| Problematika symetrizačních obvodů je na CB pásmu obecně méně známá a má to své logické zdůvodnění. Pokud se podíváme na vybavení anténami uživatelů CB pásma - můžeme celkem bez nadsázky říci, že převažují kupované antény s vertikální polarizací a to zejména všesměrové. Ustálilo se používání nesymetrických napájecích linek (koaxů) pro své jisté výhody, které jsou na druhé straně v některých případech možným zdrojem určitých komplikací v případě, že jimi budeme požadovat napájení složitějších směrových antén. Je řada směrových antén, které lze snadno, již v návrhu upravit pro nesymetrické napájení, mezi takové lze zařadit oblíbené antény typu Yagi nebo HB9CV. U antén typu Quad je to poněkud složitější záležitost a ta plyne z podstaty funkce. Podrobnostmi se zřejmě nebude potřebné tady zaobírat. Je důležité na druhé straně i zdůraznit, že jinak funkční směrová anténa dobře naladěná může, díky nevhodnému přizpůsobovacímu členu nebo jeho nesprávnému naladění, částečně nebo i ve vyjímečných případech zcela ztratit vše ze svých původních vlastností. Ne každému uživateli směrové antény (bez rozdílu jejího typu), je zcela jasná funkce a vzájemné vazby jednotlivých podkompletů směrové antény jako takové. Pro dopřesnění uvedu, že za podkomplet směrové antény lze označit veškerou "bižuterii", která je pro dobrou funkci směrové antény téměř nezbytností - přizpůsobovací obvody, fázovací vedení, napáječ, stožár s kotvami atp. Podkomplety, jako takové se významnou měrou podílejí na správné funkci směrové antény v provozu a umožňují "dostat" z antény maximum všeho, co směrová anténa daného typu nabízí. |
| Proč je potřebné se symetrizačními obvody zabývat, když ono to stejně funguje i bez symetrizace - je otázka či argument, se kterým se velmi často setkávám při různých příležitostech a to nejen mezi uživateli CB. Do určité míry je to i opodstatněný výrok - ono to opravdu nějak funguje i bez symetrizace, tedy lze celkem bez problémů připojit nesymetrickou napájecí linku na symetrické vstupní svorky antény. Až k tomuto bodu se situace jeví - jako "uspořádaná". Jenže pokud se na takto zapojený napáječ podíváme z jiného pohledu - zjistíme, že to až tak "uspořádané" zase není... Pomocí SWR-metru sice zjistíme, že se nám povedlo přizpůsobit nějakým způsobem vstupní impedanci napájecího bodu antény k impedanci napáječe (koaxu) - to je žádoucí stav a vzbuzuje jistý pocit uspokojení. Přeneseme si tuhle situaci na náš problém - pro zjednodušení budeme vyšetřovat jen samotný zářič a to imaginárně. Pokud budeme napájet souměrný zářič antény souosým napáječem - koaxiálním kabelem, budou protékat stíněním kabelu mimo přenosové proudy ještě tzv. anténní proudy (někdy označované, jako vyrovnávací proudy), které vzniknou tím, že jedna polovina zářiče má oproti stínění kabelu výrazně větší kapacitu. Na obrázku je schématicky zachycena popisovaná situace. |
| Z obrázku je zřejmé, že při přímém připojení nesymetrického napáječe (koaxu) k symetrické anténě - zářiči, nastane jistý nevýhodný stav. S ohledem na nestejný útlum na vnitřním vodiči koaxu a vnějším plášťovém opletení (stínění) vzniká nesymetrie a v takovém případě pláštěm koaxu tečou vyrovnávací proudy. V důsledcích to přináší stav, kdy polovina zářiče připojená na středový vodič koaxu prokazatelně vyzařuje silněji, než opačná polovina zářiče, která je připojená ke stínění koaxu. Důsledkem takovéto kombinace je logická změna ve vyzařovací charakteristice zářiče (antény) s následným poklesem zisku. Průvodním jevem změny vyzařování je také skutečnost, že taková anténa nejen, že vysílá (přijímá) v horizontální rovině s odchylkou v azimutu, ale také ve vertikální rovině se mění elevační úhel svazku - obvykle se zvyšuje úhel vyzařování. Pro náš příklad z toho vyplývá, že pokud se díváme do směru, kam je anténa fyzicky natočena - potom vyzařovací svazek míří vpravo nahoru. Při práci na pásmu s anténou, která je napájená nesymetrickým napáječem dochází velmi často k chybným úvahám o směru, ze kterého je přijímán (do kterého je vysílán) signál. Na obrázku je možné si prohlédnout změny ve vyzařování antény v horizontální rovině (NE POLARIZACI!) se symetrickými napájecími body, ke kterým je připojen nesymetrický napáječ - koax. |
