Приветствую, дорогие зрители. На связи Тимур Гаранин.
Недавно получил в комментариях очень интересный вопрос. Меня спрашивали, что за странная петля есть, или полукольцо, которую часто крепят к антенне, и используют в качестве согласующего устройства. После некоторых разъяснений, я пришел к выводу что имеется в виду обычное U-колено.
U-колено — это достаточно известный трансформатор сопротивления на 4. Выглядит как отрезок кабеля, подключаемый дополнительно к одному из плеч антенны. И чаще всего предназначен для трансформации сопротивления антенны 300 ом в сопротивление кабеля 75 ом. Далеко не самое лучшее согласующее устройство, но очень распространённое.
Теперь давайте рассмотрим, как оно работает, и самое главное, зачем оно применяется.
Представим себе следующую ситуацию. У нас есть антенна, диполь или петля, волновое сопротивление которой равно 300 ом. И есть кабель, волновое сопротивление которого равно 75 ом. Нам нужно их друг с другом согласовать.
Так как полное сопротивление антенны равно 300 ом, то сопротивление каждого ее плеча равно 150 ом. Если бы нам удалось каким-то образом подключить оба плеча параллельно, то их волновое сопротивление составляло бы 75 ом, и антенна идеально была бы согласованы с кабелем.
Но если мы просто соединим два плеча параллельно и подключим к центральной жиле кабеля, то мы вообще не получим никакого результирующего тока, так как в плечах антенны направление тока противоположно. Что же делать? Как нам включить оба плеча параллельно, но так чтобы ток в них совпадал по фазе?
Вы уже догадались как это сделать? В своем видеокурсе «Антенны» и в предыдущих роликах на YouTube я многократно упоминал, что направление тока в кабеле в режиме стоячей волны меняется на противоположное каждые полволны в кабеле.
Следовательно, всё что нам нужно, это прицепить к одному из плечей антенны отрезок кабеля длиной в полволны. И тогда ток на выходе этого отрезка будет совпадать по фазе с током на выходе другого плеча антенны. Теперь мы можем соединить их вместе и припаять к центральной жиле фидера. И можно считать, что волновые сопротивления фидера и антенны согласованы.
Мы соединили с антенной центральный проводник фидера. Но что делать с оплёткой? Оплетку фидера и оплетку в крайних точках U-колена нужно спаять вместе и заземлить. Заземлить их нужно конкретно для того, чтобы в этом месте кабеля была точно точка нулевого потенциала. Ну и вот здесь начинаются проблемы. Спаять то мы вместе их оплетки можем. Но где антенна, а где земля? Поэтому на практике точку нулевого потенциала не заземляют, а оставляют вот так вот в воздухе. Это приводит к тому, что оплетка этой согласующий петли начинает сама работать как антенна, начинает принимать сигналы в другой плоскости поляризации и другой частоты. Более того, из-за отсутствия заземления в точке нулевого потенциала начинаются нежелательные отражения от открытого конца оплетки.
При монтаже U-колена рекомендуют его приматывать максимально плотно к фидеру, для того чтобы уменьшить площадь витка. Однако на практике часто встречаются случаи, когда U-колено свободно висит в воздухе в виде кольца или полукольца, из-за чего начинает работать ещё и как магнитная антенна.
В итоге получается такая ситуация, что от такого согласующего устройства проблем гораздо больше, чем от простого компактного ферритового трансформатора сопротивления. Тем не менее, U-колено до сих пор широко используется.
Давайте сделаем выводы:
1. U-колено — это трансформатор сопротивления на 4
2. Работа U-колена основана на инвертировании фазы сигнала при помощи полуволнового отрезка кабеля
3. U-колено само часто является источником помех, и в настоящее время уступает ферритовым трансформаторам сопротивления и даже печатным. Тем не менее это согласующее устройство остаётся по сей день достаточно популярным. Если вы увидите кусок кабеля под антенной, теперь Вы будете знать что это такое.
Ну что ж, на сегодня всё. Если эта информация была для вас полезной, как всегда ставьте лайк, делитесь с друзьями. Всем удачи, до встречи в следующих роликах!
