大功率短波发射系统天馈线阻抗匹配的解决方案
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谈短波发射机故障与解决方法
短波发射机是广播电台的重要设备之一,经常使用会出现各种故障,需要及时处理。
以下介绍几种常见短波发射机故障及解决方法。
故障一:发射功率下降或消失。
这种故障一般与功率放大器电源、工作频率、天线系统等有关。
可采取以下解决方法:
1.检查功率放大器输入输出电平,确认是否在可靠工作范围内。
2.彻底检查功率放大器电源系统,特别是升压电路和保护电路是否工作正常。
3.检查发射频率是否正确,是否存在杂波或频段辐射过大。
4.检查天线系统是否正常工作,是否存在接地电流或遮挡干扰等情况。
故障二:频率稳定性不够
频率稳定性对于短波发射机的正常工作非常重要,如果发射频率不稳定会导致广播内容难以被接收。
可采取以下解决方法:
1.检查发射机电源电压稳定性,特别是电容滤波器和整流桥等部件是否正常。
2.检查发射机中的DDS频率合成器是否工作正常。
3.检查本振电容调节电路是否有杂波或谐波干扰。
4.适当增加低通滤波器的截止频率,减小高频噪声对频率稳定性的影响。
故障三:学回波。
学回波是指发射机的信号被接收到天线后再次回传到发送端,引发干扰。
可采取以下解决方法:
1.调整天线阻抗匹配,保证天线区的阻抗与发送机输出端之间的阻抗匹配。
2.尝试增加天线的阻抗来减小散射波的强度。
3.采用反相串联耦合的反馈电路减少回波增益。
总的来说,短波发射机故障较多,运维人员需要掌握一定的电子技术及维修技巧,及时检测和处理故障,保障设备的正常运行。
阻抗匹配(Impedance matching)是微波电子学里的一部分,主要用于传输线上,来达至所有高频的微波信号皆能传至负载点的目的,不会有信号反射回来源点,从而提升能源效益。
大体上,阻抗匹配有两种,一种是透过改变阻抗力(lumped-circuit matching),另一种则是调整传输线的波长(transmission line matching)。
要匹配一组线路,首先把负载点的阻抗值,除以传输线的特性阻抗值来归一化,然后把数值划在史密夫图表上。
改变阻抗力把电容或电感与负载串联起来,即可增加或减少负载的阻抗值,在图表上的点会沿著代表实数电阻的圆圈走动。
如果把电容或电感接地,首先图表上的点会以图中心旋转180度,然后才沿电阻圈走动,再沿中心旋转180度。
重覆以上方法直至电阻值变成1,即可直接把阻抗力变为零完成匹配。
调整传输线由负载点至来源点加长传输线,在图表上的圆点会沿著图中心以逆时针方向走动,直至走到电阻值为1的圆圈上,即可加电容或电感把阻抗力调整为零,完成匹配。
阻抗匹配则传输功率大,对于一个电源来讲,单它的内阻等于负载时,输出功率最大,此时阻抗匹配。
最大功率传输定理,如果是高频的话,就是无反射波。
对于普通的宽频放大器,输出阻抗50Ω,功率传输电路中需要考虑阻抗匹配,可是如果信号波长远远大于电缆长度,即缆长可以忽略的话,就无须考虑阻抗匹配了。
阻抗匹配是指在能量传输时,要求负载阻抗要和传输线的特征阻抗相等,此时的传输不会产生反射,这表明所有能量都被负载吸收了.反之则在传输中有能量损失。
高速PCB布线时,为了防止信号的反射,要求是线路的阻抗为50欧姆。
这是个大约的数字,一般规定同轴电缆基带50欧姆,频带75欧姆,对绞线则为100欧姆,只是取个整而已,为了匹配方便。
阻抗从字面上看就与电阻不一样,其中只有一个阻字是相同的,而另一个抗字呢?简单地说,阻抗就是电阻加电抗,所以才叫阻抗;周延一点地说,阻抗就是电阻、电容抗及电感抗在向量上的和。
