| Popisovaný absorbční vlnoměr - indikátor vf pole je historicky nejstarším z řady přístrojů používaných při práci s vysílači a anténami. Potřeba zjišťovat intenzitu pole a vlnovou délku je tím nejzákladnějším, co musíme znát, aby naše regulační zásahy do antén v konečném důsledku přinesly očekávaný efekt - dostatečně silný signál vyzářený naší anténou. Je v zájmu antenáře, aby pokud možno veškerý dodaný vf výkon byl vyzářen anténou v požadovaném úhlu nad horizont pro vytvoření maximální intenzity přízemní vlny. Popisovaný jednoduchý přístroj je nepostradatelným pomocníkem při ladění antén a neměl by chybět v základním vybavení každého, kdo se chce seriozně zaobírat problematikou ladění antén. Mezi základní přístrojové vybavení "chudého" antenáře patří šumový můstek, GDO a právě popisovaný absorbční vlnoměr - měřič síly pole. V dnešní době díky obrovskému rozvoji jednočipových mikroprocesorů jsou na trhu s měřícími přístroji dostupné různé analyzátory pro nastavování antén s velmi vysokým komfortem obsluhy i možností měřit požadované parametry. Bohužel cena takových přístrojů neporovnatelně přesahuje cenu vybavení běžného CB uživatele a tak možným řešením je stavba popisovaného jednoduchého přístroje. Náklady na jeho zhotovení jsou prakticky zanedbatelné a vystačíme pravděpodobně se "šuplíkovými" zásobami. Je možné, že stavbou tohoto užitečného přístroje najdeme využití i pro léta "uložený" měřící přístroj s ručičkou. Je vhodné, aby jeho stupnice byla co možná největší - pro snadné odečítání hodnot, se základní citlivostí pod 100uA. Pokud se rozhodnete postavit si variantu se zesilovačem - může být citlivost měřícího přístroje do 200uA. |
| Absorbční vlnoměr není nic mimořádného a v podstatě to je jednoduchý rezonanční obvod, ke kterému je připojen detektor s indikací - měřidlem nebo LED diodou. Pro zvýšení citlivosti je možno doplnit základní obvod o jednoduchý zesilovač - jak je patrno z druhého obrázku. V takovém případě ovšem ztratíme jednu nespornou výhodu - nezávislost na napájecím zdroji (3V napájecí článek). Laděný obvod lze řešit dvěma způsoby podle rozsahu použití. V případě, že budeme využívat přístroj pro oživování oscilátorů, kdy výchozí kmitočet může být velmi vzdálený od žádaného. V tomto případě bude vhodnější použít v laděném obvodu kondenzátor s přiměřeně velkou kapacitou umožňující ladění v poměrně širokém kmitočtovém spektru. Na druhé straně bude ovšem odečítání naladěného kmitočtu méně přesné, ale pro zjištění, kde nám oživovaný oscilátor kmitá takové řešení postačuje. Druhá možnost řešení laděného obvodu vlnoměru je založena na na tom, že poměr LC - tedy ladící kapacita spolu s cívkou - ladí jen v úzkém rozsahu kmitočtového pásma. V tomto případě je možné zajistit cejchování se značnou přesností. Detektor připojený k ladícímu obvodu působí jako tlumící člen, který zhoršuje přesnost vyladění do rezonance. Je vhodné jej připojit na odbočku cívky ladícího obvodu, aby se dosáhlo snížení tlumení na nejmenší možnou míru. Vhodným posouváním odbočky po cívce, lze dosáhnout velmi ostrého naladění obvodu do rezonance (první obrázek). Z výstupu detektoru je usměrněné napětí přivedeno na měřící přístroj přímo nebo přes zesilovač. Na prvním obrázku je vidět základní zapojení jednoduchého absorbčního vlnoměru a měřiče síly pole. Jeho citlivost je dána použitým měřícím přístrojem. Cívky pro jednotlivá pásma, lze řešit jako výměnné, které se zapájí do vhodných konektorů nebo můžete použít přepínače miniaturní. Tlumivka vf zabraňuje pronikání zbytků vf napětí na měřidlo a lze ji použít ze starých přijímačů - bývá obvykle navinuta křížovým vinutím na keramickém tělísku. Je možno použít také miniaturní indukčnosti pro SMD montáž, které lze zakoupit ve specializovaných prodejnách součástek. V