假設我有一個同軸饋電的半波偶極天線。同軸電纜屏蔽層到達天線的一側,中心導體到達另一側。收發器的機箱(通過同軸連接器)連接到偶極子的兩側,並通過機箱與地面接地線相連。
由於偶極子的一半被束縛,我感到困惑到射頻發射器的輸出並接地。誰能解釋發生什麼情況的電子設備?
假設我有一個同軸饋電的半波偶極天線。同軸電纜屏蔽層到達天線的一側,中心導體到達另一側。收發器的機箱(通過同軸連接器)連接到偶極子的兩側,並通過機箱與地面接地線相連。
由於偶極子的一半被束縛,我感到困惑到射頻發射器的輸出並接地。誰能解釋發生什麼情況的電子設備?
歡迎來到RF(射頻)和AC電源的世界,在這些世界中,DC電源的明顯規則不起作用。
在RF電子產品中,僅僅因為兩根電線都被DC短路而不能表示它們被RF短路了。在RF中,如果傳輸線(例如同軸電纜)的一端與要測量的一端之間的四分之一波長的奇數倍,則可以將傳輸線的一端(例如同軸電纜)短接,並將另一端測量為RF開路。更令人困惑的是,將短路端更改為開路,然後可以測量另一端的短路。
所以僅僅因為屏蔽層已在一個或多個位置連接到“地面”並不意味著天線短路。接地可用於吸收(或感應!)共模電流。如果同軸電纜在饋電點附近相對於偶極子不對稱,它將與偶極子耦合併促進共模電流。平衡不平衡變壓器或unun放置在正確的位置可以減少這種情況。扼流圈的最簡單形式是將幾個同軸電纜的線圈(通常至少5個)彼此緊密地綁在一起。
在像同軸電纜這樣的傳輸線中,電流被認為是相反的,以便消除它們的磁場,並且導線不會洩漏RF。共模電流(其中一部分電流在同軸電纜的兩側以相同的方向流動)導致同軸電纜洩漏和輻射。
RE(來自OP):我對偶極子的一半與RF發射器輸出以及與地面相連感到困惑。誰能解釋發生什麼情況的電子設備?
只需注意,所有天線系統都是兩端設備-射頻能量不會流到一個”一根偶極子的“支路”,而另一支路上沒有等量的rf能量流過。外導體。由於“集膚效應”,外導體上的射頻電流被限制在其內徑,從而沿外導體的長度將外導體的兩個表面隔離開。
在同軸電纜的兩端,都有一條路徑在同軸電纜外導體的內表面和外表面之間。因此,外導體ID上的一部分rf能量會出現在外導體(或“屏蔽”)的表面上,並沿著其外表面傳播。
無論同軸電纜是否出現這種現像都會發生屏蔽層具有通往真實射頻接地參考(例如大地)的直接或間接導電路徑。哎呀,同軸電纜屏蔽層在交流/射頻電流方面的特性不如直流電流。
沿暴露在自由空間中的導體流過的射頻電流會產生電磁輻射,就像它沿著偶極子的兩條腿流動時會發生這種情況。
偶極子與屏蔽層相連的部分在RF上沒有接地。
在同軸電纜外部,由於不平衡同軸電纜和平衡偶極子的連接點。這就是為什麼我們在饋電點處使用扼流圈不平衡變換器:將存在於中心導體和屏蔽內部的所有功率施加到偶極子上的原因。
收到的信號。如果沒有適當的平衡-不平衡轉換器,則同軸電纜的外部會拾取不想要的噪聲。
正如其他人在回答中指出的那樣,RF和DC之間存在區別,這使得同軸電纜的使用仍然是偶極天線的有效饋線。將會有很多人考慮這種不良形式,因為它為線路不平衡的平衡天線供電。即便如此,我檢查了我的《 ARRL天線手冊》,它們顯示出偶極子直接被50和75歐姆的同軸電纜饋電,但他們確實指出,使用1:1巴倫可能是個好主意。
為什麼這樣做作品可以用許多不同的理論來解釋。我要使用的一種理論是指出,同軸電纜是一個波導,將同軸電纜在源頭接地不會對沿著最小電阻路徑傳輸的RF產生影響。接地線實際上並不是電阻最小的路徑,因為偶極子正確匹配後,偶極子的匹配負載對於所關注的頻率將具有較低的駐波比。
在同軸饋電偶極子中,同軸電纜芯線連接到偶極子的一個元件,而編織層則連接到另一個元件。
在鑽機上,同軸電纜芯線連接到其偶極子的熱端。
偶然地,機箱連接到棚架接地,棚架接地與電源安全接地相連。
這有兩個目的-作為棚屋中所有設備的安全接地,以及作為釋放天線上靜電荷的手段(稍後會有更多介紹)。
偶極天線是一種平衡負載,通過不平衡的同軸電纜連接到設備的不平衡輸出。這種不平衡的結果是在同軸電纜編織層的外表面上流動的共模電流,使其成為天線系統的輻射部分,這是不希望的。解決方案是在偶極子的饋電點處使用1:1電壓不平衡變壓器,從而消除了共模電流。它所連接的元素。對於平衡-不平衡變換器,兩個偶極元件都具有一條接地的直流路徑,因此可以有效地消除靜電荷。