Основные соотношения.

Модуль коэффициента отражения |р|, волновое сопротивление фидера W_ф и сопротивление нагрузки Z_н = R_н + iX_н связаны между собой уравнением:

.

Коэффициент бегущей волны в фидере:

.

Максимальное эффективное значение тока в фидере:

.

Максимальное эффективное значение напряжения на фидере:

.

Коэффициент затухания фидера: ,

где R1 – сопротивление потерь на единицу длины, Ом/м.

Коэффициент полезного действия согласованного фидера (при КБВ=1, р=0):

.

В фидерах с малым затуханием, когда 2aL ≤ 0.25, можно пользоваться приближённой формулой, дающей погрешность менее 5%, полагая:

.

В формулах L – длина фидера в метрах.

При неполном согласовании КПД фидера уменьшается и определяется по формуле:

.

Проводные фидеры

Симметричные двухпроводные и многопроводные фидеры выполняются из медных или биметаллических проводов. Биметаллический провод выполняется из двух слоёв разнородных металлов: внутреннего - из стали и наружного – из меди. Биметаллический провод дешевле медного, имеет большую механическую прочность и на высоких частотах обладает электрическими параметрами медного провода. Волновое сопротивление двухпроводного фидера (рис. 2.1а), Ом:

,

где D1 – расстояние между центрами проводов, d – диаметр провода.

При D1/d ≥ 3 волновое сопротивление двухпроводного фидера, Ом, определяют по упрощённой формуле:

.

а) б) в)

.

Рис. 2.1 – Проводные фидеры: а) - двухпроводный, б) – четырехпроводный,

в) - перекрещенный

Двухпроводный фидер прост по конструкции и имеет относительно большое волновое сопротивление (300-700 W) В зависимости от передаваемой мощности Р, применяются стандартные двухпроводные фидеры с волновым сопротивлением 600 Ом со следующими размерами:

при Р до 5 кВт d=3 мм; D1=225 ± 5 мм;

при Р до 15 кВт d=4 мм; D1=300 ± 5 мм;

при Р до 25 кВт d=6 мм; D1=450 ± 5 мм.

Для передачи большой мощности применяют четырехпроводный фидер (рис. 2.1б), волновое сопротивление которого, Ом, определяется по формуле:

,

где D1 – расстояние между разнополярными проводами; D2 – расстояние между однополярными проводами; d – диаметр проводов.

В зависимости от передаваемой мощности применяется стандартный фидер с волновым сопротивлением 300 Ом, имеющий размеры:

при Р до 40 кВт d=3 мм; D1=250 ± 5 мм; D2= 400 ± 5 мм.

Сопротивление потерь на единицу длины двухпроводного фидера, Ом/м, выполненного из медного или биметаллического провода:

.

Для четырехпроводного фидера:

,

где d - в мм, l - в м.

Максимальная напряжённость поля при напряжении U между проводами двухпроводного фидера:

;

четырехпроводного:

.

В приёмных и мощных передающих антеннах с целью уменьшения антенного эффекта фидера применяют перекрещенные фидеры (рис. 2.1в). Волновое сопротивление такого фидера, Ом:

.

Стандартный приёмный фидер выполняется из медных и биметаллических проводов диаметром 1.5 мм с расстоянием между проводами 34 ± 1 мм и имеет волновое сопротивление 208 Ом.

Симметричные фидеры подвешивают на опорах с помощью изоляторов. Симметричные фидеры относительно просты и широко используются в диапазоне коротких волн. В диапазоне метровых и более коротких волн расстояния между проводами становятся соизмеримыми с длиной волны. Это приводит к значительной потере мощности на излучение.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: