Skip to content
Snippets Groups Projects

Compare revisions

Changes are shown as if the source revision was being merged into the target revision. Learn more about comparing revisions.

Source

Select target project
No results found
Select Git revision
  • RybkaLabs-main-patch-44654
  • RybkaLabs-main-patch-85983
  • jak-napsat-clanek
  • main
  • ok7km-main-patch-32946
  • ok7km-main-patch-62196
  • patch-2
  • testovaci-clanek
  • řádkování
9 results

Target

Select target project
  • ok1kvk.cz/content
  • isbl/content
  • david.gerner/content
3 results
Select Git revision
Show changes
Showing
with 750 additions and 24 deletions
content/articles/2011/reflektometry-starych-bastliru-dil-i/4.png

130 B

content/articles/2011/reflektometry-starych-bastliru-dil-i/5.png

130 B

content/articles/2011/reflektometry-starych-bastliru-dil-i/7.png

130 B

content/articles/2011/reflektometry-starych-bastliru-dil-i/r3.png

129 B

content/articles/2011/reflektometry-starych-bastliru-dil-i/r4.png

129 B

+++
title = "Reflektometry starých bastlířů - díl I."
tags = ["Technické články", "Rozbité články"]
published = "2011-03-16T05:59:58.000Z"
author = "Michal, OK1WMR"
perex_e = "
Dnes už si všechno koupíme. Dnes už se nebastlí. Jen občas se někdo rozpomene a postaví si jen tak pro vlastní potěšení něco jednoduchého, třeba transmatch nebo reflektometr. Reflektometry byly a stále jsou oblíbeným námětem pro individuální tvůrčí činnost, každoročně se v radioamatérských časopisech objevují nové konstrukce. Je to pochopitelné vzhledem k jejich zdánlivé jednoduch osti a malému množství součástek. Pokud však danou konstrukci chápeme pouze jako stavební návod, kdy stačí osadit předepsané součástky, ne vždy je dílo korunováno plným úspěchem a konstrukce skončí v nejspodnějším šuplíku.
.
"
+++
Dnes už si všechno koupíme. Dnes už se nebastlí. Jen občas se někdo rozpomene a postaví si jen tak pro vlastní potěšení něco jednoduchého, třeba transmatch nebo reflektometr. Reflektometry byly a stále jsou oblíbeným námětem pro individuální tvůrčí činnost, každoročně se v radioamatérských časopisech objevují nové konstrukce. Je to pochopitelné vzhledem k jejich zdánlivé jednoduch osti a malému množství součástek. Pokud však danou konstrukci chápeme pouze jako stavební návod, kdy stačí osadit předepsané součástky, ne vždy je dílo korunováno plným úspěchem a konstrukce skončí v nejspodnějším šuplíku.
.
Proto jsem se rozhodl pro tento historický exkurs, ve kterém si na příkladech vysvětlíme některé chyby a jejich příčiny. Nevyhneme se ovšem ani trošce šedé, leč doufám stravitelně podané teorie. Nově příchozím pro poučení, těm starším pro osvěžení ochabující paměti. Začneme reflektometry pro VKV a postupně přejdeme až na KV.
**VKV reflektometry**
Snad nejvydařenější vysvětlení funkce reflektometrů jsem nalezl v literatuře [1]. Pokud mne paměť neklame, obdobně to před mnoha lety vysvětloval Jindra OK1VR, naposledy v době relativně nedávné v CB reportu [2]. Nejdříve si zopakujeme, jak vzniká odraz na vedení.
Pokud je vf výkon přiváděn na vstup napájecího přenosového vedení správně zakončeného na jeho vzdáleném konci, šíří se tento výkon podél vedení postupnou vlnou ve své napěťové i proudové složce (P = U. I) a je zcela absorbován zátěží na vzdáleném konci vedení. To představuje ideální stav pro přenos výkonu z vysílače do anténního systému. Takový stav je zřídka, jestli vůbec někdy dosažitelný vzhledem k nemožnosti realizovat přenosové vedení s absolutně přizpůsobenou zátěží. V praxi je možné pouze ukončení vedení anténou nebo zátěží blížící se ideálním podmínkám. Za těchto okolností je určitá část výkonu odrážena v tomto chybném zakončení a je vedením šířena zpět v opačném směru, kde je buď absorbována nebo znovu odražena v generátoru podle toho, je-li generátor ukončen správnou nebo chybnou impedancí. Část výkonu odražená od antény nebo chybného ukončení je přímo úměrná velikosti nepřizpůsobení vedení. Proto můžeme hodnotu nepřizpůsobení na vedení vyjádřit jako poměr postupujícího a odraženého výkonu neboli PSV (poměr stojatých vln) či v angličtině SWR (standing wave ratio), jak je znázorněno na obr.1.
![](1.png)
V obrázcích i textu budeme nadále používat zažitou anglickou symboliku. Písmenem "f" = forward (dopředu) budeme označovat postupující směr, písmenem "r" = reflected (odražený) označíme zpětný směr.
Pokud swr = S , pak činitel odraženého napětí K je dán jako
S - 1
K = S + 1 ( 1)
Bude-li tedy přístroj (reflektometr) konstruován tak, že bude vyhodnocovat odpovídající rozdíl postupujícího a odraženého výkonu, pak může být použit přímo k měření PSV (SWR). V decibelech lze tento poměr vyjádřit jako
M = 20log 1/K. (2)
Vložíme-li vodič (vazební smyčku), jehož délka je kratší v porovnání s délkou vlny do prostoru elektromagnetického pole paralelně s vodičem přenášejícím výkon, pak se část tohoto výkonu bude indukovat do této smyčky. Velikost této indukované části výkonu je přímo úměrná k velikosti postupného i odraženého výkonu na hlavním vedení. Vazební smyčka se v angličtině označuje výstižně též jako sampler = vzorkovač, protože skutečně odebírá vzorek postupujícího i odraženého výkonu. Uspořádání hlavního vedení a vazební smyčky může být též považováno za **Maxwellův můstek** , jehož ramena představují reaktance rozložené kapacity C a vzájemné indukčnosti L vazební smyčky, kde účinnou zátěží můstku je **r** (obr.2).
