Выходной каскад передатчика

Рис. 3.3.- Пример нерациональной схемы подключения антенны

40 20

/ hz 1,5 г

4 5

7 КЮ

Рис. 3.4. КПД коаксиального кабеля длиной 60 м & зависимости от КСВ на диапазоне 160 м

40 20

/ 1.2 1,5 2

3 4 5

7 КСВ

Рис. 3.5. КПД коаксиального кабеля длиной 30 м в зависимости от КСВ на диапазоне 10 м

на него подается в двух точках. А служащий антенной провод, подключенный к трансиверу одним концом, в действительности становится антенной только при соединении корпуса радиостанции с землей (заземлением, питающей сетью и т. п.).

Интересно, что во многих справочниках для радиолюбителей приводится уникальная схема, возникшая в давние времена в результате опечатки (рис. 3.3). Передача энергии от передатчика в антенну в этом случае возможна только за счет паразитной емкости между катушками L1 и L2 или некоторой емкости между L2 и корпусом радиостанции (для нормальной работы в этой схеме необходимо нижний вывод контура L2C соединить с землей ).

Для связи антенны с радиостанцией, если они удалены друг от друга, служит, фидерная линия. Чаще всего это коаксиальный кабель типа РК, двухпроводный кабель или одиночный провод.

Основная характеристика фидерных линий - волновое сопротивление. Коаксиальные кабели выпускают с волновым сопротивлением 50, 75 и 100 Ом. Двухпроводные линии с изоляцией из полиэтилена и подобных ему пластмасс имеют волновое сопротивление около 200 Ом. Волновое сопротивление двухпроводных линий с воздушной изоляцией и расстоянием между проводами 100....300 мм около 500 Ом. Одиночный провод толщиной 1...5 мм, значительно удаленный от окружающих предметов, обладает волновым сопротивлением около 600 Ом.

Потери в коаксиальных и двухпроводных линиях связи на коротких волнах определяются омическим сопротивлением их проводников (на частотах ниже 30 МГц диэлектрическими потерями в изоляции специальных ВЧ кабелей можно пренебречь) . Поэтому для повышения КПД фидера желательно использовать толстые кабели. Это особенно важно на высокочастотных диапазонах, так как из-за скин-эффекта сопротивление проводников с увеличением частоты возрастает. Существенна И-длина кабеля: чем кабель длиннее, тем он должен быть толще.

Одиночный провод помимо потерь энергии в омическом сопротивлении часть энергии теряет и за счет ее излучения. Чем он длиннее, тем меньшая часть мощности передатчика будет излучаться именно антенной. Некогда популярная у коротковолновиков всеволновая антенна,

питающаяся одиночным проводом,- VSIAA (в нашей стране ее обычно называли американка ) по этой причине в настоящее время практически не применяется.

Если входное сопротивление антенны не равно волновому сопротивлению фидера, в последнем образуется стоячая волна, что приводит к неравномерному распределению по длине напряжения и тока. Отношение максимума напряжения или тока в фидере к их минимуму называется коэффициентом стоячей волны (КСВ). При полном согласовании фидера с антенной КСВ равен единице и потери в фидере минимальны. При увеличении КСВ КПД фидера снижается. И дело, тут вовсе не в том, что часть энергии якобы теряется за счет ее отражения от антенны в фидер. Омические потери в фидере пропорциональны квадрату величины текущего по нему тока. Поэтому резкое возрастание потерь на участках с. увеличенным током не компенсируется уменьшением потерь на участках с уменьшившимся током. На рис. 3.4 и 3.5 приведены графики зависимости от КСВ КПД фидерных линий, выполненных из коаксиальных кабелей РК50-2-11 (наружный диаметр 4 мм) и РК-75-9-13 (наружный диаметр 12 мм). Как видно из этих графиков, при длине кабеля 60 м на диапазоне 160 м приемлемое значение КПД толстого кабеля будет и при КСВ, равном 10, а у тонкого кабеля уже при КСВ, равном 3,5, КПД будет ниже 70%. При длине.кабеля 30 м на диапазоне 10 м и у толстого кабеля при КСВ, равном 3,5, КПД ниже 70%, а у тонкого кабеля КПД при КСВ, равном 1, только 60% и при увеличении КСВ до 4 он снижается до 40%. Графики позволяют оценить потери в коаксиальных кабелях в зависимости от КСВ и на остальных коротковолновых диапазонах (их значения лежат между показанными на рис. 3.4 и 3.5). Как видим, появление стоячих волн вредно для протяженных линий с большими потерями, а при коротких линиях с малыми потерями степень согласования антенны с фидером существенного значения для его КПД не имеет.

3.2. Антенны для работы на диапазоне 160 м

Диапазон 160 м лежит на границе средних и коротких волн. Для средних волн основной вид распространения - так называемая земная волна, существующая вблизи земной поверхности и имеющая только верти-