Коаксіальний кабель. Опір коаксіальногокабелю

1. 50 або 75 Ом? При рівному діаметрі (по внутрішньої ізоляції) 77-омная коаксіальна лінія з провідниками...
2. Коаксіальний кабель з майже будь-яким хвильовим опором
3. Фазує лінія для активного харчування елементів Log-Yag або KLM
4. Протягування кабелю в довгий шланг
5. Збільшення допустимої потужності еквівалента навантаження
6. антенний провід
7. капронові відтягнення
8. особливості кевлара

50 або 75 Ом?

При рівному діаметрі (по внутрішньої ізоляції) 77-омная коаксіальна лінія з провідниками з міді і повітряним діелектриком оптимізована по мінімуму коефіцієнта загасання, 60-омная - за найбільшою пробивному напрузі, а 30-омная - за максимальною переданої потужності. У коаксіальних кабелів із суцільною поліетиленовою ізоляцією мінімум втрат відповідає хвильовому опору 50 Ом, з пінистим поліетиленом - 60 Ом, але всі ці відмінності не яскраво виражені і набагато більше значення має якість матеріалів і ретельність виготовлення. Тому при виборі хвильового опору кабелю досить керуватися міркуваннями зручності узгодження.

Якщо вибір конкретних типів кабелю обмежений, має сенс прорахувати, що вигідніше з точки зору мінімізації втрат: використання кабелю з високим ступенем природного узгодження опорів, але з б про льшим загасанням менш підходящого по хвильовому опору, але більш якісного кабелю з додатковими погоджують ланцюгами ( враховуючи додаткові втрати в цих ланцюгах!). У ряді випадків може виявитися, що вигідніше погодитися з підвищеною величиною КСВ, застосувавши без всяких узгоджувальних ланцюгів наявний високоякісний кабель з хвильовим опором, що відрізняється від опору навантаження.

Ось характерний приклад: антена має вхідний опір 50 Ом на резонансній частоті. У нашому розпорядженні є 50-омний кабель, який при необхідній довжині має власні втрати (при КСВ = 1) на робочій частоті 2 дБ, і 75-омний з втратами 0,5 дБ при тих же умовах.

Використовуючи кабель 75 Ом, отримаємо КСВ = 1,5 на резонансній частоті. Додаткові втрати через неузгодженості не перевищать 0,1 дБ. При відході від резонансної частоти, навіть якщо КСВ підніметься до 4, додаткові втрати не стануть більше 0,5 дБ. Таким чином, з цим 75-омним кабелем сумарні втрати складуть від 0,6 до 1 дБ.

Якщо з 50-омним кабелем КСВ на краю робочого діапазону частот підніметься лише до 2, то додаткові втрати стануть 0,3 дБ. У підсумку, з наявним 50-омним кабелем сумарні втрати будуть в межах 2 - 2,3 дБ.

Виграш, завдяки використанню "неправильного" 75-омного кабелю замість "правильного" 50-омного, в даному випадку буде приблизно такою ж, якою могло б дати, наприклад, подовження антени Yagi приблизно на третину!

Додаткова согласующая ланцюг між антеною та фідером 50/75 Ом цілком може внести втрати близько 0,5 дБ. Якщо ми з її допомогою спробуємо поліпшити КСВ в 75-омном фідері, то отримаємо сумарні втрати від 1 до 1,2 дБ (вважаючи, що так КСВ не підніметься вище 2 на краях діапазону) - тобто не зменшимо, а збільшимо втрати на 0 , 2 - 0,4 дБ. Але вони будуть все ж значно нижче, ніж при застосуванні 50-омного кабелю з великими власними втратами.

Важливо тільки мати на увазі, що при будь-якому неузгодженості, як з одним, так і з іншим кабелем, передавач "бачить" на кінці кабелю комплексне опір, яке може мати відчутні відмінності і від хвильового опору фідера, і від вхідного опору антени. Щоб передавач зміг віддати в фідер розрахункову потужність, його вихідні ланцюги повинні бути налаштовані відповідним чином.

