Прежде всего, давайте развеем представление о том, что антенный тюнер (ATU) хоть как-то корректирует КСВ на линии передачи. Нет, он этого не делает. ATU лишь трансформирует и представляет трансиверу такое сопротивление, которое он в идеале хотел бы видеть, не изменяя при этом сопротивление линии передачи.
В некотором смысле, было бы не совсем неверно полагать, что ATU создает иллюзию для трансивера.
Несмотря на наличие ATU, все несоответствия, стоячие волны, токи и сопротивления, существующие вдоль антенны и линии передачи, остаются неизменными. Как следствие, характеристики и поведение антенной системы, включая её недостатки, продолжают оставаться прежними.
Прежде чем продолжить, перечислим некоторые из наиболее распространенных мифов и совершенно ошибочных представлений, связанных с КСВ, антенной и линией передачи. Вот некоторые из них.
- Достижение низкого КСВ — самый важный фактор при настройке антенны.
- Аттенюатор на стороне трансивера снижает потери из-за КСВ в линии передачи.
- Высокий КСВ в линии передачи — верный признак плохой антенны.
- Высокий КСВ в линии передачи приводит к чрезмерному набору помех и электромагнитным/радиочастотным помехам.
- КСВ в линии снижается, если её длина кратна или составляет часть длины волны (λ).
- Увеличение длины коаксиального кабеля снижает КСВ и повышает эффективность антенны.
Все вышеизложенные утверждения ложны и подлежат безоговорочному опровержению. Давайте углубимся в каждое из них и попробуем поочередно установить истину.
Является ли низкий КСВ самым важным фактором при установке антенны?
Хотя низкий коэффициент стоячей волны (КСВ) в линии передачи всегда приветствуется, и следует прилагать усилия для развертывания антенной системы, которая по своей сути обеспечивала бы максимально возможное согласование импедансов между точкой питания антенны и линией передачи, факт заключается в том, что это не всегда может быть вопросом первостепенной важности.
Степень влияния КСВ во многом зависит от типа используемой линии передачи. В случае линий передачи с очень низкими потерями высокий КСВ редко становится проблемой, в то время как для линий с более высокими потерями высокий КСВ может стать фактором, влияющим на работу.
Например, если линия передачи представляет собой коаксиальный кабель, то на интересующей частоте, особенно в высокочастотных диапазонах, кабель может иметь значительные потери. Потери на единицу длины кабеля на более высоких частотах будут увеличены более высоким КСВ на кабеле. Поэтому, при использовании относительно более «прожорливого» низкостоимостного коаксиального кабеля, безусловно, рекомендуется добиться максимально низкого КСВ.
Это сводит к минимуму дополнительные потери в кабеле, связанные с КСВ, и, как следствие, повышает общую эффективность антенной системы. Однако, пожалуйста, помните, что ни согласующее устройство (ATU) трансивера, ни внешнее согласующее устройство на выходе трансивера не уменьшат КСВ в линии передачи. Как упоминалось ранее, согласующее устройство лишь поможет представить трансиверу благоприятный КСВ, фактически не изменяя его в самой линии передачи.
На иллюстрации наглядно показано, что, даже если на выходе трансивера будет достигнут идеальный КСВ, это может не дать хороших результатов из-за высокого КСВ на основной линии передачи
С другой стороны, если линия передачи представляет собой эффективную линию с низкими потерями, например линию с открытым проводом (Open-wire Line, OWL), которую часто рекомендуют использовать с некоторыми практичными высокочастотными антенными системами, то КСВ линии редко имеет какое-либо значение. Существует множество хорошо зарекомендовавших себя и известных конфигураций антенн, которые отлично работают при высоком КСВ линии передачи. G5RV, Doublet (Double-Zepp), W8JK и т. д. — яркие примеры антенн, использующих OWL и имеющих довольно высокий КСВ на линии. Несмотря на высокий КСВ на линии, эти антенны работают очень хорошо, демонстрируя превосходную эффективность и широкую полосу пропускания.
Снизит ли ATU на трансивере КСВ на линии передачи?
Рискуя повториться, категорически заявляем, что нет. Такой антенно-фидерный узел будет лишь создавать для трансивера идеальный импеданс. Таким образом, антенно-фидерный узел будет в первую очередь служить для создания иллюзии у трансивера, чтобы заставить его выдавать максимальную мощность, на которую он рассчитан. Ни больше ни меньше.
Всегда ли высокий КСВ указывает на плохую антенну?
НЕТ, это не так. Мы уже обсудили некоторые из этих причин выше. Мы также убедились, что только в случае линий передачи с потерями и достаточно большой длиной вопрос о снижении КСВ становится фактором, который стоит учитывать. Для линий с малыми потерями вероятность получения такого преимущества очень мала.
Более того, характеристики антенны не зависят от КСВ линии передачи. Антенна будет работать так, как задумано, независимо от величины КСВ линии. Эффективность излучения антенны не зависит от КСВ линии. Единственное, что может сделать линия передачи с потерями и высоким КСВ, — это рассеять (в виде тепла) часть мощности передатчика до того, как она достигнет антенны. Как следствие, антенна будет получать меньше энергии, как если бы она была подключена к передатчику меньшей мощности. КСВ никак не повлияет на характеристики излучения антенны.
VU2NSB