detektoru je použitá hrotová germaniová dioda řady GA 203, ale lze použít i jiné modernější typy diod vhodných pro detektory. Důležitým krokem po úspěšné stavbě je cejchování - k tomu je vhodný plynule laditelný vysílač s indikací vysílaného kmitočtu. Vhodné cívky a jim odpovídající nastavení ladícího kondenzátoru si poznamenejte na kruhovou stupnici pod knoflíkem kondenzátoru pro jednotlivá pásma a jim příslušející cívky. Pro nastavování v pásmu CB vystačíme s jedinou cívkou a jednou stupnicí ladícího kondenzátoru. V této souvislosti ještě se zmíním o ladícím kondenzátoru - použijte pokud možno raději tzv. vzduchové ladící kondenzátory ze straších přijímačů vhodného rozměru v celokovovém provedení - plastové nevynikají dlouhodobou stabilitou a mohlo by se přihodit, že časem bude potřebné přístroj opět přecejchovat. |
| Tak to byl stručně popsaný základní obvod pro realizaci vlnoměru a měřiče síly pole. Pokud požadujeme zvýšenou citlivost přístroje, lze vložit do zapojení vhodný zesilovač. Indikace může být podobně jako v předchozím případě měřidlem nebo lze použít jako indikátoru LED diodu. Zde se ovšem neobejdeme bez napájení zesilovače. V tomto případě, lze v režimu měrění síly pole vyšetřované antény se s měřičem vzdálit i na větší vzdálenost, kdy je indikace ještě dobře odečitatelná. Na obrázku si můžete prohlédnout zapojení. |
| Dalším obvodovým řešením vycházejícím z předchozích základních zapojení je úprava odstraňující nutnost použít odbočku na cívce. Místo ní je výstup z laděného obvodu vyveden na kapacitní dělič a dále na detektor. Zapojení je doplněno ještě o regulaci úrovně napětí na měřidle. Na obrázku uvedené zapojení je tzv. pasivního typu a pochopitelně citlivost na intenzitu pole nelze očekávat extrémně vysokou. Pokud budeme měřit v okolí antény - tak vzdálenost se bude pohybovat podle dodaného výkonu do antény. Ke zvýšení citlivosti je k "živému" konci laděného obvodu připojena prutová anténa z drátu (tvrdý svařovací hliníkový drát) v délce 1/4 vlny z vyšetřovaného pásma. Dosah takto upraveného přístroje je při dodaném výkonu 4W (pro CB pásmo) do antény okolo 50 až 150m. Uvedené zapojení "pasivního" indikátoru pole je v realizovatelné podobě a stavba není ničím záludná a zapojení pracuje hned na první "zapnutí". Ti, kteří budou požadovat zvýšenou citlivost a větší vzdálenosti od vyšetřované antény mohou doplnit obvod ještě o zesilovač - samozřejmě přibude napájení. Jinak lze indikátor vf pole ocejchovat pomocí síťového kmitočtu nebo z generátoru. Cejchování laděného obvodu provedeme pomocí generátoru, kdy kmitočet generátoru nastavíme na požadovanou hodnotu a ladíme kondenzátorem při zapojení vhodné cívky odpovídající rozsahu, na největší výchylku ručičky měřidla (v případě, že nám ručička "ujede" za roh - snížíme citlivost potenciometrem P1 nebo snížíme výkon na generátoru). Pokud se nám to podaří - označíme na stupnici pod ladícím kondenzátorem hodnotu kmitočtu. Postupně pokračujeme v označování všech význačných kmitočtů na stupnici kondenzátoru až máme celé zájmové pásmo ocejchováno. Stupnici měřidla je vhodné nakreslit tak, že uprostřed stupnice označíme "nulu" a vyznačíme směrem do leva relativní hodnoty v "-dB" a směrem do prava od "nuly" hodnoty "+dB". Je vhodné si vyznačit údaje +/- 3dB a +/- 6dB. Takové označení stupnice oceníme zejména při ladění antény, kdy je zřetelně možno odečíst úrovně intenzity vf pole bez dalšího přepočítávání z jiných jednotek jako je např. napětí. Odporem R nastavíme základní citlivost přístroje při "nulovém" odporu potenciometru P1, velikost odporu potenciometru zvolíme podle výkonu - do 500W vystačíme s hodnotou 100k. Pokud bude někdo používat měříč jen do výkonu 10W, může hodnotu potenciometru zmenšit na 50k, případně 25k. Hodnotu odporu