Gustav |
Nové stránky BETA
Hlavní nabídka
Technika & Bastlení
Média
Reklama Google

PDF Tisk Email
-
Napsal uĹživatel Petr, OK1WPN   
Středa, 16 Březen 2011 07:59
SWR
Dnes už si všechno koupíme. Dnes už se nebastlí. Jen ob?as se n?kdo rozpomene a postaví si jen tak pro vlastní pot?šení n?co jednoduchého, t?eba transmatch nebo reflektometr. Reflektometry byly a stále jsou oblíbeným nám?tem pro individuální tv?r?í ?innost, každoro?n? se v radioamatérských ?asopisech objevují nové konstrukce. Je to pochopitelné vzhledem k jejich zdánlivé jednoduch osti a malému množství sou?ástek. Pokud však danou konstrukci chápeme pouze jako stavební návod, kdy sta?í osadit p?edepsané sou?ástky, ne vždy je dílo korunováno plným úsp?chem a konstrukce skon?í v nejspodn?jším šuplíku.
.

Proto jsem se rozhodl pro tento historický exkurs, ve kterém si na p?íkladech vysv?tlíme n?které chyby a jejich p?í?iny. Nevyhneme se ovšem ani trošce šedé, le? doufám straviteln? podané teorie. Nov? p?íchozím pro pou?ení, t?m starším pro osv?žení ochabující pam?ti. Za?neme reflektometry pro VKV a postupn? p?ejdeme až na KV.

VKV reflektometry

Snad nejvyda?en?jší vysv?tlení funkce reflektometr? jsem nalezl v literatu?e [1]. Pokud mne pam?? neklame, obdobn? to p?ed mnoha lety vysv?tloval Jindra OK1VR, naposledy v dob? relativn? nedávné v CB reportu [2]. Nejd?íve si zopakujeme, jak vzniká odraz na vedení.

Pokud je vf výkon p?ivád?n na vstup napájecího p?enosového vedení správn? zakon?eného na jeho vzdáleném konci, ší?í se tento výkon podél vedení postupnou vlnou ve své nap??ové i proudové složce (P = U. I) a je zcela absorbován zát?ží na vzdáleném konci vedení. To p?edstavuje ideální stav pro p?enos výkonu z vysíla?e do anténního systému. Takový stav je z?ídka, jestli v?bec n?kdy dosažitelný vzhledem k nemožnosti realizovat p?enosové vedení s absolutn? p?izp?sobenou zát?ží. V praxi je možné pouze ukon?ení vedení anténou nebo zát?ží blížící se ideálním podmínkám. Za t?chto okolností je ur?itá ?ást výkonu odrážena v tomto chybném zakon?ení a je vedením ší?ena zp?t v opa?ném sm?ru, kde je bu? absorbována nebo znovu odražena v generátoru podle toho, je-li generátor ukon?en správnou nebo chybnou impedancí. ?ást výkonu odražená od antény nebo chybného ukon?ení je p?ímo úm?rná velikosti nep?izp?sobení vedení. Proto m?žeme hodnotu nep?izp?sobení na vedení vyjád?it jako pom?r postupujícího a odraženého výkonu neboli PSV (pom?r stojatých vln) ?i v angli?tin? SWR (standing wave ratio), jak je znázorn?no na obr.1.

V obrázcích i textu budeme nadále používat zažitou anglickou symboliku. Písmenem "f" = forward (dop?edu) budeme ozna?ovat postupující sm?r, písmenem "r" = reflected (odražený) ozna?íme zp?tný sm?r.

