7 - Miniseriál k tématu - Jak naladit anténu

Musíme si připravit vhodný napáječ - koax, který svou mechanickou délkou odpovídá našim potřebám k propojení antény a stanice. Zde je nejčastější chyba. Jen zřídka je potřebná délka odměřena s ohledem na činitel zkrácení koaxu(činitel rychlosti šíření) pro konkrétní koax.

Koaxiální kabel opatříme tzv. PL konektory. Při této práci dbáme, abychom práci provedli velmi pečlivě, důkladně při letování vodičů prohřejeme spojované místo. Zbytky drátů stínícího vedení odstraníme z vnitřní části konektoru, kde mohou způsobit elektrický zkrat. Pomocí Multimetru provedeme kontrolu, zda střední vodič koaxiálního vedení není tzv. zkratován se stíněním. Nakonec změříme střední vodič, zda není přerušený, podobně proměříme i stínění.

Velice často je možné slyšet na CB pásmu, že dotyčný má koax dlouhý 20m, jiný říká 40m, 15m, nebo 10m atp. Nechci nikomu sahat do jeho vědomostí a také nechci odhalovat jeho zaručeně správné a utajené postupy, jak takový koax dokáže v té či oné uváděné délce "srovnat" do požadavku, kdy fyzická délka napájecí vedení musí splňovat určité předpoklady pro správnou činnost - jeho délka by měla být sudými násobky 1/4 vlnové délky krát činitel rychlosti šíření daného koaxu. Ten je uveden v katalogových údajích, nebo lze se dotázat prodejce, případně jej nechat změřit.

Pro názornost uvedu příklad:

Elektrická vlnová délka pro kmitočet 27.205 MHz je ve volném prostoru 11.02738467 m.

1/4 elektr. vlnové délky = 2.756846168 m

Činitel rychlosti šíření pro pomyslný koax = 0.66

1/4 elektr. vlnové délky krát 0.66 = 1.819518471m mechanické délky koaxu pro 1/4 vlnový úsek tj. fyzická - mechanická délka koaxu pro 1/4 elektr. vlnovou délku.

Prvním sudým násobkem je délka koaxu 2 krát 1.819518471 = 3.639036942 m.

Potřebujeme připojit anténu, která je od stanice vzdálena 20 m.

Při dodržení pravidla, že napájecí vedení - koax musí být sudým násobkem 1/4 el. vlnové délky krát činitel rychlosti šíření pro daný koax.

Použijeme délku koaxu, která je nejbližší vyšší - tzn., že:

Délku 3.639036942 násobíme sudým číslem 4 = 14.55614777 m, to je nějak málo pro spojení antény a stanice. Zkusíme:

Délku 3.639036942 násobíme 6 = 21.83422165 m.

Tak a máme nalezenou potřebnou mechanickou délku koaxu při daném činiteli rychlosti šíření koaxu k překlenutí požadované vzdálenosti mezi stanicí a anténou. Velice jednoduše se můžeme přesvědčit o správné délce koaxu a to tak, že použijeme k měření vhodný přístroj, např. anténový analyzátor nebo šumový můstek (popis postupu měření s ním, je popsán v článku na stránkách ČL klubu, které právě čtete).

Pokud nejste majiteli šumového můstku, případně přístrojů typu RF či MFJ, lze se přesvědčit o správně určené délce napájecího koaxu takto:

 Budeme vycházet z předpokladu, že napájecí vedení o délce 1/2 vlnové délky je v podstatě impedanční transformátor s převodem 1:1  (sudý násobek 1/4 vlnové délky je roven 1/2 půlvlnové délce).

