background image

54

HOBBY

Usprawnienia

Świat Radio  Listopad 2005

Jak bez włączania QRO zestroić antenę

Układy cichego strojenia anten

runku zaporowym. Ze względu na 

niekorzystny  wpływ  pojemności 

złącza zwierającej do masy składo-

we  o wyższych  częstotliwościach 

zalecane  jest  użycie  diody  małej 

mocy  (charakteryzującej  się  małą 

pojemnością  złącza).  Sygnał  szu-

mów  po  wzmocnieniu  za  pomocą 

dwutranzystorowego wzmacniacza 

jest  podawany  na  mostek  poprzez 

transformator  w.cz.  nawinięty  na 

rdzeniu pierścieniowym. Cewki L2 

i L3  odpowiadają  opornikom  RA 

i RB z rys. 1. Druga gałąź składa się 

z opornika  odniesienia  o wartości 

50Ω  (należy  użyć  tu  oporników 

bezindukcyjnych  np.  masowych) 

i przetransformowanej  przez  ob-

wód dopasowujący impedancji an-

teny.  W stanie  roboczym  gniazdo 

antenowe radiostacji jest połączone 

z anteną,  natomiast  po  przełącze-

niu  impedancja  wejściowa  układu 

dopasowującego  stanowi  czwarty 

element mostka. Wejście odbiornika 

znajduje się na przekątnej mostka, 

dzięki  czemu  służy  on  jako  czuły 

wskaźnik równowagi. 

Transformator nawinięty jest na 

rdzeniu  T50-2  (lub  zbliżonym;  ze 

względu  na  małą  moc  generatora 

szumów  powierzchnia  jego  prze-

kroju  nie  jest  istotna)  przewodem 

3  x  DNE  0,3 mm  skręconym  tak, 

aby  na  długości  1 cm  znajdowały 

się trzy zwoje. Trifilarne uzwojenie

transformatora  składa  się  z 8  zwo-

jów. Uzwojenia można zalać steary-

ną  dla  zwiększenia  stabilności  me-

chanicznej. Stosowanie do tego celu 

lakierów  lub  kleju  niesie  ze  sobą 

niebezpieczeństwo  rozpuszczenia 

emalii  i wystąpienia  zwarć  między 

uzwojeniami.

Jako przełącznika najlepiej użyć 

przycisku,  co  zwalnia  operatora 

z konieczności  pamiętania  o po-

wrocie  do  stanu  roboczego  po  do-

strojeniu  anteny.  Tranzystory  we 

wzmacniaczu mogą być dowolnego 

typu,  pod  warunkiem  że  będą  za-

pewniać  dostateczne  wzmocnienie 

w zakresie krótkofalowym. W prak-

tyce wystarczają zwykłe tranzysto-

ry  m.cz.  Przy  użyciu  tranzystorów 

o większej częstotliwości granicznej 

i zachowaniu  zasad  montażu  UKF 

generator może dostarczać wystar-

czająco silnego sygnału także w za-

kresie ultrakrótkofalowym.

Dzięki małemu poborowi prądu 

układ  można  zasilać  z baterii  9V. 

Mostek  można  uzupełnić  o wskaź-

nik włączenia na diodzie świecącej. 

Całość,  zmontowaną  np.  na  płytce 

uniwersalnej,  najlepiej  umieścić 

w metalowej  obudowie  ekranu-

jącej  lub  w obudowie  plastikowej 

tak, aby przełącznik i transformator 

znajdowały się jak najbliżej gniazd 

koncentrycznych. 

Strojenie  anteny  przeprowadza 

się  jak  zwykle  za  pomocą  skrzyn-

ki  antenowej,  dążąc  do  uzyskania 

minimum  poziomu  odbieranych 

szumów.  Znalezione  w ten  sposób 

ustawienie jest bliskie optymalnego 

i jeśli  wymaga  korekty  w trakcie 

nadawania, to tylko niewielkiej. 

Ze  względu  na  to,  że  w trakcie 

nadawania, układ nie jest połączo-

ny  z nadajnikiem  można  stosować 

go  niezależnie  od  mocy  nadajnika 

– a więc nie tylko przy pracy QRP. 