Pokud swr = S , pak ?initel odraženého nap?tí K je dán jako

S - 1

K = S + 1 ( 1)


Bude-li tedy p?ístroj (reflektometr) konstruován tak, že bude vyhodnocovat odpovídající rozdíl postupujícího a odraženého výkonu, pak m?že být použit p?ímo k m??ení PSV (SWR). V decibelech lze tento pom?r vyjád?it jako

M = 20log 1/K. (2)

Vložíme-li vodi? (vazební smy?ku), jehož délka je kratší v porovnání s délkou vlny do prostoru elektromagnetického pole paraleln? s vodi?em p?enášejícím výkon, pak se ?ást tohoto výkonu bude indukovat do této smy?ky. Velikost této indukované ?ásti výkonu je p?ímo úm?rná k velikosti postupného i odraženého výkonu na hlavním vedení. Vazební smy?ka se v angli?tin? ozna?uje výstižn? též jako sampler = vzorkova?, protože skute?n? odebírá vzorek postupujícího i odraženého výkonu. Uspo?ádání hlavního vedení a vazební smy?ky m?že být též považováno za Maxwell?v m?stek , jehož ramena p?edstavují reaktance rozložené kapacity C a vzájemné induk?nosti L vazební smy?ky, kde ú?innou zát?ží m?stku je r (obr.2).

Obr. 2a: Maxwell?v m?stek Obr. 2b: Komponenty m?stku

Pokud tedy je m?stek je ú?inn? vyvážen na všech kmito?tech. Tento matematický vztah, ozna?ovaný n?kdy též jako podmínka balance je pro správnou funkci reflektometru klí?ový a je obdobný vztahu pro ur?ení charakteristické impedance vedení Z2 = L/C. Výkon z generátoru G se projeví v zát?ži r, avšak úm?rn? k zát?ži x p?edstavované detektorem. Pokud je tedy dvojice vedlejších vazebních smy?ek navázána k hlavnímu vedení p?enášejícímu výkon a p?íslušn? zakon?ena na opa?ných koncích, lze z nich odebírat vzorek postupného i odraženého výkonu úm?rného výkonu v hlavním vedení.

Toto je vlastní princip reflektometru (obr. 3a, 3b).

P?esnost daného p?ístroje závisí tedy na správném zakon?ení vazebních smy?ek. Jakékoli nep?izp?sobení zde má za následek, že vzorek nap?tí z postupujícího i odraženého výkonu nebude úm?rný pom?r?m na hlavním vedení. Tento výkonový parametr je ozna?ován termínem sm?rovost reflektometru, a je ur?en jako pom?r nap?tí vzniklého na vazební smy?ce za podmínky správného zakon?ení p?ístroje, k nap?tí na této smy?ce, když je p?ístroj reverzován. Sm?rovost se obvykle vyjad?uje jako pom?r t?chto nap?tí v dB.

Provedení reflektometr?

P?ed kone?nou realizací je nutné se zamyslet nad n?kolika ná?rtky samotného vzhledu p?ístroje. D?íve již bylo uvedeno, jak dvojice nap?tí Uf a Ur m?že být získána úm?rn? ke složkám p?íslušného postupujícího ?i odraženého výkonu. Nicmén? tato nap?tí jsou stále vysokofrekven?ní a je nutné p?em?nit je na stejnosm?rná, aby je bylo možno využít pro výchylku konven?ního ru?kového m??idla.

Pokud nap?tí vytvo?ené postupnou vlnou Uf odpovídá plné výchylce dc m??idla, pak m?že být analogicky indikováno i odražené nap?tí Ur a p?íslušné m??idlo ocejchováno p?ímo v hodnotách SWR. Mezi dvojicí vazebních smy?ek by pak nem?l být p?i zam??ování vstupu a výstupu hlavního vedení žádný rozdíl a ru?ka dc m??idla momentáln? indikujícího odražené nap?tí by m?la z?stat na po?átku stupnice.Tato kalibrace je platná nezávisle na aktuáln? p?enášeném výkonu v p?ípad?, že je reflektometr nastaven na plnou výchylku m??idla v daném sm?ru.

V praxi je snazší uspo?ádání se dv?ma identickými vazebními smy?kami, v tom p?ípad? se kalibrace m??idla stává jednoduchou otázkou pom?ru nap?tí na detek?ních diodách.