通信系统中射频与天线阻抗匹配的调试方法RF工程师在设计芯片和天线间的阻抗匹配时是否也遇到过这样的问题,根据数据手册的参数进行匹配设计,最后测试发现实际结果和手册的性能大相径庭,你是否考虑过为什么会出现这么大的差别?还有,匹配调试过程中不断的尝试不同的电容、电感,来回焊接元器件,这样的调试方法我们还能改善吗?一、理想的匹配通信系统的射频前端一般都需要阻抗匹配来确保系统有效的接收和发射,在工业物联网的无线通信系统中,国家对发射功率的大小有严格要求,如不高于+20dBm;若不能做到良好的匹配,就会影响系统的通信距离。
射频前端最理想的情况就是源端、传输线和负载端都是50Ω,如图1。
但是这样的情况一般不存在。
即使电路在设计过程中仿真通过,板厂制作过程中,线宽、传输线与地平面间隙和板厚都会存在误差,一般会预留焊盘调试使用。
图1理想的阻抗匹配二、造成与芯片手册推荐电路偏差大的原因?从事RF电路设计的工程师都有过这样的经验,做匹配电路时,根据数据手册给的S参数、电路拓扑结构、元器件的取值进行设计,最后得到的结果和手册上的差别很大。
这是为什么呢?其主要原因是对射频电路来说,“导线”不再是导线,而是具有特征阻抗。
如图2所示,射频传输线看成由电阻、电容和电感构成的网络,此时需要用分布参数理论进行分析。
图2传输线模型特征阻抗与信号线的线宽(w)、线厚(t)、介质层厚度(h)和介质常数()有关。
其计算公式如下:由公式可以知道,特征阻抗和介质层厚度成正比,可以理解为绝缘厚度越厚,信号穿过其和接地层形成回路所遇到的阻力越大,所以阻抗值越大;和介质常数、线宽和线厚成反比。
因为芯片的应用场景不同,虽然电路设计一样,但是设计的PCB受结构尺寸、器件种类、摆放位置等因素的影响,会导致板材、板厚、布线的不同,引起特征阻抗的变化。
当我们还是沿用手册给的参数进行匹配时,并不能做到良好阻抗匹配,自然会出现实际测试的结果与手册给的结果偏差较大的情况。
谈短波发射机故障与解决方法短波发射机是一种用于向远距离传输无线电信号的设备。
在使用过程中,有时候会经历一些故障,影响其正常工作。
解决这些故障是保证短波发射机正常运行的关键。
本文将讨论一些常见的短波发射机故障,并提供相应的解决方法。
1. 无信号输出故障:当短波发射机无法输出信号时,首先要检查设备的电源供应是否正常。
如果电源供应正常,可能是由于天线连接问题导致的。
检查天线和连接线是否完好,确保连接紧密,并用天线阻抗测试仪测量天线的阻抗是否符合设备要求。
如果阻抗不匹配,应调整天线以改善匹配。
2. 频率漂移问题:频率漂移是指短波发射机的输出信号频率与预期频率偏离。
这可能是由于温度变化、电子元件老化或振荡器固有缺陷引起的。
解决频率漂移问题的一种方法是根据设备技术手册调整振荡器的频率。
如果问题仍然存在,可能需要更换某些元件或请专业技术人员修复。
3. 功率输出问题:功率输出问题是指短波发射机输出功率不稳定或无法达到预期值。
首先要检查设备的电源供应是否正常。
如果电源供应正常,可能是由于放大器、天线或连接线损坏引起的。
检查这些部件是否有明显的损坏,如烧焦、松动或断裂。
如果找到损坏的部件,应更换它们。
4. 杂音和干扰问题:杂音和干扰可能是由于设备内部干扰源、外部电磁干扰或不良天气条件引起的。
要解决这些问题,可以尝试以下方法:- 检查设备内部的接地线连接是否牢固,并适当增加设备的屏蔽。
- 检查设备周围是否有其他无线电设备或电力设备,如果有,尝试将这些设备远离短波发射机。
- 当出现不良天气条件时,如雷雨或大风,应暂时停止使用短波发射机,以防止可能的故障和损坏。
5. 控制面板问题:有时候,短波发射机的控制面板可能出现故障,无法正确控制设备。