![](2.png)
Obr. 2a: Maxwellův můstek Obr. 2b: Komponenty můstku
![](r3.png)
Pokud tedy je můstek je účinně vyvážen na všech kmitočtech. Tento matematický vztah, označovaný někdy též jako **podmínka balance** je pro správnou funkci reflektometru klíčový a je obdobný vztahu pro určení charakteristické impedance vedení **Z\*\***2\***\* = L/C**.Výkon z generátoru **G **se projeví v zátěži **r**, avšak úměrně k zátěži **x** představované detektorem. Pokud je tedy dvojice vedlejších vazebních smyček navázána k hlavnímu vedení přenášejícímu výkon a příslušně zakončena na opačných koncích, lze z nich odebírat vzorek postupného i odraženého výkonu úměrného výkonu v hlavním vedení.
Toto je vlastní princip reflektometru (obr. 3a, 3b).
![](3.png)
**Přesnost **daného přístroje závisí tedy na **správném zakončení vazebních smyček**. Jakékoli nepřizpůsobení zde má za následek, že vzorek napětí z postupujícího i odraženého výkonu nebude úměrný poměrům na hlavním vedení. Tento výkonový parametr je označován termínem směrovost reflektometru, a je určen jako poměr napětí vzniklého na vazební smyčce za podmínky správného zakončení přístroje, k napětí na této smyčce, když je přístroj reverzován. Směrovost se obvykle vyjadřuje jako poměr těchto napětí v dB.
**Provedení reflektometrů**
Před konečnou realizací je nutné se zamyslet nad několika náčrtky samotného vzhledu přístroje. Dříve již bylo uvedeno, jak dvojice napětí Uf a Ur může být získána úměrně ke složkám příslušného postupujícího či odraženého výkonu. Nicméně tato napětí jsou stále vysokofrekvenční a je nutné přeměnit je na stejnosměrná, aby je bylo možno využít pro výchylku konvenčního ručkového měřidla.
Pokud napětí vytvořené postupnou vlnou Uf odpovídá plné výchylce dc měřidla, pak může být analogicky indikováno i odražené napětí Ur a příslušné měřidlo ocejchováno přímo v hodnotách SWR. Mezi dvojicí vazebních smyček by pak neměl být při zaměňování vstupu a výstupu hlavního vedení žádný rozdíl a ručka dc měřidla momentálně indikujícího odražené napětí by měla zůstat na počátku stupnice.Tato kalibrace je platná nezávisle na aktuálně přenášeném výkonu v případě, že je reflektometr nastaven na plnou výchylku měřidla v daném směru.
V praxi je snazší uspořádání se dvěma identickými vazebními smyčkami, v tom případě se kalibrace měřidla stává jednoduchou otázkou poměru napětí na detekčních diodách.
V tomto místě je podstatně ovlivněna mez citlivosti přístroje pro nízké hodnoty swr. Nicméně za předpokladu, že poměr vazby smyčky na hlavní vedení může být nějak definován, je možné zlepšit celkovou citlivost pro daný výkon a upravit citlivost měřidla zvětšením stupně vazby na vazební smyčce vzorkující zpětný odraz oproti smyčce měřící postupující výkon a tak dosáhnout okamžitého zlepšení o **x **decibelů u nejnižšího swr, které pak lze ještě při dané výchylce měřidla odečítat (obr.4).
![](4.png)
Musíme mít ovšem na paměti, že vazební smyčka umístěná v daném bodě příliš blízko vnitřnímu vodiči deformuje elektromagnetické pole uvnitř hlavního vedení a může způsobit efektivní změnu jeho Z<sub>0</sub>. Z toho důvodu vnáší takto těsná vazba do měření sama o sobě určitou neodmyslitelnou chybu. Všeobecně by vazba neměla být těsnější než cca 30dB pro udržení základního součinitele odrazu méně než 3 až 4 procenta.
Pokud hlavní vedení přenáší amplitudově modulovaný signál (ať už SSB nebo klasickou A3), pak vzorek napětí z dopředné i zpětné smyčky bude též amplitudově modulován se stejnou hloubkou modulace. Pokud toto elektrické napětí již bylo usměrněné a nastavené pro plnou výchylku indikačního měřidlo, lze tento usměrněný (nebo detekovaný) signál ještě jednou usměrnit a dc napětí takto získané bude pak úměrné nízkofrekvenční modulační obálce nosné vlny. Napětí pak může být využito pro výchylku měřidla ocejchovaného přímo v procentech modulace. Toto cejchování bude rovněž nezávislé na přenášeném výkonu, pokud bylo měřidlo nastaveno pro plnou výchylku ručky indikovaného vzorku nosné. Klasická A3 se dnes již nepoužívá, ale když někdo potřebuje využívat reflektometr při SSB i jako indikátor modulace, lze jen doporučit [aktivní detektor špiček (OK2KKW](http://www.ok2kkw.com/00003016/wattmetr/wattmeter_2_cz.htm)).
Zařazení reflektometru do přenosového vedení vyžaduje použití konektorů, což má za následek nespojitost hlavního vedení na jeho obou koncích vzhledem k náhlému přechodu z poměrně velkého průměru vnitřního vodiče hlavního vedení na vnitřní vodič souosého konektoru. Průměr středního vodiče hlavního vedení zároveň musí odpovídat požadavku zachování lineární charakteristické impedance v širokém rozsahu a taktéž poskytnout dostatečný prostor pro umístění vazebních smyček. Tato nespojitost je zřejmá z pravoúhlého schodovitého uspořádání viz obr.5\. Zde může optimalizace rozměrů umožnit minimální odraz při dané charakteristické impedanci. Pro kruhová vedení platí obecný vzorec Z<sub>o</sub> = 138log s/d stejně jako Z<sub>o</sub> = 138log S/D. Bohužel neexistuje žádný jednoduchý aritmetický vzorec vyjadřující závislost délky **A** k ostatním daným mechanickým rozměrům. Pro úplnost je ještě vhodné dodat, že u vzdušného koaxiálního kruhového vedení je pro impedanci 50ohmů poměr velkého a malého průměru S/D = 2,3 a pro impedanci 75ohmů pak 3,5\. Můžete si to rychle přepočítat na kalkulačce.
![](5.png)