V tomto míst? je podstatn? ovlivn?na mez citlivosti p?ístroje pro nízké hodnoty swr. Nicmén? za p?edpokladu, že pom?r vazby smy?ky na hlavní vedení m?že být n?jak definován, je možné zlepšit celkovou citlivost pro daný výkon a upravit citlivost m??idla zv?tšením stupn? vazby na vazební smy?ce vzorkující zp?tný odraz oproti smy?ce m??ící postupující výkon a tak dosáhnout okamžitého zlepšení o x decibel? u nejnižšího swr, které pak lze ješt? p?i dané výchylce m??idla ode?ítat (obr.4).

Musíme mít ovšem na pam?ti, že vazební smy?ka umíst?ná v daném bod? p?íliš blízko vnit?nímu vodi?i deformuje elektromagnetické pole uvnit? hlavního vedení a m?že zp?sobit efektivní zm?nu jeho Z0. Z toho d?vodu vnáší takto t?sná vazba do m??ení sama o sob? ur?itou neodmyslitelnou chybu. Všeobecn? by vazba nem?la být t?sn?jší než cca 30dB pro udržení základního sou?initele odrazu mén? než 3 až 4 procenta.

Pokud hlavní vedení p?enáší amplitudov? modulovaný signál (a? už SSB nebo klasickou A3), pak vzorek nap?tí z dop?edné i zp?tné smy?ky bude též amplitudov? modulován se stejnou hloubkou modulace. Pokud toto elektrické nap?tí již bylo usm?rn?né a nastavené pro plnou výchylku indika?ního m??idlo, lze tento usm?rn?ný (nebo detekovaný) signál ješt? jednou usm?rnit a dc nap?tí takto získané bude pak úm?rné nízkofrekven?ní modula?ní obálce nosné vlny. Nap?tí pak m?že být využito pro výchylku m??idla ocejchovaného p?ímo v procentech modulace. Toto cejchování bude rovn?ž nezávislé na p?enášeném výkonu, pokud bylo m??idlo nastaveno pro plnou výchylku ru?ky indikovaného vzorku nosné. Klasická A3 se dnes již nepoužívá, ale když n?kdo pot?ebuje využívat reflektometr p?i SSB i jako indikátor modulace, lze jen doporu?it aktivní detektor špi?ek (OK2KKW).

Za?azení reflektometru do p?enosového vedení vyžaduje použití konektor?, což má za následek nespojitost hlavního vedení na jeho obou koncích vzhledem k náhlému p?echodu z pom?rn? velkého pr?m?ru vnit?ního vodi?e hlavního vedení na vnit?ní vodi? souosého konektoru. Pr?m?r st?edního vodi?e hlavního vedení zárove? musí odpovídat požadavku zachování lineární charakteristické impedance v širokém rozsahu a taktéž poskytnout dostate?ný prostor pro umíst?ní vazebních smy?ek. Tato nespojitost je z?ejmá z pravoúhlého schodovitého uspo?ádání viz obr.5. Zde m?že optimalizace rozm?r? umožnit minimální odraz p?i dané charakteristické impedanci. Pro kruhová vedení platí obecný vzorec Zo = 138log s/d stejn? jako Zo = 138log S/D. Bohužel neexistuje žádný jednoduchý aritmetický vzorec vyjad?ující závislost délky A k ostatním daným mechanickým rozm?r?m. Pro úplnost je ješt? vhodné dodat, že u vzdušného koaxiálního kruhového vedení je pro impedanci 50ohm? pom?r velkého a malého pr?m?ru S/D = 2,3 a pro impedanci 75ohm? pak 3,5. M?žete si to rychle p?epo?ítat na kalkula?ce.

Typické p?íklady reflektometr?

D?vodem k napsání tohoto ?lánku bylo rozhodnutí mého p?ítele M. postavit si reflektometr podle vtipné konstrukce Jendy OK1TIC, publikované v [3]. Když jsem ale vid?l, jak si kamarád nasazuje p?es sebe už druhé brýle a hledá hodiná?skou lupu, ?ekl jsem si, že tudy cesta od ur?itého v?ku již nevede. Bylo tedy t?eba podívat se po starších konstrukcích, viditelných pouhým okem. Ostatn? pro? ne, konstrukce OK1TIC není nic jiného než historický Mickeymatch, který je popsán nap?. v Rothammelovi [4]. Ve zmín?né knize je uvedena jeho p?vodní forma z koaxiálního kabelu, který má pod opletením provle?en pomocný tenký isolovaný vodi?. I když toto provedení z dnešního hlediska m?žeme považovat pouze za primitivní indikátor, jde o základní tvar vyváženého m?stku. V Rothammelovi je sice nakreslen v p?vodním ohnutém kruhovém tvaru, my si ho pro naši pot?ebu p?ekreslíme jako narovnaný viz obr.6.