解决这个问题的方法之一是检查控制面板的连接是否牢固,并确保连接器没有生锈或损坏。
如果连接正常,可能是控制面板本身有问题。
可以尝试重启设备或按照技术手册中的指示进行面板复位。
短波发射机故障的解决方法与故障的具体类型有关。
天线阻抗匹配方法天线阻抗匹配是无线通信领域中一个重要的技术,它能够提高天线系统的传输效率和性能。
本文将介绍天线阻抗匹配的基本概念、原理和常用方法。
一、天线阻抗匹配的概念天线阻抗匹配是指将发射端和接收端的天线阻抗与传输线或射频电路的阻抗进行匹配,以提高能量传输的效率。
在无线通信系统中,天线的阻抗往往与传输线或射频电路的阻抗不匹配,导致信号的反射和损耗,从而降低了传输效率和性能。
二、天线阻抗匹配的原理天线阻抗匹配的原理是通过调整天线的结构或使用匹配网络来改变天线的输入阻抗,使其与传输线或射频电路的阻抗相匹配。
实现天线阻抗匹配的目的是最大限度地减小信号的反射和损耗,从而提高能量传输效率和信号质量。
1. 长度匹配法:通过调整传输线或射频电路的长度,使其与天线的输入阻抗相匹配。
这种方法适用于频率较低的天线系统,例如LF、MF和HF波段的天线。
2. 变压器匹配法:利用变压器原理来实现天线与传输线或射频电路的阻抗匹配。
通过改变变压器的匝数比,可以实现天线阻抗与传输线或射频电路阻抗的匹配。
这种方法适用于频率较高的天线系统,例如VHF和UHF波段的天线。
3. 管线法:通过在传输线或射频电路上串联或并联电感或电容,改变其阻抗特性,以实现与天线阻抗的匹配。
这种方法适用于频率较高的天线系统,例如VHF和UHF波段的天线。
4. 电桥法:通过使用电桥电路来测量天线的输入阻抗,并根据测量结果进行阻抗匹配。
这种方法适用于各种频率的天线系统。
5. 理论分析法:通过使用电磁场理论和传输线理论,对天线与传输线或射频电路的阻抗进行理论分析,从而设计出阻抗匹配电路。
这种方法适用于各种频率的天线系统,但需要较高的理论水平和计算能力。
四、总结天线阻抗匹配是无线通信系统中提高传输效率和性能的关键技术之一。
通过调整天线的结构或使用匹配网络,可以实现天线阻抗与传输线或射频电路的匹配,从而减小信号的反射和损耗,提高能量传输效率和信号质量。
常用的天线阻抗匹配方法包括长度匹配法、变压器匹配法、管线法、电桥法和理论分析法等。
技术应用论点ARGUMENT89大功率短波天馈线驻波比调整方法文/曲桑(国家广播电视总局六〇二台,西藏拉萨 850000)摘要:天馈线系统驻波比对大功率短波发射台发射机的安全稳定运行产生了较大的影响。
为保证发射机运行稳定,工作人员需结合实际状况,灵活调整天馈线驻波比,从而保证广播电视转播信号的稳定性和可靠性。
本文分析了影响短波天馈线阻抗的核心因素和驻波比调试方法,以期为后续相关工作的开展提供参考。
关键词:大功率;短波;天馈线驻波比;调整方短波广播发射天馈线系统是信号传输关键设备。
工作人员未做好维护措施,会直接影响信号传输的安全性。
广播主要是以无线电波为核心载体来完成信号传输工作的,而无线电波可以在电离层中传播。
短波广播是当下获取新闻的关键方法之一,其凭借多种优势普遍应用于偏远区域。
短波发射机天馈线内部具有信号发射功能,它在一定程度上影响了广播节目的播出质量。
因此,工作人员必须积极做好天馈线驻波比调整工作,将驻波比控制在合理范围内,从而保证播出效率与质量。
1.大功率短波天馈线系统工作原理及构成短波广播发射机、天馈线系统均为短波广播信号结构的关键元素。
其中,天馈线是结构运行的“心脏”。
由于使用环境较为恶劣,天馈线容易产生各类故障,不利于广播电视节目正常播出。