**Typické příklady reflektometrů**
Důvodem k napsání tohoto článku bylo rozhodnutí mého přítele M. postavit si reflektometr podle vtipné konstrukce Jendy OK1TIC, publikované v [3]. Když jsem ale viděl, jak si kamarád nasazuje přes sebe už druhé brýle a hledá hodinářskou lupu, řekl jsem si, že tudy cesta od určitého věku již nevede. Bylo tedy třeba podívat se po starších konstrukcích, viditelných pouhým okem. Ostatně proč ne, konstrukce OK1TIC není nic jiného než historický Mickeymatch, který je popsán např. v Rothammelovi [4]. Ve zmíněné knize je uvedena jeho původní forma z koaxiálního kabelu, který má pod opletením provlečen pomocný tenký isolovaný vodič. I když toto provedení z dnešního hlediska můžeme považovat pouze za primitivní indikátor, jde o základní tvar vyváženého můstku. V Rothammelovi je sice nakreslen v původním ohnutém kruhovém tvaru, my si ho pro naši potřebu překreslíme jako narovnaný viz obr.6.
![](7.png)
V amatérské obci často přetrvává mylný názor, že zakončovací odpory smyček musí být bezpodmínečně 50 nebo 75 ohmů. Není to pravda, obecně mohou být v rozsahu asi 30 až 150 ohmů. Záleží na jejich délce, průměru a vzdálenosti od hlavního vedení obr.3. Důležité je, aby uspořádání při balancování splňovalo rovnici (3). Ostatně, OK1VR uvádí na příkladu reflektometru zakončovací odpory 110 ohmů [2]. Jedinou výjimkou, kdy zakončovací odpor má být stejný jako charakteristická impedance Zo, je směrové čtvrtvlnné vedení použité jako slučovač signálů v TV technice obr.7\. Takový TV slučovač se kdysi skutečně vyráběl ze speciálního kabelu VFKP 550, ze kterého se daly zhotovit docela obstojné Mickeymatche pro 75ohmů [5].
Můstky typu Mickeymatch (Monimatch atd.) se též velmi často používají ve variantě dle obr.3 se dvěma smyčkami uspořádanými kolem hlavního vedení obr.8\. V dalším textu se budeme věnovat praktickým ukázkám a zajímavostem kolem nich.
**Příklad 1: Reflektometr na plošném spoji**
Pro toto provedení jsme se s mým kamarádem rozhodli z následujících důvodů: postavil jsem ho v několika exemplářích už někdy kolem r.1980 a v archivu jsem ještě našel původní průsvitku, dále toto provedení je vhodné pro obě pásma 144 i 432 MHz, obvyklá ve dnes nejrozšířenějších multiband transceivrech do 100W. I velikost je ještě přijatelná. Původní konstrukce byla popsána v již zmíněném pramenu [1] a je na obr.9\. Na první pohled zcela triviální - osadíme součástky a je to. Hlavně rezistory musí být bezindukční, jak si pamatujeme z mnoha doporučení. Ale ouha! Reflektometr nebyl dokonale vybalancován ani na pásmu 144 MHz, natož na obou pásmech najednou. Nuže první krok: nahradíme zakončovací rezistory smyček miniaturními trimry. Teď už to jde vybalancovat alespoň na 144 MHz, ale ještě by to malinko chtělo. Dáme tedy paralelně k odporovým trimrům ještě kapacitní do 5pF. Teď už je vybalancování dokonalé, ale jen na dolním pásmu, trimry po změření mají odpor cca 110 Ohmů.
Jak to, vždyť to před 40 lety šlo bez problémů? Ach ta paměť - tehdy se to dělalo na impedanci 75 Ohmů. To potvrdil i rychlý pohled na desku - šířka stripline pásku **w** pro hlavní vedení je nějak malá. Rychlý přepočet to potvrdil: u materiálu FR4 tloušťky 1,5 mm opravdu odpovídá šířka pásku **w** = 1,25 mm, jak je na průsvitce obr.9, impedanci 75 Ohm. Co s tím, průsvitku je škoda vyhodit. Zkusíme tedy přepočítat stripline 1,25 mm na FR4 tloušťky 0,8mm. Nu to již je skoro přesně 50 Ohmů. Na této desce již bylo možné vybalancovat reflektometr pro obě požadovaná pásma. Ale ani v tomto případě trimry po změření nemají 50, ale cca 70 ohmů. Na tomto místě je třeba si ještě položit otázku: musí být zakončovací rezistory smyček opravdu **bezpodmínečně** **bezindukční**, jak máme zafixováno v obecném povědomí? Byť se to zdá podivné, tak **opravdu nemusí**, zvláště v uvedeném příkladu pouze pro 144 a 432 MHz. Parazitní indukčnost použitých rezistorů je totiž především u nízkých hodnot nepatrná, záleží na tom, je-li v odporové vrstvě vytvořena spirálová drážka. Tato nepatrná parazitní indukčnost se pak sčítá v sérii s vlastní indukčností vazební smyčky a lze ji vykompenzovat paralelními kapacitami. Ty vychází v uvedeném případě na 2 - 3pF a lze je snadno nahradit zkroucenými izolovanými drátky, jak se to kdysi dělalo. Kapacitních trimrů je pro tuto jednorázovou kompenzaci škoda. Balancování a kompenzaci je vhodné provést na vyšším pásmu 432 MHz, na spodním pásmu se to poddá. Velice důležité je "nenabourat" si impedanci hlavního vedení již v zárodku o víc než 3 - 4%, jak bylo uvedeno výše, dodržet zásady UHF montáže s co nejkratšími spoji a použít dnes již běžně dostupné konektory s definovanou impedancí 50 ohmů, ať již BNC nebo N. Čertík je v detailu, pravil kníže.
![](10.png)
Na obr.9 je vyobrazeno ještě původní provedení z [1]. Jak bylo uvedeno výše, hodnoty rezistorů mohou být zcela jiné. Jako detektory poslouží stejně dobře diody řady GA. Vhodné mechanické uspořádání je znázorněno na obr.10\. Důvod je jednoduchý: vyjdou co nejkratší spoje od desky ke konektorům. Takto jsou převážně provedeny levné komerční reflektometry.
**Příklad 2: Precizní reflektometr do 2,4 GHz.**
Také tento reflektometr byl uveden v [1]. I když jen velmi málo amatérů jej bude schopno realizovat vzhledem k nezbytnému dílenskému vybavení, přesto jej uvádím na obr.11.
![](11.png)