V amatérské obci ?asto p?etrvává mylný názor, že zakon?ovací odpory smy?ek musí být bezpodmíne?n? 50 nebo 75 ohm?. Není to pravda, obecn? mohou být v rozsahu asi 30 až 150 ohm?. Záleží na jejich délce, pr?m?ru a vzdálenosti od hlavního vedení obr.3. D?ležité je, aby uspo?ádání p?i balancování spl?ovalo rovnici (3). Ostatn?, OK1VR uvádí na p?íkladu reflektometru zakon?ovací odpory 110 ohm? [2]. Jedinou výjimkou, kdy zakon?ovací odpor má být stejný jako charakteristická impedance Zo, je sm?rové ?tvrtvlnné vedení použité jako slu?ova? signál? v TV technice obr.7. Takový TV slu?ova? se kdysi skute?n? vyráb?l ze speciálního kabelu VFKP 550, ze kterého se daly zhotovit docela obstojné Mickeymatche pro 75ohm? [5].

M?stky typu Mickeymatch (Monimatch atd.) se též velmi ?asto používají ve variant? dle obr.3 se dv?ma smy?kami uspo?ádanými kolem hlavního vedení obr.8. V dalším textu se budeme v?novat praktickým ukázkám a zajímavostem kolem nich.

P?íklad 1: Reflektometr na plošném spoji

Pro toto provedení jsme se s mým kamarádem rozhodli z následujících d?vod?: postavil jsem ho v n?kolika exemplá?ích už n?kdy kolem r.1980 a v archivu jsem ješt? našel p?vodní pr?svitku, dále toto provedení je vhodné pro ob? pásma 144 i 432 MHz, obvyklá ve dnes nejrozší?en?jších multiband transceivrech do 100W. I velikost je ješt? p?ijatelná. P?vodní konstrukce byla popsána v již zmín?ném pramenu [1] a je na obr.9. Na první pohled zcela triviální - osadíme sou?ástky a je to. Hlavn? rezistory musí být bezinduk?ní, jak si pamatujeme z mnoha doporu?ení. Ale ouha! Reflektometr nebyl dokonale vybalancován ani na pásmu 144 MHz, natož na obou pásmech najednou. Nuže první krok: nahradíme zakon?ovací rezistory smy?ek miniaturními trimry. Te? už to jde vybalancovat alespo? na 144 MHz, ale ješt? by to malinko cht?lo. Dáme tedy paraleln? k odporovým trimr?m ješt? kapacitní do 5pF. Te? už je vybalancování dokonalé, ale jen na dolním pásmu, trimry po zm??ení mají odpor cca 110 Ohm?.

