Antena yang diselaraskan mengurangkan masalah dan meningkatkan kecekapan

Antena pemancar FM yang diselaraskan dengan betul adalah mustahak agar sistem siaran anda berfungsi dengan baik, namun kurang daripada 25 peratus jurutera menyesuaikan antena FM mereka, berdasarkan pemerhatian saya selama 40 tahun.

Tidak melakukannya boleh meningkatkan multipath, mengurangkan liputan, mempengaruhi kenyaringan dan kualiti audio, meningkatkan SCA crosstalk, mengakibatkan komponen menjadi panas (yang dapat menyebabkan kegagalan sistem antena) dan sejumlah besar gangguan lain.

Mengapa jurutera tidak melakukan ini?

Sering kali mereka tidak menyedari bahawa mereka harus, atau tidak tahu bagaimana melaksanakan tugas tersebut. Ramai juga yang percaya bahawa kerana daya pantulan pemancar mereka rendah, semuanya baik-baik saja; tetapi ini tidak semestinya begitu.

Sebilangan besar, jika tidak kebanyakan, voltan sampel meter daya yang dipantulkan, yang bermaksud bahawa mereka hanya tepat jika sampelnya tepat berada pada titik voltan maksimum (minimum semasa) dalam sistem; jika tidak, mereka akan membaca rendah rendah.

Sebab lain kaedah daya pantulan adalah buruk kerana hanya membaca daya pantulan pada pembawa utama - dan ingat FM bukan hanya pembawa utama; terdapat banyak jalur sisi, jadi pengukuran antena harus disapu ke seluruh saluran FM.

Saya pernah bekerja untuk stesen FM pasar utama yang beroperasi selama lebih dari 20 tahun menggunakan pemancar tiub. Ia menunjukkan daya pantulan sifar pada meternya. Mereka merancang untuk mengganti pemancar dengan unit keadaan pepejal, yang mereka beli dan diuji dengan betul di bawah beban palsu.

Ia berjalan lancar selama setengah hari pada TPO yang diperlukan sebanyak 8,800 watt. Saya telah memberi amaran kepada ketua jurutera bahawa dia harus menyapu antena sebelum memasang pemancar. Ia tidak, dan ketika kami meletakkan pemancar baru ke antena, ia melipat kembali ke 600 watt!

Sapuan antena menunjukkan mengapa: Antena bergema pada frekuensi 2.2 MHz lebih tinggi daripada frekuensi mereka, dan pada frekuensi mereka mengalami kehilangan pulangan yang dinormalisasi –15 dB, bersamaan dengan VSWR sekitar 1.43: 1. Ingat, pemancar tiub lama mereka menunjukkan daya pantulan sifar sepanjang masa ia digunakan. Setelah menala antena di medan (kami mendapat kehilangan kembali normal hingga –28 dB, yang kira-kira bermaksud VSWR 1.08: 1), pemancar baru muncul dengan kekuatan penuh 8,800 watt dan hanya menunjukkan 12 watt yang dipantulkan.

Tetapi kisahnya tidak berakhir di sana. Ketika saya mendengar perjalanan pulang pagi itu, saya mendengar penerbit, di udara dengan DJ, berkata, "Kejuruteraan mesti melakukan sesuatu yang betul - semasa saya memandu, isyarat yang digunakan untuk 'putus' di sini, di sini dan di sini , dan pagi ini tetap jelas! " Stesen ini telah menghasilkan multipath selama 20 tahun; sekarang hilang.

Agar antena FM dapat berfungsi pada tahap yang dirancang, adalah perlu untuk menyesuaikannya dengan kehilangan pulangan normal –25 dB atau lebih baik (menyamai VSWR kira-kira 1.11: 1) di seluruh 200 stesen saluran kHz (jika stesen itu dilesenkan untuk, katakanlah, 100.7 MHz, salurannya berjalan dari 100.6 hingga 100.8 MHz).

Terdapat beberapa cara untuk melakukan ini.