Až dosud jsme se v úvahách zabývali výlučně zpětnou smyčkou snímající odraženou vlnu SWR. Jak již bylo výše uvedeno, podmínka balance v rovnici (3) je z ryze matematického hlediska kmitočtově nezávislá, protože skutečně neobsahuje žádný výraz pro kmitočet. To je pravda ovšem jen teoreticky, protože zvláště u velmi vysokých kmitočtů se již projeví vliv parazitních kapacit a indukčností i u zpětné smyčky. V dalším se budeme věnovat dopředné smyčce snímající postupující výkon. Zde na chvíli odbočíme k vynikající práci OK1AYY uvedené v [6], která je sice zaměřena na širokopásmové KV reflektometry, ale většina jejích závěrů má obecnou platnost a budu se na ně v dalším textu často odvolávat. Pro širokopásmové aplikace se všeobecně uvádí tzv. "pravidlo čtyřnásobku", kdy reaktance vinutí X<sub>L</sub> pro nejnižší kmitočet má být čtyřnásobná oproti zátěži (obvykle 50 Ohm). V případě reflektometrů, u kterých chceme přeci jen s určitou přesností měřit postupující výkon, pak platí pravidlo deseti až dvacetinásobku. Často se pak v této souvislosti pro nejvyšší kmitočet uvádí pro délku vinutí pravidlo 0,1 lambda. Co platí pro KV reflektometry, platí analogicky i pro VHF a UHF kmitočty. To je důvod, proč je u reflektometru na obr.11 použita smyčka délky pouze 20mm, která též celkem odpovídá zakončovacímu rezistoru 50 ohmů. Navíc si povšimněme, že smyčka není zhotovena z drátu kruhového průřezu, ale z plochého pásku. To znamená oproti kulatému vodiči zmenšení indukčnosti L, ale i zvýšení kapacity C ve vzorci (3) pro podmínku balance, tím se podstatně sníží poměr L/C v tomto vzorci a samozřejmě i jeho druhá odmocnina, takže zatěžovací rezistor **r** může klidně dosáhnout hodnoty 50 ohmů. Protože zmíněná konstrukce je určena pro vysoké kmitočty, je již na místě použití pokud možno bezindukčního rezistoru. Samozřejmě u VHF a UHF reflektometrů se cejchování měřidla pro postupující výkon u jednotlivých pásem liší a je nutno použít přepínač. Naopak zpětná smyčka je, jak již bylo řečeno, do značné míry kmitočtově nezávislá. Balancování této smyčky se u reflektometru na obr.11 provádí tak, že vývod rezistoru u písmene R ponecháme delší a při nahřívání tohoto pájecího bodu postupně přibližujeme či oddalujeme smyčku od hlavního vedení. Balancování je u páskových smyček velice ostré, ale i dobře nastavitelné. Dokonce natolik, že po nahřátí a opětném zchladnutí příslušného rezistoru se balance nemusí vrátit přesně zpět do nulové polohy. Proto je vhodné použít pájku s co nejnižší tavicí teplotou a pájet velice rychle, aby se rezistor zbytečně nepřehřál.
Jak již bylo výše řečeno, do konstrukce je možné se pustit pouze s náročným strojním vybavením a uvedl jsem ji hlavně kvůli vysvětlení vlivu tvaru vazebních smyček. Problémem u konstrukcí s kruhovým průřezem je dodržení vypočítaného poměru D/d pro požadovanou impedanci 50 ohmů. Proto se často setkáváme s tím, že vnější plášť hlavního vedení má čtvercový průřez. Pro ten platí
Z<sub>o</sub> = 138 log 1,08 D/d
Snadněji totiž ohneme vnější plášť s vypočítanými rozměry podle daného průměru vnitřního vodiče z plechu, než najdeme odpovídají kruhové průměry. Příklad takové konstrukce najdeme v [7]. V nedávné době popsal krabičku zhotovenou z oboustranného cuprextitu na svých stránkách Martin OK1UGA. I zde se můžeme pokusit o nahrazení vazebních smyček plochými pásky ( třeba kontaktní péra z relé), případně laborovat s hodnotou zakončovacích rezistorů jako u reflektometru na plošném spoji. Prostě podmínka balance (3) musí být v každém případě dodržena. Důrazně však varuji před použitím "radarových patronek" typu 33NQ52 a pod, uvedených v originálním pramenu. Ty jsou použitelné pouze pro velmi malé výkony, jakmile se na smyčce naindukuje napětí větší než cca 3V, měřidla se zblázní. Proto pěkně pokorně zpět ke germaniu nebo k Schotky diodám se sériovým odporem. Ostatně na náhradu Ge diod Schotkyho se sériovým rezistorem upozorňuje i již zmíněná práce OK1AYY [6]. Jde o zachování "dynamického odporu detektoru" a nyní se podívejme zpět na obr.2a, kde je znázorněn v jednom rameni Maxwellova můstku detektor vytečkovaně. On totiž skutečně není galvanicky spojen s hlavním vedením, přesto musí mít pro dokonalé vyvážení všech čtyř ramen můstku hodnotu přibližující se co nejvíce zátěži R<sub>o</sub> 50 ohmů.
**Příklad 3: Reflektometr z topenářských fitinků - Waterpipe.**
Tento reflektometr, publikovaný v r. 1972 v QST, uvedený též v ARRL Antenabooku a svého času v buletinu ČAV Martinem OK1RR, je příkladem oblíbené konstrukce pro VHF a je vhodné jej vestavět přímo na výstup PA větších výkonů kolem 1kW. Výrobně je poměrně jednoduchý, levné měděné topenářské fitinky jsou běžně dostupné v Baumaxu atd. Problém nebývá ani s výběrem vnitřního a vnějšího průměru vodičů u hlavního vedení a dodržením impedance 50 ohmů, vždy se nějaké tyčky nebo trubičky pro poměr D/d = 2,3 najdou. Níže uvedený obr.12 je dostatečně názorný. Čtenářům se omlouvám, že jsem použil přeskanovaný originální obrázek, ve skutečnosti to vyjde s našimi rovnými fitinky bez různých zapuštění daleko jednodušší. Tento reflektometr se dělá obyčejně dvojitý, s detekční sondou pro postupující i odražený výkon. Nastavení sond a jejich citlivosti a vybalancování je velice jednoduché, prostým zasouváním a natáčením s následným zajištěním aretačním šroubkem. Na co ale chci upozornit je provedení vazebních smyček opět z pásků jako u výše uvedených konstrukcí. V originálním pramenu mají pásky šířku 4,75 mm a navíc se udává výška jejich vysunutí z trubičky sondy. Pro výkony do 200 W jsou to 4 mm, pro výkony okolo 1 kW pak 2,5 mm. Po pravdě řečeno na tom zas až tolik nezáleží, zmiňuji to pouze proto, že se původní autor W1SL zcela evidentně shlédl v mechanickém provedení sond nejoblíbenějšího reflektometru všech dob Bird - 43 a snažil se jej levně napodobit. Zapojení detekčních sond je na obr.13\. Fitinky je nejlépe pájet pomocí menšího plynového hořáku nebo na sporáku.