Коаксіальний кабель - практичні поради

1) При будівництві антен можна економити на кабелі. Дешевий неякісний кабель легко може "з'їсти" весь виграш від хорошого антени. Найнеприємніше тут в тому, що якщо загасання в кабелі велике, антена може виглядати на перший погляд навіть краще, ніж з хорошим кабелем: КСВ на початку фідера (близько передавача) низький в широкій смузі, на прийом - шумів з ефіру не багато, а діаграма спрямованості у поворотної антени зберігається. Тільки не завжди вистачає наявної потужності передавача, щоб докликатись DX 'а ...

Саме так може скластися ситуація, коли на простий диполь з хорошим кабелем навіть при далекому від ідеального узгодженні відповідатимуть краще, ніж на хорошу Yagi при КСВ = 1.

Занадто товстим кабель не буває!

2) Кабель з поліетиленовою ізоляцією протягом 10-20 років може сильно постаріти, навіть при зберіганні в ідеальних умовах. Старіння виражається в значному збільшенні втрат. Іноді також виникають тріщини на зовнішній оболонці.

Якщо планується використовувати кабель, з дня випуску якого пройшло більше 5-7 років, слід попередньо виміряти його загасання на робочій частоті і ретельно оглянути його зовнішню оболонку. Кабель, який вже використовувався поза приміщенням (навіть недовго), треба перевіряти обов'язково. Час від часу, якщо є можливість, корисно перевіряти втрати в фідерах діючих антен.

3) Популярна думка, що кабель із фторопластовою ізоляцією має менші втрати, ніж з поліетиленовою. Але досить порівняти їх паспортні дані, щоб переконатися, що по погонному загасання ці два види кабелів при рівних діаметрах практично рівноцінні.

Перевагою фторопластовой ізоляції є краща термостійкість і стабільність параметрів у часі. На жаль, більшість кабелів із стрічковою фторопластовою ізоляцією не призначене для зовнішньої прокладки і вулична волога їх швидко псує.

4) Волога, прон ікшая всередину кабелю, збільшує втрати і знижує його хвильовий опір, а згодом необоротно його псує. Кінець кабелю і місця його сростки, що знаходяться на відкритому повітрі, слід ретельно герметизувати силіконовим герметиком (ніяка изолента тут не допоможе) і термоусаживающихся трубками. Близько точки приєднання до клеми або гнізда антени кабель слід зігнути у вигляді петлі так, що його кінець приходив би до місця приєднання не знизу вгору, а зверху вниз, щоб уникнути затікання в нього дощової води, якщо порушиться герметизація.

5) Кабель найкраще прокладати по північній стороні антеною щогли, будівлі, і взагалі такими шляхами, де він менше відкритий прямих сонячних променів.

Особливо це важливо для кабелів, що мають оболонки не чорного кольору. Сонячний ультрафіолет рано чи пізно руйнує зовнішню оболонку, а як тільки в ній з'явилася хоч одна мікротріщина - волога пробереться всередину негайно.

Коаксіальний кабель з майже будь-яким хвильовим опором

Якщо є в розпорядженні 150-омний коаксіальний кабель, наприклад РК-150-7, в якому центральна жилка вільно пропущена в повітряному каналі поліетиленової ізоляції (зазвичай ця жилка для збереження центрування буває зигзагоподібно вигнута, але вільно ковзає усередині кабелю), то протягнути замість неї провід іншого діаметра не становить труднощів. Таким чином можна отримати шматок кабелю з будь-яким нестандартним хвильовим опором від 40 до 180 Ом. Для центрування, якщо знадобиться, на провід слід насадити (не дуже часто, а для УКХ - і на не дуже рівних відстанях один від одного) бусинки з фторопласта, полістиролу або поліетилену, зафіксувавши їх на дроті відповідним клеєм.

