Gamma-ottelu palvelee kolminkertainen tarkoitus:

1. Pienikokoisena langana, joka on yhdensuuntainen ja lähellä säteilevän pääelementin kanssa, se kuljettaa vain murto-osan pääelementin virrasta samalla kun se altistetaan samalle sähkökentän voimakkuudelle. . Tämä muuttaa sen antennin tuloimpedanssin tehokkaaksi ylösmuuntajaksi .
2. Se muodostaa myös yhdessä säteilevän pääelementin kanssa suljetun johdon tynkä , lisäämällä induktanssia antennin tuloimpedanssiin. Jos tätä ei tarvita sovittamiseen , lisäinduktanssi voidaan peruuttaa kerrostetulla kondensaattorilla.
3. Ei näy kuvassa, mutta alla olevassa kuvassa: Koaksiaalisen syöttöjohdon vaippa on kytketty säteilevän pääkeskukseen. Kun se on oikein gamma-ottelu toimii myös tasapainotetusta epätasapainona muuntimena tai balun .

Kaikki nämä toiminnot ovat erittäin toivottavia sovittamaan koaksiaalisen syöttöjohdon epätasapainoinen ominaisimpedanssi Yagi-antennin paljon pienempään tasapainotettuun impedanssiin.

Kapasitanssi on selvästi avain

Kapasitanssi on vain yksi osa sitä. Kysymyksesi gamma-ottelu on kolme asiaa:

1. Eräänlainen taitettu dipoli, joka suorittaa impedanssivaiheen
2. Rinnakkainen oikosulkuinen siirtojohdon tynkä, lisäämällä shuntti-induktanssia
3. Sarjakapasitanssi

Vastaava piiri on:

^{simuloi tätä virtapiiriä – Kaavio luotu käyttämällä CircuitLab}

Joten sanotaan, että meillä on antenni, jonka syöttöimpedanssi on $ (15 + j0) \ Omega $. Smith-kaavio , meillä on tämä:

Tavoitteenamme on siirrä piste ympyrän keskelle. Kuinka gamma-ottelu saavuttaa tämän?

tavallaan taitettu dipoli

Ensimmäinen piste on todennäköisesti vaikein ymmärtää. taitettu dipoli , impedanssi on neljä kertaa ordinaari y dipoli, koska antennivirta virtaa dipolin molemmissa jaloissa, mutta vain puolet siitä jalassa, jossa syöttöpiste on. Koska virta puolittuu ja säteilyresistanssi pysyy olennaisesti muuttumattomana, impedanssi nelinkertaistuu.

Harkitse nyt gammasovutusta: sama ehto on olemassa. Osa virrasta virtaa pääantennielementin ja osa gammapalkin läpi, mikä tarjoaa samanlaisen impedanssivaiheen. Itse asiassa, jos siirrät oikosulkuhihnan kokonaan antennin päähän, se on täsmälleen taitettu dipoli.

Tyypillisesti gammaottelu on rakennettu antamaan jopa enemmän kuin 4: 1. impedanssin tehostaminen. Kun gamma-palkki on pienempi kuin pääelementti, gamma-palkki ottaa vielä pienemmän osuuden kokonaisvirrasta. Vielä pienempi virta tarkoittaa suurempaa impedanssimuutosta.

ekvivalentti piiri, gammapalkin koko vaikuttaa siihen, missä L1: n ja L2: n muodostamaa autotransformaattoria käytetään. Tässä on vaikutus Smithin kaavioon:

rinnakkainen oikosulkuinen siirtojohto

Antennielementin suuntaisesti kulkeva gammapalkki tekee kaksoisjohdon lähetyksen rivi . Se ”s oikosulku tynkä ja alle $ \ lambda / 4 $ pitkä, joten se näyttää induktorilta. Oikosulkupalkin sijainti määrittää induktanssin, L1 + L2: n arvo yllä olevassa vastaavassa piirissä.

