RFNews | SV1RVP
Αγαπητοί φίλοι και συνάδελφοι γεια σας!
Κάθε ραδιοερασιτέχνης και κάθε CB-er, στο μυαλό του 24 ώρες το 24ωρο, 365 ημέρες το χρόνο έχει δύο πράγματα: αν ο πομπός του εκπέμπει και αν το κεραιοσύστημά του έχει στάσιμα ή όχι.
Ο συνηθισμένος τρόπος ελέγχου και των δύο, είναι τα όργανα μετρήσεως, το Watt meter – βαττόμετρο και το SWR meter ή γέφυρα στασίμων κυμάτων.
Και τα δύο, μπορούμε να τα βρούμε σαν ξεχωριστά όργανα, ή σε μια… συσκευασία!
Τα ξεχωριστά όργανα χρησιμοποιούνται από επαγγελματίες συνήθως ή ραδιοερασιτέχνες που κινούνται σε σχεδόν επαγγελματικά όρια.
Στην επόμενη εικόνα βλέπετε δύο πολύ δημοφιλή Βαττόμετρα, που πολλοί ραδιοερασιτέχνες σε όλο τον κόσμο, έχουν σαν όργανα μέτρησης της ισχύος του σταθμού τους.
Οι «συνηθισμένοι» ραδιοερασιτέχνες και CB-ers.,χρησιμοποιούν όργανα όπου ως επί το πλείστον, μπορούν να μετρήσουν την ισχύ που εκπέμπουν και τα επιστρεφόμενα στάσιμα κύματα είτε σε ξεχωριστά όργανα, είτε σε ένα μοναδικό πολυπληροφοριακό όργανο. Στη αγορά υπάρχουν όργανα μετρήσεων για κάθε απαίτηση και κάθε… βαλάντιο.
Όλα αυτά τα όργανα έχουν ένα πολύ σοβαρό μειονέκτημα… ένα υπολογίσιμο κόστος κτήσης. Τίποτε δεν είναι δωρεάν και τίποτε δεν χαρίζεται. Όλα πληρώνονται ! και εδώ αρχίζει η δυσκολία. Ζούμε στο 2023, τον 21ο αιώνα, με μισθούς του 2000 και τιμές 2023. Για πάρα πολλούς χομπίστες, το κόστος απόκτησης αυτών των απαραίτητων οργάνων είναι απογοητευτικό, ειδικά όταν υπάρχουν αρκετοί πομποδέκτες στο Shack. Μην νομίζεται ότι μεγαλοποιώ τα πράγματα, αυτή είναι η πραγματικότητα, δυστυχώς. Σκεφτείτε ότι σήμερα ένας μέσος μισθός είναι 990 Ευρώ, περίπου 860 στο «χέρι», δηλαδή το καθαρό ωρομίσθιο είναι 4,3 Ευρώ την ώρα. Δείτε τώρα την διαφήμιση γνωστού καταστήματος …
Ας δούμε τώρα μια ενδεικτική τιμή που αφορά μια φτηνή γέφυρα/βαττόμετρο
CB 27 MHZ…
22 – 25 ευρώ, είναι στην τρέχουσα ελληνική αγορά , η τιμή αυτής της κατηγορίας οργάνων μέτρησης ισχύος και στασίμων, δηλαδή περίπου 5-6 ώρες δουλειάς.
Για κάτι λίγο καλύτερο, θα απαιτηθούν δύο με τρία «μεροκάματα»!!! τουλάχιστον, επομένως, η αγορά οργάνων μετρήσεως ισχύος και στασίμων είναι απολύτως αναγκαία, αλλά το κόστος τους δύσκολα μπορεί να το αντιμετωπίσει ο κάθε ραδιοερασιτέχνης / CB-er. Ποια είναι η λύση στο πρόβλημα;
ΕΝΔΕΙΚΤΕΣ
Ενδείκτες ονομάζονται συσκευές ή κυκλώματα, που σκοπό έχουν να πληροφορήσουν τον χειριστή μιας άλλης συσκευής αν μια κρίσιμη λειτουργία της πραγματοποιείται με επιτυχία ή όχι. Ας δούμε κάποια πολύ απλά παραδείγματα…
Ένα απλό ενδεικτικό LED, μας ενημερώνει, ότι το τροφοδοτικό είναι υπό τάση, αλλά δεν μας ενημερώνει για την τιμή της τάσης του δικτύου της πόλεως ή την τάση εξόδου του.
Στον τομέα της Ραδιοσυχνότητος τώρα… Στην επόμενη εικόνα, βλέπετε έναν ενδείκτη στασίμων κυμάτων.
Ανάλογα με το πόσα LED ανάβουν, καταλαβαίνουμε αν το κεραιοσύστημα έχει πολλά στάσιμα ή όχι, αλλά δεν μπορούμε να διαβάσουμε με απόλυτη ακρίβεια τον λόγω τους. Οι ενδείκτες λοιπόν, αφορούν την ουσία και όχι την λεπτομέρεια. Την λεπτομέρεια την διαβάζουμε στα ΟΡΓΑΝΑ, την ουσία στους ΕΝΔΕΙΚΤΕΣ.
ΠΡΟΣΟΧΗ!
Αν οι συνθήκες απαιτούν να γνωρίζουμε λεπτομερώς μια ένδειξη, είναι λανθασμένο και παράλογο να χρησιμοποιήσουμε ένα ενδείκτη. Για παράδειγμα:
Όταν ένα Linear απαιτεί μέγιστη ισχύ εισόδου 60-70 Watt για να λειτουργήσει σωστά, θα πρέπει να χρησιμοποιηθεί ένα βαττόμετρο –ΟΡΓΑΝΟ- για να ρυθμιστεί με ακρίβεια η ισχύς εξόδου του πομπού και όχι ένας ενδείκτης, που η μόνη πληροφορία που δίνει είναι, αν ο πομπός εκπέμπει ή όχι.
Ένα άλλο παράδειγμα, είναι τα Transverter, όπου και εκεί η ισχύς εισόδου είναι κρίσιμη.
Οι ενδείκτες είναι αγαπημένα φτηνά κυκλώματα ή συσκευές, που σχεδόν δωρεάν! μας δίνουν την ένδειξη που μας ενδιαφέρει, χωρίς… λεπτομέρειες!!! Είναι πανάρχαια κυκλώματα – συσκευές, που χρησιμοποιούνται από τα πρώτα κιόλας βήματα της ηλεκτρολογίας – ηλεκτρονικής, με απόλυτη επιτυχία, σε πολιτικές ή στρατιωτικές εφαρμογές.
Και το κύκλωμα του…
Η χρήση των ενδεικτών είναι μια φτηνή λύση ανάγκης και τίποτε άλλο. Εγώ κατασκευάζω και χρησιμοποιώ ενδείκτες από την δεκαετία του 1970, όταν στην επαρχία ειδικά τα «όργανα» , βαττόμετρα / γέφυρες, ήταν άγνωστες λέξεις! Και ποτέ, μα ποτέ δεν το μετάνιωσα. Ας δούμε λοιπόν κάποιους ενδείκτες και τον τρόπο που διευκόλυναν ή μπορούν και σήμερα να διευκολύνουν την ζωή μας.
ΛΑΜΠΑΚΙΑ ΝΕΟΝ.
Είναι σε χρήση δεκάδες χρόνια! Ουσιαστικά είναι δύο ηλεκτρόδια μέσα σε μια γυάλινη συσκευασία και γύρο τους υπάρχει μια μικρή ποσότητα από αέριο ΝΕΟΝ.
Η τάση που απαιτείται για να ανάψει, κυμαίνεται μεταξύ 60 – 85 Volt, σε κάποια και 90Volt, ενώ το ρεύμα που διαπερνά το λαμπάκι, κυμαίνεται μεταξύ μερικών μΑ, έως 1.2mA. Αυτά τα τεχνικά του χαρακτηριστικά, το καθιστούν ιδανικό ενδείκτη για πολλές χρήσεις, ας δούμε μερικές…
Το ΝΕΟΝ, ως… πεδιόμετρο!!!
Η πλέον κοινή χρήση του λαμπτήρα ΝΕΟΝ, είναι να δείχνει αν μια κεραία εκπέμπει ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία ή όχι. Όλοι παλαιοί Ραδιοερασιτέχνες θα θυμούνται ότι συντόνιζαν τους πομπούς τους, τοποθετώντας μια λάμπα ΝΕΟΝ, στην άνοδο της λυχνίας εξόδου, συνήθως το ΝΕΟΝ από ένα θερμοσίφωνα.
Στο επόμενο σχέδιο μπορείτε να δείτε πώς θα χρησιμοποιήσετε μια λυχνία ΝΕΟΝ, για να κατασκευάσετε ένα απλό πεδιόμετρο.
Για την κατασκευή θα χρειαστείτε δύο πτυσσόμενες κεραίες από παλαιά ραδιόφωνα FM ή αν είστε τυχεροί, μια πτυσσόμενη κεραία τηλεοράσεως τύπου (V). Ένα πλαστικό κουτί στο οποίο θα στερεώσετε τις κεραίες και το λαμπάκι ΝΕΟΝ. Στο κουτί καλό είναι να βάλετε ένα «χερούλι» περίπου 30-40 cm.
Πως δουλεύει το πεδιόμετρο;
Πατήστε το ΡΤΤ του πομποδέκτη σας και πλησιάστε το «πεδιόμετρο» στην κεραία. Το λαμπάκι θα ανάψει. Η απόσταση από την κεραία που θα να ανάψει το λαμπάκι, εξαρτάται από την ισχύ, την συχνότητα εκπομπής, την απολαβή της κεραίας και το μήκος των πτυσσόμενων κεραιών της κατασκευής σας.
Κάποιες φορές, έχει συμβεί το ΝΕΟΝ να μην ανάβει, ειδικά σε φορητά V/U, μου έχει συμβεί κάποιες φορές, όταν η κεραία τους έχει φτωχή ακτινοβολία, ή όταν η ισχύς εξόδου τους, είναι πολύ μικρή.
Στην περίπτωση αυτή δυστυχώς, πρακτικά, δεν μπορεί να γίνει απολύτως τίποτε. Θα το χρησιμοποιήσετε σε κάποιο άλλο πομποδέκτη με μεγαλύτερη ισχύ, ή κάποια άλλη κεραία, με μεγαλύτερη ικανότητα ακτινοβολίας.
Αν η ισχύς που χρησιμοποιείται είναι υπολογίσιμη και όχι μόνο μερικά Watt, μπορείτε να αντικαταστήσετε την λυχνία ΝΕΟΝ, με ένα λαμπάκι φακού από 2.4 Volt – 6.3 Volt στα λιγότερα mA που θα βρείτε. Εγώ χρησιμοποιώ τις λεγόμενες «ψείρες»,φωτίζουν μια χαρά!
Να έχετε κατά νου, ότι οι κατασκευές αυτές για να λειτουργήσουν, θα πρέπει να υπάρχει ένα υπολογίσιμο ηλεκτρομαγνητικό πεδίο γύρω από την κεραία, διαφορετικά δεν θα λειτουργήσουν. Το ΝΕΟΝ θέλει στα άκρα του μια τάση γύρω στα 60 volt, ώστε να κινηθεί ένα ρεύμα συνήθως 1mA, και το λαμπάκι πυρακτώσεως, απαιτεί μια τάση 2.4 Volt για να κινηθεί ένα ρεύμα 10m που φωτίζει ικανοποιητικά. Το ΝΕΟΝ για να ανάψει ικανοποιητικά, απαιτεί 60 mWatt και το πυρακτώσεως 24 mWatt, άρα ή η κεραία θα έχει ικανοποιητική ακτινοβολία, ή ο πομπός θα έχει κάποια λογική ισχύ, ώστε το ΝΕΟΝ και το πυρακτώσεως να απορροφήσουν από το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο της κεραίας, 60 και 24 mWatt αντίστοιχα και να φεγγοβολήσουν.
Η ΛΥΧΝΙΑ ΠΥΡΑΚΤΩΣΕΩΣ ΩΣ ΕΝΔΕΙΚΤΗΣ ΙΣΧΥΟΣ ΕΞΟΔΟΥ.
Όσοι συνάδελφοι με έχουν τιμήσει με την εμπιστοσύνη τους και έχουν παρακολουθήσει τα μαθήματα για την απόκτηση άδειας ραδιοερασιτέχνη στην Ένωση Ελλήνων Ραδιοερασιτεχνών, θα θυμούνται ότι στο εργαστηριακό μάθημα συντονισμού κεραιοσυστήματος HF και V/UHF, χρησιμοποιώ αντί για κεραία, ένα λαμπάκι πυρακτώσεως, ώστε να βλέπουν πόσο χαμηλά φωτίζει χωρίς το Antenna tuner και πόσο πολύ αυξάνει η ένταση της φωταψίας του, όταν προσαρμοστεί η σύνθετη αντίσταση εξόδου του πομπού, με την δική του.
