| Ten určitě topí..., to jinak není možné..., to mi tady ani sousedovic stanička neprolézá...ale ten na tom kopci, 150 km daleko, je rozlezlý přes 10 kanálů - má asi pořádně zatopeno pod kotlem - nejmíň takových 150 W... Nejoblíbenější vysvětlení situace, kdy nám některá stanice na CB tzv. prolézá ze sousedního kanálu na ten náš a komplikuje nám poslech, případně nelze na daném kanálu pracovat vůbec. V prvé řadě bude vhodné hledat příčinu uvedených "nepříjemností" v článcích související s tímto tématem třeba na odkazech: |
| Vzájemné rušení a problematika s tím související |
| Kompresory - problematika poslechu |
| Problematika přenosu výkonu mezi vysílačem a anténou. Velmi dlouho jsem se rozmýšlel a zvažoval, zda mám k této problematice něco ve zkrácené a zjednodušené formě napsat. Je to velice "těžká" a náročná problematika, které by bylo vhodné věnovat podstatně větší prostor. Při různých debatách se můžeme setkat s názory na CB pásmu, že výkon má naše stanička 4W. Z pohledu čistě teoretického, lze z takového údaje vycházet. V praxi se maměřené hodnoty mohou i značně odlišovat a to obvykle směrem "dolů", směrem "nahoru" to nebývá častým úkazem. Na tomto místě je vhodné zdůraznit, že měření výkonu naší staničky není až tak jednoduchá záležitost, jak se může na první pohled jevit. Je potřebné si ujasnit, že pokud má být celý možný výkon koncového stupně přenesem do antény - je potřebné zajistit určité podmínky. Vrátíme se trochu k teorii. Generátor (vysílač) odevzdá vyrobený výkon do antény - zátěže, jen tolik, kolik jej zátež je schopna z generátoru odebrat. Platí, že největší výkon se přenese za podmínky, kdy zatěžovací odpor se rovná vnitřnímu odporu zdroje - generátoru. To velice úzce souvisí s impedancí generátoru a zátěže. Při měření se obvykle používá metoda založena na pricipu, kdy se měří napětí na zátěži o charakteristické impedanci. Je zřejmé, že obě impedance musí být shodné a ztráty potlačeny na minimum. V našem přenosovém řetězci máme ještě vložen mezi generátor a zátěž napáječ. Jeho impedance musí být shodná s impedancí generátoru a zátěže. S tímto souvisí vzájemné přizpůsobení všech elementů v přenosové cestě - je žádoucí, aby odlišnosti ve vzájemném přizpůsobení byly minimální - v ideálním případě se přizpůsobení rovnalo poměru 1:1 ke vztažné impedanci. Zde je vhodné připomenout, že poměr přizpůsobení (PSV)při nevhodném měřícím postupu může vést k mylným předpokladům, či závěrům. Jen pro ilustraci: poměr 1:1 může vyjadřovat situaci, kdy porovnáváme dvě impedance např.: 50ohm a 50ohm - 50/50 je rovno poměru 1:1 57ohm a 57ohm - 57/57 je rovno poměru 1:1 75ohm a 75ohm - 75/75 je rovno poměru 1:1 43ohm a 43ohm - 43/43 je rovno poměru 1:1 57ohm a 43ohm - 57/43 není rovno poměru 1:1! 75ohm a 50ohm - 75/50 není rovno poměru 1:1! V praxi se obvykle setkáme se situací, že výstupní konektor na vysílači má jinou impedanci, než napájecí kabel a ten určitě bude mít odlišnou impedanci od impedance na konektoru antény. Dokumentací určována impedance na výstupních konektorech zařízení je jen orientační a rozdíl může být při seriózním měření až překvapivý. To pochopitelně platí i pro napáječe a vstupní konektory antén. Každá přídavná ztráta, kterou ovlivnit můžeme, nás připraví o jistý podíl výkonu a pokud se k tomu přičtou neovlivnitelné ztráty plynoucí z fyzikální podstaty celého řetězce - výsledek může být i překvapivý... Je obecně známo, že proces vysílání je reciproční k příjmu a tak lze říci, že v případě příjmu - platí výše uvedené také. Pro zjednodušení vzájemných vztahů mezi dvěma výkony (útlumy) je běžně používáno tzv. vztažné poměrové vyjádření útlumu nebo zisku v dB. Je to poměr, který vyjadřuje vztah mezi dvěma hodnotami. Při posuzování výkonového zisku g, je to vyjádření poměru dvou výkonů P1/P2 a udává se v dB (deciBelech). Zde je vhodné připomenout, že udávaný zisk výkonu je vztažen buď k Herzovu dipólu nebo izotropnímu zářiči (matematická fikce). Jedno i druhé nelze mezi sebou