Jos oikosulkupalkki siirretään aina antennin päähän, niin -hyväksyntä on nolla , eikä sillä ole vaikutusta syöttöpisteen impedanssiin. Kun oikosulku tynnyriä siirretään lähemmäksi syöttöpistettä, se tekee susceptanssista suuremman, ikään kuin L1 + L2 olisi tulossa pienemmiksi induktoreiksi.

Kun rinnakkaisinduktanssi on lisätty, Smith-kaavio näyttää tältä:

a sarjan kapasitanssi

Kondensaattori muodostuu alumiiniputkesta, jonka sisällä on gamma-sauva, eristetty muovilla. Tämä on valinnainen ominaisuus gamma-ottelussa, eikä sitä ole aina läsnä tai määritetty täsmälleen tällä tavalla. Mutta sen avulla voimme tehdä tämän:

Tehtävä suoritettu.

Määriteltyinä C1 ja L1 + L2 muodostavat alennetun L-verkon. Antennia voidaan myös leikata hieman lyhyt, jolloin se tarjoaa jonkin verran kapasitanssia, mutta induktanssin toisella puolella. Tässä tapauksessa saat tehostetun L-verkon.

Koska antenni voidaan myös virittää tarkalleen resonanssiksi (esittää puhtaasti resistiivisen syötepisteen impedanssin), sinun ei tarvitse teknisesti lisätä induktanssia tai kapasitanssi: vain muunnos ensimmäisestä pisteestä riittää ja sinulla voi olla tavallinen taitettu dipoli. Tätä ei kuitenkaan käytännössä usein tehdä, koska impedanssimuutoksen säätäminen vaatii joko gamma-palkin tai antennielementin halkaisijan muuttamista, mikä on hankalaa.

Tapahtuu myös, että gamma-ottelu toimii jonkin verran balunina. Jos se lisää koaksiaalista katsottavaa impedanssia, vastavuoroisuuden myötä se myös vähentää impedanssia sisäänpäin. toinen suunta takaisin koaksiaalin differentiaalimoodiin.Yhteinen-tila jätetään yksin, mutta on nyt suhteellisen suurempi impedanssi.Joten, saattaa olla toivottavampaa astua liikaa ylös ja sitten alaspäin L-verkon kanssa. Siitäkin huolimatta antennille, jolla on suuri suuntaavuus, on vielä jonkin verran lisäyhteyttä mmon-tilan tukahduttaminen voi olla tarpeen: yhdistettynä gamma-vastaavuuteen se voi olla vielä tehokkaampi. G8HQP tarjoaa kattavamman selityksen kaikilla matematiikoilla, jos haluat lisätietoja.

Kommentit

• kuinka hieno selitys, oi katso se ’ s ystäväni phil frostilta … mitä tiedät 🙂

Gammavastaavuus on ongelmallinen. Se sallii varmasti täydellisen impedanssin ottelun, jolla on kaksi vapausastetta, mutta balun-vaikutus on kyseenalainen. Koakselin näyttö on kytketty puoliaallon elementin keskelle. Tämä tarkoittaa, että se on kytketty kahteen avoimeen neljännesaaltojohtimeen. Vapaassa tilassa heillä olisi erittäin suuri impedanssi päissä ja näin ollen impedanssi keskellä olisi hyvin pieni. Tämä tarkoittaa, että koaksiaalinäytön jännite olisi hyvin alhainen, joten signaalia ei lähetetä paljoakaan koaksiaalinäyttöön (tai paljon qrm: ää ei oteta, jos koaksiaalilla on häiriöitä sen ulkopuolella.)

Puoliaallodipoli, jossa kaksi neljännesaaltotankoa syötetään antifaasina, on hyvä säteilijä, jonka Z = vapaan tilan impedanssi (300 ohmia) jaettuna noin 6: lla. Mutta jos niitä syötetään vaiheittain, molemmilta puolilta tuleva säteily peruuntuu ja impedanssi keskellä menee kohti nollaa, kun taas päiden impedanssi tulee hyvin korkeaksi. Keskipisteestä tulee hyvä pohjapiste.