Η τοποθέτηση μιας λυχνίας πυρακτώσεως στην έξοδο ενός πομποδέκτη ως «φορτίο» για να ελέγξουμε αν αποδίδει το απαιτούμενο ρεύμα τροφοδοσίας της κεραίας ή έχει βλάβη, είναι μια πολύ παλιά πρακτική. Στις επόμενες εικόνες, βλέπετε κάποιους δημοφιλείς τρόπους που χρησιμοποιούμε τις λυχνίες πυρακτώσεως ως ενδείκτες εξόδου.
Να διευκρινίσω, ότι η «εργοστασιακή» έκδοση πωλείται σαν «τεχνητό φορτίο» και όχι σαν ενδείκτης.
Ενδείκτης εκπομπής, άμεσης σύνδεσης.
Κάθε πομπός δεν είναι τίποτε άλλο, από μια γεννήτρια εναλλασσόμενου ρεύματος, κάτι σαν την «πρίζα» του ρεύματος πόλης, με την διαφορά ότι η πρίζα δίνει μια τάση 230 Volt, συχνότητας 50 ΗΖ, ενώ ένας πομπός μια τάση πχ 70 Volt, αλλά η συχνότητα του ρεύματος, είναι η συχνότητα εργασίας του πομπού μας. Επομένως, αν ο πομπός μας λειτουργεί σωστά, ένα ρεύμα εξόδου, θα περάσει μέσα από το λαμπάκι και θα οδηγηθεί στο φορτίο, δηλαδή την κεραία του.
Η ροή αυτού του ρεύματος, ανάβει το λαμπάκι και μας δείχνει ότι ο πομπός μας λειτουργεί κανονικά. Η φωτεινότητα της λάμπας εξαρτάται από την ισχύ εξόδου του πομπού, και την τάση λειτουργίας της. Συνήθως χρησιμοποιούμε λαμπάκια 6.3Volt και το ρεύμα, εξαρτάται από την ισχύ εξόδου του πομπού. Μειονέκτημα αυτού του ενδείκτη, είναι η κάποια απώλεια ισχύος στο λαμπάκι που αφαιρείται από την προς ακτινοβολία ισχύ. Χωρίς το λαμπάκι η ισχύς εξόδου πχ θα είναι 12 Watt, με το λαμπάκι η ισχύς προς ακτινοβολία μειώνεται στα 11,7 Watt.
Ενδείκτης εκπομπής, άμεσης σύνδεσης, χωρίς απώλεια..
Η τοποθέτηση μιας λυχνίας πυρακτώσεως σε σειρά με την κεραίας, είναι μια πολύ απλή λύση για την ένδειξη εκπομπής ή όχι, αλλά έχει μια απώλεια ισχύος, στο κύκλωμα που ακολουθεί, βλέπουμε ένα εκδείκτη ισχύος άμεσης σύνδεσης, αλλά… χωρίς πρακτική απώλεια ισχύος! Βέβαια, αυτό γίνεται σε βάρος της απλότητας, αλλά αξίζει τον κόπο για τρεις λόγους:
- Έχουμε ένδειξη stand by, δηλαδή ο πομπός μας είναι σε αναμονή εκπομπής.
- Έχουμε ένδειξη transmit , δηλαδή ο πομπός μας εκπέμπει
- Δεν έχουμε απώλειες ισχύος πάνω στο κύκλωμα ένδειξης.
Ας δούμε το κύκλωμα…
Πώς λειτουργεί αυτός ο ενδείκτης εκπομπής άμεσης σύνδεσης.
Το κύκλωμα συνδέεται στον connector-α του πομποδέκτη, είτε εσωτερικά στον πομποδέκτη αν υπάρχει χώρος, είτε εξωτερικά μέσω ενός connector-α τύπου (Τ).
Ο πομποδέκτης πρέπει να είναι μικρής ισχύος, διαφορετικά θα πρέπει να χρησιμοποιηθεί ένα κύκλωμα εξασθένησης, ώστε να μην καταστραφεί από την υπερβολική ισχύ, ο ενδείκτης.
Πώς λειτουργεί το κύκλωμα;
Σε κατάστασης λήψης, τα transistors 2N3904 δεν άγουν, με αποτέλεσμα η φωτοδίοδος LED1, να ανάβει, δείχνοντας ότι ο πομποδέκτης μας δεν είναι σε εκπομπή. Η LED2, είναι σβυστή, γιατί το ttransistor Q2, είναι σε αποκοπή. Όταν ο πομποδέκτης περάσει σε εκπομπή, το
Συνήθως οι σύγχρονοι ενδείκτες, χρησιμοποιούν φωτοδιόδους LED, οι οποίες ενεργοποιούνται με πολύ χαμηλή τάση, τυπικά 1,1 Volt και μπορούν να διαχειριστούν ρεύμα έως 10mA, Επομένως η απώλεια ισχύος με ένα Led ενδείκτη, είναι γύρω στα 10-12mWatt, απλά ασήμαντη. Στην συνέχεια α δούμε κάποια, από τα πιο δημοφιλή κυκλώματα ενδεικτών..
Σε γενικές γραμμές οι ενδείκτες ανάλογα με τον τρόπο που συνδέονται με το κύκλωμα εξόδου του πομπού, ταξινομούνται σε επαγωγικούς, χωρητικούς ή άμεσους. Οι πλέον δημοφιλής και κατά την προσωπική μου γνώμη ασφαλείς, είναι οι επαγωγικοί, ακολουθούν οι χωρητικοί και τελευταίοι οι άμεσης σύνδεσης.
Πώς λειτουργεί αυτός ο επαγωγικός ενδείκτης ισχύος εξόδου;
Ο αγωγός που συνδέει την πλακέτα του πομποδέκτη με τον connector-α εξόδου, λειτουργεί σαν το πρωτεύον τύλιγμα ενός μετασχηματιστή. Γύρω του δημιουργείται ένα μικρής έντασης ηλεκτρομαγνητικό πεδίο, αρκετό όμως, ώστε να επάγει μια τάση στο δευτερεύων τύλιγμα των 7-8 σπειρών δηλαδή, όπου είναι συνδεδεμένη η φωτοδίοδος LED. Η φωτοδίοδος LED, διαρρεώμενη από το επαγωγικό ρεύμα του δευτερεύοντος τυλίγματος των 7-8 σπειρών, φεγγοβολεί. Η ένταση του πεδίου που δημιουργείτε στο δευτερεύον τύλιγμα, είναι ανάλογη με την ισχύ εξόδου του πομποδέκτη, άρα και η φωτεινότητα της φωτοδιόδου LED. Μεγάλη ισχύς, έντονη φωτεινότητα της διόδου LED, χαμηλή ισχύς χαμηλότερη φωτεινότητα.
Αν η ισχύς του πομπού είναι μεγάλη, ελαττώστε τον αριθμό των σπειρών, αν αντίθετα είναι πολύ χαμηλή, αυξήστε τον. Ο ενδείκτης λειτουργεί σε ένα μεγάλο φάσμα ισχύος. Πειραματιστείτε και θα βρείτε τον σωστό αριθμό σπειρών και την σωστή Ωμική αντίσταση του ρεοστάτη. «Κανονικά» το μήκος των ακροδεκτών του Led, είναι αρκετό, αν όχι, χρησιμοποιήστε ένα κομματάκι RG174 ή οποιοδήποτε μπλενταρισμένο καλώδιο.
Και η ακριβότερη εκδοχή του με… οργανάκι…
Καλή επιτυχία!!!!!
Ενδείκτης εκπομπής, χωρητικής σύνδεσης.
Οι ενδείκτες χωρητικής σύνδεσης, είναι κυκλώματα που μέσω ενός πυκνωτή, συνήθως σταθερού κεραμικού και σπανιότερα μεταβλητού αέρος, «κλέβουν», ένα πολύ μικρό ποσοστό ισχύος και το χρησιμοποιούν, για να φεγγοβολήσει μια δίοδος LED. Η ισχύς που αφαιρείται από την ισχύ εξόδου του πομπού, είναι αμελειταία, μόλις μερικά mWatt, συνήθως γύρω στα 10, με κάποια λογική απόκλιση, ανάλογα με τα υλικά που χρησιμοποιούνται.
Σε σχέση με τους επαγωγικούς εκδείκτες, είναι περισσότερο «επικίνδυνα» κυκλώματα, επειδή εύκολα μπορεί να καταστραφεί ο πυκνωτής εισόδου του προς επεξεργασία σήματος, από την ισχύ εξόδου του πομπού. Προφανώς αν η επιλογή της τιμής του πυκνωτή είναι σωστή και η αντοχή του στην RF που θα αναπτυχθεί στα άκρα του η πρέπουσα, δεν υπάρχει κανένα πρόβλημα.
Πώς λειτουργεί ο ενδείκτης του επόμενου σχήματος;
Ένας πυκνωτής χωρητικότητας συνήθως 10 pF/2KV κεραμικός, συνδέεται άμεσα στην έξοδο του πομποδέκτη μας. Ένα μικρό μέρος της ισχύος εξόδου, «περνά» μέσα στο κύκλωμα του ενδείκτη και ανορθώνεται από τις διόδους D1 και D2 και με την βοήθεια του πυκνωτή των 1000pF/2KV, υφίσταται φώραση. Η τάση που αναπτύσσεται στα άκρα της διόδου LED D3, κινεί ένα συνεχές ρεύμα, που αναγκάζει την φωτοδίοδο να φεγγοβολήσει. Η ένταση του φωτός, εξαρτάται από την ισχύ εξόδου του πομπού. Μικρή ισχύς, μικρή ένταση φωτός, μεγάλη ισχύς, μεγάλη ένταση φωτός. Το συγκεκριμένο το έχω προσθέσει σαν ενδείκτη εκπομπής στο αυτόματο antenna tuner LDG 100, που δεν διαθέτει κάποιο ενδεικτικό ισχύος εξόδου προς την κεραία και λειτουργεί θαυμάσια!
Όπως συμβαίνει με όλες τις ιδιοκατασκευές, θα πρέπει να πειραματιστείτε λίγο, ώστε το κύκλωμα να λειτουργήσει, σύμφωνα με τις δικές σας συνθήκες. Ενδέχεται να χρειαστεί να μειώσετε την τιμή του πυκνωτή ή ακόμη και να φτιάξετε ένα πυκνωτή Gimmick.
Τι είναι οι πυκνωτές Gimmick;
Είναι πυκνωτές που φτιάχνονται στο χέρι! Τυλίγουμε δύο ξεχωριστά κομμάτια σύρμα μονόκλωνο 1mm και μήκους 1-2 cm ανάλογα με την χωρητικότητα που θέλουμε να φτιάξουμε. Μεγάλο μήκος, μεγάλη χωρητικότητα, μικρό μήκος, μικρή χωρητικότητα
Στο επάνω μέρος του «πυκνωτή» τα σύρματα τα αφήνουμε ξεκόλλητα, τα δύο κάτω κομμάτια του σύρματος, είναι οι ακροδέκτες που κολλάμε στο κύκλωμα. Είναι πολύ βολικοί πυκνωτές, αφού μας επιτρέπουν να συνδέσουμε χωρητικά άπειρα κυκλώματα μεταξύ τους, με την απολύτως σωστή χωρητικότητα.
Επειδή κόβοντας σιγά – σιγά τα σύρματα του πυκνωτή ερχόμαστε στην ιδανική χωρητικότητα Gimmick, θεωρείτε ότι είναι η καλύτερη λύση για χωρητική ζεύξη, μετά τον μεταβλητό πυκνωτή, δεδομένου του ότι ο μεταβλητός πυκνωτής έχει κόστος αγοράς και προϋποθέσεις τοποθέτησης, ενώ ο πυκνωτής Gimmick.είναι δωρεάν και «τρυπώνει» παντού.
Ένα επίπεδο πάνω από τους ενδείκτες ισχύος με Led ή της λυχνίες πυρακτώσεως ή νέον, είναι η κατασκευή ενδεικτών με όργανο. Συνήθως ένα μιλιαμπερόμετρο ή ένα VU-μετρο, είναι το όργανο που χρησιμοποιούμε. Προφανώς σκοπός των ενδεικτών αυτών, είναι να σας δώσει μια γενική εικόνα του μετρούμενου μεγέθους, αλλά πολλές φορές, κάποιες προσεγμένες κατασκευές, αν τοποθετηθούν σε σειρά με ένα εργαστηριακό όργανο, μπορεί να βαθμονομηθεί σωστά και να λειτουργεί άψογα, σε μια μεγάλη περιοχή συχνοτήτων.
