平衡天线的方法。方案、说明

平衡天线的方法。无线电电子电气工程百科全书

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许多 HF 和 VHF 天线，特别是电视天线，属于对称天线类别。当此类天线通过同轴馈线馈电时，它们的运行很大程度上取决于过渡巴伦的性能。然而，无线电爱好者在制造天线时，通常根本不制造此类设备或根据一些流行的天线设备书籍中的错误建议进行错误设计。

本文介绍了平衡天线的方法和一些平衡设备的特性，以及对其实施的建议。

同轴馈线直接连接到对称天线 （例如偶极子）破坏了其中电流的对称性，导致馈线屏外表面出现电流，即出现天馈效应。图上。图1a显示了偶极子与馈线的这种连接。在这种情况下，馈线的输出电压不仅施加在对称振动器的输入端子1-2上，而且还施加在馈线的一个端子2和屏蔽壳3上。

天线平衡方法
Ris.1

振动器端子之间的电压会在其中产生对称电流，从振动器的一半到另一半闭合，如图所示。 1，但带有实心箭头。振动器右半部分和电缆护套之间的电压会感应出额外的电流，如虚线箭头所示。这种电流的出现导致馈线发射（接收）电磁能，这违反了天线中电流的对称性，从而扭曲了辐射方向图。

图上。图 1，b 显示了具有直接连接的同轴馈线的对称天线的等效电路，其中天线显示为发生器或消费者（发射器或接收器）输出端子的负载电阻 Rn。从图中可以看出，其中一个端子不仅连接到负载电阻 Rn，而且还通过电容器 C 连接到地，电容器 C 的极板是天线振动器和馈线的屏蔽层。因此，天线的对称性被打破。因此，为了将同轴馈线与对称天线连接，需要使用特殊的适配器设备，也称为平衡不平衡转换器，从而实现天线的每一半相对于馈线的屏蔽壳的电气对称性。

过渡装置类型“锁杯” 如图所示2a.

天线平衡方法
Ris.2

在该装置中，天线振子的输入端子1-2直接连接到同轴电缆的内外导体，同轴电缆沿其轴线放置在金属杯B内，使杯壁和屏蔽护套电缆的 B 形成一条特性阻抗为 r 的同轴线（用于计算同轴和两芯线的波阻抗的公式在 11 年的“无线电”N 1962 期刊中给出）。点 2 和 3 之间这条线的输入阻抗为：

天线平衡方法

当 l=l/4 时，Z2,3 的值较大，点 2 到点 3 的电流不会流过，天线两侧的电流相等。如果玻璃 B 的长度 l 与 l / 4 不同，则 Z2,3 不会很大，如图 2 中的等效电路所示。如图 2b 所示，对称性被打破：在点 1，部分电流将分流到大地，大地与点 2-10 之间的电压将不再相等且异相。因此，这种平衡装置的工作频带较小。通常它不超过设备设计的基频值的 XNUMX%。

天线平衡方法
Ris.3

带玻璃的平衡装置的频带可以通过以下方式增加 引入第二段同轴线 具有与玻璃相同的波阻（图 3a）。在这种情况下，从等效电路（图 3，b）可以看出，点 1 和 2 相对于地的电阻将相等，无论它们的值如何，即 Z1,2=Z2,3 . 因此，天线功率将在宽频带上对称。图 3 和图 4 所示器件的区别在于，后两个元件（B 和 B'）并排放置，形成末端闭合的双线线路。

这个巴伦的输入电阻是

天线平衡方法

其中 r' 是两线制线路的波阻抗。

平衡装置图4 设计简单，工作在宽频带，最常用于业余练习。该平衡装置的一个导体是同轴馈线（元件 B）的屏蔽壳，第二个（元件 B'）可以是制造馈线的一根电缆，也可以采用相同直径的管. 与前一个设备（图 3）相比，该设备的主要优点是长度减少了一半。

天线平衡方法
图 4 在图 2,3 和 4 中： A - 同轴电缆的内芯，
B 和 B'- 电缆的外编织层，B 和 B'- 金属杯。

“U型弯头”型平衡装置方案 如图 5 所示，a．此处，主同轴馈线的中心线连接到振动器左半部分的端子 1。从同一点，电压通过一根长度为 l/2 的电缆提供给振动器右半部分的端子 2，其中 l 是电缆中的波长（考虑到缩短）。在一段长度为 l / 2 的电缆通过期间，电压的相位偏移 180°，因此，所需的反相电压被提供给振动器端子。电缆的屏蔽护套相互连接。

天线平衡方法
Ris.5

作者：英格。 K.哈尔琴科；出版：N. Bolshakov, rf.atnn.ru

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