Визначити отримане хвильовий опір легко - досить виміряти індуктивність короткозамкнутого відрізка кабелю і його ж ємність при незамкнутому кінці: W = (L / C) 1/2.

Можна навіть зробити плавний узгоджувальний коаксіальний перехід від 40 ... 70 Ом на 50 ... 180 Ом. Для цього потрібно протягнути дріт змінного перерізу, наприклад, багатожильний з поступовим зменшенням кількості жив до високоомного кінця. Зрозуміло, всі місця, де коротші жилки закінчуються, а більш довгі тривають, необхідно пропаять і згладити. Якщо такий перехід зробити досить довгим (близько 0,5 - 2 найбільшої робочої довжини хвилі) і з експоненціальним зміною його хвильового опору по довжині, то можна отримати дуже високу ступінь узгодження в широкому діапазоні частот.

Цілий ряд низьких нестандартних значень хвильового опору можна отримати й іншим шляхом. Багатьом, мабуть, відомо, що поєднуючи паралельно два відрізки кабелів по 75 Ом однаковій електричній довжини, отримаємо екрановану лінію з хвильовим опором 37,5 Ом, а два по 50 Ом - 25 Ом. Але не все, напевно, знають, що точно так само можна паралелі і кабелі з різним хвильовим опором, причому будь-яке число і в будь-яких поєднаннях. Результуюче хвильовий опір отриманої лінії обчислюється за таким же правилом, як і для резисторів. Важливо тільки, щоб електрична довжина всіх відрізків була ідентична. Таким чином, наприклад, з'єднавши паралельно 75-омний і 50-омний відрізки, отримаємо 30-омную лінію.

Фазує лінія для активного харчування елементів Log-Yag або KLM

Відкрита двухпроводная лінія схильна до погодних впливів, близько розташовані конструктивні елементи антени теж впливають на її роботу, і ці впливи важко прогнозувати при розрахунках. У багатьох випадках хвильовий опір фазує лінії потрібно близько 70 - 180 Ом, але опір двухпроводной лінії нижче 200 Ом важко реалізувати, а Полоскова лінія конструктивно не надто зручна.

Зручна симетрична екранована лінія виходить з двох коаксіальних, розташованих фізично паралельно, а електрично включених послідовно (хвильовий опір лінії при цьому подвоюється). Але, через укорочення довжини хвилі в кабелі, для збереження необхідного набігу фази фізична довжина кабелю виходить менше, ніж відстань між сполучаються елементами антени.

Для вирішення цього завдання можна використовувати не перехрещені лінію на половину хвилі довше, ніж відстань між елементами (всі довжини - з урахуванням коефіцієнта укорочення використовуваного кабелю). Тоді фізична довжина лінії буде більше, ніж відстань між сполучаються елементами антени, а набіг фази в ній виявиться рівним набігу фази хвилі між елементами антени в повітрі плюс 180 градусів. Перехрещення проводів лінії робити не потрібно, так як воно було потрібно саме для повороту фази на 180 градусів.

Центральні жили двох кабелів приєднуються до клем розрізних вібраторів, а обплетення з'єднуються між собою на обох кінцях, але нікуди не підключаються. Тим, хто звик до використання тільки коаксіальних ліній, це може здатися дивним, але в даному випадку у нас симетрична екранована лінія, екран якої має нульовий потенціал. Якщо використовуються петлеві вібратори, екран лінії можна приєднувати до центрів їх суцільних трубок, а якщо несиметричний фідер приєднується до першого харчуватися елементу через BALUN, що має клему з нульовим потенціалом (середній висновок), наприклад, сімметрірующій трансформатор на феритових кільцях або полуволновой U-коліно, то екран симетричною лінії з'єднується з цієї клемою.