Βαττόμετρα άμεσης σύνδεσης
Τα βαττόμετρα άμεσης σύνδεσης, είναι ενδείκτες με πολύ μεγαλύτερη ακρίβεια, από την απλή ένδειξη ενός ΝΕΟΝ, LET ή λυχνίας πυρακτώσεως. Μας δείχνει με μεγάλη ακρίβεια την ισχύ εξόδου του πομπού, χωρίς κανένα συστήματα προσαρμογής. Το κύκλωμα συνδέεται απευθείας επάνω στην γραμμή μεταφοράς και η ενέργεια που απορροφά για να λειτουργήσει αμελητέα.
Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ότι όργανο έχετε στην διάθεσή σας, επιλέγοντας την τιμή της αντίστασης που συνδέεται στο (+) του οργάνου, ώστε την μέγιστη ισχύ του πομποδέκτη σας, να την δείχνει στα 4/5 της κλίμακας του. Η βαθμονόμηση είναι πολύ εύκολη, αρκεί να συνδέσετε τον ενδείκτη σας σε σειρά με ένα βαττόμετρο του εμπορίου και να συσχετίσετε την ένδειξη του οργάνου σας, με τα Watt που δείχνει το όργανο του εργοστασιακού.
Είναι σημαντικό να θυμάστε ότι το εύρος της ζώνης που θα ανταποκριθεί αξιοπρεπώς το «βαττόμετρο» του σχεδίου, εξαρτάται από τα χαρακτηριστικά της διόδου φωράσεως, τυπικά ή ενδεικτικά ΟΑ91 και του πυκνωτή φωράσεως 1nF για τα βραχέα κύματα. Αυξανομένης της συχνότητας λειτουργίας, θα πρέπει να χρησιμοποιείστε μια δίοδο που να μπορεί να την διαχειριστεί, και αντίστοιχα να μειωθεί η τιμή του πυκνωτή σε πχ 470pF και όσο αυξάνεται η συχνότητα σε 270, 100, 47 και 22pF.
ΥΠΕΝΘΥΜΙΣΗ ΑΣΦΑΛΕΙΑΣ
Οι δοκιμές σας θα πρέπει πάντα να γίνονται με την μικρότερη δυνατή ισχύ του πομποδέκτη σας και συνήθως όχι μεγαλύτερη των 5 Watt και πάντοτε με διαμόρφωση FM, αποφύγετε την SSB και την CW. Η SSB δεν δίνει σταθερή ισχύ εξόδου, ενώ η CW, «πετάει έξω» τα αφτιά όσον κάνουν ακρόαση στην συγκεκριμένη συχνότητα.
Οι επαγωγικοί ενδείκτες, είναι κυκλώματα που «κλέβουν» με την βοήθεια ενός πηνίου ένα απειροελάχιστο ποσοστό της ισχύος εκπομπής και την εμφανίζουν με την μορφή συνεχούς ρεύματος σε ένα μικροαμπερόμετρο ή μιλιαμπερόμετρο. Είναι εξαιρετικά ασφαλές, δεδομένου του ότι δεν έχει καμιά γαλβανική σχέση με το ρεύμα εκπομπής, οπότε δεν κινδυνεύει ο πομποδέκτης μας.
Η λειτουργία του είναι πολύ απλή, καθώς περνά από την ψίχα της καθόδου το ρεύμα, δημιουργεί ένα ρεύμα εξ επαγωγής στο πηνίο των δέκα σπειρών. Αυτό το ρεύμα, ανάλογα με την ένταση που έχει, δημιουργεί μια ανάλογη εναλλασσόμενη τάση στα άκρα της αντίστασης των 100Ω. Η τάση αυτή, μέσα από τον συζευκτικό πυκνωτή των 270pF, περνά στο σύστημα των δύο διόδων ανορθώσεως 1N4148 και αφού ανορθωθεί, εμφανίζεται στα άκρα του δεύτερου πυκνωτή των 270pF και μέσω ενός ρεοστάστη 50 ΚΩ, κινεί ένα συνεχές ρεύμα μέσα από το μικρο ή μιλιαμπερόμετρο, η ένταση του οποίου είναι ανάλογη της ισχύος εκπομπής μας. Μεγάλη ισχύ, μεγάλο ρεύμα, μικρή ισχύ, μικρό ρεύμα.
Όπως συμβαίνει σε με όλες τις ιδιοκατασκευές, ίσως χρειαστεί να «παίζεται» με τον αριθμό των σπειρών, αυξάνοντας ή μειώνοντας τες, Ίσως χρειαστεί να μειώσετε την τιμή της αντίστασης σταδιακά έως τα 50ΩΜ, αν η ισχύς του πομποδέκτη είναι αρκετά μεγάλη. Σπάνια χρειάζεται να αυξομειωθεί η τιμή του ρεοστάστη, αν δεν μπορεί να ρυθμίσει με επιτυχία το ρεύμα του οργάνου. Δοκιμές, η χαρά του χομπίστα, ραδιοερασιτέχνη ή CB-er.
Εδώ η βαθμονόμηση του ενδείκτη, θα γίνει ως εξής:
Συνδέεται σε σειρά με τον πομποδέκτη το εργοστασιακό βαττόμετρο, τον ιδιοκατασκευασμένο ενδείκτη και ένα τεχνιτό φορτίο 50ΩΜ. Στην συνέχεια, επιλέγουμε διαμόρφωση FM και ισχύ έως 5 Watt και ελέγχουμε την ομοιότητα των ενδείξεων του εργοστασιακού με το ιδιοκατασκευασμένο βαττόμετρο. Ρυθμίζουμε τον ρεοστάστη των 50ΚΩ έτσι ώστε οι ενδείξεις των οργάνων να συμβαδίζουν.
Στην συνέχεια ελέγξτε το εύρος συχνοτήτων που οι ενδείξεις είναι ίδιες, οπότε ξέρετε και το εύρος λειτουργίας του ενδείκτη σας.
Η μέγιστη ισχύς που μπορεί να διαχειριστή ο ενδείκτης σας, εξαρτάται από τον λόγο των σπειρών του επαγωγικού πηνίου. Σε πομποδέκτες με μεγάλη ισχύ, τυλίγεται λίγες σπείρες, ενώ σε πομποδέκτες μικρής ισχύος, τυλίγεται περισσότερες. Ενδεχομένως να χρειαστεί να αλλάξετε τη τιμή της αντίστασης στο φάσμα μεταξύ 50 – 150ΩΜ.
ΔΙΕΥΚΡΙΝΗΣΗ
Αντίστοιχα σχέδια θα δείτε στην βιβλιογραφία ή στο διαδίκτυο, που εμφανίζονται ως επαγωγικοί μετρητές ρεύματος. Το κύκλωμα βασικά είναι το ίδιο απλά ο χρήστης επιλέγει αν θα αντιστοίχηση τις ενδείξει του οργάνου σε Watt ή Ampere. Ούτως ή άλλως η ένδειξη είναι έμμεση οπότε έχουμε την δυνατότητα της επιλογής.
ΙΣΧΥΣ ΕΞΟΔΟΥ (Watt) | ΡΕΥΜΑ ΠΡΟΣ ΤΗΝ ΚΕΡΑΙΑ (Ampere) |
|---|---|
| 5 | 0.32 |
| 10 | 0.45 |
| 15 | 0.55 |
| 20 | 0.63 |
| 25 | 0.71 |
| 30 | 0.77 |
| 40 | 0.89 |
| 50 | 1 |
| 60 | 1.1 |
| 70 | 1.18 |
| 80 | 1.26 |
| 90 | 1.34 |
| 100 | 1.41 |
| 125 | 1.58 |
| 150 | 1.73 |
| 175 | 1.87 |
| 200 | 2 |
| 225 | 2.12 |
| 250 | 2.24 |
| 275 | 2.35 |
| 300 | 2.45 |
| 325 | 2.55 |
| 350 | 2.65 |
| 3.75 | 2.74 |
| 400 | 2.83 |
Ενδεικτικός πίνακας αντιστοίχησης ισχύος προς ρεύμα, σε αμπερόμετρο 0-3 Ampere.
Τι κάναμε εδώ; Χρησιμοποιήσαμε ως όργανο, ένα αμπερόμετρο συνεχούς ρεύματος-DC, με κλίμακα 0-3 Ampere, ως εξής:
Την βαθμονόμηση 0-1 Ampere, στην αντιστοιχίσαμε στην χαμηλή ισχύ 0 – 50 Watt.
Την βαθμονόμηση 1-2 Ampere, που είναι η πλέον γραμμική και ευδιάκριτη, την αντιστοιχίσαμε στην ισχύ από 50 – 200 Watt, με κέντρο τα 100 Watt, που είναι η συνηθισμένη ισχύς των πομποδεκτών HF.
Τέλος τη βαθμονόμηση 2 – 3 Ampere, την αντιστοιχίσαμε σε μεγάλη σχετικά ισχύ, από 200 – 400 Watt, ισχύς που δεν είναι ιδιαίτερα διαδεδομένη σε πομποδέκτες HF.
Έτσι με μια ματιά, έχουμε μια αρχική ένδειξη της ισχύος εξόδου του πομποδέκτη μας, χωρίς να ξοδέψουμε ένα σωρό χρήματα, για ένα όργανο ακριβείας. Σας επαναλαμβάνω για μια ακόμη φορά, ότι σκοπός των εκδεικτών είναι να μας δίνουν μια αρχική προσέγγιση, του μεγέθους που μας ενδιαφέρει , στην περίπτωση μας την ισχύ εξόδου το πομποδέκτη μας και όχι μια αξιόπιστη ένδειξη. Για αξιοπιστία, θα βάλτε το χέρι στην τσέπη, και θα αγοράσετε ένα μελετημένο, σωστά κατασκευασμένο και βαθμονομημένο όργανο, αυτή είναι η αλήθεια. Πάντως, αν έχετε την διάθεση, μπορείτε να τυπώσετε ένα δικό σας αυτοκόλλητο με την ισχύ και να το κολλήσετε επάνω από το αυτοκόλλητο χαρτί του οργάνου που δείχνει τα Ampere, οπότε έχετε την μέγιστη δυνατή ευκολία, στην ένδειξη της ισχύος εκπομπής σας. Για την ιστορία, σας παραθέτω τον πίνακα αντιστοίχησης ισχύος προς τάση, όταν αυτή μετράτε σε ωμικό φορτίο 50 ΩΜ.
Με τις «ανοιχτές γραμμές» τι γίνεται;
Και οι ραδιοερασιτέχνες που χρησιμοποιούν ανοιχτές – συμμετρικές – γραμμές μεταφοράς ισχύος, μπορούν να χρησιμοποιήσουν ένα ενδείκτη ισχύος, για να έχουν μια πρώτη εικόνα της εκπομπής τους. Επειδή κάθε τμήμα της γραμμής μεταφοράς είναι μια ξεχωριστή «ψύχα», χρησιμοποιούμε δύο κυκλώματα ενδεικτών, ώστε να έχουμε συνπλοκή εικόνα της εκπομπής μας, αλλά και της συμμετρικότητας του κεραιοσυστήματός μας.
Το καλύτερο σχέδιο που έχω βρει και που σίγουρα δουλεύει, είναι το παρακάτω…
Περνάμε κάθε ψύχα της καθόδου ξεχωριστά σε ένα τορροειδή πυρήνα με 25 σπείρες σύρματος. Στην συνέχεια, το εναλλασσόμενο ρεύμα που περνά μέσα από την κάθοδο, επάγει μια τάση στα άκρα των αντιστάσεων 50ΩΜ/2Watt και αφού ανορθωθεί, κινεί ένα συνεχές ρεύμα, μέσα από τα μικροαμπερόμετρα 0-100μΑ. Εδώ έχει νόημα να διαβάζουμε ρεύματα εκπομπής, γιατί ελέγχουμε και την συμμετρία του κεραιοσυστήματος και να μην κάνουμε αντιστοίχηση με ισχύ. Ο καθένας βέβαια όπως νομίζει….
