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.

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.