Могу ли я сломать радиоприемное устройство, если оно не подключено?

18

Люди говорят мне, что я не буду использовать свою радиостанцию ​​CB без подключенной антенны, иначе это приведет к повреждению устройства. Это правда и почему?

arminb
источник
5
Действительно, это возможно. При тестировании вы должны использовать передатчик с резистивной нагрузкой. Для допустимого предела мощности CB это не будет дорогостоящим продуктом и может охлаждаться воздухом, но в других случаях это может быть большой резистор, погруженный в емкость с маслом.
Крис Страттон
Раньше мы работали в компании, которая производила радиоприемники и передатчики базовых станций, и в лаборатории нам всегда приходилось использовать большие аттенюаторы и фиктивные нагрузки. Это повредит передатчики - видел, как это произошло.
JPhi1618
Как вы думаете, куда без питания уходит питание при передаче?
Дэвид Шварц
2
@DavidSchwartz Моя идея была: нет антенны, нет тока, который поступает от передатчика. Но, по-видимому, ток течет независимо от подключенной антенны.
Арминб
В старые времена, когда мы сами создавали радиолюбители, я использовал лампочку для фиктивной нагрузки. Яркость света была подтверждением того, что моя установка выдает мощность. Но радио CB не может быть настроено в соответствии с нагрузкой, так что это, вероятно, не вариант для вас.
richard1941

Ответы:

34

Возможно, вы можете сломать некоторые радиопередатчики, эксплуатируя их без подключенной антенны.

Несколько вещей объединяются, чтобы сделать это возможным.

Во-первых, на ВЧ-частотах сложно производить питание, поэтому устройства питания часто бывают довольно хрупкими и работают при своих ограничивающих условиях.

Во-вторых, радиосигналы, проходящие по линии передачи, ведут себя так, как не ожидают большинство неинженеров. Они отражаются от разомкнутой цепи, то есть от разъема без подключенной антенны.

Антенна обеспечивает нагрузку, поглощая энергию, проходящую по линии передачи от силового устройства к антенне. Если эта энергия отражается, то для хорошо согласованного передатчика она может удвоить напряжение, наблюдаемое на передающем устройстве. В зависимости от длины линии, он может альтернативно удвоить ток, что обычно не так плохо. Таким образом, транзистор, который уже близок к его пределам, может быть вытолкнут за их пределы.

Если выходное устройство плохо согласовано, то существует вероятность гораздо более высокого увеличения напряжения.

Обычно передатчик должен быть спроектирован таким образом, чтобы силовое устройство находилось в пределах допустимых значений, чтобы оно не выходило из строя при любой нагрузке, так как взрыв без нагрузки - это не очень хорошее поведение. Но иногда, особенно для недорогих и мощных усилителей, таких как, например, ваш CB-кикер, этого не произойдет, и эта нагрузка нужна для предотвращения отражений.

Neil_UK
источник
2
Хороший ответ - выиграет от описания согласования антенны и КСВН.
Флорис
1
Можно перевести любую отраженную мощность в фиктивную нагрузку, например. с циркулятором. Такие прецизионные устройства недешевы и не будут найдены в потребительском КБ :(
Martin James
5
Я сознательно не углубился в теорию линий электропередачи. Если вы инженер РФ, вам не нужен этот ответ. Я полагаю, что на уровне ОП я достаточно сказал, что это правда, и не нужно отучиться, если вы хотите поднять его на следующий уровень.
Neil_UK
15

Просто чтобы дополнить превосходный ответ Neil_UK и подчеркнуть тот факт, что на РЧ-частотах напряжения и токи не ведут себя так, как те замечательные объекты, которые вы знаете из KCL и KVL.

Вы должны отказаться от законов Кирхгофа и запачкать руки теорией линий электропередачи, где те же понятия напряжения и тока становятся намного более странными!

Другими словами, напряжения и токи ведут себя больше как электромагнитные волны, которые генерируются в передатчике и распространяются вдоль кабеля, пока не достигнут антенны, что «позволяет им излучать в космос».

Отключение антенны похоже на установку кирпичной стены (ну, в действительности, больше похоже на зеркало) перед волной. Питание должно идти куда-то, и открытый конец кабеля не может заставить его излучать эффективно, поэтому он почти полностью отскакивает назад, пока не достигнет конечной стадии передатчика, который не должен поглощать эту мощность (он должен работать как источник ).

Следовательно, как отметил Нейл, если нет защитных устройств для сброса отраженной волны, вся отраженная мощность будет рассеиваться внутри усилителя, который обычно не предназначен для этого. Пуф! (волшебный дым выходит!)

В некотором смысле это похоже на рок-концерт: группа на сцене не оглушена до смерти, потому что огромные громкоговорители направлены на людей, собравшихся перед ними на большом открытом пространстве. Поставьте большую стену прямо перед сценой, и группа будет поражена отраженными звуковыми волнами!

Лоренцо Донати поддерживает Монику
источник
7
Мне действительно нравится аналогия рок-концерта и ментальный образ, который он дает.
Джефф Боуман поддерживает Монику
1
... и если передатчик хорошо спроектирован, но не способен поглощать всю мощность, он, по крайней мере, будет иметь защитные цепи, которые отключают питание при обнаружении отражения, чтобы, надеюсь, ограничить ущерб (и в лучшем случае, полностью предотвратить урон). Тем не менее, это не очень хорошая вещь, чтобы случиться с оборудованием, но лучше, чем сбросить всю эту мощность (в виде напряжения или тока) с неправильной стороны в каскад усилителя мощности RF!
CVn
1
@JeffBowman Мир и любовь, чувак! :-) .... (или также мир и согласованная нагрузка ) :-D
Лоренцо Донати поддерживает Монику