Τέλος τα «όργανα» που χρησιμοποιήθηκαν στην συγκεκριμένη κατασκευή, είναι δύο VU-μετρα, Ότι έχει στο συρτάρι του ο καθένας, δείτε…
Γέφυρες στασίμων κυμάτων
Είναι το δημοφιλέστερο station accessory και το πιο απαραίτητο, δεδομένου του ότι η ύπαρξη στασίμων κυμάτων, βάζει σε κίνδυνο κάθε πομποδέκτη, ανεξαρτήτως συχνότητας λειτουργίας. Για τα στάσιμα κύματα υπάρχει μια απίστευτη παραφιλολογία. Και θεωρώ ότι τώρα είναι μια καλή ευκαιρία να βάλουμε τα πράγματα στην θέση τους.
Αρχικά ποια είναι η σύσταση για τα στάσιμα κύματα των κατασκευαστών των πομποδεκτών;
H ICOM συνιστά τα στάσιμα της κεραίας να είναι κάτω από 1:1.5, ενώ όταν τα στάσιμα είναι υψηλότερα από 1:2, ο πομποδέκτης ελαττώνει την ισχύ του αυτόματα, ώστε να προστατευθεί η βαθμίδα ισχύος.
Και η YAESU, υποστηρίζει το ίδιο, δηλαδή ο πομποδέκτης μπορεί να λειτουργήσει χωρίς πρόβλημα, με στάσιμα 1:1.5. Και οι δύο κατασκευαστές συμπλέουν λοιπόν, άλλος;
Και η Kenwood και για να μην πλατειάσουμε, όλοι οι σοβαροί κατασκευαστές πομποδεκτών, ενημερώνουν τους χειριστές των ραδιοερασιτεχνικών σταθμών, ότι η λειτουργία τους με στάσιμα της τάξης των 1:1,5 SWR, δεν δημιουργεί κάποιο πρόβλημα στην ασφαλή λειτουργία τους.
Ο πανικός που έχει καλλιεργηθεί αναφορικά με την καταστροφή ενός πομποδέκτη από στάσιμα 1:1.5 SWR, είναι παράλογος, είναι υπερβολικός. Το τι πραγματικά χάνουμε από πλευράς ισχύος με στάσιμα 1:1.5το βλέπουμε στον πίνακα που ακολουθεί…
ΜΟΛΙΣ 4%! δηλαδή σε ένα πομποδέκτη 100 Watt, με στάσιμα 1:1.5 SWR, έχουμε απώλεια 4 Watt!, δηλαδή τίποτε και από άποψη θερμικής επιβάρυνσης της βαθμίδος εξόδου και από πλευράς ένδειξης στο S-meter του ανταποκριτή μας. Οπότε ο μύθος της καταστροφής της βαθμίδος ισχύος του πομποδέκτη με στάσιμα 1:1.5 SWR, καταρρίπτεται. Με 1:1,5 στάσιμα, ο πομποδέκτης σου δεν θα «καεί» τελεία και παύλα, αλλά και ο ανταποκριτής σου, δεν θα δει καμιά διαφορά στην ένδειξη του S-meter, είτε εκπέμπεις με 100 Watt έχοντας στάσιμα 1:1, είτε εκπέμποντας με 96 Watt και στάσιμα 1:1,5.
Τα πράγματα αλλάξουν άρδην προς το χειρότερο, όταν τα στάσιμα ανεβούν στο 1:2 SWR, όπου η απώλεια φτάνει στο 13%, οπότε εδώ έχουμε ουσιαστική θερμική επιβάρυνση της βαθμίδος εξόδου του πομπού και 13 Watt, είναι μια υπολογίσιμη ισχύς, αν σκεφθείτε ότι το ICOM ic-705, έχει ισχύ εξόδου 10 Watt και εδώ χάνουμε 13 Watt
Τα πράγματα γίνονται τραγικά, όταν τα στάσιμα φτάσουν το 1:3 SWR, οπότε οι απώλειες φτάνουν τα 25 Watt, δηλαδή χάνετε το ¼ της ισχύος του πομποδέκτη, με βαριά θερμική επιβάρυνση της βαθμίδας εξόδου του πομποδέκτη και ραγδαία ελάττωση της ακτινοβολουμένης ισχύος..
Η εκπομπή χωρίς να έχει ο χαμπίστας, ραδιοερασιτέχνης ή CB-er, μια γέφυρα στασίμων κυμάτων στον πομποδέκτη του, είναι καθαρή ανοησία, αφού αν για οποιανδήποτε λόγω τα στάσιμα της κεραίας αυξηθούν η βαθμίδα εξόδου του πομποδέκτη κινδυνεύει από βλάβη ή και ολική καταστροφή. Η τοποθέτηση ενός ενδείκτη στασίμων κυμάτων κατασκευασμένο από υλικά που υπάρχουν στο συρτάρι είναι μια φτηνή λύση ασφαλείας, υπό την προϋπόθεση ότι δεν έχουμε παράλογες απαιτήσεις ακριβείας, από μια ιδιοκατασκευή με υλικά που μας περισσεύουν.
Υπάρχουν άπειρα όσα σχέδια για γέφυρες στασίμων κυμάτων στο διαδίκτυο και την βιβλιογραφία. Άλλα αρκετά περίπλοκα και άλλα «λιτά και απέρριπτα». Η εμπειρία μου, μου λέει ότι όσο πιο απλό είναι το σχέδιο, τόσο πιο σίγουρη είναι η επιτυχία της κατασκευής, όχι όμως και η αξιοπιστία της. Ε… δεν μπορούμε να τα έχουμε όλα….
Τι είναι η γέφυρα στασίμων κυμάτων;
Είναι ένα σύστημα επαγωγής λήψης ρεύματος, μέσω του οποίου μπορούμε να μετρήσουμε την ισχύ που οδεύει από τον πομπό προς την κεραία για να ακτινοβοληθεί και την ισχύ που επιστρέφει η κεραία στον πομποδέκτη, γιατί δεν ακτινοβολήθηκε. Το ιδανικό είναι όλη η ισχύς να ακτινοβολείται και να μην επιστρέφει τίποτε στον πομποδέκτη, αλλά αυτό για διαφόρους λόγους δεν είναι δυνατόν να συμβεί, οπότε είναι απαραίτητο να γνωρίζουμε πόση ισχύς επιστρέφει πίσω στον πομποδέκτη. Αν η επιστρεφόμενη ισχύς είναι μεγάλη, τότε η βαθμίδα εξόδου του πομποδέκτη κινδυνεύει με βλάβη ή καταστροφή.
Πως λειτουργεί μια γέφυρα στασίμων κυμάτων;
Κατά την διάρκεια της εκπομπής του πομποδέκτη μας, ένα εναλλασσόμενο ρεύμα, ανάλογο της ισχύος εξόδου του σταθμού μας, περνά μέσα από το «κεντρικό επαγωγικό στοιχείο» της γέφυρας, και δημιουργεί γύρω του ένα μικρής έντασης ηλεκτρομαγνητικό πεδίο, το οποίο επάγει μια τάση στο «επαγωγικό στοιχείο οδεύουσας ισχύος» της γέφυρας. Η τάση αυτή εμφανίζεται στα άκρα της αντίστασης R1, ανορθώνεται από την δίοδο D1, εξομαλύνεται από τον πυκνωτή Cf και μέσω του ποτενσιομέτρου Ρ1, κινεί ένα ρεύμα DC, μέσα στο όργανο Μ, η ένταση του οποίου, είναι ανάλογη της ισχύος εξόδου του πομπού.
Ο χειριστής της γέφυρας στασίμων κυμάτων ρυθμίζει το Ρ1 με τέτοιο τρόπο, ώστε η βελόνα να δείχνει το τέλος της βαθμολογιμένης κλίμακας του οργάνου. Στις εργοστασιακές γέφυρες, στο σωστό σημείο, υπάρχει η ένδειξη «CAL». Με τον χειρισμό αυτό, η γέφυρα έχει «καλιμπραριστή» και είναι έτοιμη να δείξει την επιστρεφομένη από την κεραία, στον πομποδέκτη ισχύ.
Η ισχύς που «πέρασε» μέσα από το «κεντρικό επαγωγικό στοιχείο», φτάνει στην κεραία και ανάλογα με την ρύθμισή της, το μεγαλύτερο μέρος αυτής της ισχύος μετατρέπετε σε ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία από την κεραία και εκπέμπετε στον ελεύθερο χώρο, ενώ ένα μικρότερο μέρος της ισχύος επιστρέφει πίσω στον πομποδέκτη.
Η ισχύς που επιστρέφει από την κεραία προς τον πομποδέκτη, «περνά» μέσα από το «κεντρικό επαγωγικό στοιχείο» και επάγει μια τάση στο «επαγωγικό στοιχείο επιστρεφομένης ισχύος», η οποία εμφανίζεται στα άκρα της αντίστασης Rr. Στην συνέχεια αυτή η εναλλασσόμενη τάση ανορθώνεται από την δίοδο Dr, εξομαλύνεται από τον πυκνωτή Cr και μέσω του ποτενσιομέτρου Ρ1, κινεί ένα ρεύμα, ανάλογο της επιστρεφομένης στον πομποδέκτη ισχύος από την κεραία.
Στην πραγματικότητα είναι δύο κυκλώματα ανόρθωσης, που οι δίοδοι τους «κοιτούν» αντίθετα το «κεντρικό επαγωγικό στοιχείο», οπότε η μία ανορθώνει το ρεύμα που επάγεται πηγαίνοντας για την κεραία – forward current και η άλλη ανορθώνει το ρεύμα που επάγεται προς τον πομποδέκτη – reflected current ερχόμενο από την κεραία.
Ας δούμε κάποιους εύκολους και φτηνούς ενδείκτες στασίμων κυμάτων…..
Στο επόμενο σχέδιο βλέπουμε ένα ενδείκτη στασίμων κυμάτων, οριακά αποδεκτό, δεδομένου του ότι χρησιμοποιεί δύο μόνο LED, ένα πράσινο για να δείχνει την οδεύουσα ισχύ από τον πομποδέκτη προς την κεραία και ένα κόκκινο, για να δείχνει την ισχύ που επιστρέφει από την κεραία προς τον πομποδέκτη.
Ουσιαστικά η γέφυρα αποτελείται από ένα σύστημα δύο πηνίων τα οποία αλλάζουν την φάση των ρευμάτων που τα διαρρέουν και έτσι επιτυγχάνεται η επιλογή του ρεύματος που θα ανάψει το κόκκινο ή το πράσινο LED. Η μοναδική ρύθμιση αφορά τον μεταβλητό πυκνωτή των 20pF, έτσι ώστε να έχουμε την πλέον ευδιάκριτη φωτοβολία των δύο LED. Συνδέστε δύο αντιστάσεις 100Ω παράλληλα και πάνετε εκπομπή με ισχύ μικρότερη ή ίση με 5 Watt και ρυθμίστε τον πυκνωτή των 20pF έτσι ώστε το κόκκινο LED να είναι σβυστό και το πράσινο αναμμένο, αυτό είναι όλο! Λογικά η ρύθμισή του γίνεται μία φορά, αλλά εξαρτάται από το πώς θα χρησιμοποιήσει την γέφυρα ο κάθε χομπίστας.
Το πηνίο κατασκευάζεται πολύ εύκολα. Επάνω σε ένα τορροειδή FT 37-43, τυλίγεται ομοιόμορφα 10 σπείρες από πηνιοσύρματος και το κολλάτε με μια καλή εποξική κόλλα. Κόψτε δύο κομμάτια πηνιόσυρμα και τεντώστε τα καλά για να ισιώσουν. Την αρχή και το τέλος του ενός πηνιοσύρματος, ξύστε τα, ώστε να ξεχωρίζουν εύκολα από την αρχή και το τέλος του άλλου πηνιοσύρματος. Η αρχή του ξυσμένου πηνιοσύρματος είναι το Κ1 και το τέλος του το Κ2. Αντίστοιχα η αρχή του μη ξυσμένου είναι το Π1 και το τέλος του το Π2.
Τώρα θέλει προσοχή… Θα πρέπει να κολλήσετε το Κ1 με το Π2, δηλαδή την αρχή του ενός, με το τέλος του άλλου. Αυτό το σημείο, είναι η είσοδος του σήματος από τον χωρητικό διαιρέτη 20pF μεταβλητό και τον σταθερό 100pF. Εδώ παίζεται όλο το παιχνίδι, αν δεν γίνει σωστά η σύνδεση των τυλιγμάτων, η γέφυρα δεν θα δουλέψει.
Συνάδελφοι η «γέφυρα» αυτή είναι QRP, δηλαδή μπορεί να διαχειριστή ισχύ μέχρι 5 Watt και λειτουργεί μόνο στα βραχέα κύματα. Την περιοχή συχνοτήτων που καλύπτει με επιτυχία, θα την ανακαλύψετε, συγκρίνοντας την με τις ενδείξεις μιας γέφυρας του εμπορίου.
