Hvað er V-loftnet?
AV-loftnet er stefnubundið vírloftnet sem er myndað af tveimur leiðandi þáttum sem teygja sig út frá sameiginlegum tengipunkti. Séð ofan frá mynda loftnetsfæturnir tveir skýra V-laga uppbyggingu.
V-loftnetið má líta á sem bætta uppsetningu tveggja langvíra geisla. Með því að velja viðeigandi lengd fótleggsins og innifalið horn getur geislunin sem myndast af vírunum tveimur styrkst í valdar áttir, sem veitir meiri stefnufestu en eitt beint langvíra loftnet.
V-loftnet eru almennt tengd hátíðni samskiptakerfum, sérstaklega á HF sviðinu. Hins vegar er rekstrartíðni þeirra ekki eingöngu ákvörðuð af föstu bandi. Raunveruleg afköst eru háð rafmagnslengd hvers fótar, topphorni, fóðrunaraðferð, uppsetningarhæð, aðstæðum í jörðu niðri og hvort vírendarnir eru opnir eða endalausir.
Uppbygging og starfsháttur
Dæmigerð V-loftnet samanstendur af tveimur löngum vírþáttum sem tengjast jafnvægistengdum fóðrunarpunkti við topp V-sins. Straumarnir í fótunum tveimur eru örvaðir mismunandi, sem þýðir að þeir eru jafnstórir og hafa gagnstæðar augnabliksáttir við fóðrunarpunktinn.
Hver vír framleiðir sitt eigið geislunarmynstur. Þegar loftnetslögun er valin rétt skarast helstu geislunarblöðin sem myndast af fótunum tveimur og sameinast meðfram miðás V-sins. Þessi viðbót við svið eykur geislunarstyrkinn í æskilega átt og bætir stefnu loftnetsins.
Tvær sjónarhorn eru oft notuð þegar lýst er uppbyggingu:
- Hornið á milli loftnetsfóta tveggja er innifalið horn eða topphorn.
- Hornið milli annars fótar og miðássins er helmingur af meðfylgjandi horninu.
Kjörhornið er ekki alhliða fast gildi. Það breytist með rafmagnslengd loftnetsfóta og fyrirhugaðri rekstrartíðni.
V loftnetsbygging með tveimur löngum vírþáttum og topphorni
Ómun og lokuð V loftnet
V-loftnet má almennt skipta í tvær stillingar.
Opið eða ómunandi V-loftnet endurkastar hluta af straumbylgjunni frá endum leiðara sinna. Þessar endurkastanir skapa standandi bylgjur meðfram loftnetsfótunum. Þessi tegund loftnets framleiðir venjulega tvíátta geislunarmynstur, með sterkri geislun í tvær gagnstæðar áttir meðfram loftnetsásnum.
V-laga loftnet notar viðnámsálag á fjær endum víranna tveggja. Álagið dregur úr endurkasti straums og hjálpar til við að viðhalda ferðabylgjuvirkni. Þetta getur bælt geislun í öfuga átt og skapað stefnuríkara endabylgjumynstur.
Loftnetshönnunin býður venjulega upp á samræmdari stefnuvirkni yfir breiðara tíðnisvið, en eitthvað af útvarpsafli dreifist í útvarpsviðnámunum. Loftnetshönnuðurinn verður því að vega og meta kröfur um bandbreidd, stefnuvirkni, skilvirkni og aflstjórnun.
Tíðnisvið og rafmagnslengd
Hefðbundnar V-loftnet eru mikið notaðar á HF-sviðinu frá um það bil 3 til 30 MHz vegna þess að langar bylgjulengdir í þessu bandi gera vírbundnar loftnetsbyggingar hentugar fyrir fastar fjarskiptauppsetningar.
Hins vegar er V-loftnetið skilgreint út frá lögun sinni og rafmagnslengd frekar en einu skyldubundnu tíðnisviði. Hver fótur getur verið hálf bylgjulengd, ein bylgjulengd eða nokkrar bylgjulengdir að lengd, allt eftir því hvaða geislunarmynstur og styrkur þarf að hafa.
Þegar rafmagnslengd fótanna eykst getur stefnuvirkni loftnetsins almennt batnað. Á sama tíma geta fleiri hliðarblöð komið fram og geislunarmynstrið getur orðið næmara fyrir tíðni, uppsetningarhæð, jarðleiðni og byggingarþoli.
Geislunarmynstur og stefnumörkun
Geislunarmynstur V-laga loftnets með ómsveiflu er almennt tvíátta. Reitin sem myndast af vírþáttunum tveimur sameinast og mynda meginloba sem eru nokkurn veginn í takt við miðás V-laga loftnetsins.
