thaum lawv nthuav tawm tau zoo nqus los ntawm hauv av thiab ntau yam teeb meem. Rau nws retransmission, low power transmitters yog siv. Raws li txoj cai, ntau yam khoom siv ruaj ntseg siv qhov zaus no. Nws yog tshwj xeeb yog siv nyob rau hauv Russia, thiaj li tsis mus cuam tshuam rau saum huab cua. 433 MHz helical kav hlau txais xov yuav tsum muaj qhov tso zis ntau dua.

Lwm qhov tshwj xeeb ntawm kev siv cov khoom siv transceiver yog tias cov nthwv dej ntawm cov kab no muaj peev xwm ntxiv cov theem ntawm cov nthwv dej ncaj qha thiab cuam tshuam los ntawm qhov chaw. Qhov no tuaj yeem ua rau kom lub teeb liab muaj zog lossis ua rau nws tsis muaj zog. Los ntawm cov saum toj no, peb tuaj yeem xaus tias qhov kev xaiv ntawm qhov kev txais tos "zoo tshaj" nyob ntawm tus kheej qhov chaw ntawm tus kav hlau txais xov txoj hauj lwm.

Homemade 433 MHz kav hlau txais xov

Nws yog qhov yooj yim los ua 433 MHz helical kav hlau txais xov nrog koj tus kheej tes. Nws yog compact heev. Ua li no, koj xav tau ib qho me me ntawm tooj liab, tooj dag lossis hlau hlau. Koj tuaj yeem siv tsuas yog xaim. Txoj kab uas hla yuav tsum yog 1 hli. Peb cua 17 tig rau ntawm lub mandrel nrog ib txoj kab uas hla ntawm 5 hli. Peb ncab lub helix kom nws ntev yog 30 mm. Nrog rau qhov loj me no, peb sim lub kav hlau txais xov rau kev txais lub teeb liab. Los ntawm kev hloov qhov kev ncua deb ntawm lub lem, los ntawm stretching thiab compressing lub helix, peb ua tiav lub teeb liab zoo. Tab sis koj yuav tsum paub tias xws li ib tug kav hlau txais xov yog rhiab heev rau ntau yam khoom,coj los ze nws.

UHF txais antenna

UHF helical kav hlau txais xov yog tsim nyog rau tau txais lub teeb liab TV. Los ntawm lawv tus qauv tsim, lawv muaj ob ntu: lub teeb pom kev thiab lub kauv.

Nws yog qhov zoo dua los siv tooj liab rau lub helix - nws muaj kev tiv thaiv tsawg thiab, yog li ntawd, tsis tshua muaj teeb liab. Cov qauv rau nws xam:

- tag nrho ntev ntawm cov kauv L=30000 / f, qhov twg f- teeb liab zaus (MHz);

- helix suab S=0.24 L;

- kauj kab D=0, 31 / L;

- kauv hlau txoj kab uas hla d ≈ 0.01L;

- reflector txoj kab uas hla 0.8 nS, qhov twg n- tus lej hloov;

- nrug ntawm qhov screen H=0, 2 L.

Gain:

K=10×lg(15(1/L)2nS/L)

Lub khob iav yog ua los ntawm txhuas.

Lwm hom khoom siv transceiver

Conical thiab ca helical kav hlau txais xov tsis tshua muaj. Qhov no yog vim qhov nyuaj ntawm lawv cov chaw tsim khoom, txawm hais tias lawv muaj cov yam ntxwv zoo tshaj plaws ntawm cov teeb liab kis tau tus mob thiab txais tos. Cov hluav taws xob ntawm cov transmitters yog tsim tsis yog los ntawm tag nrho cov lem, tab sis tsuas yog los ntawm cov uas nws ntev yog ze rau lub wavelength.