Αν θέλετε να πειραματιστείτε…
Αυξάνοντας συμμετρικά την αντίσταση ανόδου των Led, μπορείτε να πειραματιστείτε με την ισχύ. Έτσι την 2Κ του κόκκινου LED, μπορείτε να την κάνετε 3.9Κ την 4.7Κ του πράσινου, να την κάνετε 9,1 Κ, την 150Ω που γεφυρώνει τις ανόδους των LED, να την κάνετε 300Ω και την 3.3Κ που συνδέεται παράλληλα με τον 100pF, να την κάνετε 6.7Κ Πάντοτε να κρατάτε μια ομοιόμορφη συμμετρία. Αφιερώστε μερικές ώρες αν δεν βαριέστε, κάτι καλό θα προκύψει. Στο κάτω – κάτω θα απογοητευθείτε ή θα ενθουσιαστείτε… αυτό το νόημα έχει ο πειραματισμός!
Για την δική σας ευκολία, σας παραθέτω ένα πίνακα με τις τιμές των τυποποιημένων αντιστάσεων..
Μια γέφυρα με ικανοποιητικές ενδείξεις….
Στην επόμενη εικόνα, βλέπετε το σχέδιο μια γέφυρας στασίμων κυμάτων για τα βραχέα κύματα. Αν και δείχνει πολύπλοκη, είναι εύκολη και οι ενδείξεις της είναι αρκετά κοντά στις ενδείξεις μιας εργοστασιακής γέφυρας.
Πάρτε ένα κομμάτι καλώδιο RG-58, γύρω στα 5 cm και βγάλτε του την μόνωση και το μπλεντάζ, θα μείνει μόνο η ψύχα με την λευκή μόνωση. Περάστε ένα τορροειδή φερρίτη στο κέντρο του ακριβώς, στους 2.5cm αφού προηγουμένως έχετε τυλίξει σε όλη του την επιφάνεια και σε ίσες αποστάσεις μεταξύ τους 15 σπείρες πηνιόσυρμα 0.25mm. Τις σπείρες θα τις στερεώσετε με εποξική κόλλα ώστε να μείνουν πολύ καλά στερεωμένες στην θέση τους. Τον πυρήνα, μπορείτε να τον στρεώσετε με θερμόκολλα, ή επίσης με την ίδια εποξική κόλλα, αν είστε βέβαιοι ότι δεν θα χρειαστεί να προσθαφαιρέσετε σπείρες.
σε αυτό το τύλιγμα, επάγετε ένα μικρό κλάσμα από το ρεύμα που οδεύει προς την κεραία , αλλά και το αντίθετο. Το δείγμα ρεύματος προς την κεραία ή από την κεραία, ανορθώνονται από τις διόδους ΟΑ95 ή οποιαδήποτε αντίστοιχη και ανάλογα με την θέση του μεταγωγικού διακόπτη, θα χρησιμοποιηθεί για το καλιμπράρισμα της γέφυρας ή την ένδειξη στασίμων κυμάτων. Η ισχύς εξόδου, μετράται από το δείγμα του ρεύματος προς την κεραία, που διαρρέει τον διαιρέτη τάσεως 1Κ – 470Κ, την δίοδο ανορθώσεως ΟΑ95 την 100Κ και καταλήγει στο μικροαμπερόμετρο 0-50μΑ.
Ρύθμιση της γέφυρας…
- Συνδέστε μια εργοστασιακή γέφυρα στασίμων κυμάτων – βαττόμετρο, σε ένα πομποδέκτη με ισχύ έως 5 Watt και επιλέξτε διαμόρφωση FM και συχνότητα 14 ΜΗΖ, αν είστε CB-er 27.185 ΜΗΖ, κανάλι 20.
- Συνδέστε στην έξοδο της εργοστασιακής γέφυρας στην είσοδο της ιδιοκατασκευής σας και στην έξοδο της, συνδέστε είτε ένα εργοστασιακό dummy load, είτε δύο αντιστάσεις άνθρακα 100ΩΜ/2Watt παράλληλες μεταξύ τους.
- Επιλέξτε στον μεταγωγικό διακόπτη στην θέση «ΜΕΤΡΙΣΗ ΙΣΧΥΟΣ» και ρυθμίστε το ποτενσιόμετρο του καλιμπραρίσματος στην ελάχιστη δυνατή αντίσταση.
- Ρυθμίστε τον ρεοστάστη 470 ΚΩ στην μέγιστη αντίσταση του.
Είστε έτοιμοι για την δοκιμή….
Πιέστε το ΡΤΤ του πομποδέκτη σας στιγμιαία και βεβαιωθείτε ότι δεν «καπνίζει κάτι!!!!!» εντάξει, είμαι κακός, το έγραψα γιατί συνήθως όταν είμαστε παρέα και δοκιμάζουμε κάποια νέα κατασκευή, κάποιος φωνάζει… καπνός, κλείστα,,,, ή ακόμη χειρότερα, χτυπά σε ένα τραπέζι ένα κατσαβίδι και φωνάζει… έσκασε.. κλείστο!!!
Ε… μεταξύ μας ειλικρίνεια.. ποιος δεν έχει κάνει φάρσα στον κολλητό του φίλο που κάνουν μαζί κατασκευές;; Ο αναμάρτητος πρώτος τον λίθο βαλέ το…. Πάμε από την αρχή…
Πιέστε το ΡΤΤ και ρυθμίστε την εργοστασιακή γέφυρα, ώστε να ελέγξετε τα στάσιμα που «βλέπει» ο πομποδέκτης σας. Αν όλα είναι σωστά, θα υπάρχουν ελάχιστα, ή και καθόλου 1:1. Αν όχι, δείτε που υπάρχει λάθος ή κακοτεχνία, συγχρόνως, δείτε το μικροαμπερόμετρο της κατασκευής σας, η ένδειξη θα πρέπει να είναι μηδενική ή ελάχιστη. Αφήστε το ΡΤΤ, ώστε να παγώσει το dummy load ή οι αντιστάσεις άνθρακα που έχετε συνδέσει στην θέση του. Αφήστε να περάσουν 2-3 λεπτά και βεβαιωθείτε ότι η θερμοκρασία τους είναι τέτοια, ώστε να μπορείτε να αφήσετε το δάκτυλο σας επάνω στις αντιστάσεις – φορτίο. Θα είναι ζεστές, αλλά δεν θα καίνε..
Έπιλέξτε την θέση RF POWER στην εργοστασιακή γέφυρα – βαττόμετρο και διαλέξτε την κλίμακα των 5Watt ή την πλησιέστερη σε αυτή κλίμακα ισχύος. Στην συνέχεια, τοποθετήστε τον μεταγωγικό διακόπτη της ιδιοκατασκευή σας την θέση
«ΜΕΤΡΙΣΗ ΙΣΧΥΟΣ» και πιέστε το ΡΤΤ του πομποδέκτη, ο οποίος είναι σε διαμόρφωση FM. Ανεβάστε σιγά – σιγά την ισχύ στα 1 – 2 Watt και ρυθμίστε τον ρεοστάτη των 470 ΚΩ, έτσι ώστε να έχετε ένδειξη στο όργανο των 0-50 μικροαμπέρ. Χωρίς πλάκα, μετά από 1-2 λεπτά εκπομπής, αφήστε το ΡΤΤ και ελέγξτε την θερμοκρασία των αντιστάσεων 1Κ, 470Κ, 100Κ. Αν όλα πάνε καλά, δεν θα έχουν ζεσταθεί, διαφορετικά, δείτε που υπάρχει λάθος.
Αν όλα λειτουργούν σωστά, ανεβάστε σιγά – σιγά την ισχύ στα 5 Watt και ρυθμίστε τον ρεοστάστη ώστε να είναι λίγο πριν την μέση, κρατήστε το ΡΤΤ πατημένο για 1 – 2 λεπτά και ελέγξτε την θερμοκρασία. Αν όλα είναι σωστά, αλλάξτε κλίμακα στην εργοστασιακή γέφυρα και επιλέξτε την κατάλληλη κλίμακα, ώστε να μπορεί να διαχειριστή ισχύ, έως 12 – 20 Watt. Επαναλάβατε την παραπάνω διαδικασία προσεκτικά και βαθμονομήστε την κλίμακα του οργάνου ώστε τα 20 Watt να είναι στα 50μΑ, τα 10 Watt στα 25, τα 5 Watt στα 12.5 μΑ.
Αν θέλετε μπορείτε να βαθμονομήσετε με ανάλογο τρόπο την κλίμακα ισχύος του ενδείκτη σας, για άλλες ισχύς ώστε στο μέγιστο η κλίμακα του οργάνου να δείχνει 15 Watt κλπ. Αρχικά σας προτρέπω να μην επιχειρήσετε να χρησιμοποιήσετε μεγάλες ισχύς, μέχρι να αποκτήσετε αρκετή εμπειρία στην κατασκευή και βαθμονόμηση ενδεικτών. Αν παρόλα αυτά θέλετε να «πειραματιστείτε» με δική σας ευθύνη, αυξάνοντας την μετρούμενη ισχύ πάνω από 10 – 12 Watt, φροντίστε να διπλασιάζετε την τιμή των αντιστάσεων και χρησιμοποιήστε τάση λειτουργίας στους ηλεκτρολυτικούς πυκνωτές από 250 Volt και πάνω.
Στο επόμενο πίνακα βλέπετε την τάση εξόδου Vpp και Vrms του πομποδέκτη σας, όταν συνδέετε σε ένα φορτίο 50 Ω
| ΙΣΧΥΣ ΕΞΟΔΟΥ Watt | ΤΑΣΗ Vpp | ΤΑΣΗ Vrms |
|---|---|---|
| 0.5 | 14.14 | 5 |
| 1 | 20 | 7.07 |
| 4 | 40 | 14.14 |
| 5 | 44.72 | 15.81 |
| 10 | 63.25 | 22.36 |
| 12 | 69.28 | 24.49 |
| 20 | 89.44 | 31.62 |
| 25 | 100 | 35.36 |
| 35 | 118.32 | 41.83 |
| 50 | 141.42 | 50 |
| 65 | 161.25 | 57.01 |
| 80 | 178.89 | 63.25 |
| 100 | 200 | 70.71 |
| 125 | 223.61 | 79.06 |
| 150 | 224.95 | 86.60 |
| 200 | 282.84 | 100 |
| 300 | 346.41 | 122.47 |
| 400 | 400 | 141.42 |
| 500 | 447.21 | 158.11 |
| 800 | 565.69 | 200 |
| 1000 | 632.46 | 223.61 |
| 1500 | 774.60 | 273.86 |
| 2000 | 896.43 | 316.23 |
| 2500 | 1000 | 353.55 |
Τώρα ήρθε η σειρά της γέφυρας. Η ένδειξη που θα πάρουμε στο όργανο, είναι ανάλογη με την ισχύ εκπομπής μας, την συχνότητα, την δεξιοτεχνική συναρμολόγηση της ιδιοκατασκευής, της ποιότητας των υλικών, του αριθμού των σπειρών που χρησιμοποιούμε, την επιτυχημένη ρύθμιση του μεταβλητού των 40 pF και την καταλληλότητα των διόδων. Α.. πα.. πα.. πόσες μεταβλητές! Καλύτερα να το αφήσουμε θα πει ο φυγόπονος, ευκαιρία για μάθηση και πειραματισμό θα πει ο φιλομαθείς! Ε.. άνθρωποι και άνθρωποι…
Ξεκινάμε…
Έχοντας τοποθετήσει το dummy load, εργοστασιακό ή ιδιοκατασκευή στην έξοδο του ενδείκτη, ρυθμίζουμε τον πομποδέκτη σε ισχύ 5 Watt, διαμόρφωση FM και συχνότητα 14 MHZ. Αν είστε CB-er 27.185 ΜΗΖ, κανάλι 20.
Βεβαιωθείτε ότι το ποτενσιόμετρο του καλιμπραρίσματος βρίσκεται στην ελάχιστη τιμή του και ο μεταβλητός των 20pF, στην μέση της περιστροφής του.
Τοποθετήστε τον μεταγωγικό διακόπτη στην θέση «ΚΑΛΙΜΠΡΑΡΙΣΜΑ» και πιέστε στιγμιαίο το ΡΤΤ, ώστε να βεβαιωθείτε ότι η βελόνα του οργάνου δεν «χτυπάει» στο τέρμα της κλίμακας.
