CB klub Česká Lípa CL - Charlie Lima CB klub Česká lípa, z.s.

DX_anténa pro pásmo PMR 11

Kategorie: Láďa Fórum - technické okénko, Archiv, Všechny články

21.4.2005 01:04:01 - Láďa Fórum - Technické okénko Ládi Fórum - ...symetrizátor - připojení k anténám

Po úspěšném mechanickém sestavení symetrizátoru bude potřebné se zabývat připojením antén.
Při návrhu a následném výpočtu rozměrů jsem vycházel z požadavku na propojení 4 antén typu Yagi s impedancí 300 ohmů pro poslech na pásmu PMR. Volný vstup na přehledovém přijímači má impedanci 75 ohmů.
Z toho vychází i výpočet transformačních poměrů v symetrizátoru.

Antény původně byly určeny pro příjem TV. Po úpravě a naladění pro pásmo PMR jsou antény sestaveny do anténové řady 2x2. Podrobný popis úpravy TV antén překračuje obsah článku.
Rozestup mezi anténami je ve svislé i horizontální rovině 1.5 vlnové délky tj. 1.008897919 m pro pásmo PMR (446.03125 MHz).
K propojení antén a symetrizátoru použijeme symetrický napáječ s délkou:
1 vlna x koeficient zkrácení použitého napáječe
Délka 1 vlny pro napáječ ve vztahu k impedanci se jeví, jako transformační úsek s převodem 1:1. Je důležité zachovat shodnou délku použitých napáječů - měřeno mezi středy otvorů připojovacích oček. Při propojování jednotlivých antén pomocí plochého napáječe je vhodné zajistit stav, kdy napáječe budou - pokud možno v max vzálenosti od kovové konstrukce antén a nosného stožáru. Důsledně dbejte na symetrické umístění napáječů, blízkost kovových předmětů výrazně ovlivňuje impedanci vlastního napáječe.

Sestavu anténové řady 2x2 tvořenou upravenými TV anténami Yagi 21el. je potřeba označit a to podle schématu na obrázku.

 

ant_4_1.jpg: Pokud se ti obrázek nezobrazí klikni pravým tlačítkem myši na nějaké místo v obrázku a vyber ZOBRAZIT OBRÁZEK

 

Propojovací vedení mezi jednotlivými anténami A1, A2, A3 a A4 je potřebné připojit podle schématu na obrázku níže. Symbolické značení +, -, je pomůcka pro označení přípojných bodů na zářiči jednotlivých antén. Pokud změníme systém připojení - dojde k roztříštění (rozštěpení) vyzařovacího diagramu. Dbáme, aby připojení jednotlivých napáječů od antén A1, A2, A3, A4 souhlasily s pozicí ve schématu na obrázku. Vodiče připojíme pomocí pájecích oček pod šroubky na vstupní straně symetrizátoru.

 

ant_4_2.jpg: Pokud se ti obrázek nezobrazí klikni pravým tlačítkem myši na nějaké místo v obrázku a vyber ZOBRAZIT OBRÁZEK

 

Na pásmu PMR je povolen provoz s vertikální polarizací a to nám umožní poměrně snadné uchycení antén na nosnou konstrukci. Na obrázku je nakresleno jedno z možných uspořádání. Nosné ráhna antén jsou pomocí třmenů (viz. článek HB9CV-některé konstrukční detaily)uchyceny na rám tvořící ležaté "H". Je důležité, aby symetrizátor byl umístěn v průsečíku pomyslných spojnic antén - uprostřed sestavy.
"1/2" - znamená poloviční vzdálenost mezi anténami jak v patře, tak i v bočním rozestupu. Fyzická vzdálenost je 1.5 vlnové délky mezi patry. Boční rozestup je shodný - 1.5 vlnové délky.

 

ant_4_3.jpg: Pokud se ti obrázek nezobrazí klikni pravým tlačítkem myši na nějaké místo v obrázku a vyber ZOBRAZIT OBRÁZEK

 

Pro správnou činnost symetrizátoru je potřebné zachovat impedančí poměry a to ve vazbě na vnitřní průměr tělesa. Tabulka přehledně zobrazuje možné kombinace vnitřních průměrů tělesa, příslušných průměrů středního vodiče pro vstupní část symetrizátoru a šířku štěrbiny. Výpočet je proveden pro transformační impedanci 37.5 a 75ohmů.
Rozměry jsou výpočtové a pro zhotovení postačí přesnost na jedno desetinné místo z uvedeného rozměru. Je pravdou, že je vhodné raději volit rozměry větší pro vnitřní průměr telesa a to z důvodu menší citlivosti rozměrů na impedanci výslednou. Pokud zvolíme menší průměr, lze očekávat i při nepatrných změnách rozměru značný posuv ve výsledné impedanci sestavy. Uvedené mám ověřeno ze stavby mých prvních pokusných symetrizátorů...

