Možná jsem už zmiňoval tu komickou historku, že v dobách, kdy Robotický den býval ještě v klubu Metro - pomáhal jsem klukům z Hobbyrobotu hlídat stánek s výstavkou a zároveň jsem vystavoval v rohu jejich stolu své roboty. Tu přistoupil muž v nápadně huňatém běloskvoucím roláku o několik čísel větším než bylo nutno a začal mi velice ostře vysvětlovat, že moji roboti jsou naprosto špatně postavení a on mě za to bude žalovat. Velice mě to překvapilo, protože jsem své roboty nikomu neprodával a v té době jsem jejich konstrukci ani nikde nezveřejňoval, tak jsem si ověřil, že skutečně myslí mé robotoy nikoliv výrobky Hobbyrobotu - a pak jsem jej odpálkoval známou hláškou ze třetího dílu "Básníků" : "Pane já nejsem nikde organizován, a proto si mohu roboty stavět jak chci !!" ( ve filmu je "malovat zámek jak chci") - od té doby tvrdím, že elektro je obor tajemný, plný černé magie, lákající kontroverzní postavy s tendencí k magickému myšlení, a minulý díl o anténách a zejména diskuse pod ním mi to jenom potvrzuje. Přesto bych rád pokračoval ve vidláckém stylu - jak udělat jednoduchou anténu s minimem vybavení - vektorový analyzátor a "vejvar z netopejra" v to počítaje. Proto se dnes budeme zabývat něčím nekontroverzním - a to uváděním mých omylů a nedostatků z minulých dílů a na pravou míru. Tedy :
Otázka č1. : Jak dlouhý je "půlvlnný dipól" - zní tak trochu jako jestli je těžší kilo olova, nebo kilo peří, ale je na místě.
Tedy vlnová délka každého vlnění ( ve vakuu) je
Lambda = C/f
kde C je rychlost světla tedy 3*108 m/sec a f je frekvence vlnění.
Pro půlvlnný diól samozřejmě vezmeme polovinu této délky - ale to není všechno - vtip je v tom, že radiovlny se dráty nešíří rychlostí světla, ale pomaleji - pro běžné tenké dráty platí "zkracovací koeficient" přibližně 0,95 tedy půlvlnný dipól ze zvonkového drátu bude o 5% kratší než vypočtená délka vlny.
Ještě zajímavější je to pro koaxiální kabely - pro "nejobyčejněnší vidlácký koax" RG 58 je zkracovací koeficient 0,66, nejobyčejnější koaxy pro televizní antény mají obvykle zkracovací koeficient 0,85 - tedy VF vlny jim jdou jen 66% nebo 85% rychlosti světla. Koaxiály používané radioamatéry mívají zkracovací koeficient 0,6 - 0,9 - MUSÍ to být uvedeno v datasheetu kabelu - jestli není - obskurní dráty - NEKUPOVAT !!
Otázka č.2 co když se při výpočtech a případné výrobě půlvlnného dipólu spletete a délka nebude sedět s frekvencí ?
Minule jsme říkali, že dipól je svérázný LC obvod. takže pokud je "drátu více" než odpovídá délce vlny - tedy anténa je delší než vlnová délka - chová se anténa jako indukčnost, pokud je anténa kratší než délka vlny - chová se jako kapacita.
Otázka č 3. 73 / 50 ohmů - jistě jste si minule všimli, že jsem psal, že reálný odpor ideálně naladěného půlvlnného dipólu je 73 ohmů , přesto jsme pořád mluvili o tom, že vysílačky mají výstupní odpor 50 ohmů - a dokonce jstem trvrdil, že na rozhraních impedancí dochází k odrazu signálu - což je nežádoucí. Tahleta oblast - tedy "volba jmenovité impedance" je trochu obestřená "černou magií" - borci, kteří se ve vlnění opravdu vyznají a umí počítat Maxwellovy rovnice spočetli, že nejmenší ztráty při příjmu mají antény s impedancí 77 ohmů - proto zařízezní zaměřená na příjem (televizory) pracují s nominální impedancí 75 omů. Při vysílání mají největší "elektrickou pevnost" - tedy snesou největší výkon než se prorazí - koaxíální kabely s impedancí 30 ohmů - protože radiostanice musí přijímat i vysílat - máme kompromis ( 77 + 30 ) / 2 = 53,5 alias 50 ohmů.