Стоомная лінія з пари кабелів по 50 Ом може непогано підійти для отримання вхідного опору антени 33 - 50 Ом, а 150-омная лінія з пари кабелів по 75 Ом - для отримання вхідного опору 50-75 Ом. Використовуючи саморобний коаксіальний кабель 40 - 100 Ом (виготовлений з 150-омного) можна отримати симетричну лінію від 80 до 200 Ом. Якщо потрібно хвильовий опір симетричною лінії нижче 80 - 100 Ом, можна з'єднувати кабелі попарно впараллель. Запас фізичної довжини дозволяє коригувати зрушення фази в лінії (цей параметр доцільно попередньо спробувати трохи варіювати при комп'ютерному моделюванні).

Протягування кабелю в довгий шланг

Ватний тампон з прив'язаною до нього тонкої рибальської волосінню легко засмоктується пилососом навіть через дуже довгий ребристий шланг і навіть тоді, коли він ще згорнутий в бухту. Потрібно тільки достатньо герметично приєднати кінець шланга до пилососа, підібрати розмір клаптика вати і забезпечити легке розмотування волосіні з котушки. Для збільшення тяги можна вийняти з пилососа пиловий фільтр. Тонкої волосінню протягати в шланг дріт або товсту волосінь, а їй - і сам кабель. Мені доводилося таким чином легко надягати на кабель захисний шланг довжиною близько 100 м.

Збільшення допустимої потужності еквівалента навантаження

І недолік іноді можна перетворити на гідність. Неминуче зло - загасання в коаксіальних кабелях - можна використовувати для поглинання ними частини потужності, якщо наявний еквівалент навантаження її не вміщає. З наявних запасів коаксіальногокабелю з відповідним хвильовим опором треба соcтавіть (якщо і тимчасово - то все одно акуратно) максимально довгу "змію". Початок лінії - найбільш товстий кабель, до кінця - тонше і тонше. Кінець останнього відрізка навантажуємо на наявний малопотужний еквівалент. Особливо ефективно такий атенюатор діє на УКХ.

антенний провід

Коли для виготовлення антен доводиться використовувати провід з невідомого матеріалу, корисно переконатися, що це хороший провідник на ВЧ. Оцінювати можливі втрати я пропоную наступним чином. Виготовити дві абсолютно ідентичні по конструкції котушки індуктивності - одну з перевіряється дроти, іншу - з мідного емальованого (або іншого, який приймаємо за еталон). Потрібно вжити всіх заходів, щоб конструкція котушок забезпечувала їх максимальну добротність. Зразки досліджуваних проводів слід попередньо "зістарити" на відкритому повітрі, щоб їх поверхні були покриті шаром таких же речовин (корозією), які з часом з'являться в процесі експлуатації антени. За допомогою Q-метра або іншим способом виміряти добротність отриманих котушок на робочій частоті майбутньої антени. Порівнявши виміряні величини, можна судити про різницю омических втрат в проводах. З урахуванням всіх інших втрат (особливо в землі) можна обчислити зміну загального ККД антени, викликаного застосуванням даного матеріалу замість еталонного.

капронові відтягнення

Погана репутація відтяжок з капрону не обгрунтована. Все добре на своєму місці. Де статичні навантаження невеликі, а є в основному динамічні - там плетені (а не просто кручені!) Капронові канати достатнього перетину служать надійно. Важливо тільки, щоб вони ні про що ні терлися і щоб були правильно закладені в місцях кріплення. Але щоб вони не витягувалися, їх треба заздалегідь готувати: дати їм витягнутися і "задубіти" на відкритому повітрі під сонцем і дощем протягом не менше 2-3 тижнів (довше - краще). Досить просто розвісити їх в зручному місці з сильним натягом. Якщо є де повісити вертикально - то з вантажем на кінці, якщо горизонтально - то вантаж прикріпити до вільно катається по капрону ролику. Бажано, щоб за час "тренування" мотузки кілька разів намокли і висохли.

