| Pro ty, kteří mají zájem si nastavit své antény, mohu doporučit stavbu šumového můstku, jako základního měřícího vybavení určeného k seřizování antén. K čemu vlastně se dá použít takový šumový můstek? Šumový můstek není nic nového, byl v dávných dobách často publikován, ale v posledním období, díky nízkým cenám mikroprocesorových komponentů, prožívá období renesance. Šumový můstek je principem použitý v mnoha velmi drahých přístrojích pro seřizování a nastavování v anténové technice. Své uplatnění nachází i v CB anténové technice. Můžeme s jeho pomocí snadno měřit: vstupní odpor antény, anténové řady (soustavy), seřídíme fázovací vedení u anténových soustav (dvě a více antén) zjistíme elektrickou délku napájecí linky - kabelu při daném pracovním kmitočtu. zkracovací činitel použitého kabelu a to porovnáním vypočtené délky a délky elektrické měřené šumovým můstkem rezonanční kmitočet stávajícího nastavení antény měřit neznámé kapacity indukčnosti malých hodnot měřit reálnou i jalovou složku impedance s kapacitním a induktivním charakterem. Měření se vyznačuje přesností a rychlostí. Vlastní zapojení jednoduchého šumového můstku vychází ze schématu, které není nijak složité. Použité součástky je vhodné vybrat co nejmenší - nejlépe v provedení SMD. Generovaný šum na polovodičovém přechodu Zenerovy diody je zesílen na požadovanou úroveň třístupňovým vf zesilovačem. Z jeho výstupu je napájen vlastní můstek. Nejdůležitější částí můstku je transformátor, který musí být vyroben velice pečlivě ve vztahu k symetrii. Většina neúspěchů při stavbě můstku je zapříčiněna z 95% právě nesymetrií trafa. To je i jeden z hlavních důvodů, proč tento můstek není právě nejvyhledávanější konstrukcí. Zde bych rád připomenul vlastní zkušenosti se stavbou. Vyrobil jsem tři kusy šumových můstků, podle tohoto schématu a to vždy pro jiné kmitočtové pásma (HF, VHF, UHF - poslední dva mírně upravené). Všechny tři můstky pracují bez problémů a kolegové, kteří jej postavili, s oživováním i nastavením potíže neměli. Podmínkou je samozřejmě zachování symetrie trafa! Tomuto dílu je potřeba věnovat podrobnější popis. Transformátor (pro HF pásma) musí být zhotoven velmi pečlivě. Pro vinutí jsou použity tři vodiče, které se mírně zkroutí a navineme s nimi 10 závitů na feritový toroid o průměru 10 mm. Materiál je vhodný použít N05, N1 nebo N2. Barevně bývá značen žlutou barvou. Závity vineme tak, aby po obvodu toroidu tvořily asi 3/4. Vinutí doporučuji fixovat nití, nedoporučuji používat tzv. výdobytky moderní chemie - různé tmely, lepidla atp. Jejich vf vlastnosti obvykle nejsou nijak vynikající a případné neúspěchy se nemusí chyba na první pohled, hledat v nevhodných vlastnostech lepidla či tmelu! Jeden vodič tvoří primární vinutí a další dva, symetrické sekundární vinutí. Ve schématu jsou začátky vinutí označeny tečkou. Dbejte na správné propojení začátků a konců vinutí, pokud tak nebude, jak je uvedeno ve schématu - šumový můstek pracovat zcela určitě nedonutíte!!! Vývody vinutí je vhodné zkrátit na nejmenší možnou délku s ohledem na zapájení do desky plošných spojů a to všechny na stejnou délku! Výběrem Zenerovy diody si moc hlavu nelamte, poslouží nejlépe ta, která nejvíce šumí. Je to sice nevhodná vlastnost polovodičů pro jiné aplikace, ale díky ní můžeme tento užitečný doplňek pro nastavování anténového hospodářství úspěšně realizovat. Osobně jsem sice vyzkoušel uvedený typ Zenerovy diody, ale při specifických požadavcích na můj můstek jsem použil diodu šumovou s označením TESLA 36NQ52, kterou vyráběla - vyrábí?, TESLA Piešťany. Pro použití v pásmu CB se bez obav o funkci může také použít přechodu tranzistoru - třeba i s jedním vadným přechodem - ten zbylý dobrý, pak dobře poslouží jako generátor šumu. Kdo by chtěl si rozšířit použití můstku až do oblasti UHF, tomu mohu doporučit použití na místě Zenerovy diody polovodičového přechodu tranzistoru BFR90A, v zesilovači potom bude potřeba změnit původní tranzistory KF 173 za BFR96 nebo podobné. Je vhodné při nízké úrovni generovaného šumu v zesilovači přidat ještě jeden stupeň - závisí to mimo jiné od celkového zesílení. Je pochopitelné, že bude potřebné vyměnit toroid v transformátoru za vhodnější typ. Po této úpravě můstek pracuje s uspokojivou úrovní do kmitočtů 900 - 1300 MHz. Je možno při požadavku pracovat s kmitočty do 800 MHz použít i monolitické vf zesilovače. Potřeba upravit šumový můstek může vyvstat, pokud potřebujeme měřit v pásmu PMR. Pro případné zájemce uvedu odkaz: |
| Rozšíření šumového můstku |
| To podstatné: R1 1k C1 6n8 R2 M22 C2 6n8 R3 1k C3 6n8 R4 M22 C4 6n8 R5 1k C5 100 pF R6 M22 C6 10M/15V R7 820 C7 M1 R8 100 C8 10n P1 TP161/220/N pokud máme možnost si vybrat, volíme raději typ, který má stírací kontakt uhlíkový. Ty potenciometry, které mají jako stírací kontakt použitý pouze tvarovaný plech, raději nepoužijeme i za cenu, že jako náhrada to bude typ TP280 nebo podobný. Taktéž nedoporučuji použití potenciometrů celoplastových. C9 otočný kondenzátor TESLA WN70414 2x200pF, 2x25pF ( použijeme jen jednu sekci 200 pF), nebo je možné použít otočný kondenzátor ze starších radiopřijímačů. Vhodné jsou miniaturní vzduchové otočné kondenzátory - pochopitelně s vhodnou kapacitou. Tranzistory 3x KF173 nebo podobné v kovovém pouzdru. D1 KZ721, 36NQ52 Zx vstup - PL konektor (BNC,atp.) RX výstup - detektor - konektor odlišný od Zx vstupu Tr 3x10záv./0.25CuLS trifilárně na toroidu o průměru 10 mm, hmota N05, N1 nebo N2 Oživení a nastavení: Pokud se nám podařilo celý šumový můstek vyrobit až k tomuto bodu - nastává důležitý okamžik. Celý můstek vložíme do stíněné krabičky vyrobené z pocínovaného plechu nebo cuprextitu. Rozměry budou v každém případě určeny velikostí použitých součástek - raději volme součástky menší. Zvláštní péči je potřebné věnovat rozložení součástek hlavně můstku. Pokud to zvládneme, volíme konstrukci SMD, kdy je můstek oddělen stínící přepážkou od vf zesilovače. Rozložení součástek můstku musíme pečlivě zvážit a to z hlediska uložení otočného kondenzátoru, potenciometru, konektorů a propojovacích vodičů, kterými komponenty můstku projíme, je vhodné je zkrátit na nejmenší možnou míru. Konektory raději použijeme odlišné pro připojení měřeného objektu a výstupu pro detektor nuly - přijímač. Z vlastní zkušenosti mohu doložit, jaké nepříjemné překvapení nastalo, kdy jsem můstek chtěl kamarádovi předvést v činnosti a ono se kouzlo nekonalo! V okamžiku, kdy už jsem měl v rukou šroubovák , pinzetu a sahal jsem po páječce jsem zjistil příčinu. Můstek nepracoval, protože jsem zaměnil přívodní koncovky na můstku díky tomu, že RX a Zx konektory byly stejného typu i vzhledu. Po přehození přívodů do správných pozic vše pracovalo k mé neobyčejné radosti a kamarád ocenil náležitě význam můstku... Rozměry krabičky, jak bylo uvedeno výše, budou dány velikostí použitého otočného kondenzátoru, potenciometru a velikostí napájecího článku - 9V destičková baterie nebo 2x plochá baterie. Odebíraný proud by neměl překročit 25 mA. Nezapomeňte do přívodu napájecího napětí zařadit vypínač. Ke konektoru Zx se připojuje