Tosielämässä se on erilainen. Käytännön kokemus: Ystävälläni oli EME-ryhmä, jossa oli useita pitkiä yageja 144 MHz: llä. Heillä kaikilla oli gamma-ottelu, joka eristettiin puomiputkesta. Suorituskykyongelmia oli kuitenkin. Yksinkertainen testi: Ota yksi antenni ja osoita se suoraan taivaalle siten, että heijastin on maanpinnan yläpuolella. Laita kentänvoimakkuusmittari viimeiselle ohjaajalle ja katso lukemaa liikuttamalla kättä koaksiaalia pitkin. Havaittiin suuria vaihteluita, mikä tarkoittaa, että merkittävä virta virtaa koaksiaalinäytöllä. Lisää holkki balun. Tämä tekee näytössä olevan virran merkityksettömäksi. Se oli kauan sitten, mutta kuten muistan, suorituskykyä parannettiin yli 1 dB (EME: ssä on paljon). Selitys on, että fyysinen keskipiste ei ole sähköinen keskipiste. Jos tekisit dipolin kahdesta halkaisijaltaan erilaisesta sauvasta ja syötettäisit ne faasisäteilyllä, se ei peruisi ja siten impedanssi keskipisteessä ei olisi kovin pieni. Paksumman puolen olisi oltava lyhyempi. Gammaottelu tuhoaa patterin symmetrian, joten keskellä on huomattava RF-jännite. Tämä aiheuttaa jonkin verran virran menetystä ja ehkä vielä tärkeämpää johtuvien häiriöiden poimimisen.

Kommentit

• En halua ’ t seuraa logiikkaasi näytön kiinnittämisestä puoliaallon keskelle. Miksi ’ ei kiinnitetä näyttöä dipolin keskelle? Tämä piste on jauhettu, aivan kuten näyttö.
• Näyttö on tietysti liitettävä gamma-ottelulla syötettävän (lähellä) puoliaaltoelementin keskustaan. Ongelmana on, että keskipiste ei ole aivan pitkällä yagilla. Se on kokeellinen tosiasia eikä teoreettinen spekulaatio. Oletettavasti syy on rakenteen assymetria.Asettamalla nykyinen rikastin (balun) kaapelille voidaan estää virtauksia näytöllä. (Vaihtoehtoisesti voisi yhdistää näytön nollajännitepisteeseen elementissä, joka on hieman keskikohdan ulkopuolella.
• En ’ en sano gamma-ottelua on yksin suuri balun – parhaimmillaan se tekee vain 10-kertaiseksi yhteismoodin impedanssin, mikä muuten olisi. Joten olen samaa mieltä havainnostasi, mutta olen ’ m aika kaunis skeptinen selityksestäsi.
• Voit simuloida helposti NEC2: n avulla. Suunnittele tyypillinen 3-elementtinen yagi (jotta jäähdyttimen impedanssi olisi matala, mikä on normaalia yagissa.) Lisää sitten yllä olevan kuvan kaltainen gammasovitus. Sulje johtimella elementin keskipisteeseen ja käytä siellä virta- tai jännitelähdettä. Lisää sitten neljänneaalto, joka on kohtisuorassa dipoliin ja yagin akseliin. Katso virta, jonka simulaatio antaa tälle vuosineljännekselle. Voit siirtää johtoa, kunnes löydät pisteen, jossa johdon virta on nolla. Vaihtoehtoisesti siirrä gamma-ottelu pois keskeltä.
• OK, luulen, että olen alle seistä, mihin pääset. Ehdotan ’ tekevän selvemmäksi ensimmäisessä kappaleessa, että kuvailette sitä, minkä pitäisi tapahtua teoreettisesti – mikä heitti minut silmukkaan.

Harkitse, että minkä tahansa antennielementin impedanssi, joka on lähellä resonanssia, vaihtelee pituudeltaan lähellä nollaa puomissa lähes äärettömään kärjessä. Napauttamalla voit valita haluamasi impedanssin.