[![](12.png)](/upload/ok1wpn/clanky/reflektometry/12b.png)
**Příklad 4: Populární reflektometr Bird - 43.**
Tento reflektometr doprovází celé generace radioamatérů i profesionálů od r.1950 a dodnes se vyrábí, údajně i v Číně. Průchozí hlavní vedení, velmi precizně a robustně provedené, je umístěno v jednotné skříňce s měřidlem, na jehož stupnici jsou vyznačeny zpravidla 3 rozsahy výkonu 25, 50 a 100, s kvadratickým průběhem ve Wattech. To u základní varianty. Detekční hlavice, v bastlířském žargonu nazývané též špunty nebo soudky, se vyrábí v bohatém sortimentu pro nejrůznější výkony a kmitočtové rozsahy, dokonce i pro KV. Směr postupujícího nebo odraženého výkonu označuje šipka na čele špuntu. Protože cejchování stupnice je předem dané, musí jednotlivé špunty svými mechanickými rozměry, vzdáleností smyčky od hlavního vedení a jejím provedením včetně hodnot součástek a nezbytné kompenzace odpovídat dekadickým násobkům 3 základních stupnic. To vyžaduje značnou přesnost a nezbytný podíl ruční práce při dojustování, proto jsou i špunty relativně drahé. Ostatně stačí napsat do Googlu Bird-43 a uvidíte sami. Velice zajímavé je i vnitřní provedení špuntu. Pokud opatrně sundáme bílou teflonovou krytku např. u špuntu 50 W (pro rozsah 100 až 250 MHz), uvidíme vnitřní provedení smyčky silně připomínající detekční sondu na obr. 12\. Ano, i zde je smyčka provedena z plochého pásku. Tím se stejně jako u výše uvedených konstrukcí snižuje velikost zakončovacího odporu smyčky a do jisté míry vzroste i její širokopásmovost. Stupnice Birdu jsou nelineární kvadratické, stupnice přímo udávající SWR chybí. SWR se proto počítá podle vztahu
![](r4.png)
U původních Birdů je tento přepočet udáván v přiložených grafech v manuálu, který je i dnes možno stáhnout na internetu. Záleží samozřejmě na tom, do jaké míry přesnost SWR opravdu vyžadujeme, nebo zda používáme přístroj pouze pro indikaci. Pro stupnice měření výkonu udává výrobce opravdu pozoruhodnou přesnost +/- 5%, pro běžná měření naprosto dostačující. Samozřejmě nyní již existují daleko modernější přístroje, ty jsou však pro amatéry opravdu cenově nedostupné. Proto sláva modelu Bird - 43!
**Příklad 5: Odbočnice Kathrein**
Tyto odbočnice ze starých základnových stanic GSM bývají k sehnání na radioamatérských setkáních. Jsou to vlastně hotové reflektometry s dopřednou i zpětnou vazební smyčkou, konektory 7/16 palce, mechanicky provedené s péčí švýcarského hodináře. Pro montáž na výstup PA jsou ideální. Zakončovací odpory smyček jsou jakési miniaturní "pilulky" s přesnou hodnotou opravdu 50 ohmů a vskutku bezindukční, ale pozor na jejich zatížitelnost při vyšších výkonech. Více o tom na [stránkách Vládi OK1VPZ](http://www.ok2kkw.com/qro_cz.htm). I zde pozor na závěrné napětí použitých detekčních diod, ale to platí obecně.
**Cejchování.**
O provedení stupnic bylo řečeno vše podstatné od OK1AYY v [6]. Zcela logické je, že stupnice pro postupující výkon mají mít kvadratický průběh. Hodnota násobků 10 by měla ležet ve 2/3 až 3/4 délky stupnice kvůli přesnějšímu odečítání. U VKV reflektometrů se nelze vyhnout přepínání pro jednotlivá pásma, ani přepínání rozsahů. Použití logaritmických indikátorů ze starých magnetofonů nebo ocejchovaného logaritmického potenciometru viz [6] je též vhodné. Pro vytváření stupnic požadovaného průběhu existuje na netu vynikající program [Galva](http://f1frv.free.fr/telechargement/Galva_185-3L.zip), bohužel s ním ještě moc neumím. Co se týče stupnic SWR, doporučuji spokojit se s klasikou a číslem 3 uprostřed stupnice při vědomí určité nepřesnosti, stejně většinou potřebujeme pouze indikovat SWR při dolaďování transmatche na KV nebo sledovat narůstající námrazu na VKV anténě, případně to, zda ji někdo neukradl.
Tabulka:
| Měřidlo | 0 | 0,2 | 0,333 | 0,5 | 0,6 | 0,666 | 0,75 | 0,818 | 1 |
| SWR | 1 | 1,6 | 2 | 3 | 4 | 5 | 7 | 10 | nekon. |
**Závěr**
Tato část je věnována VKV reflektometrům a je zaměřena nikoli výlučně na konstrukce, ale na určité dosud málo zdůrazňované detaily. V další části o KV reflektometrech hodlám postupovat obdobně, protože vše už bylo vynalezeno, ale ne vše řečeno.
Petr, OK1WPN
**Seznam literatury**
[1] Jessop G.R. , G6JP: VHF - UHF Manual. RSGB, 4.vydání London 1983.
[2] Macoun J. : Proč a jak měříme ČSV (PSV), Praktická elektronika, A Radio 1997.
[3] Bílek J.: PSV metr pro pásma 144 - 1296 MHz, Radioamatér 2/2007.
[4] Rothammel K.: Antennenbuch, 10.přepracované vydání, Militaerverlag Berlin 1984.
[5] Český, M.: Příjem rozhlasu a televize, SNTL, Praha 1981.
[6] Erben, Jaroslav ing.: Amatérské konstrukce kmitočtově nezávislých SWR/PWR metrů pro KV, Radioamatér 3, 4 / 2002.
[7] Daneš J.: Amatérská radiotechnika a elektronika, díl 2, str. 74\. Reflektometr pro 145 a 433 MHz.
content/articles/2011/reflektometry-starych-bastliru-dil-ii/14.png