R zvolíme pro první pokusy v okolí 6k8 - 10k, později ji upravíme podle praktických výsledků při měření v okolí antény - určuje minimální nastavitelnou citlivost při poloze P1 na nejmenším odporu. Při nastavování měřiče - pokud budeme pracovat s měřičem jen na jednom pásmu, můžeme upravit dělící poměr v kapacitním děliči změnou hodnot kondenzátorů tak, abychom dosáhli maximální citlivosti. Pro nastavování přístroje můžeme na místě pevných kondenzátorů o kapacitě 10pF a 47pF použít kondenzátorové trimy a jimi upravit dělící poměr na požadovanou úroveň. Ve schématu uvedené hodnoty kapacit děliče jsou optimální pro práci v rozsahu kmitočtů 26 - 30MHz. |
| Pokud se vám podařilo sestavit indikátor vf pole až ke zdárnému konci a máte jej vhodně ocejchován, můžete začít zjišťovat, jak to s vf polem okolo vaší antény vypadá ve vztahu k intenzitě vyzářeného vf pole. Nejdříve zaklíčujte vysílač své staničky (obvykle pomůže kolega) a potom se "vypravte" na okružní cestu okolo své antény s přístrojem v rukách. Nastavte si potenciometrem vhodnou polohu ručičky na přístroji do oblasti "nuly" na stupnici. Zatím postůjte na jednom místě, nebo indikátor postavte na vhodné místo poblíž antény. Dalším krokem bude vyladění ladícího obvodu pomocí otočného kondenzátoru na nejvyšší výchylku ručičky - vyhledáme pracovní kmitočet antény což značí, že se naladíme na kmitočet kanálu, kde máme zaklíčováno. Pokud ručička se vychýlí "za roh" - upravte potenciometrem výchylku - nebo můžete přemístit indikátor do větší vzdálenosti od antény. Po tomto základním nastavení přístroje nastal vhodný čas se vydat na "okružní cestu" okolo antény a budete sledovat výchylku ručičky - poznamenáme si údaje do poznámkového bloku s jednoduchým nákresem vzájemné pozice antény, okolních předmětů, jako je vedení vysokého napětí, budovy, stromy atp. Takto si vytvoříme jednoduchou mapu o rozložení vf pole v konkrétním prostředí okolo naší antény včetně vlivů okolních předmětů. Pokud se nám podaří zvednout náš indikátor do vhodné výšky - můžeme zjistit i vyzařování antény ve vertikální rovině a údaje si poznamenat. Při vlastním "obíhání" okolo naší antény s měřičem zjistíme - zřejmě zajímavé vazby naší antény na okolní prostředí a můžeme vytvořit zběžnou anylýzu vf pole v reálném prostředí, kde máme anténu umístěnou. Na základě vybraného zájmového směru nejčastěji využívaného pro naše spojeníčka přistoupíme k dalšímu kroku a tím bude "vyladění" naší antény. Je v obecném zájmu, aby naše anténa dodaný výkon co nejvíce "využila" pro utvoření mohutné přízemní vlny s vyzařovacím úhlem velmi blízkým horizontu. To můžeme zjistit výchylkou indikátoru. V prvé řadě si postavíme indikátor do vhodné vzdálenosti a zájmového směru ve vztahu k anténě. Nastavíme pracovní kmitočet kaníálu kondenzátorem na přístroji tak, aby výchylka ručičky korespondovala s maximální výchylkou ručičky, potom snížíme citlivost potenciometrem na výchylku ručičky na "nulu" uprostřed stupnice. Dalším krokem při ladění bude vyhledání vhodné výšky naší antény nad okolním terénem, kdy výchylka ručičky bude sledovat "pozitivní" odezvu právě prováděné změny výšky antény. V případě, že ručička ukazuje v určité výšce antény tzv. "za roh do plusu od nuly" je zřejmé, že změna výšky byla pozitivním regulačním zásahem a v tomto případě uděláme korekci nastavení přístroje tak, aby ručička seděla v oblasti "nulové" výchylky na stupnici. V důsledku to znamená, že intenzita pole se zvedla o rozdílovou hodnotu např. +3dB tj. o poloviční přírustek intenzity vf pole. Opačně - když po regulačním zásahu nám ručička tzv. spadne pod "nulovou" značku na stupnici o -3dB - je zřejmé, že provedeným regulačním zásahem jsme se "připravili" o polovinu intenzity vf pole, které nemůžeme vhodně využít. Uvedený