Башни подавления помех (расстройка башен)

Основная задача расстройки состоит не в том, чтобы полностью исключить резонанс, а в том, чтобы минимизировать переизлучение и/или ток в нежелательной структуре. Когда размеры структуры достаточно велики, она может переизлучать и создавать значительные искажения диаграммы направленности, даже если не находится в резонансе.

Рассмотрим, например, насколько эффективно большой нерезонансный экран или сплошной диск отражает сигналы, даже когда он далёк от резонанса.

Мы можем минимизировать переизлучение, заставляя область или области структуры «электрически исчезать». Мы часто называем это «расстройкой», хотя более корректно это называется электрическим захватом или секционированием структуры.

В большинстве структур или башен при расстройке одна из секций настроена таким образом, чтобы представлять собой параллельный резонансный контур.

В секциях A и B протекают противофазные токи. Представьте, что ток течёт вверх в секции A. Затем он должен течь вниз в секции B. Поскольку это замкнутый контур, эти противофазные токи равны и текут в противоположных направлениях на резонансе. В результате излучение от секций A и B взаимно компенсируется. Когда секции A и B находятся в точном резонансе, секции D и C изолированы высоким импедансом. Высокий импеданс обусловлен или связан с большим током, протекающим через конденсатор, и индуктивностью секции A. Когда ток максимален, падение напряжения также максимально.

В результате получается электрическая структура справа, но без секций A и B!

По сути, мы создали ловушку/трап, очень похожую на ловушку/трап в диполе. Как и в диполе-ловушке, ток в ловушке максимален на резонансной частоте ловушки.

ПРИМЕЧАНИЕ: Правильная настройка достигается при МАКСИМАЛЬНОМ токе в секции B, а НЕ при минимальном токе!! Для электрической секции башни и изоляции секций C и D (и минимизации излучения от секции A) секция B должна быть настроена на МАКСИМАЛЬНЫЙ ток!
Когда секция C или D приближается к резонансу, условия настройки меняются. Это происходит, когда секция D заземлена и имеет длину около 1/4 длины или нечетное кратное 1/4 длины, или когда секция C (с установленным на ней оборудованием) находится в саморезонансе при удалении секции A!!

В этом случае вам потребуется либо разделить башню на секции и расстроить C или D с дополнительной расстройкой, либо переместить секции A и B в новую точку, которая (при изоляции) предотвратит резонанс в C и/или D.

Существует несколько общих правил. Следуйте им, чтобы добиться наилучших результатов:

  • Никогда не настраивайте параллельно большую площадь. Уж точно не площадь длиной более 3/16 длины волны.
  • Петля расстройки должна иметь надежное соединение с расстраиваемой конструкцией. Не подключайте расстраивающий провод к отдельному объекту или заземляющему штырю.
  • Мы хотим настроить МАКСИМАЛЬНЫЙ ток в секции B, за исключением случаев, когда это вызовет резонанс в C или D.
  • В зоне расстройки на башне не должно быть никаких электрически больших конструкций или проводов.
  • Провода, проходящие через зону расстройки, должны быть заземлены на башню в верхней и нижней части зоны расстройки или проходить через эту область в центре башни или мачты. Как минимум, экраны кабелей должны быть соединены с башней в верхней и нижней части кабельного канала, а неэкранированные кабели должны быть размещены внутри башни.
  • Настройка довольно узкая. Примерно 5% общей полосы пропускания — это максимум, чего можно ожидать в большинстве случаев, но это сильно варьируется в зависимости от системы, включая расстояние до других затронутых антенн и допустимый уровень искажения диаграммы направленности.

Примечание: удивляет, что кабели часто не заземляются в верхней и нижней части высоких башен, и что неэкранированные контрольные кабели не прокладываются внутри башен. Кабели всегда следует обрабатывать таким образом хотя бы для защиты от молнии!

Размер конденсатора

Невозможно точно предсказать ёмкость и номинальное напряжение конденсатора. Размер зависит от нежелательного уровня мощности, вызывающего расстроенную структуру, электрических характеристик расстроенной структуры и добротности расстроенной секции. При использовании секций на более низких частотах, например 160 м, ёмкость будет довольно и почти с высокой вероятностью определять несколько тысяч пФ для секций длиной около 6 метров. Точное значение будет сильно зависеть от размеров контура между точками A и B.

Напряжение конденсатора обычно невысокое, хотя иногда может быть и высоким. «Пет-коэффициент усиления» контуров A и B влияет на напряжение, как и болезнь возбуждения и напряжения, образуемые импедансами контуров C и D.

Есть калиброванный токоизмерительный клещевой прибор, который не создаёт помех в работе системы. Калиброванный прибор с постоянным усилителем, который измеряет ток от нескольких миллиампер до 3 ампер, в отличие от некалиброванных радиочастотных измерителей, которые обычно продаются. Радиочастотные измерители, в том числе MFJ, на самом деле изменяют импеданс и резонансную систему колебаний, поскольку измерительные преобразователи не имеют некоторых хороших конструкций и не согласованы с электрическими трансформаторами. Не токовые клещи, так как они проводят измерения на ЛЮБОМ внешнем поле и могут дать неверные результаты. Используйте токовый измерительный прибор, подключаемый непосредственно к линии B, или токовые клещи, которые крепятся к линии B с помощью замыкающего сердца трансформатора тока. Используйте измерительный прибор, который НЕ создает помех в работе системы при извлечении!

При отсутствии измерителя силы тока систему можно настроить с помощью измерителя волнового сопротивления, сформировав небольшую одно- или двухвитковую соединительную петлю. В качестве альтернативы можно разорвать петлю в любом месте рядом с конденсатором и последовательно подключить антенну анализатора MFJ-259 или аналогичный прибор. Правильная настройка в помещении минимального сопротивления. Если сопротивление не низкое, возможно, вы недостаточно эффективно расстраиваете.

Многоуровневые антенны или высокие конструкции

При использовании многоуровневых антенн, особенно на достаточно высокой башне, может потребоваться секционирование нескольких точек. Отдельные участки между антеннами могут быть резонансными или казаться электрически длинными.

Если башня или конструкция, или любая часть конструкции или башни становится резонансной, когда участок А настроен на высокое сопротивление, то необходимо переместить участок А или настроить его на какое-либо условие, отличное от максимального тока (резонанса). В этом случае регулировка возможна только двумя способами:

  • Можно установить на конструкции измерительную петлю на 1/10 длины волны или более выше или ниже участка В и настроить её на минимальное напряжение на клеммах.
  • Можно построить график напряженности поля диаграммы направленности и настроить конструкцию на минимальные искажения диаграммы.

Никогда не следует расстраивать область, содержащую большие антенны Yagi или другие электрически большие объекты, такие как длинные проводящие оттяжки, диполи или кабели, выходящие из башни.

W8JI