особливості кевлара

Кевлар - хороший матеріал для відстрочок, але його не можна використовувати на відкритому повітрі без надійного захисного покриття від ультрафіолетового випромінювання сонця. Відтягнення з голого кевларового волокна навіть під нашим північним сонцем перетворюються в гнилу солому за 4-5 років. Будучи, в принципі, надзвичайно міцним на розрив, шнур з кевларового волокна абсолютно не стійкий до стирання, а також не допускає зав'язування вузлів - під навантаженням він сам себе перерізає.

Ю. Балтін, YL2DX

в чому фокус експерименту Майкельсона?

Експеримент А. Майкельсона, Майкельсона - Морлі - дійсно є цирковим фокусом, загіпнотизувати фізиків на 120 років.

Справа в тому, що в його постановці і висновках проведена підміна, аналогічна заміні в шкільній жартівливій завданню на кмітливість, в якій запитується:
- Скільки яблук на березі, якщо на одній гілці їх 5, на іншій гілці - 10 і так далі
При цьому увагу учнів навмисно відволікається від того основного факту, що на березі яблука не ростуть, в принципі.

В експерименті Майкельсона ставиться питання про рух ефіру відносно покоїться в лабораторній системі інтерферометра. Однак, якщо ми шукаємо ефір, як базову матерію, з якої складається все речовина інтерферометра, лабораторії, так і Землі в цілому, то, природно, ефір теж буде нерухомий, так як земна речовина є всього навсього певним чином структурований ефір, і ніяк не може рухатися щодо самого себе.

Дивно, що цей цирковий трюк опанував на 120 років умами фізиків на повному серйозі, хоча його прототипи є в казках-небилицях всіх народів усіх часів, включаючи барона Мюнхаузена, витягнув себе за волосся з болота, і покликаних показати дітям можливі шахрайства та тим захистити їх в дорослому житті. Детальніше читайте в FAQ по ефірної фізиці .

НОВИНИ ФОРУМУ
Лицарі теорії ефіру 13.06.2019 - 5:11: ЕКОЛОГІЯ - Ecology -> ПРОБЛЕМА ГЛОБАЛЬНОЇ ЗАГИБЕЛІ бджіл ТА ІНШИХ запилювачів РОСЛИН - Карім_Хайдаров.
12.06.2019 - 9:05: ВІЙНА, ПОЛІТИКА І НАУКА - War, Politics and Science -> Проблема державного тероризму - Карім_Хайдаров.
11.06.2019 - 18:05: ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНА ФІЗИКА - Experimental Physics -> Експерименти Серлі і його послідовників з магнітами - Карім_Хайдаров.
11.06.2019 - 18:03: ВИХОВАННЯ, ОСВІТА, ОСВІТА - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвітництво від Андрія Маклакова - Карім_Хайдаров.
11.06.2019 - 13:23: ВИХОВАННЯ, ОСВІТА, ОСВІТА - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвітництво від В'ячеслава Осієвського - Карім_Хайдаров.
11.06.2019 - 13:18: ВИХОВАННЯ, ОСВІТА, ОСВІТА - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвітництво від Світлани Віслобоковой - Карім_Хайдаров.
11.06.2019 - 6:28: Астрофізики - Astrophysics -> До 110 річчя Тунгускою катастрофи - Карім_Хайдаров.
10.06.2019 - 21:23: ВИХОВАННЯ, ОСВІТА, ОСВІТА - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвітництво від Володимира Васильовича Квачкова - Карім_Хайдаров.
10.06.2019 - 19:27: СОВІСТЬ - Conscience -> Вищий розум - Карім_Хайдаров.
10.06.2019 - 19:24: ВІЙНА, ПОЛІТИКА І НАУКА - War, Politics and Science -> ЗА НАМИ страви - Карім_Хайдаров.
10.06.2019 - 19:14: СОВІСТЬ - Conscience -> РОСІЙСЬКИЙ СВІТ - Карім_Хайдаров.
10.06.2019 - 8:40: ЕКОНОМІКА І ФІНАНСИ - Economy and Finances -> КОЛЛАПС СВІТОВОЇ ФІНАНСОВОЇ СИСТЕМИ - Карім_Хайдаров.