| Problematika měření výkonu vysílače je na CB pásmu poměrně často diskutovaným tématem. Názory i zkušenosti s měřením výkonu vysílačů používaných na CB pásmu - jsou obvykle vedeny jen podle indikátorů vestavěných do přístrojů typu PSV - metry. Někdy z takových diskuzí vzejdou mimo jiné i zajímavé otázky - cílem tohoto článku bude - z mé strany vhodnou formou dát obecné odpovědi i návod na stavbu funkčního Watt-metru... Je vhodné uvést, že komerčně nabizené přístroje, zejména průchozí Watt-metry pro CB pásmo, nezaručují přesnost měření lepší, než +/- 10-15%. Při práci zejména s malými výkony obvykle nám záleží velmi na tom, abychom věděli kolik výkonu vlastně nám může vysílač poskytnout. Chyba údaje průchozích Watt-metrů v takovém případě neposkytuje vhodný údaj. |
| Pro úplnost uvedu seznam s odkazy na články, které se zaobírají problematikou popisu případně stavbou pomůcek a přístrojů, které jsou vhodné pro nastavování či kontrolu a seřízení antén všech typů a napáječů (koaxů) používaných při běžném provozu na CB pásmu. Je vhodné v této souvislosti připomenout, že popisy jsou zjednodušeny a určeny spíše pro uživatele CB pásma z řad zkušenějších. Tím samozřejmě nechci od pokusů a stavby přístrojů odrazovat ty méně zkušené uživatele CB pásma. Články jsou vystavené na stránkách CB klubu CL, které právě prohlížite. |
|
Popis a návod pro stavbu šumového můstku |
| Nejdříve bude vhodné si říci něco málo o tom, jak vlastně lze měřit výkon vysílače. Způsobů je několik a všemi se zabývat asi nemá smysl tady. Povíme si o takovém způsobu, který se používá k měření vf výkonu vysílačů a to s dosahovanou přesností o jeden řád vyšší, než je přesnost průchozích Watt-metrů zabudovaných do PSV-metrů a komerčně pro CB pásmo nabízených. Uvedená přesnost v konečné podobě bude závislá na přesnosti použitého měřícího přístroje a v dnešní nabídce měřících přístrojů lze si vybrat za přijatelnou cenu velmi přesné měřidla. Jinak podle platných nařízení není dovoleno provádět ladění vysílačů do antény, tzn., že ladit vysílače můžeme pouze do "umělé antény" (zátěže). Z pohledu fyzikálního lze výkon vysílače měřit na zátěži, pro kterou je vyšetřovaný vysílač navržen a do které běžně pracuje. To znamená, že budeme měřit napětí na odporu. V praxi se jedná o anténu, jako zátěž vysílače. Pro potřeby měření výkonu vysílače musí náhradní zátěž (umělá anténa, umělá zátěž) splňovat jisté podmínky. Zátěž musí impedančně být shodná s impedancí antény, chovat se jako reálný odpor bez imaginární složky impedance a v neposlední řadě musí spolehlivě snést měřený maximální výkon vysílače. To jsou nejzákladnější podmínky pro seriozní měření výkonu vysílače. Výroba umělé zátěže (náhradní antény) pro potřeby měření v podmínkách CB provozu není nijak náročná, ale je potřebné se řídit jistými zákonitostmi. Umělé zátěže se obvykle vyrábí z většího počtu paralelně řazených odporů - pro snížení vlastní indukčnosti a zvýšení výkonového zatížení. U profesionálních umělých zátěží se postupuje obdobně. V posledních letech je na místo většího počtu odporů používáno nových odporových i polovodičových materiálů, které mají velmi vhodné vlastnosti pro konstrukci umělých zátěží. Nevýhodou je jejich poměrně vysoká cena. Na druhé straně velkou předností jsou mechanické rozměry ve vztahu k výkonovému zatížení - poměr je velmi příznivý. Z pohledu výkonového zatížení "snesou" při stejné teplotě podstatně větší výkon. Nelze v této souvislosti opomenout, že existují pro speciální měření, umělé zátěže realizované jako plynule proměnné nejen ve vztahu k reálnému odporu, ale i ostatním parametrům, kde s výhodou jsou používány vlastnosti polem řízených výkonových polovodičů nových generací. Jistou nevýhodou se může jevit nutnost napájet takové umělé zátěže vnějším zdrojem napětí a cenou v každém případě přesahují možnosti i těch "movitějších" zájemců. |
