A ktualizováno v lednu 2020
Přímoukazující měřič kmitočtu a univerzální čítač
Úvod Zejména v krátkovlnné technice si často nemůžeme dovolit instalovat pro každé pásmo samostatnou a dobře přizpůsobenou anténu. Krátkovlnné antény jsou prostě rozměrné. Také se u nich projevuje vliv vzájemných impedancí, pokud jsou blízko sebe. A tak se často rozhodujeme pro kompromisní řešení - použití jediné rozměrné antény pro více pásem. Řešení může být u některých antén jednoduché, u jiných typů antén nám může řešení zkomplikovat život. Proto si na této stránce rozebereme několik typických konstrukcí a vysvětlíme si, k čemu se konkrétní konstrukce tunerů hodí a kde s nimi budeme mít problémy. |
Běžné asymetrické tunery se vyrábějí často jako automatické tunery, které jsou řízené mikropočítačem. Umožňují naladit anténu ve velkém rozsahu impedancí, vyrábějí se též pro vysoké výkony. Mikropočítač obvykle najde potřebnou konfiguraci LC nebo CL podle impedance antény. Tyto tunery jsou vhodné pro přizpůsobování antén, které nejsou symetrické vůči zemi. Například vertikálů. Tunery jsou také vhodné pro jemné přizpůsobení dipólových půlvlnných antén, které jsou vybavené u ramen antény balunem. Tyto tunery nejsou vhodné pro přizpůsobení antén, které mají být z principu symetrické vůči zemi, např. antény typu Double Zeppelin, protože technicky nelze realizovat balun, který by dostatečně "izoloval" symetrickou část antény (napáječe) od staniční země (velikosti impedancí a Kirchhoffův zákon). Společné zemní proudy nám znehodnotí jinak dobré vlastnosti takové antény. Kompromisní použití je u antén typu G5RV a některých vícepásmových antén typu Delta Loop, které nemají v místě napájení až tak vysoké impedance. Pro antény s vyššími impedancemi na svorkách symetrického napájení je více než vhodné použít tuner v symetrickém zapojení - viz obrázek dole. |
Pokud je balun na výstupu, nemůže plnit jednu ze svých základních rolí. Impedance antény (v řádech k Ohmů) je srovnatelná s izolační schopností balunu (lze realizovat do několika k Ohmů), ale i tak nám část proudů poteče do společné země tuneru (zařízení). Tuto nevhodnou konfiguraci zobrazuje obrázek níže: |
Zemním proudům slušně zamezují tunery typu Supermatch a Z-Match. Dobré vf izolační schopnosti je u zmíněného principu docíleno použitím transformátorové vazby. Tunery umožňují symetrickou a od země izolovanou anténu připojit symetricky. Symetrické dálkově řízené tunery patří k preferovanému typu, který používám pro symetrické, od země izolované drátové antény. Balun pracuje na impedanci 50 Ohmů. Lze ho vyrobit s výbornou izolační schopností pro střední výkony a se slušnou izolační schopností pro vysoké výkony. Proti asymetrickému tuneru obsahuje symetrický tuner o 50% vyšší počet relé. Princip symetrického dálkově ovládaného tuneru je zřejmý ze schématu níže. Tuner je zakreslen v konfiguraci CL. |
Proč preferuji dálkově řízený tuner před automatickým? Automatický tuner obsahuje navíc tyto součásti: - Snímače postupné a odražené vlny. - Algoritmus, který na principu numerické metody hledá nejlepší přizpůsobení, přičemž přepíná relé a vyhodnocuje naměřené veličiny. Relé často a dlouho trkotají a když začnou v půlce spojení, to je radosti, když sníží náhle výkon. Tak, jako dálkově řízený tuner, automatický tuner používá paměti na ukádání hodnot nastavení LC a konfigurace. Tak, jako dálkově řízený tuner používá automat mikropočítače pro řízení, algoritmus je však složitější a pomalý. Skutečnost, že anténu neladíme až tak často je pravdou. Proto mě dálkový způsob ladění naprosto neobtěžuje. V běžných provozních případech se změnou kmitočtu nastavujeme LC a konfigurace z pamětí. Uvedl jsem zde několik důvodů, proč jsem před léty definitivně opustil některé továrně vyráběné automatické tunery a zastavil vývoj vlastních symetrických automatů. Prostě mi svými vlastnostmi a komfortem obsluhy vyhovují dálkově řízené symetrické tunery. Přenos dat je bezdrátový, přes WiFi. Ovládací program (z obrazovky PC) vypadá u tuneru a vestavěného přepínače antén např. takto: |
Dálkové ovládání tuneru jsem dříve popisoval v celé řadě článků na svém webu. Závěr Teorie přizpůsobování antén k vedení je jednoduchá a je v praxi snadno řešitelná například s pomocí Smithova diagramu. Praktická realizace dobré krátkovlnné antény a jejího napájení však není však jen otázkou prostého přizpůsobení. Zákony Gustava Roberta Kirchhoffa prostě platí i v napájecích obvodech antén. Společné zemní proudy (common mode currents), které tečou ze symetrických obvodů antén a napáječů do různých, často pochybných zemí, po pláštích koaxiálních napáječů, skrz napájecí obvody (PELV) tunerů a transceiverů nejsou dobrou vizitkou našich anténních dovedností. Jenže nám ty proudy znemožňují příjem slaboučkých signálů jinak dobrými anténami. O otravách vf proudy na touchpadech notebooků nebo na klíčích a mikrofonech TRXů raději ani nemluvím - to už je opravdová ostuda. Příčina je však vždy jasná - nevyřešili jsme dobře přechod ze symetrické a izolované části antény a jejího napájení na nesymetrický a uzemněný napáječ. |
TU 73, Mira, ok1ufc