W trakcie strojenia w oporności od-

Strojenie anteny przy pełnej mocy nadajnika na częstotliwości korespon-

denta lub w jej pobliżu (często na SSB połączone z gwizdaniem do mikro-

fonu) nie jest oznaką dobrej techniki operatorskiej. Jedną z możliwości 

jest strojenie anteny (na zbliżonej wolnej częstotliwości) przy użyciu 

możliwie najmniejszej mocy nadawania. Redukcja mocy i odstrajanie się 

od częstotliwości nadawania bywa jednak często uważane za uciążliwe, 

zwłaszcza w przypadkach gdy liczy się czas np. w trakcie zawodów.  

Za pomocą prostych układów można znacznie skrócić całą procedurę. 

Istnieją także stosunkowo nieskomplikowane rozwiązania pozwalające na 

strojenie anteny w ogóle bez konieczności włączania nadajnika. I od nich 

właśnie rozpoczniemy nasz przegląd.

W rozwiązaniach pozwalających 

na  strojenie  anten  bez  użycia  na-

dajnika stosowane są układy most-

kowe  zasilane  przez  pomocniczy 

generator sygnałowy. Zasadę dzia-

łania układu mostkowego przedsta-

wia 

rys. 1. Mostek złożony z gałęzi 

o stałych  impedancjach  (na  rysun-

ku symbolizowanych przez oporni-

ki RA i RB) oraz gałęzi zawierającej 

oporność wzorcową 50Ω i zmienną 

impedancję  systemu  antenowego 

jest,  za  pomocą  obwodu  dopaso-

wującego,  doprowadzany  do  rów-

nowagi, rozpoznawanej jako mini-

mum wskazań miernika umieszczo-

nego na przekątnej AB. 

Jako  czułego  wskaźnika  stanu 

równowagi używa się w przypadku 

strojenia  anteny  po  prostu  odbior-

nika stacji. Zasadniczo do zasilania 

mostka  może  służyć  dowolny  ge-

nerator sygnałowy, co wymagałoby 

jednak jego dostrajania do częstotli-

wości roboczej. Znacznie praktycz-

niejszym  rozwiązaniem  jest  uży-

cie  generatora szerokopasmowego, 

czyli generatora szumu białego lub 

w dostatecznym  przybliżeniu  bia-

łego  w interesującym  zakresie  czę-

stotliwości. 

W pierwszym z przedstawionych 

układów,  wykonanym  i sprawdzo-

nym praktycznie przez autora (

rys. 

2),  jako  źródło  szumu  służy  dio-

da  Zenera  spolaryzowana  w kie-

Rys. 1. 

Rys. 2. 

Wiele ciekawych infor-

macji na temat dopaso-

wania anten znajduje 

się na najnowszej płycie 

Świata Radio CD-ŚR04.

background image

55

Świat Radio  Listopad 2005

niesienia wydziela się jedynie część 

mocy  generatora  szumów,  dzięki 

czemu można użyć oporników ma-

łej mocy np. 1/8W.

Drugi z układów (

rys. 3) pracują-

cy na tej samej zasadzie jest bardziej 

rozbudowany. Jako źródła szumów 

użyto tutaj spolaryzowanego w kie-

runku zaporowym złącza baza-emi-

ter  tranzystora  T3.  Sygnał  szumu 

jest wzmacniany przez tranzystory 

T4 – T6 i doprowadzony podobnie 

jak  w poprzednim  do  transforma-

tora w.cz. 

Najważniejszą różnicą w stosun-

ku  do  poprzedniego  rozwiązania 

jest dodatkowy przerzutnik astabil-

ny,  pracujący  na  tranzystorach  T1 

i T2. Kluczuje on sygnał generatora 

szumów  za  pośrednictwem  diody 

D1 połączonej z kolektorem tranzy-

stora  T5,  co  pozwala  na  łatwiejsze 

odróżnienie go od szumów i zakłó-

ceń docierających z anteny. 

Diody  D2  i D3  zabezpieczają 

tranzystor  T6  przed  zniszczeniem 

przez  sygnał  pochodzący  z nadaj-

nika (w przypadku omyłki w obsłu-

dze).  W oryginalnym  rozwiązaniu 

transformator nawinięto na rdzeniu 

FT50-61 i składa się on z 4 uzwojeń 

po 10 zwojów. Można tu oczywiście 

użyć  innego  rdzenia  dowolnego 

typu np. T50-2, jak w układzie po-

przednim.