Αν όλα πάνε καλά, κρατήστε πατημένο το ΡΤΤ και ρυθμίστε το ποτενσιόμετρο των 10 Κ σιγά – σιγά, ώστε η βελόνα να δείξει 50μΑ. Αφήστε το ΡΤΤ και τοποθετήστε τον μεταγωγικό διακόπτη, στην θέση «ΜΕΤΡΗΣΗ SWR». Δείτε την ένδειξη του οργάνου και συγκρίνεται την με την ένδειξη της εργοστασιακής γέφυρας. Ρυθμίστε τον μεταβλητό πυκνωτή των 20pF, ώστε η ένδειξη να είναι το δυνατό κοντινότερη ή και ίδια με την ένδειξη της εργοστασιακής γέφυρας.
Αν όλα έχουν πάει καλά, τότε επαναλάβετε την διαδικασία με την σειρά, για τις συχνότητες 29 ΜΗΖ, 24.9 ΜΗΖ, 18.150 ΜΗΖ, 21.350 ΜΗΖ, 14.185 ΜΗΖ, 10.125 ΜΗΖ, 7.100 ΜΗΖ, 3.700 ΜΗΖ και 1.850 ΜΗΖ. Ναι! είναι κουραστικό και ίσως βαρετό για όσους το κάνουν αγγαρεία, αλλά για όσους θέλουν να κερδίσουν εμπειρία, αξίζει τον κόπο. Οι CB-ers, καλό είναι να κάνουν την τελική δοκιμή τους στην συχνότητα 27.425 ΜΗΖ, για να καλύψουν όλο το φάσμα 26.965 – 27.855 ΜΗΖ.
Θα δείτε ότι η ιδιοκατασκευασμένη γέφυρα, έχει διαφορετική ευαισθησία και συμπεριφορά, ανά περιοχή συχνοτήτων. Συγκρίνετε τις ενδείξεις της με τις ενδείξεις της εργοστασιακής και κάνετε τις ανάλογες βαθμονομήσεις. Δοκιμάστε για ισχύς έως 10 – 12 Watt και με προσοχή για μεγαλύτερες ισχύς..
Στο τέλος, τυπώστε στον εκτυπωτή σας ένα ταμπελάκι με τα στάσιμα ανά περιοχή και απολαύστε το έργο σας.
Υποδείξεις…
Αν ο ενδείκτης είναι πολύ «αναίσθητος», προσθέστε σπείρες, αν αντίθετα είναι πολύ ευαίσθητος,, αφαιρέστε σπείρες. Αν οι ενδείξεις σας ανά περιοχή, μεταβάλλονται πολύ έντονα ανάλογα με την ρύθμιση του μεταβλητού των 40pF, ρυθμίστε τον στην περιοχής της οποίας οι ενδείξεις σας ενδιαφέρουν περισσότερο.
Αν οι δίοδοι που χρησιμοποιείτε δεν μπορούν να διαχειριστούν τις συχνότητες ή την συχνότητα που σας ενδιαφέρει, δοκιμάστε να βρείτε κάποιες που να σας δίνουν τις κοντινότερες προς τις εργοστασιακές ενδείξεις. Πάντως οι 1Ν4148, που όλοι τις κοιτούμε με «υποψία», δείχνουν να δουλεύουν καλά, τουλάχιστον σε πολλές περιπτώσεις….
Για να μην περνούν «δύσκολες στιγμές» οι ηλεκτρολυτικοί σας, χρησιμοποιήστε τάσεις λειτουργίας 100 Volt για ισχύ έως 100 Watt. Για μεγαλύτερες ισχύς, ακολουθείστε τους πίνακες τάσεων που υπάρχουν στο κείμενο. Φροντίστε να χρησιμοποιείστε αντιστάσεις άνθρακα τουλάχιστον 2 Watt, είναι λιγάκι άκομψες, αλλά θα κάνουν μια χαρά την δουλειά τους.
Τέλος σας θυμίζω την βασική αρχή των κατασκευών που αφορά ραδιοσυχνότητες:
Καλές γειώσεις, Κοντά καλώδια.
Καλή επιτυχία.!
Στο επόμενο σχέδιο, βλέπετε μια σχετικά εύκολης κατασκευής γέφυρα, με ικανοποιητικές ενδείξεις και λογικό κόστος.
Μπορεί να διαχειριστεί μεγάλη ισχύ, έως 200 Watt και δεν είναι απαραίτητη η χρήση τορροειδούς μετασχηματιστή για την επαγωγική λήψη δείγματος των ρευμάτων προς και από την κεραία. Αντίθετα, η επαγωγική λήψη γίνεται από τρία απλά καλώδια μήκους 11.43 cm και διαμέτρου 2mm, που θα βρισκόμενα μεταξύ τους σε απόσταση 0.6 cm. Μπορείτε να τα τοποθετήσετε επάνω σε μια διάτρητη πλακέτα κατασκευών πχ από βακελίτη ή να φτιάξετε ένα τυπωμένο κύκλωμα, ή να χρησιμοποιήσετε ένα κομμάτι καλώδιο NYFY 3X2mm ή να πάρετε τρεις αγωγούς μονόκλωνου ηλεκτρολογικού καλωδίου και να τους τοποθετήσετε επάνω σε αν πλαστικό υπόβαθρο πχ πλαστικό καπάκι από κάποιο κουτί και να τα κολλήσετε με μια ισχυρή εποξική κόλλα. Ή να πάρετε ένα κομμάτι RG-213, να βγάλετε το μπλεντάζ και επάνω στο λευκό μονωτικό που περιβάλλει την ψύχα, να κολλήσετε αντιδιαμετρικά δύο κομμάτια 2mm γυμνού καλωδίου, να τα κολλήσετε με κόλα και από πάνω να περάσετε ένα διαφανές θερμοσυστελλόμενο για να τα συγκρατεί σαν ένα σώμα. Προτείνω διαφανές, ώστε να είστε σίγουροι ότι οι επαγωγές των ρευμάτων προς και από την κεραία, είναι ανιδιαμετρικά παράλληλες μεταξύ τους και τεντωμένες.
Η αρχή λειτουργίας της κεραίας είναι η ίδια, το ρεύμα εκπομπής προς την κεραία που διαρρέει τον αγωγό L2, επάγει στους αγωγούς L1 και L3, ένα μικρό ρεύμα, το οποίο δημιουργεί μια τάση στα άκρα των αντιστάσεων 68 ΩΜ και 500 ΩΜ, ανάλογο της ισχύος που οδεύει προς την κεραία και που επιστρέφει από την κεραία. Τα ρεύματα αυτά ανορθώνονται από τις διόδους 1Ν914 ή αντίστοιχες και φιλτράρονται από τους πυκνωτές 1nF/2KV και κινούν ένα ρεύμα μέσα από τα όργανα των 0-50μΑ, που αντιστοιχεί στην οδεύουσα και επιστρεφομένη ισχύ.
Ρύθμιση της γέφυρας….
Συνδέστε στην έξοδο του πομποδέκτη σας μια εργοστασιακή γέφυρα στασίμων κυμάτων και στην έξοδό της, συνδέστε την ιδιοκατασκευή σας. Στον connector-α J2 συνδέστε ένα Dummy Load 50 ΩΜ., ρυθμίστε τον πομποδέκτη σας στα 5 – 10 Watt, την διαμόρφωση σε FM mode, το στερεοφωνικό ποτενσιόμετρο της ιδιοκατασκευής σας και το μονοφωνικό των 500 ΩΜ, στην μέγιστη αντίσταση τους. Στην μέγιστη αντίσταση το στερεοφωνικό ποτενσιόμετρο, που λειτουργεί σαν ρεοστάτης, επιτρέπει την ελάχιστη ή και καθόλου ροή ρεύματος από τα μικροαμπερόμετρα Μ1,Μ2, ενώ το ποτενσιόμετρο των 500 ΩΜ, στην μέγιστη τιμή του, βραχυκυκλώνει την γραμμή L3 και δεν επιτρέπει την ανάπτυξη της τάσης που απαιτείται για την ροή ρεύματος μέσα από το όργανο Μ2.
Επιλέξτε για συχνότητα δοκιμής τους 14 ΜΗΖ οι ραδιοερασιτέχνες και 27.185 ΜΗΖ ή κανάλι 20 οι CB-ers. Ρυθμίστε την εργοστασιακή γέφυρα για την ανάγνωση στασίμων κυμάτων και πιέστε το ΡΤΤ κάνοντας το καλιμπράρισμα μου απαιτείται στην εργοστασιακή γέφυρα. Στην συνέχεια διαβάστε τα στάσιμα που βλέπει η εργοστασιακή γέφυρα. Λογικά θα πρέπει να μην υπάρχουν, διαφορετικά, ελέγξτε για κακοτεχνία ή βραχυκύκλωμα. Αν όλα πήγαν καλά…
Ρυθμίστε το ποτενσιόμετρο των 500 ΩΜ στην μέση της διαδρομής και πιέστε το ΡΤΤ πάλι. Ρυθμίστε το στερεοφωνικό ποτενσιόμερο, έτσι ώστε η βελόνα του οργάνου Μ1 να δείξει 50μΑ. Ρυθμίστε το ποτενσιόμετρο, ώστε το όργανο Μ2 να δείχνει μηδενική τιμή. Αφήστε το ΡΤΤ και συνδέστε μια «κανονική» κεραία στην θέση του dummy load, επαναλάβατε τις ρυθμίσεις και συγκρίνετε τις ενδείξεις στασίμων κυμάτων των δύο γεφυρών. Θα πρέπει να είναι ίδιες ή πολύ κοντινές. Το ποτενσιόμετρο των 500 ΩΜ το ρυθμίζουμε έτσι ώστε να δείξει μηδενική ένδειξη, γιατί πολλές φορές, ειδικά όταν η ισχύς είναι μεγάλη, δημιουργείτε ένα μη επιθυμητό επαγωγικό ρεύμα στη γραμμή L3, που αλλοιώνει την μέτρηση.
Αν όλα έχουν λειτουργήσει σωστά, ανεβάστε την ισχύ του πομποδέκτη σας, στο μέγιστο και επαναλάβατε τις ρυθμίσεις. Τώρα, θα πρέπει να δείτε σε ποια ή ποιες περιοχές συχνοτήτων οι ενδείξεις της ιδιοκατασκευής σας, είναι ίδιες ή πολύ κοντινές, με τις ενδείξεις της εργοστασιακής σας γέφυρας. Τυπώστε και τοποθετήστε μέσα στα όργανα ταμπελάκια με την ένδειξη της ισχύος στο Μ1 και τα στάσιμα στο Μ2. Καλορίζικη και καλοδούλευτη η γέφυρα!
Ένα εύκολο βαττόμετρο – γέφυρα στασίμων κυμάτων…..
Αυτός ο ενδείκτης δείχνει να είναι γνωστός, γιατί το τμήμα του βαττόμετρου, το έχω απομονώσει και παρουσιάσει σαν ξεχωριστή κατασκευή στην σελίδα 12 αυτού του άρθρου με τίτλο βαττόμετρο άμεσης σύνδεσης. Εδώ βλέπουμε ολόκληρο το σχέδιο, μαζί με την γέφυρα στασίμων κυμάτων. Η θεωρία λειτουργίας της γέφυρας είναι η ίδια με τις προηγούμενες, δεν παρουσιάζει καμιά απολύτως δυσκολία και λειτουργεί απροβλημάτιστα.
Η ρύθμιση και βαθμονόμηση της, είναι η ίδια με των άλλων κατασκευών, έχοντας σαν βάση, τις ενδείξει μιας εργοστασιακής γέφυρας-βαττόμετρου. Δώστε προσοχή στο μήκος του κεντρικού αγωγού και των πλευρικών επαγωγικών αγωγών, να είναι 10cm. Όσο μικρότερο είναι το μήκος τους, τόσο δυσκολεύονται να συλλέξουν την απαιτούμενη ενέργεια για να λειτουργήσουν, οπότε απαιτείται μεγαλύτερη ισχύς εξόδου από την μεριά του πομποδέκτη. Αυτό σημαίνει ότι αν υπάρχει κάποιο βραχυκύκλωμα στην γραμμή μεταφοράς, ή στην κεραία, ή κάποια διακοπή στην συνέχεια του κεραιοσυστήματος, η ασφάλεια της μονάδος εξόδου θα κινδυνέψει.