 

sym_tab_1.jpg: Pokud se ti obrázek nezobrazí klikni pravým tlačítkem myši na nějaké místo v obrázku a vyber ZOBRAZIT OBRÁZEK

 

Obrázek ukazuje sestavu symetrizátoru a jeho impedanční poměry. Vstupní část s transformační impedancí transformuje impedanci na požadovanou velikost. Výstupní část je transformační úsek s převodem 1:1. Na konci je víko z vodivého materiálu s konektorem, které zakončuje - uzavírá úsek výstupní části symetrizátoru. Do víka je zašroubovaný panelový konektor s vhodnou impedancí. Víko nesmí v žádném případě zkracovat délku výstupní části symetrizátoru. 
Propojovací vedení od antén je připojeno na vstupní část pomocí šroubků M3 případně M2.

 

sym_imped_1j.jpg: Pokud se ti obrázek nezobrazí klikni pravým tlačítkem myši na nějaké místo v obrázku a vyber ZOBRAZIT OBRÁZEK

 

Závěrem chci požádat čtenáře o vyjádření názorů k dané problematice. 
Vaše připomínky uvítám - jako:

"HLAS NÁRODA" (příspěvky pod článkem)

 

Diskuse pod článkem:

 

[2887] Anténové řady - DX_anténa pro pásmo PMR část 11 Petr Blansko 25.4.2005 07:40:44
  :Co praxe? Vždyt tolik materialu sezere taky cast vykonu, neni lepsi jednoducha a skladna spolehliva antena?

 » [2888] Re: Anténové řady - DX_anténa pro pásmo PMR část 11 Láďa Forum MB 25.4.2005 13:49:57
 

Zdravím Petře Blansko,

dík za příspěvek. Jsem potěšen tvým zájmem o problematiku symetrizátoru. Je pravdou, že náročnost takového dílu bude za jistých podmínek značná. Pásmo PMR a kmitočty jemu blízké, jsou zřejmě nejnižší, pro které lze realizovat symetrizátor štěrbinového typu s hraničně přijatelnými materiálovými i jinými náklady. Otázka tebou položená ve smyslu tom, že "...tolik materiálu sežere taky část výkonu..." má reálné opodstatnění v případě, že  symetrizátor bude sestaven s význačnými odchylkami od výpočtových hodnot. V takovém případě lze říci, že symetrizátor "jen žere výkon", ale zařízení s podobnými "žravými" vlastnostmi jsou hojně používána a těší se velké oblibě mezi uživateli nejen PMR pásma. Je potřebné již v návrhu takového zařízení si ujasnit své konstrukční i materiálové možnosti. Symetrizátor samotný, je bez připojení k anténové řadě zcela bezvýznamný i zbytečný "luxus".  Z pohledu praxe, lze jeho použití v jistých případech považovat za zcela zbytečné. Takovým systémem se budou pravděpodobně vybavovat jen ti uživatelé, kterým vlastnosti tzv. "sólo antény" zřejmě neumožní dosáhnout požadovaných cílů a zvolí možnost sestavení anténové řady, případně propojit několik anténových řad, které mají vlastnosti výrazně odlišné v porovnání s anténou jedinou, třeba s vysokým ziskem.  Jen pro doplnění uvedu, že v jednom příspěvku k problematice anténových řad bylo uvedeno, jako nejschůdnější řešení použití symetrizátoru. Odezvou bylo napsání stručného popisu tohoto dílu, kdy jeho realizace je možná díky ještě přijatelné vlnové délce v pásmu PMR. Správně sestavený symetrizátor v žádném případě zbytečně "nekonzumuje" výkon, pracně získaný z antén a to ani z pohledu množství použitého materiálu.

Za jistých podmínek máš určitě pravdu, že je lepší jednoduchá a skladná anténa - o tom není potřeba nijak dlouze polemizovat.

Je otázkou, co s přednostmi jednoduché a skladné antény v případě hraničních podmínek příjmu.  Jen pro zajímavost uvedu, že stavba anténových řad a zejména jejich vhodné propojení je relativně náročnou prací. K očekávaným přednostem anténové řady v porovnání s anténou "sólo", se stavitelé dopracovávají poměrně obtížně a případy neúspěšných pokusů jsou vždy častější, než ty úspěšné. V žádném případě nelze při takové práci postupovat tak, že: "...tady něco ufiknu, tady cosi přidělám a nakonec to izolačkou omotám a ono to špicově střílí..." - to v každém případě je, mírně řečeno - jen naivní představa.

Něco z praxe: ...pečlivě sestavená a propojená anténová řada, ve které jsou použity jednoduché a spolehlivé antény - vykazuje v konečném efektu, vždy lepší vlastnosti, než stejná anténa v provedení "sólo". Předpokládám, že nebudeme porovnávat soustavu 2X2 Yagi s 5elementy se "sólo" anténou Yagi s 31elementy.

Děkuji za čtenářskou přízeň a mějte se bezva.       Láďa Forum MB  

 

Autor: Láďa Fórum

Odkaz na originál článku