Oba  układy  można  także  umie-

ścić  w obudowie  skrzynki  anteno-

wej,  jeżeli  znajdzie  się  tam  dosyć 

miejsca.

Kolejne rozwiązanie (

rys. 4) jest 

zasadniczo  przeznaczone  do  po-

miarów anten w zakresie od 1,8 do 

60-70MHz,  a nie  do  ich  strojenia 

w trakcie pracy. Składa się ono po-

dobnie  jak  poprzednie  z mostka, 

którego  trzy  elementy  stanowią 

oporniki o oporności 50Ω, a czwar-

ty  –  impedancja  systemu  anteno-

wego  oraz  z czułego  woltomierza 

w.cz.  Układ  woltomierza  zawiera 

wzmacniacz w.cz. na obwodzie NE-

592  (LM592),  detektor  dwupołów-

kowy  na  diodach  germanowych 

(lub  Schottky’ego)  D1  i D2  oraz 

wtórnik  napięciowy  na  wzmacnia-

czach operacyjnych LM324. Czułość 

wskaźnika  jest  regulowana  za  po-

mocą  potencjometru  RV1.  W razie 

potrzeby można dobrać wzmocnie-

nie  stopnia  w.cz.  za  pomocą  opor-

nika R8 – zwiększenie jego wartości 

powoduje  redukcję  wzmocnienia 

i poszerzenie  pasma  przenoszenia. 

W oryginalnym rozwiązaniu zasto-

sowano miernik o czułości 250µA.

Do gniazda gn. 1 doprowadzony 

jest sygnał z generatora pomiarowe-

go. Może to być dowolny generator 

sygnałowy,  generator  kwarcowy, 

dip-meter  lub  odpowiednio  stłu-

miony sygnał z nadajnika (przykład 

rozwiązania  tłumika  dla  nadajni-

ków o mocy nieprzekraczającej 10W 

przedstawiono  na 

rys.  5).  Poziom 

sygnału generatora powinien leżeć 

w zakresie  0,3  –  2mW.  Antena  jest 

podłączona do gniazda gn. 2. 

Układ  można  zmontować  na 

uniwersalnej  płytce  drukowanej 

lub  nawet  w powietrzu  i umieścić 

w metalowej  obudowie.  Do  zasila-

nia służy bateria 9 V lub akumulato-

rek kadmowo-niklowy. 

W celu  ewentualnego  wyskalo-

wania miernika należy do gniazda 

antenowego  podłączyć  precyzyjne 

oporniki  bezindukcyjne:  75Ω  dla 

WFS  równego  1,5,  100Ω  dla  WFS 

równego 2 itd. 

Tłumika  podobnego  do  przed-

stawionego  na  rys.  5  można  użyć 

także do strojenia anten za pomocą 

sygnału pochodzącego z nadajnika 

(

rys.  6).  W czasie  strojenia  sygnał 

z nadajnika jest doprowadzony do 

anteny  sztucznej  i poprzez  tłumik 

oporowy R1 - do mostka pomiaro-

wego  złożonego  z oporników  R2 

– R4 i impedancji anteny. Na prze-

kątnej  mostka  włączony  jest  wol-

tomierz  w.cz.  złożony  z detektora 

diodowego na diodzie germanowej 

i miernika wychyłowego o czułości 

100µA. Analogicznie jak w poprzed-

nich  rozwiązaniach  dopasowanie 

anteny  prowadzi  do  zrównowa-

żenia  mostka  sygnalizowanego 

przez  minimum  wskazań  mierni-

ka.  W układzie  należy  zastosować 

oporniki bezindukcyjne, a więc ma-

sowe  lub  metalizowane.  Moc  pro-

mieniowana w trakcie strojenia jest 

minimalna i nie powoduje zakłóceń 

na częstotliwości roboczej. 

W stanie  roboczym  radiostacja 

jest  połączona  bezpośrednio  z an-

teną.  Również  i tutaj  najlepiej  jest 

użyć przełącznika przyciskowego. 

Na podstawie numerów specjal-

nych CQ/DL „Die Welt der Schal-

tungen” i „Auf die Kurzwelle” 

Krzysztof Dąbrowski OE1KDA

Rys. 3. 

Rys. 4. 

Rys. 6. 

Rys. 5.