Ένας πρακτικός κανόνας λέει ότι για την περιοχή συχνοτήτων 3-30 ΜΗΖ ένα λογικό μήκος επαγωγικών αγωγών, είναι τα 10cm. Από εκεί και πέρα, για τα 160m το μήκος συνήθως είναι ελαφρά μεγαλύτερο, και έχει άμεση σχέση με τα τεχνικά χαρακτηριστικά των διόδων φωράσεως και των πυκνωτών εξομαλύνσεως. Αντίστροφα, για τα VHF/UHF/SHF, το μήκος των επαγωγικών αγωγών, είναι μικρότερο γύρω στα 5 cm, αλλά αυτό στην περίπτωση σας, θα το βρείτε πειραματικά. Ξεκινήστε με 5 cm, που συνήθως είναι το σωστό μήκος και βλέπετε!
Και κάτι… διαφορετικό! Κλείνοντας το άρθρο….
ARTIFICIAL GROUND – Τεχνιτή γείωση!
Άλλο και τούτο! τεχνιτή γείωση; Πολλοί συνάδελφοι πρώτη φορά το ακούνε… ε..ε..ε.. το διαβάζουν ήθελα να πω. Σκοπός της συσκευής αυτής, είναι να «συντονίσει» ένα κομμάτι μονόκλωνο συνήθως καλώδιο, συνδεδεμένο στην βίδα γείωσης του πομποδέκτη, ώστε να διευκολυνθεί η ελάττωση των στασίμων κυμάτων, η ύπαρξη των οποίων συνήθως οφείλετε είτε στο ότι δεν υπάρχει καλή προσαρμογή της κεραίας στην γραμμή μεταφοράς, είτε υπάρχει διαρροή της ραδιοσυχνότητας στο σύστημα γείωσης του σταθμού μας.
Είναι η δυσάρεστη κατάσταση, όπου ακούμε την φωνή μας μέσα στα ηχεία του στερεοφωνικού μας. του Home Theater του σαλονιού μας κλπ. Στην ουσία, αυτό που κάνουμε, είναι να κατασκευάζουμε ένα συντονισμένο κύκλωμα σειράς, μέσα στο οποίο διοχετεύετε και καταναλώνεται η ραδιοσυχνότητα.
ΠΡΟΣΟΧΗ!
Ο ΣΤΑΘΜΟΣ ΜΑΣ ΠΡΕΠΕΙ ΝΑ ΕΙΝΑΙ ΓΕΙΩΜΕΝΟΣ ΟΠΩΣΔΗΠΟΤΕ. ΤΟ ARTIFICIAL GROUND ΔΕΝ ΑΝΤΙΚΑΘΙΣΤΑ ΣΕ ΚΑΜΙΑ ΠΕΡΙΠΤΩΣΗ ΣΤΗΝ ΓΕΙΩΣΗ ΤΟΥ ΣΤΑΘΜΟΥ ΜΑΣ. Ο ΣΤΑΘΜΟΣ ΠΡΕΠΕΙ ΓΙΑ ΛΟΓΟΥΣ ΑΣΦΑΛΕΙΑΣ ΝΑ ΕΙΝΑΙ ΠΑΝΤΟΤΕ ΓΕΙΩΜΕΝΟΣ ΣΤΗΝ ΘΕΜΕΛΙΑΚΗ ΓΕΙΩΣΗ ΤΟΥ ΣΠΙΤΙΟΥ Ή ΣΕ ΞΕΧΩΡΙΣΤΗ ΑΛΛΑ ΑΣΦΑΛΗ ΓΕΙΩΣΗ, ΜΕ ΑΝΤΙΣΤΑΣΗ 0.5ΩΜ.
Το artificial ground είναι ένα κύκλωμα σειράς, στο οποίο «διοχετεύουμε» για να καταναλωθεί η ραδιοσυχνότητα που εμφανίζεται στο «σασί» του πομποδέκτη μας και δημιουργεί πολλαπλά προβλήματα στην λειτουργία του σταθμού μας ή των ηλεκτρονικών συσκευών του σπιτιού μας.
Η κατανάλωση της ραδιοσυχνότητας αυτής, γίνεται σε ένα καλώδιο με την μόνωση του, μήκους συνήθως 6 μέτρων και διατομής 2mm, που απλώνουμε μέσα στο σπίτι. Προσοχή ! απλώνουμε, ΔΕΝ ΤΟ ΚΆΝΟΥΜΕ ΚΟΥΛΟΥΡΑ!
Προσοχή! Είναι με την μόνωση του. ΑΚΟΜΗ ΚΑΙ ΣΤΟ ΤΕΛΟΣ, ΒΑΖΟΥΜΕ ΕΝΑ ΚΟΜΜΑΤΙ ΘΕΡΜΟΚΟΛΛΑ Ή ΘΕΡΜΟΠΛΑΣΤΙΚΟ, ΩΣΤΕ ΝΑ ΜΗΝ ΥΠΑΡΧΕΙ ΠΟΥΘΕΝΑ ΓΥΜΝΟ ΚΑΛΩΔΙΟ.
Προσοχή! ΤΟ 6ΜΕΤΡΟ ΚΑΛΩΔΙΟ ΕΚΠΕΜΠΕΙ ΚΑΙ ΑΝ ΕΙΝΑΙ ΓΥΜΝΟ, ΜΠΟΡΕΙ ΝΑ ΤΡΑΥΜΑΤΙΣΕΙ ΑΝΘΡΩΠΟΥΣ ΚΑΙ ΖΩΑ ΣΤΟ ΣΠΙΤΙ, ΕΝΩ ΥΠΟ ΠΡΟΫΠΟΘΕΣΕΙΣ, ΜΠΟΡΕΙ ΝΑ ΠΡΟΚΑΛΕΣΕΙ ΑΚΟΜΗ ΚΑΙ ΦΩΤΙΑ.
Το artificial ground είναι απολύτως ασφαλές και λειτουργικό, αν απλώς το σύρμα των 6m είναι μονωμένο. Έτσι είναι συνάδελφοι, κάθε τι, θέλει τον τρόπο του για να λειτουργήσει σωστά και με ασφάλεια. Τα artificial ground χρησιμοποιούνται από χιλιάδες ραδιοερασιτέχνες σε όλο στον κόσμο, χωρίς να βάλουν φωτιά στα σπίτια τους και χωρίς οι ίδιοι ή τα ζώα τους να υποστούν ηλεκτροπληξία, μπορείτε και εσείς λοιπόν!
Η κατασκευή του δεν παρουσιάζει κάποια δυσκολία, αρκεί το κουτί να είναι μεταλλικό, να τυλίξετε προσεκτικά τα πηνία και να κάνετε καλές κολλήσεις. Να θυμάστε, ότι το κύκλωμα του artificial ground, διαρρέεται από εναλλασσόμενο ρεύμα και επομένως οι μπόρνες που θα χρησιμοποιείστε, θα πρέπει να είναι πολύ καλής ποιότητος.
Πώς λειτουργεί το κύκλωμα;
Η ραδιοσυχνότητα που δεν εκπέμπετε ή δεν γειώνεται επαρκώς, δημιουργεί ένα εναλλασσόμενο ρεύμα στο σασί του πομποδέκτη, το οποίο αναζητά διέξοδο. Συνδέοντας το κύκλωμα σειράς στο σασί του πομποδέκτη, δίνουμε σε αυτό το επιφανειακό ρεύμα την διέξοδο διαφυγής που χρειάζεται.
Το ρεύμα αυτό, περνώντας μέσα από τις δύο σπείρες του πρωτεύοντος πηνίου του Τ50-2, συναντά τις 12 σπείρες του πηνίου αέρος και τον μεταβλητό πυκνωτή των 500 pF, όπου σχηματίζουν ένα συντονιζόμενο κύκλωμα σειράς, που παρουσιάζει χαμηλή αντίσταση, στην συχνότητα συντονισμού του. Αυτό το κύκλωμα σειράς, απορροφά και καταναλώνει, ένα μέρος της ισχύος του ρεύματος που το διαρρέει. Το υπόλοιπο ρεύμα συναντά μια κεραία – φορτίο, η οποία αναλαμβάνει να «εκπέμψει» ότι έχει απομείνει. Ουσιαστικά, είναι ένα κύκλωμα στο οποίο καταναλώνετε με την μορφή απωλειών, η ραδιοσυχνότητα που εμφανίζεται στο σασί του πομποδέκτη.
Το σύρμα των 6 μέτρων λοιπόν, είναι μια «κανονική» κεραία, η οποία διαρρέεται από ένα εναλλασσόμενο ρεύμα, η ένταση του οποίου, είναι ανάλογη της ισχύος της ραδιοσυχνότητας που εμφανίζεται στο σασί του πομποδέκτη και της ποιότητας Q, του εν σειρά κυκλώματος συντονισμού. Αυτός είναι ο λόγος που πρέπει το σύρμα να είναι μονωμένο, διαρρέεται από εναλλασσόμενο ρεύμα, οπότε η επαφή ανθρώπου ή ζώου με αυτό, εγκυμονεί τον κίνδυνο της ηλεκτροπληξίας. Επίσης είναι πολύ εύκολο αν η ένταση του ρεύματος είναι μεγάλη, να δημιουργηθεί σπινθήρας και να έχουμε ανάφλεξη στο σπίτι. Πχ συνθετικά χαλιά, ξύλινο πάτωμα επιστρωμένο με βερνίκι κλπ.
Στο δευτερεύον κύκλωμα του Τ50-2 των 12 σπειρών, επάγεται ένα εναλλασσόμενο ρεύμα, ανάλογο της έντασης του ρεύματος που διαρρέει το πρωτεύων τύλιγμα των 2 σπειρών. Αυτό το ρεύμα ανορθώνεται από την δίοδο 1Ν34 Α ή οποιαδήποτε αντίστοιχη και κινεί ένα συνεχές ρεύμα στο μικροαμπερόμετρο των 0-50μΑ. Η ευαισθησία του οργάνου, ρυθμίζεται από το ποτενσιόμετρο των 50 ΚΩ.
Πώς συνδέεται το artificial ground;
Η αρχή των δύο σπειρών του Τ50-2, συνδέεται στην βίδα γείωσης του πομποδέκτη, στο σημείο δηλαδή που συνδέεται ο πομποδέκτης με την γείωση του σταθμού. Τρελό ε;;
Ε… αν δούλευε σωστά η γείωση, θα έστελνε την ραδιοσυχνότητα στην γη και δεν θα έκανε «βόλτες» στο σασί του πομποδέκτη. Αφού όμως δεν πηγαίνει στην γη, της δίνουμε διέξοδο στο artificial ground, ώστε να καταναλωθεί σε αυτό. Ξενίζει λίγο, αλλά έτσι είναι τα πράγματα.
Ο συντονισμός του artificial ground.
Αρχικά τοποθετήστε το ποτενσιόμετρο των 50 ΚΩ στην μέση της διαδρομής του και πατήστε το ΡΤΤ, με διαμόρφωση FM και ισχύ 5-10 Watt. Ρυθμίστε την ευαισθησία του οργάνου, ώστε να δείξει την μέση, τα 25μΑ.
Περιστρέψτε τον μεταγωγικό διακόπτη, ώστε να βρείτε την θέση που το όργανο θα δείξει την μέγιστη απόκλιση προς τα 50μΑ και στην συνέχεια, περιστρέψτε τον μεταβλητό, ώστε να πάρετε το μέγιστο δυνατό ρεύμα. Όταν γίνει αυτό, σημαίνει ότι έχει «ανοίξει» ένας δρόμος με πολύ χαμηλή αντίσταση, πολύ πιο χαμηλή από την αντίσταση που παρουσιάζει η γείωση του σταθμού και το ρεύμα που υπάρχει στο σασί του πομποδέκτη, ρέει προς το συντονιζόμενο κύκλωμα και την κεραία των 6m, όπου και καταναλώνετε. Ο συντονισμός είναι απλός και το μόνο που χρειάζεται να θυμάστε είναι: πρώτα ρυθμίζουμε το ποτενσιόμετρο, μετά επιλέγουμε την θέση του πηνίου που μας δίνει το μεγαλύτερο δυνατόν ρεύμα και τέλος αυξάνουμε αυτό το ρεύμα στο μέγιστο, μεταβάλλοντας την θέση του μεταβλητού πυκνωτή.
That’s all. Αυτό ήταν όλο!