Jak to, vždy? to p?ed 40 lety šlo bez problém?? Ach ta pam?? - tehdy se to d?lalo na impedanci 75 Ohm?. To potvrdil i rychlý pohled na desku - ší?ka stripline pásku w pro hlavní vedení je n?jak malá. Rychlý p?epo?et to potvrdil: u materiálu FR4 tlouš?ky 1,5 mm opravdu odpovídá ší?ka pásku w = 1,25 mm, jak je na pr?svitce obr.9, impedanci 75 Ohm. Co s tím, pr?svitku je škoda vyhodit. Zkusíme tedy p?epo?ítat stripline 1,25 mm na FR4 tlouš?ky 0,8mm. Nu to již je skoro p?esn? 50 Ohm?. Na této desce již bylo možné vybalancovat reflektometr pro ob? požadovaná pásma. Ale ani v tomto p?ípad? trimry po zm??ení nemají 50, ale cca 70 ohm?. Na tomto míst? je t?eba si ješt? položit otázku: musí být zakon?ovací rezistory smy?ek opravdu bezpodmíne?n? bezinduk?ní, jak máme zafixováno v obecném pov?domí? By? se to zdá podivné, tak opravdu nemusí, zvlášt? v uvedeném p?íkladu pouze pro 144 a 432 MHz. Parazitní induk?nost použitých rezistor? je totiž p?edevším u nízkých hodnot nepatrná, záleží na tom, je-li v odporové vrstv? vytvo?ena spirálová drážka. Tato nepatrná parazitní induk?nost se pak s?ítá v sérii s vlastní induk?ností vazební smy?ky a lze ji vykompenzovat paralelními kapacitami. Ty vychází v uvedeném p?ípad? na 2 - 3pF a lze je snadno nahradit zkroucenými izolovanými drátky, jak se to kdysi d?lalo. Kapacitních trimr? je pro tuto jednorázovou kompenzaci škoda. Balancování a kompenzaci je vhodné provést na vyšším pásmu 432 MHz, na spodním pásmu se to poddá. Velice d?ležité je "nenabourat" si impedanci hlavního vedení již v zárodku o víc než 3 - 4%, jak bylo uvedeno výše, dodržet zásady UHF montáže s co nejkratšími spoji a použít dnes již b?žn? dostupné konektory s definovanou impedancí 50 ohm?, a? již BNC nebo N. ?ertík je v detailu, pravil kníže.

Na obr.9 je vyobrazeno ješt? p?vodní provedení z [1]. Jak bylo uvedeno výše, hodnoty rezistor? mohou být zcela jiné. Jako detektory poslouží stejn? dob?e diody ?ady GA. Vhodné mechanické uspo?ádání je znázorn?no na obr.10. D?vod je jednoduchý: vyjdou co nejkratší spoje od desky ke konektor?m. Takto jsou p?evážn? provedeny levné komer?ní reflektometry.

P?íklad 2: Precizní reflektometr do 2,4 GHz.

Také tento reflektometr byl uveden v [1]. I když jen velmi málo amatér? jej bude schopno realizovat vzhledem k nezbytnému dílenskému vybavení, p?esto jej uvádím na obr.11.

Až dosud jsme se v úvahách zabývali výlu?n? zp?tnou smy?kou snímající odraženou vlnu SWR. Jak již bylo výše uvedeno, podmínka balance v rovnici (3) je z ryze matematického hlediska kmito?tov? nezávislá, protože skute?n? neobsahuje žádný výraz pro kmito?et. To je pravda ovšem jen teoreticky, protože zvlášt? u velmi vysokých kmito?t? se již projeví vliv parazitních kapacit a induk?ností i u zp?tné smy?ky. V dalším se budeme v?novat dop?edné smy?ce snímající postupující výkon. Zde na chvíli odbo?íme k vynikající práci OK1AYY uvedené v [6], která je sice zam??ena na širokopásmové KV reflektometry, ale v?tšina jejích záv?r? má obecnou platnost a budu se na n? v dalším textu ?asto odvolávat. Pro širokopásmové aplikace se všeobecn? uvádí tzv. "pravidlo ?ty?násobku", kdy reaktance vinutí XL pro nejnižší kmito?et má být ?ty?násobná oproti zát?ži (obvykle 50 Ohm). V p?ípad? reflektometr?, u kterých chceme p?eci jen s ur?itou p?esností m??it postupující výkon, pak platí pravidlo deseti až dvacetinásobku. ?asto se pak v této souvislosti pro nejvyšší kmito?et uvádí pro délku vinutí pravidlo 0,1 lambda. Co platí pro KV reflektometry, platí analogicky i pro VHF a UHF kmito?ty. To je d?vod, pro? je u reflektometru na obr.11 použita smy?ka délky pouze 20mm, která též celkem odpovídá zakon?ovacímu rezistoru 50 ohm?. Navíc si povšimn?me, že smy?ka není zhotovena z drátu kruhového pr??ezu, ale z plochého pásku. To znamená oproti kulatému vodi?i zmenšení induk?nosti L, ale i zvýšení kapacity C ve vzorci (3) pro podmínku balance, tím se podstatn? sníží pom?r L/C v tomto vzorci a samoz?ejm? i jeho druhá odmocnina, takže zat?žovací rezistor r m?že klidn? dosáhnout hodnoty 50 ohm?. Protože zmín?ná konstrukce je ur?ena pro vysoké kmito?ty, je již na míst? použití pokud možno bezinduk?ního rezistoru. Samoz?ejm? u VHF a UHF reflektometr? se cejchování m??idla pro postupující výkon u jednotlivých pásem liší a je nutno použít p?epína?. Naopak zp?tná smy?ka je, jak již bylo ?e?eno, do zna?né míry kmito?tov? nezávislá. Balancování této smy?ky se u reflektometru na obr.11 provádí tak, že vývod rezistoru u písmene R ponecháme delší a p?i nah?ívání tohoto pájecího bodu postupn? p?ibližujeme ?i oddalujeme smy?ku od hlavního vedení. Balancování je u páskových smy?ek velice ostré, ale i dob?e nastavitelné. Dokonce natolik, že po nah?átí a op?tném zchladnutí p?íslušného rezistoru se balance nemusí vrátit p?esn? zp?t do nulové polohy. Proto je vhodné použít pájku s co nejnižší tavicí teplotou a pájet velice rychle, aby se rezistor zbyte?n? nep?eh?ál.

