Про инжекцию питания

0 482
+3

Про инжекцию питания 

В радиолюбительской практике не так уж редко возникает задача удаленной передачи электропитания от приемо-передающего оборудования к активным узлам, находящимся близ антенны.

Самый распространенный (но далеко не единственный в принципе) случай бытует у любителей радиомониторинга: это необходимость запитать антенный усилитель, будь то активная КВ-антенна Whip/MiniWhip или широкополосный МШУ, подключенный непосредственно к одной диапазонной, логопериодической, или - через внешний диплексер (благо он обычно не требует высокой термостабильности) - к двум разнодиапазонным УКВ-антеннам.

Вот чтобы не тянуть дополнительный провод питания, используя экран коаксиала как общий проводник, и организовывают инжекцию питающего напряжения непосредственно в центральную жилу коаксиального кабеля.

Зачастую недостаточное понимание физики процесса инжекции (ну грех укорять за это радиолюбителей среди юристов или продакт-менеджеров) приводит к установке развязывающих LC-цепей инжекторов «на глазок», глядя на опубликованные (и, кстати, не всегда проверенные «в железе») примеры схематики. Результат иногда приводит к удивлению: питание инжекцией подано, но где же усиленный сигнал?

Дабы этого избежать, установим минимальные критерии, необходимые для корректного построения цепей инжекции в условиях согласованного тракта:

1. Индуктивное сопротивление Lp на низшей рабочей частоте должно быть минимум в десять раз больше волнового сопротивления коаксиальной линии Rволн.каб;

2. Емкостное сопротивление Ср на низшей рабочей частоте должно быть минимум в десять раз меньше волнового сопротивления коаксиальной линии Rволн.каб;

3. Емкостное сопротивление шунтирующего конденсатора Сш на низшей рабочей частоте лучше ориентировать на порядок 1/50...1/100 от значения, равного:

Uпит. (В) / Iпотр.АУ(мА), выраженного в килоомах (где Iпотр.АУ - ток потребления антенного усилителя).

 

Определим названные критерии в конкретных числах для КВ и УКВ, исходя из усредненного от двух типовых значений волнового сопротивления коаксиальных линий: между 50-ю и 75-ю Омами принимаем значение 60 Ом:

1. Lр для частоты 1,8 МГц должно быть не менее 60 мкГн (вполне оптимально - 100 мкГн);

2. Ср для частоты 1,8 МГц должно быть не менее 15 нФ (вполне оптимально 33...47 нФ);

3. Сш для частоты 1,8 МГц и токе потребления АУ порядка 50 мА при напряжении питания порядка 10 В должно быть не менее 0,22 мкФ (вполне оптимально 0,33...0,47 мкФ).

Теперь то же, но для УКВ, беря в расчет низшую частоту 120 МГц (близ нижней границы авиадиапазона, который так любят радионаблюдатели):

1. Lр для частоты 120 МГц должно быть не менее 1 мкГн (вполне оптимально 2...3 мкГн);

2. Ср для частоты 120 МГц должно быть не менее 240 пФ (вполне оптимально 470...680 пФ);

3. Сш для частоты 120 МГц и токе потребления АУ порядка 100 мА при напряжении питания порядка 5 В (для GaAs-сверхширокополосных МШУ, например, популярного SPF5043Z - это даже чуть завышено) должно быть не менее 1500 пФ (вполне оптимально 3300...4700 пФ).

На УКВ не забываем про использование максимально коротких выводов элементов!

 

Конденсаторы должны быть керамическими (например, тип К10-17Б или его «закордонный» аналог), с характеристикой температурного коэффициента емкости NP0 или X7R.

 

Что касается индуктивностей, то малогабаритные дроссели на 100 мкГн, которые будут хорошо работать на КВ, выпускаются в серии EC-24 (тонкопроводная многослойная обмотка на ферритовом сердечнике). Только не следует забывать о том, что омическое сопротивление дросселя этой серии на 100 мкГн - около 3,5 Ом и максимальный рабочий постоянный ток - около 160 ма, что вкупе дает на пределе токопропусканя падение напряжения около 0,6 В.

Вместо него можно использовать ферритовое кольцо с проницаемостью 1000 и внешним диаметром 12 мм, на которое нужно намотать 40...50 витков тонкого обмоточного провода.

На УКВ «ферритовыми» дросселями лучше не пользоваться, благо их, со значениями 2...3 мкГн без особенных проблем можно изготовить самому, намотав на безиндукционном металлооксидном 2-ваттном резисторе (тип С2-23, МО-200) номиналом 5,1...10 кОм однослойную обмотку из 40 витков (виток к витку) обмоточным проводом диаметром порядка 0,2...0,25 мм и запаяв ее концы на выводы используемого резистора.

 

DIM


Источник | Опубликовал: DIM


и поделитесь с друзьями в соц сетях:


Добавить комментарий

Похожие новости