Antena i koaksijalni kablovi

Pozdrav,
citam Metzgerov prirucnik i shvatio sam neke osnovne principe o BALUNima i slicno.
Jasno mi je (ili mislim da mi je jasno) i kako utice na impedansu duzina koaxa od lambda/4 i lambda/2, te njihov cjelobrojni umnozak.

Jasan mi je uticaj duzine koaxijalnog kabla na samo slabljenje signala, tj sto je duzi kabal da je signal slabiji.

Ono sto me interesuje je imali uticaj na impedansu antene ako se potrefi duzina koaxijalnog kabla kao umnozak lamda/4 (ili lamda/2).

Npr, posmatrat cemo idealan slucaj.
Treba nam duzina kabla od uredjaja do antene duzine 11 metara, na frekvenciji 145MHz.
Neka je talasna duzina lamdba = 2m, lamda/2 = 1m, lamdba/4 = 0.5m
Da li cemo sad posmatrati duzinu kabla od 11m, kao cjelo brojni umnozak lambda/4, tj da ne 44×lamda/4 = 11, pa da taj kabal ima osobinu cetvrtvalnog transformatora impedanse ili na taj nacin duzina kabla ne igra ulogu?

Pretpostavljam da u necem grijesim, ali zaista ne vidim u cemu.
Hvala

Pođimo redom: ako imamo neki izlazni stepen predajnika (za prijemnik je isto ali manje kritično), karakteristične impedanse recimo 50 oma, na njega treba da priključimo antenu koja isto ima karakterističnu impedansu 50 oma kroz koaksijalni kabel koji isto tako treba da ima karakterističnu impedansu 50 oma. U ovom slučaju dužina koksijalnog kabla ne igra nikakvu ulogu (osim pomenutog slabljenja signala), jer su sve impedanse iste. Ukoliko neka od ovih impedansi odstupa, onda dolazi do ovih pojava vezano za lambda/2 ili lambda /4 deonice.

Ako imamo slučaj da nam je predajnik 50 oma, antena 50 oma, a koaksijalni kabel 75 oma, još uvek možemo sve uskladiti, ali moramo voditi računa da nam dužina koaksijalnog kabla bude ceo broj lambda/2, s obzirom da lambda/2 deonica "preslika" istu impedansu na kraj deonice, koju vidi na početku deonice. Ovakvu deonicu bi mogli nazvati transformator impedanse 1:1.

Ako imamo slučaj da na je predajnik 50 oma, antena 100 oma, a koaksijalni kabel 75 oma, opet može sve da se uskladi, ali o ovom slučaju moramo imati dužinu jednaku >NEPARNOM< broju lambda/4 deonica. Naime, labda/4 deonica je transformator impedanse, a odnos transformacije se može izračunati iz formula Zul*Zizl=Zkk*Zkk (Zul je ulazna imedansa, Zizl je izlazna impedansa i Zkk je impedanska koaksijalnog kabla). Kada bi primenili ovu formulu, za prethodno opisanu deonicu labda/4, sa 50 na 100 oma, osdnosno transformaciju u odnosu 1:2 bi trebali kokasijalni kabel karakteristične impedase oko 71 om. Na ovom principu projektuje antene amater DL7ZB (lako ćeš naći njegov sajt koristeći ovaj pozivni znak) koje su karakteristične impedanse 28 oma. Za prilagođenje na predajnik od 50 oma, koristi se lambda/4 deonica impedanse 37 oma, koja se dobija paralelnim spajanjem dva komada impedanse 75 oma.

Dakle kod ove tvoje računice je potrebno još dve stvari uzeti u obzir: da je impedansa kabla drugačija od impedanse antenskog priključka na uređaju, i da imaš neparan broj lambda/4 deonica. U tvom primeru imaš paran broj labda/4 (44), tako da ti imaš ustvari ceo broj labda/2 deonica (22) i ustvari imaš transformaciju impedanse 1:1.

Da bi ovo sve bilo dorečeno, ima tu još jedna važna stvar:
Kod računanja prave (fizičke) dužine kokasijalnog kabla, >MORA< se uzeti u obzir i koeficijent skraćenja kokasijalnog kabla. Ovaj koeficijent zavizi od materijala koji je korišćen kao izolator između provodnika i on je obično 0.67 kod polietilena a negde oko 0.8 kod ovih što ih zovu lowloss kablova, gde je penasti materijal između provodnika. Tako da u tvojoj računici, labda/2 neće biti 1 m, već negde oko 67 cm kabla, ako je kabl sa PE izolacijom.

Potpis

Pavel - yt7ta

Nema se šta dodati, odlično objašnjeno. Možda samo to, da je najbolje da su impedanca antene i napojnog kabla iste, odnosno 50 Ohm-a, jer time dobiješ širokopojasnost, možeš dodavati splitere, kretnice i aantene za druga frekvencijska područja, i nemaš brige oko dužine napojnog kabla.

Potpis

lp
baresi

Jasna stvar, lijepo objasnjeno.





Da, da to sam znao za faktor skracenja, isto tako, znam da nije talasna duzina 2m, nego je na 145MHz oko 2.067, ali namjerno sam napisao idealan slucaj da budu ovako okrugli, lijepi brojevi da bolje steknem dojam.


Hvala za opsezan odgovor, ovako nesto mi je trebalo da mi pojasni neke stvari, pa da mogu krenuti dalje.

Interesuje me jos samo ovo, pa ako mozete da mi potvrdite:



Sad mi je jasno i ovo, posmatramo 44/4=11, sto je je opet cijeli broj, da moze biti 22 x lamba/2.

Znaci, recimo u ovom mom primjeru da nam treba duzina kabla od 11.5m, pa da imamo 23 x lambda/4, duzinu kabla ne bismo posmatrali kao cetvrtvalni transformator, jer ovu mogucnost iskljucuje uslov od gore iznad "impedansa antene 50 Ohma = impedansa kabla = 50 Ohma = impedansa uredjaja = 50 Ohma" pa obzirom da su sve tri impedanse medjusobno jednake i sve prilagodjenje iako je neparan broj lambda/4, radi toga sto je sve prilagodjeno ne igra ulogu niti neparan broj.

pbenka je sve dobro napisao pa da ne ponavljam.
Samo ću dodati da prvo moraš da naučiš šta je impedansa i kako zavisi od frekvencije. Mislim da je Mecger i o tome pisao. Ako kažemo da je kabl 50 Oma onda koju god dužinu da uzmemo uvek će biti zaključana na 50 Oma i to zavisi od induktivnosti i kapacitivnosti kabla. Ako imaš čime da izmeriš ove veličine možeš lako da izračunaš impedansu nepoznatog, neobeleženog kabla, a ima i takvih.

P.S. Određena dužina kabla može da pomogne predajniku jer će videti impedansu približnu zadatoj, ali to ne znači da će antena da izrači maksimalnu snagu. Zato je izuzetno važno dobro prilagoditi antenski sistem.

_{[Ovu poruku je menjao Sava dana 15.01.2023. u 09:17 GMT+1]}