Χουμ… και ο δράκος που είναι; Δεν μπορεί; Τόσο εύκολο πια;
Η αλήθεια είναι ότι ενδέχεται να χρειαστεί να αναπροσαρμόσετε τον συντονισμό του antenna tuner σας. Αρκετές φορές, όταν η προσαρμογή της γραμμής μεταφοράς με την κεραία είναι κάκιστη, ή η γραμμή μεταφοράς δεν είναι τερματισμένη με καλά κολλημένους connector-ες ή η κεραία είναι υπερβολικά κοντή σε σχέση με το μήκος κύματος εκπομπής, ή η γείωση του σταθμού είναι επιεικώς απαράδεκτα υψηλή, ή η κεραία βρίσκεται υπερβολικά χαμηλά προς το έδαφος ή πολύ κοντά σε αντικείμενα κυρίως μεταλλικά κλπ, κλπ, κλπ… η προσαρμογή της κεραίας σας με το antenna tuner, μπορεί να διαταραχθεί από την σύνδεση του artificial ground και να χρειαστεί επανασυντονισμός.
Σε αυτή την περίπτωση, πρώτα συντονίζουμε το antenna tuner και μετά το artificial ground, στο antenna tuner θα διαβάσουμε τα ελάχιστα στάσιμα και στο artificial ground το μέγιστο ρεύμα. Δηλαδή τα δύο όργανα θα δείχνουν ανάποδα. Θα έχουμε ελάχιστα στάσιμα, με μέγιστο ρεύμα διαρροής στο artificial ground. Θέλει λίγη εξάσκηση… όμως το αποτέλεσμα είναι συνήθως πέρα από κάθε προσδοκία.
Στο παραπάνω σχήμα, βλέπουμε την πλήρη διαδρομή του ρεύματος εκπομπής του πομποδέκτη μας. Το ρεύμα εκπομπής, «βγαίνει» από τον connector-α SO-239 και μέσω της γραμμής μεταφοράς, φτάνει στο antenna tuner. Εδώ γίνεται η προσαρμογή των αντιστάσεων της γραμμής μεταφοράς με την αντίσταση της κεραίας και στην συνέχεια, διαρρέει την κεραία. Για λόγους ευκολίας, χρησιμοποιώ ένα κλειστό δίπολο. Το ρεύμα εκπομπής με κόκκινο χρώμα, διαρρέει την κεραία και δημιουργεί γύρω της ένα ηλεκτρομαγνητικό πεδίο, το σήμα εκπομπής δηλαδή και στην συνέχεια, επιστρέφει προς την γείωση – σασί του πομποδέκτη, μέσω της γραμμής μεταφοράς. Είναι το ρεύμα με το Μπλέ χρώμα.
Υπό κανονικές συνθήκες, το ρεύμα αυτό, μέσω της γείωσης του πομποδέκτη-σταθμού, οδεύει στην γη και εκεί κλείνει ο κύκλος του. Όμως, όταν η τιμή της γείωσης είναι μεγάλη, ή η γείωση δεν είναι φτιαγμένη με τέτοιο τρόπο ώστε να απορροφά και να μηδενίζει το ρεύμα επιστροφής, μεταξύ του πομποδέκτη και της γης, υπάρχει μια διαφορά δυναμικού – τάση, που κινεί ένα εναλλασσόμενο ρεύμα επάνω στα καπάκια του πομποδέκτη – σασί με αποτέλεσμα να ακτινοβολούν! σαν να είναι μια εσωτερική κεραία! Το ίδιο και κάθε μεταλλική συσκευή ή παρελκόμενο που είναι συνδεδεμένα με το σασί – καπάκια του πομποδέκτη. Τότε λοιπόν εμφανίζεται το… RF-ιασμα.
Στην επόμενη εικόνα, βλέπουμε ότι στην πραγματικότητα, το artificial ground συνδέεται παράλληλα στην γείωση και η αποτελεσματικότητα του, είναι ανάλογη της ποιότητας στης γείωσης. Κακή ποιότητα γείωσης, σημαίνει μεγάλη αντίσταση, άρα μεγάλη τάση και επομένως περισσότερο αποτελεσματική λειτουργία του artificial ground. Προφανώς το artificial ground δεν λειτουργεί, όταν υπάρχει καλής ποιότητας γείωση, αφού η τάση που θα αναπτυχθεί στα άκρα της, θα είναι τόσο μικρή, που το artificial ground πρακτικά δεν θα μπορεί να λειτουργεί!
Μια ακόμη σπουδαία λειτουργία του artificial ground, είναι η δυνατότητα που έχει να προσφέρει μια τεχνιτή επιμήκυνση του «αντίβαρου» της κεραίας, ώστε το συνολικό της μήκος της , να πλησιάσει το επιθυμητό λ/2. Θα έχετε προσέξει ότι όταν το αντίβαρο του «θερμού» στοιχείου της κεραίας είναι σημαντικά μικρότερο από το απαιτούμενο για να λειτουργήσει σωστά και το «ψυχρό» στοιχείο – αντίβαρο είναι επίσης μικρότερο από τις απαιτήσεις της κεραίας, για ένα συγκεκριμένο μήκος κύματος εκπομπής, τότε η κεραία παρουσιάζει υψηλά στάσιμα και φτωχή απόδοση.
Το artificial ground, λειτουργεί κατά κάποιο τρόπο σαν επέκταση του ηλεκτρικού μήκους του αντίβαρου, έτσι ώστε η κεραία να μπορέσει να παρουσιάσει χαμηλά στάσιμα κύματα και να βελτιωθεί η συμπεριφορά της. Σκεφτείτε το σαν ένα radial του οποίου το ηλεκτρικό μήκος μπορεί να ρυθμιστεί, σύμφωνα με τις ανάγκες της κεραίας μας, ανά περιοχή συχνοτήτων.
Ας μην κοροϊδευόμαστε όμως, αυτές είναι λύσεις ανάγκης και δεν θεραπεύουν την ή τις ανεπάρκειές που παρουσιάζει μια κεραία. Υπάρχουν πολλές κεραίες εργοστασιακές ή ιδιοκατασκευασμένες, όπου οι κατασκευαστές ή οι σχεδιαστές τους υποστηρίζουν ότι με 6.7m μαστίγιο και ένα balun- θαύμα! η κεραία λειτουργεί στα 160m. Ε.. κάπου εδώ η λογική σταματά και οι φυσικοί νόμοι, σηκώνουν τα χέρια ψηλά!
Η κεραία αυτή, σε καμιά περίπτωση δεν μπορεί να υπερβεί το 6-8% της απόδοσης μια κεραίας λ/2, ότι και να κάνουμε. Απλά η καλή γείωση, το antenna tuner το artificial ground, η καλής ποιότητας connector-ες και η πολύ καλών χαρακτηριστικών γραμμή μεταφοράς, βοηθούν αποτελεσματικά, ώστε η κεραία να λειτουργεί, με τα λιγότερα δυνατόν προβλήματα ή μειονεκτήματα. Στην κατεύθυνση αυτή, το artificial ground πολλές φορές, συμβάλει πάρα πολύ αποτελεσματικά.
Στη παραπάνω εικόνα, βλέπουμε ότι το artificial ground στην πραγματικότητα, λειτουργεί σαν το ηλεκτρικό αντίβαρο του μαστίγιου της κεραίας, δημιουργώντας ένα «ψυχρό» στοιχείο διπόλου, έτσι ώστε συνολικά ο πομποδέκτης να «βλέπει» ότι τροφοδοτεί ένα δίπολο. Πολλές φορές τα 6 προτεινόμενα μέτρα της «κεραίας» του artificial ground δεν επαρκούν, ώστε να βελτιωθεί η συμπεριφορά της κεραίας με αποτέλεσμα να χρειάζεται επιλέον μήκος. Στην περίπτωση αυτή συνήθως η «κεραία» του artificial ground τοποθετείται σε εξωτερικό χώρο. Πχ στον κήπο, την ταράτσα, κρέμεται σε ένα εξωτερικό τοίχο κλπ. Σε κάθε περίπτωση είναι με την μόνωση του και δεν υπάρχει γυμνό καλώδιο πουθενά!
Κάποιες φορές, το artificial ground έχει αποδοτικότερη λειτουργία, όταν ο σταθμός είναι εντελώς αγείωτος. Είναι υποχρεωμένος να το αναφέρω σαν τεχνικό φαινόμενο, αλλά έχω την υποχρέωση να σας θυμίσω ότι ΑΠΑΓΟΡΕΥΕΤΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΑΓΕΙΩΤΟΥ ΣΤΑΘΜΟΥ ΓΙΑ ΛΟΓΟΥΣ ΑΣΦΑΛΕΙΑΣ, αλλά και για την αποφυγή ανεπιθύμητων παρεμβολών σε διάφορες συσκευές.
Τώρα θα μου πείτε γιατί σε ένα κείμενο που ασχολείται με ενδείκτες ισχύος εκπομπής και στάσιμα κύματα, μπήκε σφήνα το artificial ground. Λίγες ημέρες πριν στείλω το κείμενο στον εκδότη του RFNEWS.GR Αλέξανδρο Τσουράπα SV1RVP, ανάρτησα τυχαία στον τοίχο μου στο facebook το σχέδιο του artificial ground, σαν μια ιδέα καλοκαιρινής κατασκευής με ελάχιστα χρήματα και κόπο. Είδα όμως ότι κάποιοι συνάδελφοι δεν καταλάβαιναν το σχέδιο, την λειτουργία του και την χρησιμότητά του. Έτσι, το έβαλα σφήνα, ώστε να τους λυθούν οι απορίες.
Επίλογος…
Οι ενδείκτες είναι απλές και χωρίς ακρίβεια ένδειξης κατασκευές, που απλά μας ενημερώνουν αν ένα πομπός εκπέμπει ή όχι και αν ένα κεραιοσύστημα έχει στάσιμα κύματα ή όχι. Δεν είναι αξιόπιστης ακρίβειας κατασκευές, αλλά φτηνά υποκατάστατα των οργάνων ικανοποιητικής ακριβείας που πρέπει να υπάρχουν σε κάθε ραδιοσταθμό HAM ή CB. Όταν όμως τα οικονομικά περιθώρια δεν επιτρέπουν την κατοχή τους, τότε προκειμένου να μην έχουμε καμιά ένδειξη ισχύος και στασίμων, τα αντικαθιστούμε με τους ενδείκτες, αφού πρώτα τους βαθμονομήσουμε με βάση ένα εργοστασιακό όργανο.
Η επιτυχία κάθε κατασκευής, εξαρτάται από τις γνώσεις – δεξιότητες του χομπίστα και την καταλληλότητα των εξαρτημάτων που θα χρησιμοποιήσει. Πολλές φορές, θα χρειαστεί να αντικαταστήσετε τα προτεινόμενα εξαρτήματα, με άλλα καλύτερης ποιότητας ή διαφορετικής τιμής. Κάθε ενδείκτης, καλό είναι να προσαρμόζεται στις συνθήκες του κάθε σταθμού. Οι ιδιοκατασκευές άλλες φορές λειτουργούν αμέσως και καλύπτουν τις ανάγκες μας και άλλοτε πρέπει να «παιδευτούμε» λίγο για να τις φέρουμε στο σημείο που θα μας ικανοποιήσουν.
Σε κάθε περίπτωση, η εμπειρία στις ηλεκτρονικές κατασκευές είναι το κλειδί της επιτυχίας. Όσοι την έχουν καταλαβαίνουν αυτό που γράφω, οι λιγότερο ή καθόλου έμπειροι, θα χρειαστούν λίγο χρόνο. Όλοι γεννηθήκαμε «άσχετοι» και με τα χρόνια μάθαμε να φτιάχνουμε ιδιοκατασκευές. Θέλει λίγο υπομονή, θάρρος, και πίστη στην επιτυχία της κατασκευής.
Κάπου εδώ επιτρέψτε μου να σας αφήσω. Εύχομαι σε όλους σας καλό φθινόπωρο, με υγεία, έντονη ραδιοερασιτεχνική δραστηριότητα, καλή επιτυχία στις κατασκευές που θα κάνετε και ανοσία στον… Covid!!
Πολλά 73!
Μάκης SV1NK.
https://www.radio-workshop.co.uk/g4nsj-rf-ammeter/http://www.zs6kmd.za.net/2015/Simple%20RF%20Current%20Meter%20for%20ATU.pdfhttp://dx.to/hf-current-meter/#bwg34/204https://pe4bas.blogspot.com/2020/11/rf-antenna-current-meter.htmlhttp://www.spirat.com.au/vk5zvs/pic53.htmhttps://www.para.org.ph/para-multiband-wire-beam-by-du1rz.htmlhttp://www.geocities.ws/k7hkl_arv/LED_Antenna_Current_Indicator.pnghttps://www.qsl.net/g3pto/roofant.html
Για τους ρομαντικούς χαμπίστες που κάνουν ακόμη κατασκευές με λυχνίες, υπάρχουν