短波广播发射机主要利用垂直振子单桅杆拉线铁塔等装置为系统的发射天线。
铁塔底部与天馈线、天调网络相连接,形成了完善的天馈线工作体系。
大功率短波天馈线系统为短波广播信号精准发射及传播提供了有力支撑。
天馈线的构件包括以下几个部分:(1)天线。
天线是天馈线系统的核心构件,其不仅可以精准将射频调波转变为电磁波,还能够以馈管为核心载体平台,进一步将接收的电磁波传输至发射机内。
(2)馈线。
发射机房与天线间距离较小,因此,发射机需要依靠馈线来完成功率传送。
在一般情况下,馈线可分为多种类型,如多线式馈线等。
馈线通常由外层导线、内层导线两大模块组成。
外层导线的核心功能是屏蔽,内层导线的核心功能是馈电。
通信电子中的天线阻抗匹配技术天线是无线通信中不可缺少的一个组成部分。
可以说,天线是信息在空间中的传递者。
因此,天线的质量和性能直接影响到无线通信的质量和性能。
在天线的质量和性能中,阻抗匹配是非常重要的一个环节。
下面我们将详细介绍通信电子中的天线阻抗匹配技术。
一、天线阻抗匹配的概念天线阻抗匹配就是将天线的阻抗与信号源的输出阻抗或者接收设备的输入阻抗相匹配,以达到信号的最佳传输状态。
对于发射天线而言,阻抗不匹配将导致信号发射功率降低,发送距离减短,同时也会导致天线组成部分受到损坏;对于接收天线而言,阻抗不匹配将导致接收灵敏度降低,同时也会引入噪声干扰,影响接收信号的质量。
二、天线阻抗匹配技术(一)传输线法传输线法是一种常用的阻抗匹配方法。
它是基于传输线理论的,通过改变传输线的特性阻抗来匹配天线和信号源或者接收设备的阻抗。
传输线法阻抗匹配器的实现需要使用传输线、变压器等元器件。
此方法也有一些缺点,如大量的元器件使用会增加系统的复杂度和功耗。
(二)电容耦合法电容耦合法是一种简单的阻抗匹配方法,通常适用于低频和高频段的天线。
电容耦合法可以通过在天线与信号源或者接收设备间串联电容将产生匹配效果。
然而,电容耦合法的匹配效果受电容的选取影响较大,并且在频率较高时会引入较多的损耗。
(三)短路法短路法是一种比较容易实现的阻抗匹配方法。
这种方法将天线的末端接一个短路件,使短路件与天线联接的地面达成一个匹配。
虽然短路法比较简单,但其频率响应很差,且不适用于所有类型的不匹配。
(四)变压法变压法是一种常用的阻抗匹配技术,特别适用于低频天线。
变压法通过变换不同比例的变压器来匹配天线和电路的阻抗。
这种方法实现了阻抗匹配,同时还可以增加信号的振幅和功率,但也会引入一定的损耗。
(五)贴片电感耦合法贴片电感耦合法是一种高频天线阻抗匹配方法。
它可以通过匹配天线和信号源或者接收设备的阻抗,同时降低噪声干扰。
在RFID应用中,贴片电感耦合法已成为一种常见的天线阻抗匹配技术。
天线与阻抗匹配调试方法经验与案例电子万花筒平台核心服务电子元器件:价格比您现有供应商最少降低10%射频微波天线新产品新技术发布平台:让更多优秀的国产射频微波产品得到最好的宣传!发布产品欢迎联系管理,专刊发布!强力曝光!通常对某个频点上的阻抗匹配可利用SMITH圆图工具进行,两个器件肯定能搞定,即通过串+并联电感或电容即可实现由圆图上任一点到另一点的阻抗匹配,但这是单频的。
而手机天线是双频的,对其中一个频点匹配,必然会对另一个频点造成影响,因此阻抗匹配只能是在两个频段上折衷。
在某一个频点匹配很容易,但是双频以上就复杂点了。
因为在900M完全匹配了,那么1800处就不会达到匹配,要算一个适合的匹配电路。
最好用仿真软件或一个点匹配好了,在网络分析仪上的S11参数下调整,因为双频的匹配点肯定离此处不会太远,只有两个元件匹配是唯一的,但是pi 型网络匹配,就有无数个解了。
这时候需要仿真来挑,最好有使用经验。