zaměnit, udávaný zisk výkonu je odlišen a označen malým indexem např. 13.69dBd případně 17.21dBi - pokud není index uveden - vztahuje se hodnota obvykle k dipólu. Příklad: Náš vysílač staničky máme možnost připojit postupně do antén s různým výkonovým ziskem. Naše stanička dodá na vstupní konektor antény výkon 3.15W (po odečtení ztrát na napáječi a vlivů nepřizpůsobení). Výkonový zisk 1.antény je 3.47dB Výkonový zisk 2.antény je 5.21dB Výkonový zisk 3.antény je 8.69dB Výkonový zisk 4.antény je 13.9dB Jak velký bude vyzářený výkon při postupném přepínání použitých antén? V tabulce si vyhledáme příslušné poměry výkonů: 1.anténa: g=3.47dB tj. poměr výkonů 2.23 2.anténa: 5.21dB poměr výkonů 3.32 3.anténa: 8.69dB poměr výkonů 7.39 4.anténa: 13.90dB poměr výkonů 24.53 Jednoduchým vynásobením výkonu dodaného do antény - příslušným výkonovým poměrem dostaneme velikost vyzářeného výkonu právě připojené antény: 1.ant: 2.23*3.15W = 7.0245W 2.ant: 3.32*3.15W = 10.458W 3.ant: 7.39*3.15W = 23.2785W 4.ant: 24.53*3.15W = 77.2695W Výsledek zřejmě není pro většinu uživatelů ničím překvapivým. Vypočítané hodnoty nám dávají obraz o působení námi vysílaného výkonu z naší antény - jako účinek na protistanici, která nám v tomto případě poslouží jako vhodný partner při pokusu a poslouchá na jednoduchý dipól. Hodnoty vyzářeného výkonu jsou vztaženy k dipólu. Uvedené hodnoty vyzářeného výkonu se rovnají potřebnému výkonu, který bychom museli dodat do dipólu, pokud chceme dosáhnout ekvivalentního účinku na straně poslouchající stanice - výchylky ručičky S-metru. Problematika výkonového zisku antény v tomto případě je zřejmá. Podívejme se na obrácenou situaci - příjem. V tomto případě nebudeme uvažovat výkonový zisk, ale napěťový - v tabulce jsou uvedeny hodnoty poměru napětí. |
| Z uvedeného je zřejmé, že vyzářený výkon naší antény, lze za určitých podmínek zjistit a to přímým měřením. Výsledky jsou dány použitými měřícími metodami a vybavením. Když už víme, jak velký výkon může naše anténa vyzářit - někdy označovaný zkratkou EPR - lze vypočítat i intenzitu pole v dané vzdálenosti při ideálních podmínkách. (neuvažujeme vliv terénu atp.) Lze vypočítat intenzitu elektromagnetického pole, jako funkci elevačního úhlu nad horizontem v dané vzdálenosti a to za pomocí vzorce: |
| Uvedený vzorec nám poslouží k výpočtu intenzity elektromagnetického pole vertikální antény v dané vzdálenosti pro přízemní vlnu. Je zřejmé, že uvedený vzorec nepostihuje vliv terénu, který může významnou měrou intenzitu pole ovlivnit a to jak v pozitivním směru, tak i opačně. Výpočet podle uvedeného vzorce, lze přenést i do grafické podoby, jak je vidět na obrázku níže. Pro zjednodušení výpočtu byl vzat za základ výkon 1kW a vzdálenost 1180m. Měrná výška byla zvolena pro typické výšky antény a to: 0.20 vlnové délky - barva červená 0.25 vlnové délky - barva žlutá 0.50 vlnové délky - barva světle modrá 0.64 vlnové délky - barva zelená 0.75 vlnové délky - barva oranžová 1.00 vlnové délky - barva tmavší modrá Z uvedeného je zřejmé, že vhodná výška pro největší intenzitu pole při zemi dává výška 0.64 vlnové délky i když je vidět vytváření podružného svazku pod úhlem zhruba 57st., ale i tak je intenzita pole přízemní vlny nejvyšší - zelená barva. Nejméně vhodná výška antény spadá do oblasti 1.0 vlnové délky - což pro CB pásmo klasické značí výšku v okolí 11m, kdy vyzařování má největší intenzitu pod úhlem 34st a při zemi nevytváří anténa prakticky žádné významné pole. Námitka ve smyslu, že i tak se lze dovolat i se slušným reportem je opodstatněná a vysvětlení této praktické zkušenosti je celkem jednoduchá - zejména vliv okolního terénu se podílí na utvoření nepřímého pole - pochopitelně takové pole je nehomogenní... Na vodorovné ose je vynesena intenzita pole EmV/m. Prakticky i pro výkon v okolí 4W dává výpočet obálky intezity pole velice podobné výsledky těm na obrázku - zvolený vysoký výkon byl pro přehlednější zobrazení rozdílu intenzit pole a zjednodušení. |