Mimo to je i druhý důvod pro impedanci 50 ohmů - kromě půlvlnného dipólu existují i "čtvrtvlnné dipóly" - což je polovina dipólu nad ( teoreticky ) nekonečnou vodivou a uzemněnou plochou. V takovém případě je dipól tvořen zářičem a jeho "odrazem" ve vodivé ploše - takový dipól má poloviční impedanci tedy 36 omů - takže aby se z něj dalo vysílat je lepší mít kompromistní impedanci 50 ohmů.
Mimochodem - čtvrtvlnný dipól je absolutně nejjednodušší "vidlácká anténa" - automobilové antény nad kovovou střechou auta jsou právě toto. "Pendreky" vysílaček jsou taky to samé - jen někdy trochu smotané do cívky a izolované gumou (aby nekopaly při vysílání) a konec koců - můj "WIFI drátek" z prvního dílu je taky to samé.
Otázka č. 4 co se stane když vysílám do antény která má jinou impedanci než vysílačka. Už jsme to probírali - tako to jenom dovedeme k dokonalosti - dojde k odrazu části signálu zpět - tím se stane toto - v kabelu k vysílačce máme dvě vlnění - jedno jde od vysílačky k anténě, druhé je odražené od antény zpět k vysílačce. Interferencí těchto dvou POSTUPNÝCH VLNĚNÍ vzikne v koaxu STOJATÉ VLNĚNÍ. Tedy radioamatéři sledují poměr napětí dopředné a odrařené vlny a říjí tomu PSV - tedy poměr stojatých vln - neboli bratři aglosassové tomu říkají SWR - standing wave ratio.
To se vypočte jako Z1 / Z0 - větší impedance lomeno menší. Za "slušnou anténu" se považuje anténa, která má SWR pod 2 - tedy její impedance pro 50 ohmové rádio je 25- 100 ohmů. Důvod proč tomu tak je, je že napětí odražené vlny se počítá jako (Z1-Z0) / (Z1+Z0) a pro SWR=2,0 dosahuje 30% - což lze přežít - i moderní vysílačky takové přetížení koncového stupně většinou snášejí dlouhodobě a bez problémů.
Dnes už jsem zcela vyřízený - proto zbývá už jen rada paní Kubáčové novomanželkám - pokud jste si vzala radioamatéra - možná, že jej vzruší červené spodní prádlo, ale pokud ukážete na střechu na anténu a prohlásíte "to je trapovaná tříelementová yagina pro horní KV pásma " - a bude to pravda - muž vám podlehne i v bavlněných bombarďácích.
RxD | 12. února 2015 v 10:07
Protože nenám rád vysílání v pásmech 900 a 1800 MHz, protože mi připomíná radioamatéry, a nachází se dnes všude okolo mne, zkonstruoval jsem jako kontraverzní postava s magickým myšlením v elektronice speciální přístroj, kterým tyto v podstatě radioamatéry od sebe odpuzuji. Sestává se z klasického rejžáku / kartáč na mytí podlahy a podobně / do jehož prkýnka je umístěna jedna Lion baterie 2,8 Ah, jedna MP3, jeden časový spínač, jeden digitální zesilovač "D" s reproduktorkem, a dvě tříwatové modré leddiody. Protože je přístroj větší, než by se vešlo do kapsy, vytahuji ho znenadání z igelitky. Po stisknutí tlačítka se za pět vteřin ozve z MP3 dvojí hlasité kravské zabučení, po dvou vteřinách dvojí frekvenčně kolísající střevní zvuk, a následně hlasité plácnutí. Současně začnou blikat jako stroboskop na plný výkon dvě na různé strany nasměrované 3W modré LED, což vytvoří autentický dojem příjezdu sanitky. Z MP3 se pak ozývá hlasitý záznam telefonátu jisté starší dámy s pohotovostí, jehož tématem je přisáté klíště na předkožce jejího manžela , a rady sanitní sestry, kterýžto MP3 soubor jsem nalezl na internetu pod názvem: "Ještě že jsme s tátou nešukali...". Hovor sanitní sestry jsem vvmazal v audiocity, a nahradil jej mezerami, ve kterých do kartáče líčím virtuální dámě, jak jsem dostal od slovenské sestřičky na poliklinice v Praze-Bráníku klystýr. Na zmatené výkřiky modrým blikajícím světlem oslepených lidí, kteří padají ze sedátek, a odhazují mobily odpovídám, že: Šim vis motra, tym fys ADDIDAS. Občas jsem k vidění v autobusu č. 177, a nebo na lince č 17, jedoucí po nábřeží Vltavy. Jediný problém, který ještě nemám vyřešený je, jakou k tomu kartáči dám anténu, a jak jí přizpůsobím. Dnes studuji Smithův diagram s různými anténními fraktaly.