仿真工具在实际过程中几乎没什么用处。
因为仿真工具是不知道你元件的模型的。
你必须要输入实际元件的模型,也就是说各种分布参数,你的结果才可能与实际相符。
一个实际电感器并不是简单用电感量能衡量的,应该是一个等效网络来模拟。
本人通常只会用仿真工具做一些理论的研究。
实际设计中,要充分明白Smith圆图的原理,然后用网络分析仪的圆图工具多调试。
懂原理让你定性地知道要用什么件,多调是要让你熟悉你所用的元件会在实际的圆图上怎么移动。
(由于分布参数及元件的频率响应特性的不同,实际件在圆图上的移动和你理论计算的移动会不同的)。
双频的匹配的确是一个折衷的过程。
你加一个件一定是有目的性的。
以GSM、DCS双频来说,你如果想调GSM而又不太想改变DCS,你就应该选择串连电容、并联电感的方式。
同样如果想调DCS,你应该选择串电感、并电容。
理论上需要2各件调一个频点,所以实际的手机或者移动终端通常按如下规律安排匹配电路:对于简单一些的,天线空间比较大,反射本来就较小的,采用Pai型(2并一串),如常规直板手机、常规翻盖机;稍微复杂些的采用双L型(2串2并):对于更复杂的,采用L +Pai型(2串3并),比如用拉杆天线的手机。
大功率短波发射系统天馈线阻抗匹配的解决方案 作 者 张 俊 谢 宏 张顺波 单 位 云南人民广播电台
摘要:本文通过由于变换频率引发短波天线驻波上升、阻抗不匹配的问题,探讨短波天线系统
阻抗匹配问题的解决方案; 关键词:短波天线 插入线匹配 短截线匹配 特性阻抗 驻波
1.引言 阻抗匹配是传输线理论中的重要概念。在由信号源、传输线及负载组成的系统中,如果传输线与负载不匹配,传输线上将形成驻波。有了驻波一方面是传输线有效功率降低,另一方面会增加传输线的衰减。如果信号源和传输线不匹配,既会影响信号源的频率和输出功率的稳定性,又使信号源不能给出最大功率、负载又不能得到全部的入射功率,因此传输线一定要匹配。匹配有两种:一种是阻抗匹配,使传输线两端所接的阻抗等于传输线的特性阻抗,从而使线上没有反射波;另一种匹配是功耗匹配,使信号源给出最大功率。本文主要探讨短波天线系统中传输线之间的阻抗匹配问题。 在不匹配的短波天线系统中,传输线上会形成严重的驻波,这对发射系统的大功率传输产 生的不良后果有以下几个方面:1、天线不能从发信机获得最大的有效功率;2、传输线产生天线效应,增大了传输线的损耗,降低了传输线的传输效率;3、在线上电压波腹点易发生跳火现象,破坏绝缘而造成故障;4、增加发信机输出电路的调谐困难,使发信机工作不稳定。 天线系统的失配对接收系统的影响也是很大的,这种失配不仅增加了馈线损耗,更重要的是使传输线产生天线效应,从而引入外界干扰,造成信号的信噪比下降,因此,短波天线系统的匹配是短波通信至关重要的一个问题。
2.天线系统情况概述 我台使用的是北京23所研制的50KW短波发射机,采用了同相水平反射幕天线、馈线系统 主要包括了平衡转换器、天线转换开关、四线主馈传输线,如下图所示: 2
同相水平反射幕天线
75/300欧平衡转换器
天线
转换开关
馈线接口馈线接口
天线引线和主馈线接口四线主馈线变阻线
天馈线系统框图 在我台短波发射频率由原来的6927KHz变换为7210KHz的过程中,发现驻波值出现了明显的增大,发射系统无法调整。分析原因可能为天馈线系统出现了不匹配的问题,通过测量证实了这个问题,以下是测量数据: 七分台7210天线实测记录
天线引下线跳线口 测量频率F(KHz) 7210 输入电阻RI(欧) 195.6 输入电抗XI(欧) -35.4 驻波比S 1.558 回波损耗 13
