扼流套是一种窄带巴伦(平衡-非平衡转换器),在u段表现不错。
扼流套用于以同轴电缆作馈线的场合,它的作用是维持同轴电缆芯线和屏蔽网两者的电流平衡。
由电台输出的高频电流,沿同轴电缆的芯线和屏蔽网的内表面向天线方向传输,两路电流大小相等,方向相反,呈平衡态。由于高频电流具有“趋肤效应”,同轴电缆的屏蔽网外表面并无电流流过。但当高频电流传输到天线以后,除了辐射到空间的大部分能量以外,还会有一小部分“漏”向同轴电缆的屏蔽网外表面,并向整条馈线扩散。这样就造成同轴电缆的芯线和屏蔽网两者的电流失去平衡,使馈线的屏蔽网也成了天线辐射器的一部分,恶化了天线的参数,最显著的就是造成驻波系数增大,而且很不容易修正。
为了阻止这种现象,可以在馈线靠近天线的位置加设一个扼流套。
扼流套的长度取1/4波长,它与馈线的屏蔽网构成一个1/4波长、终端短路的传输线。由于该传输线对该波长的信号具有极大阻抗,所以就阻止了高频电流沿馈线的屏蔽网外表面流动,维持了馈线内部的电流平衡。
扼流套原理图:
日常生活中其实也可见到扼流套。下图就是洗涤液瓶子口上的扼流套,用来阻止洗涤液沿瓶子的外表面泄漏。
业余条件下,扼流套结构简单,自制起来加工容易,关键在于掌握好它的长度。这个长度应当是1/4波长,但必须考虑到“缩短系数”的引入。因为在扼流套与馈线屏蔽网的中间夹着电缆的塑料保护套作为电介质,它的化学成分最终决定了设计扼流套要取用的缩短系数。可惜的是,这个缩短系数无论在网上还是电缆厂家的技术文献里都查不到。即便查到了,也是一个粗略的数据,因为不同品牌、不同批次的同轴电缆产品,其高频电气参数仍然会有所不同。
我用“反推法”实测了两种不同品牌的-3同轴电缆制作扼流套的缩短系数。测试过程很简单——先估计一个缩短系数0.8,在438mhz的频率上按这个缩短系数算出扼流套的长度,制作一个扼流套。然后在扼流套的上口接一个简单的检波器,用一个数字电压表测量检波输出的直流电压。拿一部手台当信号源,发射438mhz左右的信号,调整手台距离扼流套的远近,使电压表显示较小的数值(比较小的数值容易看出变化)比如几百毫伏。改变手台的发射频率,可以观察到对应每一个频率,电压表会有不同的数值,不断改变手台的发射频率,找到一个最大的电压数值。记录对应的频率,算出它的1/4波长l。这频率就是这个扼流套的工作频率。用尺量出这个扼流套的长度l,即可求出缩短系数k:k=l/l。
我测的两种-3馈线,一种是609厂的,缩短系数为0.788,另一种不知品牌,特点是双层屏蔽——屏蔽网里边还有一层铝箔。这种同轴电缆的缩短系数是0.746。
根据测得的缩短系数,您就可以做出工作在指定频率上的扼流套了。下图是做好的扼流套,里边是上述第二种电缆,套子是10mm直径的制冷铜管,长度128mm。扼流套工作频率理论值是438.5mhz,实测值是437mhz。