Jak již bylo výše ?e?eno, do konstrukce je možné se pustit pouze s náro?ným strojním vybavením a uvedl jsem ji hlavn? kv?li vysv?tlení vlivu tvaru vazebních smy?ek. Problémem u konstrukcí s kruhovým pr??ezem je dodržení vypo?ítaného pom?ru D/d pro požadovanou impedanci 50 ohm?. Proto se ?asto setkáváme s tím, že vn?jší pláš? hlavního vedení má ?tvercový pr??ez. Pro ten platí

Zo = 138 log 1,08 D/d

Snadn?ji totiž ohneme vn?jší pláš? s vypo?ítanými rozm?ry podle daného pr?m?ru vnit?ního vodi?e z plechu, než najdeme odpovídají kruhové pr?m?ry. P?íklad takové konstrukce najdeme v [7]. V nedávné dob? popsal krabi?ku zhotovenou z oboustranného cuprextitu na svých stránkách Martin OK1UGA. I zde se m?žeme pokusit o nahrazení vazebních smy?ek plochými pásky ( t?eba kontaktní péra z relé), p?ípadn? laborovat s hodnotou zakon?ovacích rezistor? jako u reflektometru na plošném spoji. Prost? podmínka balance (3) musí být v každém p?ípad? dodržena. D?razn? však varuji p?ed použitím "radarových patronek" typu 33NQ52 a pod, uvedených v originálním pramenu. Ty jsou použitelné pouze pro velmi malé výkony, jakmile se na smy?ce naindukuje nap?tí v?tší než cca 3V, m??idla se zblázní. Proto p?kn? pokorn? zp?t ke germaniu nebo k Schotky diodám se sériovým odporem. Ostatn? na náhradu Ge diod Schotkyho se sériovým rezistorem upozor?uje i již zmín?ná práce OK1AYY [6]. Jde o zachování "dynamického odporu detektoru" a nyní se podívejme zp?t na obr.2a, kde je znázorn?n v jednom rameni Maxwellova m?stku detektor vyte?kovan?. On totiž skute?n? není galvanicky spojen s hlavním vedením, p?esto musí mít pro dokonalé vyvážení všech ?ty? ramen m?stku hodnotu p?ibližující se co nejvíce zát?ži Ro 50 ohm?.

P?íklad 3: Reflektometr z topená?ských fitink? - Waterpipe.

