|
V předešlé části jsme si něco pověděli o symetrizaci pomocí smyčky o délce 1/2 vlny, která umožní krom symetrizace i transformaci impedance směrem "nahoru" a to v poměru 1 : 4. To obecně znamená, že pokud použijeme napáječ o impedanci 75 ohm, bude výsledná impedance 300ohmů - obdobně při použití napáječe o impedanci 50ohm, na symetrické straně členu bude výsledná impedance 200ohmů. Je vhodné při návrhu symetrizace pomocí 1/2 vlnové smyčky na uvedenou skutečnost pamatovat. V této části si povíme, jak zajistit symetrizaci s transformačním poměren 1:1. Způsobů k realizaci takového požadavku je opravdu nepřeberné množství a je obtížné určit, který způsob je ten nejvhodnější. Podstatné při rozhodování, který systém použít, pravděpodobně bude konstrukční uspořádání symetrizačního členu. Kdo bude mít zájem provést symetrizaci na otočné směrové anténě v domovském stanovišti a má obavy, aby nedošlo k "navinutí" napáječe na stožár při otáčení o více, než 360st., pravděpodobně bude hledat řešení v použití symetrizačního členu s indukční vazbou. Jiný, kdo se nechce příliš zaobírat relativně složitou konstrukcí indukční vazby a jeho rotátor neumožňuje otáčení o více než 360st., pravděpodobně zvolí některý ze čvrt vlnových členů. Dalším možným řešením je použití tzv. "bočníkového" napájení, "gama" členu, případně jeho vylpšenou modifikaci "omega" člen. U těchto typů symetrizačních členů, lze impedanci napáječe a antény přizpůsobit prakticky v libovolném transformačním poměru. No a nakonec pro ty zdatné, kteří nechtějí použít systémy s čtvrt vlnových úseků - mohou použít "balun" s vhodným zapojením pro dosažení potřebného transformačního poměru. Jen pro doplnění připomenu, že každá směrová anténa (zářič + jeden nebo více elementů), vykazuje vhodné vf vlastnosti jen při splnění určitých podmínek, které "navenek" se mimo jiné projevují vstupní impedancí antény a ta je velmi úzce vázána na parametry jako jsou: zisk, F/B (předozadní poměr), předoboční poměr, ap. U anténových řad (dvě a více antén "spřažených") je výsledná vstupní impedance po nafázování ještě důrazněji sledovaným parametrem a otázka transformace vstupní impedance i symetrizace nabývá na zvláštní důležitosti, mající zcela zásadní vliv na vf parametry anténové řady - soustavy, tedy na její správnou funkčnost. Zde je vhodné říci, že anténová řada sestavená třeba jen ze dvou antén stejného provedení, může při nesprávně navrženém fázovacím vedení, rozteče mezi anténami a nevhodné symetrizaci přivodit stav, kdy nám sice SWR-metr indikuje dobré přizpůsobení, ale anténová řada svými ostatními parametry "pokulhává" za parametry dobře seřízené "sólo" antény a to není až tak neobvyklý stav... |
| Jednoduchým řešením pro splnění požadavku symetrizace s transformačním poměrem 1:1 je použití tzv. Pawsey členu. Ten je složený z 1/4 vlnového koaxiálního úseku o libovolném vlnovém odporu, který je na svých koncích zkratovaný. Podmínkou správné funkce je dodržení shodného průměru s vlastním napáječem - ve vztahu k vnějšímu průměru stínění. Spodní zkratovaný konec 1/4 vlnového koaxiálního úseku je připojen na stínění napáječe - viz obrázek. Při bližším pohledu zjistíme, že 1/4 vlnový koaxiální úsek je na svých koncích zkratovaný - z toho plyne závěr, že namísto koaxiálního 1/4 vlnového úseku lze použít i trubku (tyč) se shodným vnějším průměrem, jako je průměr stínícího pláště napáječe. Je potřebné zachovat vhodný boční odstup mezi napáječem a 1/4 vlnovým vedním. Ten se řídí vnějším průměrem stínění napáječe - bývá u běžných koaxů v rozmezí 2 - 4 cm a změnou bočního odstupu lze v malých mezích korigovat vzájemné přizpůsobení. Je popsáno v různých publikacích mnoho modifikací, tohoto základního symetrizačního čtvrtvlnového členu vycházejícího z nákresu na obrázku. |
| Symetrizační člen s na konci zkratovaným čtvrtvlnovým pahýlem. Podobně jako v předcházejícím případě je řešen uvedený symetrizační člen, kdy čtvrtvlnový na konci zkratovaný pahýl se nalézá přibližně 5 cm od napáječe (koaxu). Pahýl je připojen na jednu stranu napájecího bodu antény svým stíněním. Středový vodič pahýlu je připojen na protější napájecí bod antény. Ve spodní části - na konci, je pahýl zkratován. Délka zkratovaného pahýlu je ovlivněna dielektrikem použitého koaxiálního kabelu, ze kterého je pahýl vyhotoven - je potřebné mechanickou délku 1/4 vlny upravit na délku elektrickou a to tak, že vynásobíme příslušnou elektrickou délku 1/4 vlny z požadovaného pracovního kmitočtu antény zkracovacím činitelem použitého koaxiálního kabelu. Na vstupu do antény je možné z obrázku zjistit, že přívod od vlastního napáječe a pahýlu jsou vzájemně překříženy. Podmínkou správné funkce, mimo délky pahýlu ve vztahu ke zkracovacímu činiteli použitého koaxu je zachování bočního odstupu a to na vzdálenost přibližně 4 - 6 cm. Jistou nevýhodou obou uvedených symetrizačních členů je podmínka, že celý symetrizační úsek musí být uložen kolmo ve vztahu k napájené anténě a člen musí být v celé své délce tzv. "rovný" bez ohýbání. To může přinést v některých případech jisté komplikace. Mezi nesporné výhody těchto zapojení je skutečnost, že členy nezmění při zapojení na vstupní svorky impedanční poměry a tak vstupní odpor antény jako zátěž napáječe se jeví v plné hodnotě, jako vstupní impedance napáječe. |
| V další části se budeme zaobírat symetrizačním členem typu "gama" přizpůsobení. |
Autor: Láďa Fórum
Fousáč Plzeň CL-51