Tap-tangossa on induktanssi, ja sarjan kondensaattorin avulla voit neutraloida tämän induktanssin.

Lyhyesti sanottuna gamma-ottelu on kaksi säätöä; hanan sijainti käytetyssä elementissä (joka muuttaa impedanssia) ja muuttuvan kondensaattorin sarjassa hanan induktanssin kanssa (joka virittää reaktanssin). Näillä kahdella säädöllä voit sovittaa minkä tahansa antennin, joka on lähellä resonanssia, mihin tahansa haluamaasi syöttöjohdon impedanssiin. Siksi rakastan gamma-otteluita!

(Olen nähnyt vain yhden antennin, jossa ei ollut kondensaattoria , ja se sopisi vain yhdellä taajuudella. Väärä taajuus, kuten käy ilmi.)

Kommentit

• Mutta oikosulkupalkin siirtäminen ei ’ t saa sinut muuntajan kaltaiseksi impedanssimuutokseksi, kuten sarjaan syötetyn dipolin syöttöpisteen siirtäminen. Pikemminkin se muuttaa shuntin oikosulun pituuden, käytännöllisesti katsoen induktorin, pituuden.
• Luulen myös, että kun näet antennit, joissa on kondensaattorittomat gamma-ottelut, niitä ei ole joko suunniteltu säädettäviksi ollenkaan (sen sijaan valmistettu ennalta määritettyihin mittoihin), tai ne tarjoavat mekanismin elementin pituuden säätämiseksi muuttamalla siten itse elementin kapasitanssia (mikä todennäköisesti on vähän lyhyt, jotta voidaan varmistaa, että se on todella kapasitiivinen)
• kutsu ” oikosulkupalkki ” on antennielementin liikkuva hana. Kyllä, sillä on induktanssi, mutta se on satunnaista ja ei-toivottua sivuvaikutusta. Sarjan kapasitanssia käytetään tämän induktanssin neutraloimiseksi (tuotetaan sarjaviritetty LC-piiri, jolla ei ole reaktanssia).
• Re: kondensaattorittomat gamma-ottelut. Tällä on oikeastaan kiertynyt eräänlainen järki, vaikka kuten sanoin, olen ’ nähnyt vain yhden ja olen ’ m melko varma, että se oli virhe rakennusalalla. Onko sinulla esimerkkejä kaupallisista antenneista ilman kondensaattoreita?
• Jos teet Google-kuvahaun haulla ” yagi ” näet muutaman, vaikka paljon yleisempää on käyttää taitettua dipolia ajettavaan elementtiin, joka on tasapainoinen gamma-ottelu (T-ottelu) oikosulun kanssa palkki / napauta / mitä haluat kutsua sille 0 induktanssiksi. Jos tappi on alle neljännesaallon pitkä (kuten tavallisesti gammaottelussa), se aiheuttaa induktanssin ja tarvitset kapasitanssin jonnekin . Sen ei kuitenkaan ’ tarvitse olla sarjakondensaattori: se voi olla myös lyhennetty antennielementti.

Gammaottelun muunnelma on kytkentäsilmukka-antenni, joka kytkeytyy toisiinsa dipolin keskustaan. Muodostetaan pieni yksisuuntainen silmukka-antenni ja hyvin induktiivisena silmukana syötetään sarjakondensaattori syöttölinjan ja induktorin väliin, josta tulee resonanssi LOW-impedanssilla. (sarjaresonanssisäiliö) Kun tämä on kytketty kiinteään dipolielementtiin, jolla on myös matala keskiimpedanssi, lähes 1: 1 muuntajasuhde kytkeytyy tehokkaasti silmukka-antennista dipolielementtiin. Tämä kuormitus nostaa resonanssisilmukan R-arvon syöttölinjan impedanssiin. Gammavastaavuudella on jonkin verran laatua sarjan resonanssisäiliöpiiristä, joka on kytketty ajettuun elementtiin.Joissakin malleissa osuma ei naputa elementtiä etäisyydelle keskustasta, vaan on silmukka, joka on kytketty vain elementin keskipisteeseen. Tässä mallissa on vain keskinäinen kytkentä, koska suoraa sähköliitäntää ei ole.