75/300平衡器与300欧主馈接口,未断开 测量频率F(KHz) 7210 输入电阻RI(欧) 325.2 输入电抗XI(欧) 37.8 驻波比S 1.156 回波损耗 22.7
75/300平衡器与300欧主馈接口,断开 测量频率F(KHz) 7210 输入电阻RI(欧) 283.8 输入电抗XI(欧) -93 驻波比S 1.38 回波损耗 15.7
主馈线尺寸 水平距 300 垂直距 275 线径 6 根数 4 长度
插入线尺寸 水平距 300 垂直距 线径 6 根数 8 长度
从数据中看出,驻波比值偏高,需要进行天馈线匹配调整。 3
3.短波天线的阻抗匹配调整 短波天线的阻抗匹配问题,其基本原理是阻抗匹配的方法是在传输线和终端之间加一匹配网络,要求这个匹配网络由电抗元件构成:损耗尽可能的小,而且通过调节可以对各种终端负载匹配。匹配的原理是产生一种新的反射波来抵消原来的反射波。包括以下几个方面:1、随频率变化的天线输入阻抗与一定的馈线特性阻抗的匹配问题;2、不同特性阻抗馈线间的阻抗变换问题;3、平衡系统与不平衡系统的转换问题。解决这些问题的主要方法,可采用短截线、插入线、指数线、阶梯线或传输线变压器。工程中,根据具体情况可采用不同的方式。 针对我台短波天线系统的实际情况,我们主要考虑采用插入线匹配或者短截线匹配法来调整。 3.1 插入线阻抗匹配法 3.1.1插入线阻抗匹配的原理 如下图所示,在馈线上串入一段特性阻抗与馈线的特性阻抗不相同的传输线,这样,在特性阻抗的跳变位置上将产生反射波,让这个反射波与原天线的反射波在插入线的终端互相抵消,使主传输线呈行波状态,这种匹配的方法叫插入线匹配法。如下图所示:
3.1.2四分之一波长插入线匹配 四分之一波长插入线匹配是指在传输线的电压波节点(或波腹点)插入一段长度为四分之一波长、特性阻抗为w1的传输线,是主传输线调至行波状态。根据无损耗传输线终端负载为任意阻抗时线上的等效输入阻抗的计算公式,可得到插入线终端的等效阻抗Zin:
式中,Zin为插入线终端的等效阻抗;Zl为插入线始端的等效阻抗;Wi为插入线的特性阻抗;ß为相移常数;L为插入线长度。 当插入线长度为L=λ/4时,有βl=2πl/λ,则Zin为: 4
进行四分之一波长插入线匹配时,要合理选择插入点的位置和插入线的特性阻抗w1。根据传输线理论可知,电压波腹点的等效阻抗为W/k;电压波节点的等效阻抗为Wk。分别取这两个传输线上等效阻抗为纯电阻的点作为插入线的始端阻抗Zl,并令插入线终端阻抗Zin=W,即可使主传输线匹配为行波。 如果将插入线始端选择在电压波节点,即Zl=k*W,则插入线的特性阻抗W1为:
如果将插入线始端选择在电压波腹点,即Zl=W/k,则W1为:
因k<1,可以得出从电压波节点插入,插入线特性阻抗W1低于主传输线特性阻抗W;反之,W1高于W;结论:当馈线为高阻抗(二线式600Ω)时,插入线的始端应该选择在电压波节点;如果馈线为低阻抗(四线式300Ω)时,则插入线的始端应选择在电压波腹点。 3.1.3天线输入阻抗作为插入线负载时的线匹配 根据插入线的匹配原理,插入线终端的主传输线上为行波,至天线方向仍有驻波。假如把天线的输入阻抗作为插入线的负载,则有可能是驻波的传输线减至最短。四分之一波长插入线作匹配时,要求插入线始端的负载必须是纯电阻,而天线输入阻抗不是纯电阻,故不能采用四分之一插入线在天线输入点作匹配。
这种情况下我们按照下式计算: 5