Yang paling mudah adalah menggunakan penganalisis spektrum dan penjana penjejakan. Penjana diatur untuk menyapu saluran, dikalibrasi menjadi litar terbuka dan pintas, dan disambungkan ke saluran penghantaran antena. Ia kemudian akan menunjukkan kehilangan pulangan dalam dB antena.

Kehilangan pulangan secara harfiah adalah tahap daya (dalam dB) yang dipantulkan kembali ke saluran penghantaran dari antena. Sekiranya penjana menghantar 0 dBm ke atas talian dan penganalisis menunjukkan kehilangan pulangan 25 dB, daya yang dikembalikan ke penganalisis adalah –25 dBm.

Ketahuilah bahawa kerana saluran penghantaran juga mengalami kerugian, kehilangan perjalanan pergi dan balik harus ditambahkan ke nombor untuk menentukan kehilangan kembali yang sebenarnya. Inilah yang saya maksudkan dengan kehilangan pulangan yang dinormalisasi.

Rajah 1: Satu ruang antena penterjemah seperti yang dijelaskan dalam teks. Anda menyesuaikannya dengan melonggarkan kacang pada empat lengan, kemudian meluncurkan batang masuk dan keluar di hujung setiap elemen teluk.

Kesopanan ERI Untuk menjelaskan, mari kita anggap bahawa saluran penghantaran mempunyai kerugian 3 dB (50 peratus). Sekiranya penjana penjejakan menghantar 0 dBm, daya yang tiba di antena adalah –3 dBm. Antena kemudian memantulkan daya kembali ke garis bawah, yang sekali lagi dilemahkan oleh 3 dB ketika perjalanannya kembali ke tanah.

Ini bermaksud bahawa kehilangan pulangan –25 dB bermaksud bahawa kehilangan pulangan sebenar antena adalah –19 dB (–25 ditambah 6). Kehilangan garis menjadikan keadaan kelihatan lebih baik seperti sebenarnya. Kerugian pulangan juga dapat digunakan untuk mengukur kehilangan garis yang sebenarnya - cukup buka garis di antena, lihat kehilangan kembali pada pembawa dan bahagi dengan dua (kerana perjalanan pergi balik terlibat).

Saya terlibat baru-baru ini dalam menggantikan antena pada penterjemah FM untuk stesen Philadelphia AM. Antena FM dipasang di atas menara AM. Antena arah yang kami pasang dibuat oleh pembekal antena utama. Ia diselaraskan dengan mengubah panjang elemennya: Melonggarkan kacang dan menggeser batang masuk dan keluar di hujung setiap elemen teluk (lihat Gambar 1).

Ini adalah operasi yang cukup intensif dengan antena dua bay yang kami miliki (lapan jumlah penyesuaian). Antena FM yang lain disetel dengan menggerakkan tali penala bayinya atau dengan menyesuaikan pengubah yang sepadan yang terletak di bahagian bawah antena.

Rajah 2: Petak penganalisis awal antena yang baru dipasang, tetapi belum digunakan.

Rajah 3: Plot yang tidak dinormalisasi setelah penalaan antena di medan.

Rajah 4: Bacaan kehilangan pulangan yang tidak normal setelah isocoupler AM.

Kami mula dengan mengukur kehilangan (perjalanan pergi balik) talian yang pertama dengan antena terputus. Kerugiannya adalah –3.1 dB. Ini memberitahu kami dua perkara: bahawa untuk menormalkan bacaan kami, kami harus menambahkan 3.1 dB pada bacaan yang sebenarnya kami lihat, dan bahawa kehilangan garis satu arah adalah kira-kira 1.5 dB. Kami memerlukan nombor ini untuk menetapkan kuasa pemancar dan juga untuk meletakkan permohonan lesen.

Setelah antena dipasang, kami melakukan pengukuran pertama (belum digunakan). Hasil penganalisis dapat dilihat pada Rajah 2.