Jatkuvalla johtimella toimivalla elementillä , kuten artikkelissa, gamma-ottelu on periaatteessa vaihteleva kondensaattori, jota käytetään virittämään kaikki induktanssit antennin (epätasapainoisesta) syötöstä.

Kuten artikkelissa todetaan, käytetyn elementin keskusta on nollajännitepiste, joten puomi on maadoitettava siellä ja syötettävä koaksian punontapuoli siellä (muista, että RF on vaihtovirta, ei Houkuttimen toisen puolen kiinnittäminen elementin ulkopuolelle luo tietysti impedanssiongelman, mutta ottelu on sitä varten.

Gamma-ottelun suurin haittapuoli on, että se on siellä Yagin puomissa, ilmassa ja siksi mukava säätää. Haluat vain käytä sellaista sovitusjärjestelmää, jossa saadun antennin SWR-kaistanleveys on tarpeeksi laaja. Joten sinun ei tarvitse sotkea sen kanssa, kun antenni on viritetty alun perin.

Voit korvata gamma-ottelun vaihtelevalla kondensaattorilla, jolla on sopiva alue. Tämä on yleistä muuntyyppisissä antenneissa (esim. silmukat), jossa kaistanleveys on kapea ja sinun on muutettava sitä virittäessäsi.

Kommentit

• Gammaosoitteen on sovitettava syöteviiva Tämä on aivan erilainen kuin antennin virittäminen resonanssiksi, mikä on silmukassa yleinen vaihteleva kondensaattori. Katso esimerkiksi kuva Miten silmukka-antenni tehdään HF: lle? , jolla on gammaottelu (syöttölinjan puolella) ja muuttuva kondensaattori (vastapäätä syöttöjohtoa).
• Selvyyden vuoksi on varmasti tapoja sovittaa muuttujan kanssa kondensaattori, mutta vaihtelevan kondensaattorin yleisin käyttö silmukassa on todennäköisesti ei se , joten mielestäni sanamuoto on epäselvä tai harhaanjohtava.
• Lukemalla tämän muutama kuukausi myöhemmin, minä ovat sittemmin tulleet acrosiksi s jotkut muut ihmiset ( kuten W8JI ), jotka kirjoittavat ” gamma-ottelusta ” ikään kuin se ’ olisi vain sarjakondensaattori. Gammaottelussa, jonka tiedän, saattaa olla sarjakondensaattori, mutta siinä on myös aina rinnakkainen oikosulku, ja se on myös taitetun dipolin erityistapaus. Se tekee paljon enemmän kuin vain sarjakondensaattori. Joten ihmettelen, onko olemassa jotakin muuta ” gamma-ottelua ”, josta ihmiset puhuvat?

Teen laillisen rajatehon mag-silmukat gamma-ottelulla eikä kondensaattorilla. Minusta tuntuu, että korkki tekee ottelusta enemmän taajuusriippuvaista ja rajoittaa kykyä käyttää antennia useammalla kuin yhdellä kaistalla. Korkki tekee hienosäätöstä helpompaa.

Olen myös käyttänyt gamma-vastaavuutta pystysuorien pylväiden sovittamiseen korkeintaan 125 jalkaan hyvällä vaikutuksella, vaikka napa olisi tavallista pystysuoraa antennia heikompi korkeus.

Nämä näyttökerrat perustuvat kymmenien erityyppisten antennien sovittamisesta.

Kommentit

• Hei Wayne, tervetuloa osoitteeseen ham.stackexchange.com! BTW viestisi, vaikka se onkin mielenkiintoinen ja mielenkiintoinen, ei ’ vastaa kysymykseen. Sivustossa on kyse kysymyksistä ja vastauksista, toisin kuin foorumityyliset sivustot. Joka tapauksessa ’ olemme iloisia siitä, että ’ olet täällä!