130 B

content/articles/2011/reflektometry-starych-bastliru-dil-ii/15.png

130 B

content/articles/2011/reflektometry-starych-bastliru-dil-ii/16.png

131 B

content/articles/2011/reflektometry-starych-bastliru-dil-ii/17.png

130 B

content/articles/2011/reflektometry-starych-bastliru-dil-ii/18.png

130 B

+++
title = "Reflektometry starých bastlířů - díl II."
perex_e = "
Druhé pokračování 1. dílu se věnuje problematice KV reflektometrů. Více uvnitř článku.
..
.
.
.
tags = ["Technické články", "Rozbité články"]
published = "2011-08-11T04:51:59.000Z"
author = "Michal, OK1WMR"
perex_e = "
Druhé pokračování 1. dílu se věnuje problematice KV reflektometrů. Více uvnitř článku.
..
.
.
.
"
tags = ["Článek"]
+++
Druhé pokračování 1. dílu se věnuje problematice KV reflektometrů. Více uvnitř článku.
..
.
.
.
Druhé pokračování 1. dílu se věnuje problematice KV reflektometrů. Více uvnitř článku.
..
.
.
.
**KV reflektomety**
Tuto tématiku z konstrukčního hlediska precizně zpracoval OK1AYY v [ 6 ] a není třeba k této úctyhodné práci cokoli dodávat. Povšimneme si proto jenom některých drobných nápadů, souvisejících s daným tématem. Vzhledem k době, ve které zřejmě tento materiál vznikal, zaměřil se autor na ferity z Prametu, které již v dnešní době nejsou většinou dostupné a je nutno uvažovat o jejich náhradě. Za určitý nedostatek považuji, že autor pro vinutí proudových transformátorů udává vždy jen počet závitů nebo vychází pouze z A<sub>L</sub> konstanty, aniž by byla uvedena též hodnota indukčnosti, která by pomohla alespoň k rychlému porovnání a orientaci. To samé ovšem platí i pro reflektometry, uvedené v literatuře [ 8 ]. V dnešní době již existuje praktický program Mini Ring Core Calculator, který lze volně stáhnout z autorových stránek [www.dl5swb.de](http://www.dl5swb.de/). Mezi bastlíři je tento program též znám jako „toroidová kalkulačka“. Po krátkém zácviku se s ním pracuje velice rychle, krom toho je vlastně i katalogem nejběžnějších feromagnetických materiálů dodávaných od Amidonu, Philipse a Siemense (dnes Epcos ) včetně barevných kódů, umožňuje též řadu dalších výpočtů, např. reaktance vinutí pro daný kmitočet (pravidlo čtyřnásobku či vícenásobku), jak uvádí OK1AYY. Umožňuje též výpočet vzduchových cívek, ale i neznámých toroidů podle rozměrů, takže nám postačí posuvné měřítko čili šuplera a měřič indukčností. Zde nedoporučuji rezonanční měřiče LC pracující na vyšších kmitočtech, nanejvýš lze pro nf materiály použít klasické RLC můstky. Výborně se osvědčil "Digitální měřič indukčností a kapacit" s PIC16C622, který svého času pod označením W 039 jako stavebnici distribuoval HADEX Ostrava. Zcela identické měřiče se objevují dodnes na netu, pouze s námi nemluví česky. Jsou universálním kompromisem mezi LC a RLC můstky. S ještě dostatečnou přesností měří i relativně malé hodnoty indukčností na prachových a feritových materiálech s nižší permeabilitou. Indukčnost měříme tak, že toroid prostě navlékneme na drát mezi vstupními svorkami (jeden průchod toroidem představuje jeden závit). Tato indukčnost je zároveň A<sub>L</sub> konstantou pro měřený vzorek, se kterou pak můžeme dále pracovat. Pro tyto materiály bývá obvyklé měřit indukčnost vzorku vinutí např. při 10 závitech, ale praxe ukazuje, že to při zmíněném měřiči není nezbytně nutné. A ještě poznámka k programu Mini Ring Core Calculator: Poslední verze obsahuje výpočet sycení B a upozornění při překročení jeho maximální hodnoty, výpočet ztrát a nárůst oteplení daného jádra při zadaném úbytku napětí na vinutí. Čili vše nejdůležitější, co v praxi potřebujeme, aniž bychom si lámali hlavu řadou vzorců a vůbec zapínali kalkulačku. To vše se hodí i pro návrh výkonových vf transformátorů a balunů.
Tuto tématiku z konstrukčního hlediska precizně zpracoval OK1AYY v [ 6 ] a není třeba k této úctyhodné práci cokoli dodávat. Povšimneme si proto jenom některých drobných nápadů, souvisejících s daným tématem. Vzhledem k době, ve které zřejmě tento materiál vznikal, zaměřil se autor na ferity z Prametu, které již v dnešní době nejsou většinou dostupné a je nutno uvažovat o jejich náhradě. Za určitý nedostatek považuji, že autor pro vinutí proudových transformátorů udává vždy jen počet závitů nebo vychází pouze z A<sub>L</sub> konstanty, aniž by byla uvedena též hodnota indukčnosti, která by pomohla alespoň k rychlému porovnání a orientaci. To samé ovšem platí i pro reflektometry, uvedené v literatuře [ 8 ]. V dnešní době již existuje praktický program Mini Ring Core Calculator, který lze volně stáhnout z autorových stránek [www.dl5swb.de](http://www.dl5swb.de/). Mezi bastlíři je tento program též znám jako „toroidová kalkulačka“. Po krátkém zácviku se s ním pracuje velice rychle, krom toho je vlastně i katalogem nejběžnějších feromagnetických materiálů dodávaných od Amidonu, Philipse a Siemense (dnes Epcos ) včetně barevných kódů, umožňuje též řadu dalších výpočtů, např. reaktance vinutí pro daný kmitočet (pravidlo čtyřnásobku či vícenásobku), jak uvádí OK1AYY. Umožňuje též výpočet vzduchových cívek, ale i neznámých toroidů podle rozměrů, takže nám postačí posuvné měřítko čili šuplera a měřič indukčností. Zde nedoporučuji rezonanční měřiče LC pracující na vyšších kmitočtech, nanejvýš lze pro nf materiály použít klasické RLC můstky. Výborně se osvědčil "Digitální měřič indukčností a kapacit" s PIC16C622, který svého času pod označením W 039 jako stavebnici distribuoval HADEX Ostrava. Zcela identické měřiče se objevují dodnes na netu, pouze s námi nemluví česky. Jsou universálním kompromisem mezi LC a RLC můstky. S ještě dostatečnou přesností měří i relativně malé hodnoty indukčností na prachových a feritových materiálech s nižší permeabilitou. Indukčnost měříme tak, že toroid prostě navlékneme na drát mezi vstupními svorkami (jeden průchod toroidem představuje jeden závit). Tato indukčnost je zároveň A<sub>L</sub> konstantou pro měřený vzorek, se kterou pak můžeme dále pracovat. Pro tyto materiály bývá obvyklé měřit indukčnost vzorku vinutí např. při 10 závitech, ale praxe ukazuje, že to při zmíněném měřiči není nezbytně nutné. A ještě poznámka k programu Mini Ring Core Calculator: Poslední verze obsahuje výpočet sycení B a upozornění při překročení jeho maximální hodnoty, výpočet ztrát a nárůst oteplení daného jádra při zadaném úbytku napětí na vinutí. Čili vše nejdůležitější, co v praxi potřebujeme, aniž bychom si lámali hlavu řadou vzorců a vůbec zapínali kalkulačku. To vše se hodí i pro návrh výkonových vf transformátorů a balunů.