| Je zřejmé, že běžně používané všesměrové vertikální antény na CB pásmu jsou umísťovány do různých výšek nad okolním terénem - od výšek pod 1/4 vlnové délky až nezřídka do výšek nad 3/2 vlnové délky. S tím velice souvisí problematika vyzařovacího úhlu hlavního svazku a intenzity pole v něm. Je obecně známo, že se zvyšující se výškou antény nad zemí se vytváří podružné (parazitní) vyzařovací svazky pod vysokými úhly nad horizontem a jejich počet s výškou antény obvykle roste. V kritických výškách antény nad zemí, lze pozorovat velmi nízkou intenzitu pole přízemní vlny. Příčinou je právě nevhodná výška antény, kdy intenzita hlavního svazku blízkého horizontu, je snížena na úkor podružných svazků - parazitních, které pod vysokými úhly vyzařují nad horizont. Takový typ vyzařování není vhodný pro vytvoření intenzivní přízemní vlny. Lze jej využít pro blízká spojení do vzdálenosti nepřesahující obvykle 500 - 600km. Typickým málo příjemným projevem může být sezónní příjem velmi intenzivních signálů z oblasti Evropy - to má na "svědomí" mimo jiné - právě vysoký vyzařovací úhel svazku. Na druhé straně, lze za určitých podmínek využít vysokého vyzařovacího úhlu k překonání výšky okolního terénu, kdy máme anténu umístěnou v údolích - pochopitelně s jistým omezením. Při řešení problematiky zjišťování intenzity pole pro danou vertikální anténu v reálném prostředí se s výhodou používají měřiče intenzity pole a to jak pasivní, tak aktivní. Měření pomocí pasivních měřičů intenzity pole je ovlivněno nízkou citlivostí měřícího přístroje a tak i vzdálenost, na kterou můžeme ještě pohodlně zjišťovat intenzitu je relativně malá. Při použití aktivních měřičů intenzity pole je situace výrazně lepší ve vztahu ke vzdálenosti, ve které lze pohodlně odečítat hodnoty intenzity pole. S ohledem na okolní terén dává "věrnější" údaje o rozložení intenzity pole. Pokud se nám podaří měřič intenzity pole "dopravit" do požadované výšky, lze s jeho pomocí určit i úhel, pod kterým naše anténa umístěná v dané výšce nad zemí "nejlépe" vysílá... Význam měřiče intenzity pole oceníme také při nastavování samotné antény. Lze za jeho pomoci snadno určit, zda námi laděná anténa po regulačním zásahu vyzařuje více nebo méně a na základě těchto údajů řídit regulační zásahy s cílem dosáhnout maximální intenzity pole v žádaném úhlu či směru. Pozorný čtenář už v předešlém zaregistroval, že okolní terén vždy hraje rozhodující roli na vyzařování antény. Zjednodušeně lze říci, že naše anténa by měla pokud možno, "vidět" co možná nejdál k horizontu - tzn., že v dohledu by neměly být vyšší kopce nebo stavby, než je ten na kterém svou anténu máme postavenou. Pochopitelně je to idealizovaný stav a v praxi musíme se smířit s tím, co máme v okolí. Závěrem lze říci, že problematika určování vyzářeného výkonu anténou protistanice není v žádném případě jednoduchá záležitost a bez vhodného vybavení měřící technikou a možnosti pracovat s mapami definovaných intenzit pole a útlumů pro dané kmitočtové spektrum ve sledované oblasti, nelze se jednoduchými prostředky dopracovat k seriozním výsledkům, které by nebyly až zavádějící. Pro úplnost uvedu zájemcům odkaz na popis a stavbu jednoduchého měřiče intenzity pole: |
| Jednoduchý indikátor vf pole - absorbční vlnoměr |
určitě a přesně - každému řeknu kolik má 97
mě to je lhostejné, jakým výkonem vysílá 108
je to zajímavá problematika, rád si o tom popovídám 123
Diskuse pod článkem:
| [1416] 19 - miniseriál k tématu - výkon a věci okolo něj | Pytlák Doksy | 20.6.2003 11:44:46 | ||
|
:Zdravím všechny čtenáře CBDX. Je dobré, že se zde můžu dočíst, jak docílit lepšího výkonu svého zařízení (bez nutnosti porušit generální povolení). Je jen škoda, že tyto články nečtou, ať už jednotlivci nebo ve firmách provozujících například auto dopravu. Pro spoustu účastníku CB-provozu, je pořád pohodlnější, nacpat do toho Taxíku 400W zesilovač, než přemýšlet nad laděním antény. 73 Pytlák Doksy  |
||||
Autor: Láďa Fórum
Fousáč Plzeň CL-51