postup zjišťování odezvy na regulační zásah do antény, postihoval v popisovaném příkladě jen změnu výšky antény nad zemí. Pod pojmem regulační zásah - si můžeme uvést například změnu délky zářiče antény, změnu délky koaxu, zásah do přizpůsobovacího obvodu antény atp. Tak to bychom si ve stručnosti popsali, co můžeme zjistit popisovaným jednoduchým přístrojem. Bude vhodné zde také uvést další možné využití přístroje v čase, kdy právě neprovádíme žádné regulační zásahy v našem anténovém hospodářství a náš přístroj by ležel nevyužitý někde v šuplíku. Nabízí se zde možnost náš přístroj umístit poblíž naší staničky a po vhodném nastavení ovládacích prvků průběžně sledovat výchylku ručičky přístroje při našem vysílání - ta nám dává informaci o tom, jak nám anténa vysílá. Můžeme takto také zjišťovat přítomnost extrémně silných signálů v našem blízkém okolí. V případě, že "monitorujeme" vlastní signál - lze z výchylky ručičky zjišťovat, jak "vypadá" aktuální stav našeho vybavení - při poklesu ručičky pod obvyklou hodnotu - je vysoce pravděpodobné, že se "něco děje" s naším vybavením nevhodného (např. poškozený koax, zatékání vody, ztráta propojení antény se zemí atp.) S poměrně dobrými výsledky můžeme "nahradit" trvale zapojený PSV metr do signálové cesty a tím snížit ztráty útlumem, který do signálové cesty zanáší zapojené běžné PSV metry. Jinak časem určitě si povšimnete vzájemné "vazby" vlivu počasí na sílu vašeho signálu... Ještě drobná poznámka - k tomu, aby nám indikátor ukázal výchylkou ručičky jistou intenzitu vf pole naší antény je nanejvýš potřebné, abychom k anténě připojený náš vysílač tzv. "zaklíčovali". Pro ty, kteří se rozhodli si postavit uvedený přístroj uvedu odkaz na doplňek k vinutí cívky: |
|
|
| Na obrázcích na konci článku je vidět realizovaný přístroj - za kvalitu obrázků se omlouvám. Byl postaven před 25 rokami a slouží bezproblémově po celou dobu - prošel drobnými změnami týkající se měřícího přístroje - dnes je použitý typ MP120 100uA, který je "obestavěn" skříní ve které jsou uloženy všechny součástky. S ohledem na velmi jednoduché zapojení není použita deska s tištěnými spoji a součástky jsou připájeny přímo na vývody kondenzátoru a potenciometru, případně na vývody přepínače cívky. Přídavná anténa je připojena pomocí konektoru typu BNC - možno použít pro pásmo CB i tzv. "pendrek" anténu nebo zářič z "mobil" antény. Pro požadovanou nezávislost na napájení je obvodově zapojen dle výše uvedeného schématu. Na pravé straně je vyveden ovládací knoflík pro P1, na horní straně knoflík ladícího kondenzátoru a na zadní straně (není vidět) je vyveden přepínač cívek pro jednotlivá pásma - pro použití na CB pásmu není potřebné používat více cívek. Postačí cívka uvedená ve schématu. Jinak se stal tento přístroj trvalým doplňkem postaveným vedle mých TRXů a tak při práci na pásmech je možné průběžně sledovat na výchylce ručičky mimo jiné i účinky vyzářeného vf pole anténou. Je to vhodný indikátor i pro ladění vícepásmové antény pomocí anténového přizpůsobovacího členu. V této souvislosti ještě uvedu, že tzv. ladění antény pomocí anténového ladícího členu (transmače - lidově) na hodnoty PSV blízké 1:1 ještě neznamená, že intenzita pole vyzářená anténou je nejvyšší... Jinak přeji všem, kteří se rozhodnou postavit si tento užitečný doplněk, mnoho zdaru při stavbě. Pro úplnost uvedu ještě odkazy, kde lze najít návody na stavbu jednoduchých přístrojů, které tvoří základní přístrojové vybavení pro ladění antén vhodných nejen pro uživatele CB: |
| GDO |
| Šumový můstek |
| Výkon a věci okolo něj |
| PSV-metr, šumový můstek, GDO, měřič intenzity vf pole | 519 |  |
| uvažuješ o stavbě některého jednoduchého přístroje | 225 | |
| ne - raději si je koupím | 146 | |
Autor: Láďa Fórum
Fousáč Plzeň CL-51