式中,W为馈线的特性阻抗,Ra,Xa分别为天线的输入阻抗的电阻部分和电抗部分;λ为工作波长。当根号内为负值时,公式无解,出现这种情况时,就不宜使用这种方法匹配。 推广上述概念,我们把传输线上的任意点都可视为天线的输入点,在该点插入按上式确定的插入线,可使天馈线得到匹配。 3.1.4插入线匹配法解决方案 根据插入线匹配原理,我们通过excel制作了运算表单,如下页表1-1,1-2,1-3所示: 在这3个表中,赋值量部分为输入值,包括:工作频率F(KHz),测得插入参考点的负载电阻RL(欧),测得插入参考点的负载电抗XL(欧),主馈特性阻抗Z0(欧),加粗数据部分为返回值。其中,主馈特性阻抗Z0(欧)值由表2进行计算得到,表1-3对表1-2的值进行了验算,即用已知负载阻抗求算输入阻抗的算式验算其余值均为天线实测记录。
对已知负载复阻抗及已知特性阻抗为Z0的双线传输线进行插入线匹配 赋值量
物理量和意义 计算公式,实测值,说明 数值 工作频率F(KHz) 7210 测得插入参考点的负载电阻RL(欧) 32.6 195.6 测得插入参考点的负载电抗XL(欧) -5.9 -35.4 主馈特性阻抗Z0(欧) 299.2457564
返回量
工作波长λ(米) λ=C/F 41.58009709 实施判据J1 J1=XL^2/(RL-Z0)+RL 183.5092011 请继续 插入线特性阻抗Z01(欧) Z01=(Z0*J1)^(1/2) 234.3381097 实施判据J2 J2=Z01*(Z0-RL)/(Z0*XL) -2.292784227
插入线长度L(米) L=ATAN(J2)*λ/2/pi(),J2>0;L=λ/2-ATAN(J2)*λ/2/pi(),J2<0; 13.1167267 表1-1
表1-2 四线式平衡馈线的特性阻抗计算 赋值量 物理量 计算公式,实测值,说明 数值
水平距离D(毫米) 300 300 垂直距离D1(毫米) 280 280 导线直径d(毫米) 6 6 中间量 斜距S(毫米) S=(D^2+D1^2)^(1/2) 410.3656906
返回量 特性阻抗Z01(欧) Z0=60*LN(2*D*S/(D1*d) 299.2457564 6
表1-3 通过演算,我们得到插入线的长度为13.1167267,插入点-2.292784227,从天线下引端反向
插入。
3.2.短截线和分支线匹配法 3.2.1匹配原理 支节匹配的原理是利用在传输线上并接或串接终端短路的支节线,产生新的反射波抵消原来的反射波,从而达到匹配。 在传输线上选择一适当的位置,如下图所示:
短截线(a) 短截线(b)
用已知负载阻抗求算输入阻抗的算式验算 赋值量
物理量和意义 计算公式,实测值,说明 数值 工作频率F(KHz) 7210 负载电阻RL(欧) 195.6 负载电抗XL(欧) -35.4 插入线特性阻抗Z0(欧) 234.3381097 插入线长度L(米) 13.1167267
返回量 工作波长λ(米) λ=C/F 41.58009709 中间变量T T=TAN(2*pi()*L/λ) -2.292784227 中间变量RU RU=RI 195.6 中间变量XU XU=Z0*T+XI -572.6867218 中间变量RD RD=Z0-XI*T 153.1735481 中间变量XD XD=RI*T -448.4685948 中间变量M M=RD*RD+XD*XD 224586.2163 插入线末端输入电阻RI(欧) RI=(RU*RD+XU*XD)*Z0/M 299.2457564 插入线末端输入电抗XI(欧) XI=(RD*XU-RU*XD)*Z0/M 0
插入线上电压反射系数的模|Γ| |Γ|=(((RL-Z0)^2+Xl^2) /((RL+Z0)^2+XL^2))^(1/2) 0.121644695 插入线上驻波比S S=(1+|Γ|)/(1-|Γ|) 1.276982889