Použijeme ověřený SWR (PSV) metr určený pro měření na CB pásmu. Připojíme k SWR metru staničku na příslušný konektor. Naladíme na staničce střed pásma (obvykle 27.205 MHz tj. 20.k. pro klasické CB pásmo se 40-ti kanály). Na výstup z SWR metru připojíme umělou zátěž o požadované impedanci 50 ohmů. Seřídíme nastavení SWR metru a hodnoty si poznamenáme. Odpojíme umělou zátěž a připojíme zkoumaný koaxiální napáječ k SWR metru - neměníme nastavení kanálu!. Na druhý konec napáječe připojíme umělou zátěž a naměřené hodnoty porovnáme. Při správně určené mechanické délce napáječe bude hodnota PSV velmi podobná té, kterou máme poznamenanou v poznámkách. Pokud se naměřené hodnoty liší - je potřeba změnit délku napáječe. Celý postup si můžeme pro ověření provést i pro kmitočet 1. a 40. kanálu - výsledky zapíšeme do poznámek a můžeme porovnávat. Pro ty zvídavější - je možno si změřené hodnoty vynést do jednoduchého grafu a sledovat průběh PSV v závislosti na délce napáječe. Ukázka takového grafu je na obrázku (uvedené hodnoty PSV jsou jen demonstrační).  Zelenou barvou je označen průběh PSV u správně zvolené délky napáječe, barva červená označuje napáječ krátký a barva modrá - dlouhý.

Když už máme anténu na stožáru, napájecí vedení je připraveno, zapojíme PSV metr mezi konektor antény a napájecí vedení.

 Zde je vhodné připomenout:
1.) když je PSV rovno 1:1, neznamená to vždy, že anténa pracuje 
2.) když není PSV rovno 1:1, neznamená to vždy, že anténa nepracuje 
3.) když je PSV větší než 3:1, hledejme závadu v mechanické sestavě antény 
Uvedená pravidla jsou velice výmluvná a postihují nejčastější situace, se kterými se můžeme setkat při ladění antény.

Změřením PSV jsme zjistili, jaká je míra impedančního nepřispůsobení mezi koaxem a anténou v místě připojení antény, případně mezi koaxem a stanicí. V této souvislosti je potřebé si uvědomit, že výška antény nad zemí, blízkost zejména kovových konstrukcí má vliv na impedanci antény.

Vycházejme z výše uvedeného předpokladu, že výrobci sestavují své antény tak, aby vstupní impedance na konektoru antény byla při rezonančním kmitočtu ve středu pásma CB rovna 50ohmů.

Při našem měření PSV na konektoru antény zjistíme, že hodnota je na spodních kmitočtech (kanálech) blízká 1:1 a na horních kmitočtech (kanálech) je vysoká 2:1. Co to znamená? Jen to, že anténa rezonuje (za výše uvedených předpokladů) na kmitočtech nízkých - je tzv. mechanicky dlouhá - musíme ji opatrně mechanicky zkrátit a to obvykle na posledním dílu antény. Zkrácení se provede tak, že uvolníme stavěcí šroubek a poslední díl zasuneme obvykle o 3-5 mm. Než tak provedeme, označme si původní polohu posledního dílu! U antén laminátových obvykle provedeme ladění pomocí otočných kroužků ve spodní části antény.

V situaci opačné, kdy je hodnota PSV příznivější na horních kmitočtech (kanálech), je anténa mechanicky krátká - musíme ji opatrně prodloužit.

Uvedený postup několikrát opakujeme až dosáhneme stavu, kdy hodnota PSV je na obou okrajích pásma téměř shodná a hodnota PSV ve středu pásma je nejnižší - není pravidlem, že musí být hodnota PSV 1:1! Při tomto postupu nám jde o to, aby průběh hodnoty PSV byl v celé šířce pásma vyrovnaný bez výraznějších změn. Zjištěné konečné hodnoty PSV si poznačíme. Uvedeným postupem jsme naši anténu tzv. srovnali do stavu, kdy hodnota PSV je v celé šířce pásma nižší než 2:1. Takto nastavenou anténu již dále upravovat nebudeme.

Připojíme připravený koax k anténě, mezi stanici a koax zapojíme PSV metr. Zkontrolujeme hodnoty PSV - musí být velice podobné těm, které jsme naměřili u antény. Pokud nastane stav, kdy hodnoty PSV jsou tzv. lepší, než u antény, je to důvod překontrolovat koax a ne se radovat, jak jsme to vše dobře naladili! Opačně to platí samozřejmě také. V takovém případě musíme problém hledat ve správné délce koaxu.

Tak a teď už můžete zkusit provést první spojení na vlastnoručně laděné anténě - určitě budete z něj mít i radost.