| Pro názornost je na obrázcích zobrazeno pod různými úhly pohledu několik příkladů vlivu vyzařování v návaznosti na systém připojení popisovaný výše. Připojení symetrického napáječe k anténě |
| Připojení nesymetrického napáječe k anténě. |
| Pro názornost je uveden schématický pohled na antény ze zadního pohledu s vyznačením vyzařování ve vztahu k ose antén. |
| Schematický pohled shora na fiktivní antény. |
| Pohled zprava |
| V předešlém jsme si ukázali kam bude anténa vyzařovat, pokud bude napájena nesymetrickým napáječem. Na obrázku následném si můžeme prohlédnout stav, kdy anténu "přetočíme" do vertikální polarizace. Pro náš příklad bude vyzařovat anténa (symetrický vstup) při připojení nesymetrického napáječe - vlevo, nahoru. |
| Pokud při této orientaci antény zaměníme přípojné vodiče nesymetrického napáječe - koaxu, můžeme se snadno dostat do velice nepříjemné situace, kdy bude takto napájená anténa tzv. "vysílat" před sebe do země...(vpravo, dolů) |
| Vrátíme se zpět na začátek, kde bylo uvedeno, že "ono" to nějak funguje i s připojeným koaxem bez symetrizace. Jak je vidět v předešlém - funguje "to" - otázka vyvstává: ..."Za" jakou cenu. Obvykle málo zkušený majitel první své směrové antény v zásadě ani nezpozoruje v počátečním obdobím provozu, že "něco" není tak, jak má být... "Obligátní" PSV je dobré, jistý rozdíl v poslechu i vysílání je znát mezi směrovou a všesměrovou anténou. Při otáčení směrovou anténou dokonce je možné sledovat změny výchylky S-metru obvykle nepřesahující 2-3 stupně S, podle velikosti F/B poměru směrové antény. Podle výchylek S-metru majitel směrovky konstatuje, že směrová anténa vykazuje "nějaký rozdíl v zisku" oproti všesměrové anténě a iluze "nadšení" je téměř dokonalá. Ve skutečnosti směrovka se symetrickými napájecími body připojená na koax sice vykazuje zlepšení zisku proti všesměrové anténě, ale nevyužijeme maxima toho, co nám taková směrovka může poskytnout. Její zisk je opravdu velký v porovnání se všesměrovými anténami a tak "ztráta" zisku není na první pohled zjevně pozorovatelná a vede málo obeznámeného uživatele k "usnínání na vavřínech"... Další celkem běžnou chybou při provozu směrových antén je nesprávné používání funkce AGC. Mezi některými CB uživateli směrových antén, je obvykle málo znám význam a funkce AGC jejich staniček, případně nevěnují této "ozdobě" náležitou pozornost - ale to je teď vedlejší. Některé dražší staničky mají na panelu vyvedeno tlačítko vypínání a zapínání AGC (Automatic Gain Control). Ty levnější nebo středně drahé uvedenou funkci sice mají, ale není k ní přístup z panelu. Je to zajímavá funkce a podstata plyne z názvu. Velmi zjednodušeně řečeno, obvody AGC při zapnutí řídí automaticky zisk vstupu přijímače. Jak to souvisí se směrovou anténou? Pro někoho zřejmě nijak, pro jiné to je dobře známá záležitost a pro ostatní - důvod k přehodnocení celkového pohledu na práci se směrovou anténou. Uvedu možná nepříliš vhodný příklad: Po naladění kanálu a otočením směrové antény dokola o 360st. ručička S-metru poněkud "zamrzne" v poloze třeba S 7, bez ohledu na to, kam je směrová antén natočena, v lepším případě se "ztěžka" posune právě o +/- 2 až 3S při velmi silném (slabém) signálu. Z reproduktoru staničky je možné poslouchat směs stanic prakticky o stejné síle. Tak za tento "stav" S-metru i poslechu - může mimo jiné zmiňované AGC. Po vypnutí AGC se se situace výrazně změní a to nejen na S-metru, ale i v poslechu... Některé stanice při otáčení anténou zcela zmizí nebo jsou potlačeny na úroveň, kdy je sotva možné přečíst jejich relace a opačně - "vylezou" v nebývalé síle stanice, které před vypnutím AGC byly slyšet, jako směsice stanic na kanále ve stejné síle. Považoval jsem za vhodné se v souvislosti s popisem Q-antény, také velmi stručně se zmínit o některých "chybách" souvisejících s provozem směrových antén. Předpokládám, že s časem majitelů směrovek určitě na pásmu přibude a byla by i škoda, pokud díky "elementárním chybám", se zájem o směrové antény přesunul někam jinam... |
Autor: Láďa Fórum
Fousáč Plzeň CL-51