Vraťme se však k článku OK1AYY v [ 6 ]. Jaroslav zcela správně zdůrazňuje, že pro širokopásmové aplikace včetně reflektometrů se prachová jádra nehodí a to nejen kvůli jejich vysoké ceně. Doménou využití prachových jader jsou rezonanční obvody případně filtry, u kterých požadujeme vysoké Q. To je ovšem přežitek z doby krystalek a dvoulampovek, kdy se nám usadilo v hlavě, že když už cívka, tak musí mít vysoké Q. Nemusí! A tak cpeme dnes konečně dostupná prachová jádra i tam, kde je to zbytečné, a to nejen u nás v OK. Lid radioamatérský prostě blbne. Poukaz na maximální sycení, kdy se feritové materiály příliš ohřívají a praskají, není taktéž na místě při dnes většinově používaných 100 W transceivrech. Samozřejmě při kilowattových PA již jde o něco jiného, ale tyto výkony předpokládejme u osob alespoň poučených. Zmíněný článek [6] uvádí i použití feritových materiálů s vyšší permeabilitou např. H6 až H22, abychom splnili podmínku deseti až dvacetinásobku reaktance na spodní kmitočtové hranici 1,8 MHz a dosáhli tak dostatečně malé délky vinutí, která zase ovlivňuje horní hranici kmitočtů na 28 MHz.
Vraťme se však k článku OK1AYY v [ 6 ]. Jaroslav zcela správně zdůrazňuje, že pro širokopásmové aplikace včetně reflektometrů se prachová jádra nehodí a to nejen kvůli jejich vysoké ceně. Doménou využití prachových jader jsou rezonanční obvody případně filtry, u kterých požadujeme vysoké Q. To je ovšem přežitek z doby krystalek a dvoulampovek, kdy se nám usadilo v hlavě, že když už cívka, tak musí mít vysoké Q. Nemusí! A tak cpeme dnes konečně dostupná prachová jádra i tam, kde je to zbytečné, a to nejen u nás v OK. Lid radioamatérský prostě blbne. Poukaz na maximální sycení, kdy se feritové materiály příliš ohřívají a praskají, není taktéž na místě při dnes většinově používaných 100 W transceivrech. Samozřejmě při kilowattových PA již jde o něco jiného, ale tyto výkony předpokládejme u osob alespoň poučených. Zmíněný článek [6] uvádí i použití feritových materiálů s vyšší permeabilitou např. H6 až H22, abychom splnili podmínku deseti až dvacetinásobku reaktance na spodní kmitočtové hranici 1,8 MHz a dosáhli tak dostatečně malé délky vinutí, která zase ovlivňuje horní hranici kmitočtů na 28 MHz.
Pro ilustraci si připomeňme dávnou a osvědčenou konstrukci uvedenou v [ 8 ], předtím ještě OK1BI v "Přednáškách" a ještě před tím v Handbooku a QST. Taktéž Jaroslav OK1AYY ji ve svém článku uvádí jako obr. 1e a zde jej předkládám jako obr.14.
Pro ilustraci si připomeňme dávnou a osvědčenou konstrukci uvedenou v [ 8 ], předtím ještě OK1BI v "Přednáškách" a ještě před tím v Handbooku a QST. Taktéž Jaroslav OK1AYY ji ve svém článku uvádí jako obr. 1e a zde jej předkládám jako obr.14.
![14](/upload/ok1wpn/clanky/reflektometry/14.png)
![14](14.png)
Tento reflektometr jsem realizoval v mnoha provedeních s jedním měřidlem, se dvěma měřidly samostatnými i křížovými. Pokud to není bezpodmínečně nutné, zásadně odmítám nějaká vylepšení digitálními měřidly, protože ta řeší nanejvýš parádu, ale nikoli vlastní můstek. Je zbytečné přivádět do krabičky další napájecí dráty, ostatně indikaci bargrafem má dnes každý slušný transceiver. Reflektometr je možné vždy dokonale vybalancovat pomocí kapacitních trimrů v obou směrech, použití kapacitních děličů nás do jisté míry zbavuje starostí s jejich zatížitelností na rozdíl od rezistorů. Kdysi jsem pro toto zapojení používal obyčejné "televizní" skleněné trimry, jejich hodnota do 5 pF zcela postačovala. Kondenzátory 220 pF jsou nejlépe staré trubičkové ze šuplíkových zásob, pokud je do krabičky zapájíme coby průchodkové, získáme tak pevné pájecí body pro trimry a diody. Kapacitní děliče jsou kmitočtově nezávislé stejně tak jako děliče rezistorové, kdo tomu nevěří, ať si to ověří pokusným výpočtem. Tlumivky jsou 1mH, lze je koupit v GESu nebo navinout podle [6]. Na uvedené konstrukci jsem průběhem let ověřoval i různé toroidy. Původní provedení proudového transformátoru, tedy 20 závitů na toroidu N1 či N2 se plně osvědčilo, naopak prachový Amidon červený materiál č.2\. ani zdaleka nedosáhl potřebné reaktance a tím ani širokopásmovosti. To uvádím proto, že použití tohoto materiálu bylo kdysi v jakési staré zahraniční literatuře uvedeno, proč to tedy neověřit v praxi.
Tento reflektometr jsem realizoval v mnoha provedeních s jedním měřidlem, se dvěma měřidly samostatnými i křížovými. Pokud to není bezpodmínečně nutné, zásadně odmítám nějaká vylepšení digitálními měřidly, protože ta řeší nanejvýš parádu, ale nikoli vlastní můstek. Je zbytečné přivádět do krabičky další napájecí dráty, ostatně indikaci bargrafem má dnes každý slušný transceiver. Reflektometr je možné vždy dokonale vybalancovat pomocí kapacitních trimrů v obou směrech, použití kapacitních děličů nás do jisté míry zbavuje starostí s jejich zatížitelností na rozdíl od rezistorů. Kdysi jsem pro toto zapojení používal obyčejné "televizní" skleněné trimry, jejich hodnota do 5 pF zcela postačovala. Kondenzátory 220 pF jsou nejlépe staré trubičkové ze šuplíkových zásob, pokud je do krabičky zapájíme coby průchodkové, získáme tak pevné pájecí body pro trimry a diody. Kapacitní děliče jsou kmitočtově nezávislé stejně tak jako děliče rezistorové, kdo tomu nevěří, ať si to ověří pokusným výpočtem. Tlumivky jsou 1mH, lze je koupit v GESu nebo navinout podle [6]. Na uvedené konstrukci jsem průběhem let ověřoval i různé toroidy. Původní provedení proudového transformátoru, tedy 20 závitů na toroidu N1 či N2 se plně osvědčilo, naopak prachový Amidon červený materiál č.2\. ani zdaleka nedosáhl potřebné reaktance a tím ani širokopásmovosti. To uvádím proto, že použití tohoto materiálu bylo kdysi v jakési staré zahraniční literatuře uvedeno, proč to tedy neověřit v praxi.