Tento reflektometr, publikovaný v r. 1972 v QST, uvedený též v ARRL Antenabooku a svého ?asu v buletinu ?AV Martinem OK1RR, je p?íkladem oblíbené konstrukce pro VHF a je vhodné jej vestav?t p?ímo na výstup PA v?tších výkon? kolem 1kW. Výrobn? je pom?rn? jednoduchý, levné m?d?né topená?ské fitinky jsou b?žn? dostupné v Baumaxu atd. Problém nebývá ani s výb?rem vnit?ního a vn?jšího pr?m?ru vodi?? u hlavního vedení a dodržením impedance 50 ohm?, vždy se n?jaké ty?ky nebo trubi?ky pro pom?r D/d = 2,3 najdou. Níže uvedený obr.12 je dostate?n? názorný. ?tená??m se omlouvám, že jsem použil p?eskanovaný originální obrázek, ve skute?nosti to vyjde s našimi rovnými fitinky bez r?zných zapušt?ní daleko jednodušší. Tento reflektometr se d?lá oby?ejn? dvojitý, s detek?ní sondou pro postupující i odražený výkon. Nastavení sond a jejich citlivosti a vybalancování je velice jednoduché, prostým zasouváním a natá?ením s následným zajišt?ním areta?ním šroubkem. Na co ale chci upozornit je provedení vazebních smy?ek op?t z pásk? jako u výše uvedených konstrukcí. V originálním pramenu mají pásky ší?ku 4,75 mm a navíc se udává výška jejich vysunutí z trubi?ky sondy. Pro výkony do 200 W jsou to 4 mm, pro výkony okolo 1 kW pak 2,5 mm. Po pravd? ?e?eno na tom zas až tolik nezáleží, zmi?uji to pouze proto, že se p?vodní autor W1SL zcela evidentn? shlédl v mechanickém provedení sond nejoblíben?jšího reflektometru všech dob Bird - 43 a snažil se jej levn? napodobit. Zapojení detek?ních sond je na obr.13. Fitinky je nejlépe pájet pomocí menšího plynového ho?áku nebo na sporáku.

P?íklad 4: Populární reflektometr Bird - 43.

Tento reflektometr doprovází celé generace radioamatér? i profesionál? od r.1950 a dodnes se vyrábí, údajn? i v ?ín?. Pr?chozí hlavní vedení, velmi precizn? a robustn? provedené, je umíst?no v jednotné sk?í?ce s m??idlem, na jehož stupnici jsou vyzna?eny zpravidla 3 rozsahy výkonu 25, 50 a 100, s kvadratickým pr?b?hem ve Wattech. To u základní varianty. Detek?ní hlavice, v bastlí?ském žargonu nazývané též špunty nebo soudky, se vyrábí v bohatém sortimentu pro nejr?zn?jší výkony a kmito?tové rozsahy, dokonce i pro KV. Sm?r postupujícího nebo odraženého výkonu ozna?uje šipka na ?ele špuntu. Protože cejchování stupnice je p?edem dané, musí jednotlivé špunty svými mechanickými rozm?ry, vzdáleností smy?ky od hlavního vedení a jejím provedením v?etn? hodnot sou?ástek a nezbytné kompenzace odpovídat dekadickým násobk?m 3 základních stupnic. To vyžaduje zna?nou p?esnost a nezbytný podíl ru?ní práce p?i dojustování, proto jsou i špunty relativn? drahé. Ostatn? sta?í napsat do Googlu Bird-43 a uvidíte sami. Velice zajímavé je i vnit?ní provedení špuntu. Pokud opatrn? sundáme bílou teflonovou krytku nap?. u špuntu 50 W (pro rozsah 100 až 250 MHz), uvidíme vnit?ní provedení smy?ky siln? p?ipomínající detek?ní sondu na obr. 12. Ano, i zde je smy?ka provedena z plochého pásku. Tím se stejn? jako u výše uvedených konstrukcí snižuje velikost zakon?ovacího odporu smy?ky a do jisté míry vzroste i její širokopásmovost. Stupnice Birdu jsou nelineární kvadratické, stupnice p?ímo udávající SWR chybí. SWR se proto po?ítá podle vztahu

U p?vodních Bird? je tento p?epo?et udáván v p?iložených grafech v manuálu, který je i dnes možno stáhnout na internetu. Záleží samoz?ejm? na tom, do jaké míry p?esnost SWR opravdu vyžadujeme, nebo zda používáme p?ístroj pouze pro indikaci. Pro stupnice m??ení výkonu udává výrobce opravdu pozoruhodnou p?esnost +/- 5%, pro b?žná m??ení naprosto dosta?ující. Samoz?ejm? nyní již existují daleko modern?jší p?ístroje, ty jsou však pro amatéry opravdu cenov? nedostupné. Proto sláva modelu Bird - 43!