Bahagian tengah paparan adalah frekuensi pembawa 105.7 MHz. Pada frekuensi ini, kerugian pulangan adalah –13 dB, tidak begitu baik. Menambah garis garisan 3.1 dB ke dalam ini memberi kita kerugian pulangan yang dinormal kira-kira –10 dB, sepadan dengan VSWR sekitar 1.8: 1. Antena ini seperti yang dibekalkan tidak akan berfungsi dengan baik sama sekali dan mungkin mempunyai daya pantulan 5 hingga 8 watt pada pemancar

Plot yang tidak dinormalisasi setelah penalaan medan antena ditunjukkan pada Gambar. 3. Panjang elemen dipendekkan satu inci. Bacaan normal pada pembawa ialah –36.9 dB. Juga perhatikan bahawa antena sebenarnya disetel sedikit rendah.

Unsur-unsurnya dapat dikurangkan seperempat inci lagi, tetapi hujan mulai turun dan kami ingin mengeluarkan kru dari menara. Ini masih merupakan prestasi yang luar biasa; di saluran FM, kerugian pulangan yang dinormalisasi adalah –26.9 atau lebih baik (sekitar 1.095: 1 VSWR)! Perhatikan juga dua stesen bersebelahan kedua di 105.3 dan 106.1 berhampiran puncak "V".

Rajah 4 menunjukkan bacaan kehilangan pulangan yang tidak normal setelah isocoupler AM. Isocoupler diperlukan untuk memasangkan kuasa FM melintasi penebat asas menara AM "panas" ini. Isocoupler mempunyai kerugian 0.5 dB, jadi kerugian perjalanan pergi balik sekarang berjumlah 4 dB. Ini bermaksud bahawa kerugian pulangan yang dinormalisasi pada pembawa kini –31.5 dB. Di saluran FM adalah –25 dB keadaan terburuk (hujung atas saluran = 105.8 MHz). Ini masih lebih baik daripada 1.11: 1 VSWR). Kami mungkin mempunyai kru menara untuk menyetel antena ke optimum pada masa akan datang.

Bagaimana antena anda diselaraskan?

Cara terbaik adalah dengan mengambil khidmat perunding yang mempunyai peralatan dan pengetahuan yang betul. Banyak perunding tempatan boleh melakukan ini. Sudah tentu, dia mesti hadir semasa orang menara berada di sana. Dalam kes kami, kami juga harus mengukur semula rintangan dasar dan reaktansi menara sokongan AM dan menyesuaikan semula rangkaian penalaan stesen AM agar sepadan dengan pemancar (50 ohm).

Untuk melakukan kedua-duanya, perunding saya menelan belanja sedikit di bawah $ 500 - wang dibelanjakan dengan baik, terutamanya apabila dilunaskan sepanjang masa antena akan digunakan.

Akhirnya, pemancar memaparkan daya hadapan 345 watt dan daya pantulan sifar watt. Laporan isyarat sangat baik - isyarat padat dengan jalur kecil yang sangat sedikit di seluruh bandar, termasuk pusat bandar Philadelphia, dan audio yang hebat (terutamanya bass - ingat bahawa frekuensi rendah menempati lebar jalur paling banyak di FM).

Saya harap artikel ini bermanfaat untuk anda. Tolong, selalu pastikan bahawa anda menyesuaikan antena FM anda.

Awak juga mungkin menyukai:

Bagaimana Buat Kuat Homemade FM Antena

Cara Memisahkan Sinyal FM Dari Antena ke Penerima

Bagaimana untuk membuat reka bentuk antena dipole FM DIY mudah

How untuk Membina Antena Stereo FM Buatan Sendiri

Sekiranya anda ingin membeli pemancar FM / TV untuk perkhidmatan penyiaran, jangan ragu untuk menghubungi kami melalui E-mel: [e-mel dilindungi].

Prev:Pengenalan Teknologi Ultra-Wideband (UWB)

Next:Ada perbezaan pada gelombang modulasi amplitud (AM), modulasi frekuensi (FM)?