Lokaútgeislunarmynstrið er ákvarðað af nokkrum þáttum:
- Lengd hvers loftnetsfótar
- Innifalið horn milli fótanna
- Rekstrartíðni
- Fóðurpunktsimpedansa og samsvörun
- Uppsetningarhæð yfir jörðu
- Þvermál vírs og tap leiðara
- Opin eða lokuð stilling
Að auka lengd fótleggsins getur leitt til meiri stefnu, en það getur einnig skapað sterkari hliðarspóla. Þess vegna ætti ekki að taka tillit til loftnetsstyrks óháð geislabreidd, hliðarspólahæð, fram-til-aftur hlutfalli og impedansafköstum.
Tvíátta geislunarmynstur ómandi V-loftnets
Fóðrun og viðnámssamsvörun
Þar sem V-loftnetið er venjulega með jafnvægðri vírbyggingu er það almennt tengt við jafnvægða sendingarlínu. Ef koaxsnúra er notuð gæti þurft viðeigandi balun eða samsvarandi net til að draga úr sameiginlegum straumi á snúrunni og viðhalda samhverfu geislunarmynstri.
Inntaksimpedans breytist með lengd fótleggsins, topphorni, rekstrartíðni, uppsetningarhæð og nálægum mannvirkjum. Rétt impedansjöfnun er mikilvæg til að draga úr endurkastaðri orku og ná stöðugri kerfisafköstum.
Í hagnýtri loftnetsþróun meta verkfræðingar venjulega afturkaststap, VSWR, geislunarmynstur, ávinning, skautun og skilvirkni áður en þeir ljúka við loftnetslögun.
Kostir V-loftneta
V-loftnetið býður upp á nokkra hagnýta kosti:
- Einföld vírbyggð smíði
- Meiri stefnufesting en stakt langvíraþáttur
- Tiltölulega lágur framleiðslukostnaður
- Hentar fyrir stórar fastar HF uppsetningar
- Sveigjanleg fótleggslengd og hönnun með topphorni
- Fáanlegt í ómsveiflu- og ferðabylgjustillingum
Hönnunartakmarkanir
V-loftnet hafa einnig nokkrar takmarkanir:
- Þeir þurfa töluvert uppsetningarrými við lægri tíðni.
- Ómbylgjuútgáfur geta framleitt sterkar standandi bylgjur.
- Langir loftnetsfætur geta myndað verulegar hliðarblaðir.
- Afköst geta breyst verulega með tíðni.
- Jarðvegsaðstæður og uppsetningarhæð geta haft áhrif á geislunarmynstrið.
- Lokaðar útgáfur fórna einhverri skilvirkni vegna þess að álagið gleypir orku.
Dæmigert forrit
V-loftnet hafa hefðbundið verið notuð í:
- HF punkt-til-punkts útvarpssamskipti
- Sendi- og móttökustöðvar fyrir stuttbylgjur
- Föst fjarskiptatengingar fyrir langar vegalengdir
- Útvarpseftirlits- og merkjamóttökukerfi
- Rannsóknir á fjarskiptum og loftnetsfræðsla
- Tilraunir með stefnubundnum vírloftnetum
- Neyðar- og fjarskiptakerfi fyrir afskekkt svæði
Verkfræðileg þýðing
Þó að nútíma samskiptakerfi noti í auknum mæli samþjappaða fylki, hornloftnet, breiðbandsloftnet og rafeindastýrð loftnetskerfi, þá er V-loftnetið enn mikilvæg fyrirmynd í loftnetskenningum.
Þetta sýnir greinilega hvernig lengd leiðara, straumfasi, loftnetslögun og sviðsuppsetning hafa áhrif á magn og geislunarstefnu. Skilningur á þessum tengslum er mikilvægur þegar rannsakaðar eru flóknari loftnetsbyggingar, þar á meðal fasatengdar fylkingar, breiðbandsmæliloftnet, stefnubundin örbylgjuloftnet og loftnetsprófunarkerfi.
RF MISO þróar loftnets- og örbylgjulausnir fyrir RF prófanir, mælingar, samskipti, ratsjár og kerfissamþættingu. Góð skilningur á grunnbyggingu loftneta hjálpar verkfræðingum að velja viðeigandi vörur og meta lykilþætti eins og magn, skautun, geislabreidd, viðnám og geislunarmynstur.
Til að læra meira um loftnet, vinsamlegast farðu á:
Birtingartími: 10. júlí 2026