| Podstata měření výkonu vysílačů spočívá v tom, že budeme měřit napětí na definované zátěži - v našem případě na odporu 50 ohm (75 ohm, 300 ohm). Samotný Watt-metr se skládá ze dvou částí: 1.) zatěžovací odpor (zátěž, umělá zátěž, umělá anténa atp.) 2.) měřící obvod 1.) Zatěžovací odpor, jak bylo uvedeno výše, je potřeba mimo jiné vlastnosti vybrat tak, aby snesl měřený výkon vysílače. Pokud vybraný odpor z pohledu zatížitelnosti poddimenzujeme - hrozí nebezpečí, že jej zničíme vysokou teplotou při měření větších výkonů. V každém případě se zatěžovací odpory budou při měření ohřívat a mimo jiné měnit vlastní odpor - to je potřeba si uvědomit při měření. Krátkodobé zvýšení teploty pochopitelně nemusí znamenat zničení zatěžovacího odporu. Obvykle bývá zátěžový odpor pro měření malých výkonů součástí Watt-metrů, jako jeden samostatný odpor v požadované hodnotě. Pro výkony vyšší a vysoké jsou řešeny jako samostatné celky včetně chlazení. Vlastní sestava mechanická bývá u ¨Watt-metrů určených pro měření malých výkonů jednoduchá - je to bezindukční (hmotový) odpor pro výkonové zatížení 0.5 - 1W, obvykle montovaný do Watt-metru. Na obrázku si můžete prohlédnout konstrukci umělé zátěže pro malé výkony. Je opatřena PL konektorem na jehož vývodech je zapojena paralelní kombinace vhodných odporů. Obvykle taková umělá zátěž je opatřena vhodným krytem. |
| Pro vyšší výkony je zátěžový odpor sestaven s několika paralelně řazených odporů, které jsou pečlivě připájeny k nosnému můstku (struktuře) a pro zajištění dobrého chlazení ponořeny do oleje. Nádoba je opatřena připojovacím konektorem typu PL nebo BNC a konektorem pro připojení měřící části. U profesionálních zatěží je montovaný navíc ještě pojistný přepouštěcí ventil, případně kompenzační komůrka. Při ohřevu olejové náplně dochází k výraznému zvětšení jeho objemu a pokud by byla nádoba těsně uzavřena - hrozí nebezpečí jejího roztržení vlivem tepelné roztažnosti oleje. Jako náplň se používá speciální olej, transformátorový olej a vyhoví i motorový čistý olej řady SAE-10. Pro zhotovení zátěže pro vyšší výkony, lze v domácích podmínkách použít čistou plechovku s dobře těsnícím víkem. Víko plechovky po konečné montáži nebudeme letovat - v případě zvýšení teploty oleje vlivem ohřevu od zatěžovacích odporů dojde jen k "otevření" víka tlakem oleje bez nebezpečí roztržení plechovky. |
| 2.) Na obrázku níže je zobrazeno základní obvodové zapojení indikátoru výkonu vysílače. Uvedené zapojení je funkční a lze po jeho realizaci jej používat k měření výkonu do 50 mW. Je vhodný pro nastavování budících stupňů, malých vysílačů a výkonových oscilátorů. Pracuje spolehlivě při vhodném výběru diody až do kmitočtů 450 MHz. Zatěžovací odpor je součástí Watt-metru. K detekci lze s výhodou použít Schottkyho diodu, případně za cenu snížení max. měřeného kmitočtu do 150 MHz - vhodnou Ge diodu. Pro použití v CB pásmu vyhoví Ge dioda bez problémů. Watt-metr pracuje jako vrcholový voltmetr a je možno jej ocejchovat stejnosměrným napětím. |
| Plná výchylka ručičky měřidla odpovídá 50mW při napětí 2.24 V/50ohm nebo 2.74 V/75ohm. Pro přepočet na mW je potřeba vrcholovou hodnotu napětí převést na efektivní dělením: |
| potom |
| po dosazení |
| Zjišťujeme-li potřebné napětí pro žádaný výkon při cejchování stupnice, použijeme vzorec |
| anténám a anténové technice | 167 |  |
| měřícím přípravkům | 134 | |
| mám jiné - mi vhodnější zdroje | 150 | |
Autor: Láďa Fórum
Fousáč Plzeň CL-51