vyšetřovaný objekt - anténa, kabel atp. Na konektor RX připojíme tenkým kabelem (stíněným koaxem) vstup do přijímače - anténový vstup. Jako indikačního přijímače je možno použít vlastní stanici za předpokladu, že je plynule její přijímač přeladitelný - upozorňuji - plynule a ne kanálově! To je velice důležité. Pokud náš přijímač není plynule laditelý v režimu poslechu, musíme jako indikátor nuly použít dobrého přehledového přijímače s plynulým laděním. Je vhodné, aby přijímač měl údaj o naladěném kmitočtu na stupnici ověřený - pozor na pseudo digitální ukazatele naladěného kmitočtu. Pokud máte svůj přijímač vybaven S metrem, je to taky vhodný indikátor, opět upozorňuji - nehodí se tzv. kostičkometry a jiné knedlmetry. Pořádná ručička s definovanou úrovní v dané poloze je sice neatraktivní, oproti brambormetrům s různých zajímavých obrazců na LCD, ale jinak jsou na dvě věci ... Rozsah měření vstupního odporu antény, který lze za použitých součastek měřit, je od nuly do 220 ohmů, jalové složky impedance do plus 100 pF kapacitní a do 100 pF induktivní reaktance. Ke vstupnímu konektoru je připojen kondenzátor C5 100 pF - polovina ladícího kondenzátoru C9.Tento kondenzátor zajišťuje posuv nuly na střed stupnice, která bude cejchována na +/- 100 pF (připojte jej přímo na přívodní konektor). Induktivní reaktance je měřena zápornou hodnotou kapacity. Indukčnost lze potom vypočítat ze vzorce (na konci článku). Na rozdíl od reálné složky, která je kmitočtově nezávislá, jsou jalové reaktance na kmitočtu závislé. Zde uvedeno je dobré si pamatovat - bude se to určitě hodit při dalším používání můstku atp. Stupnice se cejchují poměrně snadno pomocí známých hodnot odporů a kondenzátorů. Takové odpory budeme při cejchování připojovat na svorku - konektor Zx. Nulujeme na některém středním kmitočtu pásma HF (CB). Po zapnutí napájení můstku a připojeném přijímači, S metr (idikátor) ukazuje výraznou výchylku šumového spektra a z reproduktoru je slyšet charakteristický šum o značné úrovni. Pootáčením P1 a C9 se snažíme co nejvíce potlačit šum v poslechu přijímače na nulu, upozorňuji, že nulový pokles je velmi výrazný a ostrý. Pro první nastavení použijeme bezindukčního odporu - vhodná je umělá zátěž. To proto, abychom co nejpřesněji stanovili nulu na stupnici kapacit. Postupně ocejchujeme stupnici odporů a nakonec kapacit. To provedeme tak, že ponecháme na konektoru odpor 50ohmů a k němu připojujeme kondenzátory o známé kapacitě s krátkými vývody - pokud možno s definovanou kapacitou - ne kondezátory s tolerancí +/- 20%! Cejchování stupnice je možno provést pouze v kladných hodnotách, ty záporné přeneseme graficky aproximací z kladné strany - to si můžeme dovolit, protože stupnice kapacit je lineární. Vlastní stupnice doporučuji si nakreslit pokud možno co největší - pro lepší odečítání hodnot. Ti zručnější mohou použít mechanických převodů bez vůlí!!! (Jako převod se hodí ozubené kolečka, nebo si můžeme pomoci tzv. špagátovým převodem známým ze starších přijímačů). Stupnice lze potom nekreslit podstatně větší s jemnějším rastrem. V nouzi postačuje i ovládací knoflík většího průměru s průhledným osazením a tenkou ryskou. |
|
Měření pomocí pracně ocejchovaného můstku:
|
 |
 |
|
| Stačí mi dobrý SWR metr | 185 |  |
| Chceš o něm vědět více | 331 | |
| Ne, není to nic zajímavého | 126 | |
Diskuse pod článkem:
| [238] STAVÍME ŠUMOVÝ MŮSTEK | Kostka Blatná | 24.2.2002 14:02:21 | ||
| Co to stojí a za kolik se to dá koupit hotové. Prodává to někdo ? | ||||
Autor: Láďa Fórum
Fousáč Plzeň CL-51