Nyob rau hauv ib lub kav hlau txais xov tiaj tus, cov kab helical yog ua los ntawm ob-xaim kab twisted rau hauv kauv. Nyob rau hauv cov ntaub ntawv no, uas nyob ib sab lem yog zoo siab nyob rau hauv theem nyob rau hauv lub yoj hom mus txawv tebchaws. Qhov no ua rau lub fact tias ib tug hluav taws xob teb nrog ib ncig polarization yog tsim los ntawm lub axis ntawm lub kav hlau txais xov, tso cai rau koj los tsim ib tug dav zaus band. Muaj cov kav hlau txais xov tiaj tus nrog lub npe hu ua kauvArchimedes. Cov duab zoo no tso cai rau kev nce ntxiv hauv kev sib kis ntau ntawm 0.8 txog 21 GHz.

Kev sib piv ntawm helical thiab cov kav hlau txais xov zoo heev

Qhov sib txawv tseem ceeb ntawm lub helix thiab lub kav hlau txais xov taw qhia yog tias nws me dua. Qhov no ua rau nws sib zog, uas tso cai rau kev teeb tsa nrog kev siv lub cev tsawg dua. Nws qhov tsis zoo yog qhov nqaim ntawm kev txais thiab xa cov zaus. Nws kuj muaj cov qauv hluav taws xob nqaim, uas yuav tsum tau "nrhiav" rau txoj haujlwm zoo tshaj plaws hauv qhov chaw rau kev txais tos txaus siab. Nws undoubted kom zoo dua yog lub simplicity ntawm tsim. Qhov loj ntxiv yog lub peev xwm los kho tus kav hlau txais xov los ntawm kev hloov lub suab ntawm lub kauj thiab tag nrho qhov ntev ntawm cov kauv.

Short Antenna

Kom zoo dua resonance nyob rau hauv lub kav hlau txais xov, nws yog ib qhov tsim nyog hais tias qhov "elongated" ntev ntawm lub helical ib feem yog ze li sai tau rau tus nqi wavelength. Tab sis nws yuav tsum tsis txhob tsawg dua ¼ wavelength (λ). Yog li, λ tuaj yeem ncav cuag 11 m. Qhov no muaj tseeb rau HF band. Nyob rau hauv cov ntaub ntawv no, lub kav hlau txais xov yuav ntev dhau lawm, uas yog tsis tsim nyog. Ib txoj hauv kev los ua kom qhov ntev ntawm tus neeg xyuas pib yog nruab ib qho txuas txuas ntxiv ntawm lub hauv paus ntawm lub receiver. Lwm qhov kev xaiv yog pub txoj kev tuner rau hauv Circuit Court. Nws txoj hauj lwm yog kom phim cov zis teeb liab ntawm lub transmitter ntawm lub xov tooj cua chaw nres tsheb nrog lub kav hlau txais xov ntawm txhua qhov kev khiav hauj lwm zaus. Hais lus hauv cov lus yooj yim, lub tuner ua raws li lub suab nrov rau lub teeb liab los ntawm lub receiver. Cov tswv yim no yog siv nyob rau hauv lub tsheb kav hlau txais xov, qhov loj ntawm lub caij uas tau txais xov tooj cua nthwv dej tseem ceeb heev.

Zoo kawg

Kauv kav hlau txais xov tau nrov heev hauv ntau qhov chaw ntawm kev sib txuas lus hluav taws xob. Ua tsaug rau lawv, kev sib txuas lus ntawm tes tau ua tiav. Lawv kuj tau siv hauv TV thiab txawm nyob hauv qhov chaw sib sib zog nqus hauv xov tooj cua. Ib qho kev cog lus zoo los txo qhov loj ntawm lub kav hlau txais xov yog kev siv lub khob hliav qab, uas ua rau nws muaj peev xwm ua kom qhov ntev ntawm qhov tau txais wavelength piv rau cov pa reflector. Txawm li cas los xij, kuj tseem muaj qhov tsis zoo, qhia txog qhov txo qis hauv spectrum ntawm kev ua haujlwm zaus. Ib qho piv txwv nthuav yog "ob-txoj kev" conical helical kav hlau txais xov, uas tso cai rau koj mus ua hauj lwm nyob rau hauv ib tug dav zaus spectrum, vim yog tsim ntawm ib tug isotropic directional diaphragm. Qhov no yog vim hais tias lub hwj chim kab nyob rau hauv daim ntawv ntawm ib tug ob-xaim cable muab ib tug du kev hloov nyob rau hauv impedance.