P?íklad 5: Odbo?nice Kathrein

Tyto odbo?nice ze starých základnových stanic GSM bývají k sehnání na radioamatérských setkáních. Jsou to vlastn? hotové reflektometry s dop?ednou i zp?tnou vazební smy?kou, konektory 7/16 palce, mechanicky provedené s pé?í švýcarského hodiná?e. Pro montហna výstup PA jsou ideální. Zakon?ovací odpory smy?ek jsou jakési miniaturní "pilulky" s p?esnou hodnotou opravdu 50 ohm? a vskutku bezinduk?ní, ale pozor na jejich zatížitelnost p?i vyšších výkonech. Více o tom na stránkách Vládi OK1VPZ. I zde pozor na záv?rné nap?tí použitých detek?ních diod, ale to platí obecn?.

Cejchování.

O provedení stupnic bylo ?e?eno vše podstatné od OK1AYY v [6]. Zcela logické je, že stupnice pro postupující výkon mají mít kvadratický pr?b?h. Hodnota násobk? 10 by m?la ležet ve 2/3 až 3/4 délky stupnice kv?li p?esn?jšímu ode?ítání. U VKV reflektometr? se nelze vyhnout p?epínání pro jednotlivá pásma, ani p?epínání rozsah?. Použití logaritmických indikátor? ze starých magnetofon? nebo ocejchovaného logaritmického potenciometru viz [6] je též vhodné. Pro vytvá?ení stupnic požadovaného pr?b?hu existuje na netu vynikající program Galva, bohužel s ním ješt? moc neumím. Co se tý?e stupnic SWR, doporu?uji spokojit se s klasikou a ?íslem 3 uprost?ed stupnice p?i v?domí ur?ité nep?esnosti, stejn? v?tšinou pot?ebujeme pouze indikovat SWR p?i dola?ování transmatche na KV nebo sledovat nar?stající námrazu na VKV antén?, p?ípadn? to, zda ji n?kdo neukradl.

Tabulka:

M??idlo 0 0,2 0,333 0,5 0,6 0,666 0,75 0,818 1
SWR 1 1,6 2 3 4 5 7 10 nekon.

Záv?r

Tato ?ást je v?nována VKV reflektometr?m a je zam??ena nikoli výlu?n? na konstrukce, ale na ur?ité dosud málo zd?raz?ované detaily. V další ?ásti o KV reflektometrech hodlám postupovat obdobn?, protože vše už bylo vynalezeno, ale ne vše ?e?eno.

Petr, OK1WPN

Seznam literatury

[1] Jessop G.R. , G6JP: VHF - UHF Manual. RSGB, 4.vydání London 1983.

[2] Macoun J. : Pro? a jak m??íme ?SV (PSV), Praktická elektronika, A Radio 1997.

[3] Bílek J.: PSV metr pro pásma 144 - 1296 MHz, Radioamatér 2/2007.

[4] Rothammel K.: Antennenbuch, 10.p?epracované vydání, Militaerverlag Berlin 1984.

[5] ?eský, M.: P?íjem rozhlasu a televize, SNTL, Praha 1981.

[6] Erben, Jaroslav ing.: Amatérské konstrukce kmito?tov? nezávislých SWR/PWR metr? pro KV, Radioamatér 3, 4 / 2002.

[7] Daneš J.: Amatérská radiotechnika a elektronika, díl 2, str. 74. Reflektometr pro 145 a 433 MHz.

 
Poslední aktualizace
 5 January 2016, 07:01 
Webkamera
Webkamera na Blatenském vrchu
Change language
Sociální sít?
Náhodné foto
Podporují nás