Pro porovnání jsem několik vybraných typů toroidů seřadil do tabulky. Zatěžovací odpor vinutí předpokládejme (podle obr. 14 ) 12+12, tj. 24 ohmů, vinutí bude mít 20 závitů, jak uvedeno ve zmíněném pramenu.
Pro porovnání jsem několik vybraných typů toroidů seřadil do tabulky. Zatěžovací odpor vinutí předpokládejme (podle obr. 14 ) 12+12, tj. 24 ohmů, vinutí bude mít 20 závitů, jak uvedeno ve zmíněném pramenu.
|
|
**Tabulka k obr.14 - porovnání toroidů**
|
|
|
|
Zatěžovací odpor Rz = 24 ohm , vinutí 20 závitů
|
|
|
|
Toroid
|
|
A<sub>L</sub> nH / z<sup>2</sup>
|
|
Indukčnost mH
|
|
X<sub>L</sub> W
1,8MHz
|
|
X<sub>L</sub> W 3,5MHz
|
|
|
|
/n - nás.
|
|
/n - nás.
|
|
|
|
Fonox N1 10/6/4 mm
Fonox N1 10/6/4 mm
|
|
50
|
|
20
|
|
225/9
|
|
440/18
|
|
|
|
Fonox N1 16/10/6 mm
Fonox N1 16/10/6 mm
|
|
70
|
|
28
|
|
316/13
|
|
615/25
|
|
|
|
Fonox N2 10/6/4 mm
Fonox N2 10/6/4 mm
|
|
82,5
|
|
33
|
|
373/15
|
|
725/30
|
|
|
|
Fonox N2 16/10/6 mm
Fonox N2 16/10/6 mm
|
|
112,5
|
|
45
|
|
510/21
|
|
990/41
|
|
|
|
Fonox N3 10/6/4 mm
Fonox N3 10/6/4 mm
|
|
102,5
|
|
41
|
|
463/19
|
|
900/38
|
|
|
|
Fonox N3 16/10/6 mm
Fonox N3 16/10/6 mm
|
|
140
|
|
56
|
|
633/26
|
|
1233/51
|
|
|
|
Fonox H6 10/6/4 mm
Fonox H6 10/6/4 mm
|
|
245
|
|
120
|
|
1108/46
|
|
2155/90
|
|
|
|
Fonox H6 16/10/6 mm
Fonox H6 16/10/6 mm
|
|
337,5
|
|
135
|
|
1527/64
|
|
2970/125
|
|
|
|
Philips 4C65 22,5/13,5/6,6 mm
Philips 4C65 22,5/13,5/6,6 mm
|
|
75
|
|
30
|
|
339/14
|
|
659/27
|
|
|
|
Amidon FT82 - 61 21/13,1/6,35 mm
Amidon FT82 - 61 21/13,1/6,35 mm
|
|
75
|
|
30
|
|
339/14
|
|
659/27
|
|
|
|
**Amidon T50 - 3 12,7/7,7/4,8 mm**
**Amidon T50 - 3 12,7/7,7/4,8 mm**
|
|
**17,5**
|
|
**7**
|
|
**80/3,3**
|
|
**154/6,4**
|
|
|
|
**Amidon T68 - 2 17,5/9,4/4,8 mm**
**Amidon T68 - 2 17,5/9,4/4,8 mm**
|
|
**5,7**
|
|
**2,3**
|
|
**25,7/1**
|
|
**50/2**
|
|
|
|
**Amidon T68 - 26 17,5/9,4/4,8 mm**
**Amidon T68 - 26 17,5/9,4/4,8 mm**
|
|
**43,5**
|
|
**17,5**
|
|
**200/8**
|
|
**385/16**
|
|
|
|
**Amidon T106- 26 26,9/14,5/11,1mm**
**Amidon T106- 26 26,9/14,5/11,1mm**
|
|
**93**
|
|
**37,2**
|
|
**420/17**
|
|
**818/34**
|
|
Z tabulky je zřejmé, že feritové materiály pro populární reflektometr z obr.14 podmínce dvacetinásobku téměř všechny vyhovují. Pokud nevyužíváme pásmo 1,8MHz a začínáme až od 3,5MHz, vyhovují naprosto všechny. Protože tuzemské ferity Fonox již také nejsou běžně dostupné, uvádím pro materiál N1 ekvivalenty Philips 4C65 a Amidon 61, které jsem několikrát ověřil s naprosto shodnými výsledky. Reflektometr není sice určen pro vyloženě QRP, ale širokopásmovost pro měření průchozího výkonu je dostačující až do 50MHz. Na 145MHz už jako měřič výkonu vzhledem k délce vinutí samozřejmě ukazuje nesmysly, ale vybalancování zpětného směru pro SWR je i zde možné.
Z tabulky je zřejmé, že feritové materiály pro populární reflektometr z obr.14 podmínce dvacetinásobku téměř všechny vyhovují. Pokud nevyužíváme pásmo 1,8MHz a začínáme až od 3,5MHz, vyhovují naprosto všechny. Protože tuzemské ferity Fonox již také nejsou běžně dostupné, uvádím pro materiál N1 ekvivalenty Philips 4C65 a Amidon 61, které jsem několikrát ověřil s naprosto shodnými výsledky. Reflektometr není sice určen pro vyloženě QRP, ale širokopásmovost pro měření průchozího výkonu je dostačující až do 50MHz. Na 145MHz už jako měřič výkonu vzhledem k délce vinutí samozřejmě ukazuje nesmysly, ale vybalancování zpětného směru pro SWR je i zde možné.
Poslední čtyři vzorky v tabulce (tučně vytištěno) jsou prachová, nikoli feritová jádra. Nejznámějším distributorem od řady výrobců je Amidon Corp. Jádra T50 – 3 a T68 -2 jsou použita v konstrukci uvedené již před časem v Handbooku 1992\. Na první pohled je patrné, že se pro širokopásmové aplikace nehodí. Materiál č.3 ( m = 35) nedosahuje ani čtyřnásobku, natož deseti či dvacetinásobku požadované reaktance. Populární červený materiál č.2 ( m = 10) nedosahuje ani dvojnásobku, přesto konstrukci z Handbooku mnozí vytrvale kopírují, asi právě proto, že je v Handbooku. Mimochodem, před lety jsem to udělal také.
Poslední čtyři vzorky v tabulce (tučně vytištěno) jsou prachová, nikoli feritová jádra. Nejznámějším distributorem od řady výrobců je Amidon Corp. Jádra T50 – 3 a T68 -2 jsou použita v konstrukci uvedené již před časem v Handbooku 1992\. Na první pohled je patrné, že se pro širokopásmové aplikace nehodí. Materiál č.3 ( m = 35) nedosahuje ani čtyřnásobku, natož deseti či dvacetinásobku požadované reaktance. Populární červený materiál č.2 ( m = 10) nedosahuje ani dvojnásobku, přesto konstrukci z Handbooku mnozí vytrvale kopírují, asi právě proto, že je v Handbooku. Mimochodem, před lety jsem to udělal také.
Podívejme se pro zajímavost na prachový materiál č.26 značený žlutou barvou s bílou základnou a používaný v počítačových, přesněji řečeno obecně ve spínaných zdrojích, pro které byl původně vyvinut. Dělají ho všechny možné firmy na světě, Amidon ho distribuuje také. Z vysokofrekvenčního hlediska je to „šmejd“ s natolik nízkým Q, že nestojí za řeč. Permeabilita m = 75 však naznačuje, že je možné dosáhnout u vinutí docela vysoké reaktance, kterou pro naše účely vyžadujeme. Velikost T106, uvedenou na poslední řádce tabulky, najdeme ve většině počítačových zdrojů cca 250W. V podstatě shodných výsledků dosáhneme se dvěma slepenými toroidy T68\. Zde platí, že konstanta A<sub>L</sub> se s počtem toroidů zdvoj, ztroj, obecně n – násobí, stejně tak výkonová zatížitelnost. Indukčnost pak roste kvadraticky, připomenu známý vzorec L = A<sub>L</sub> N<sup>2</sup>. Ještě poznámka pro ty, kteří se s americkým značením velikosti setkávají poprvé, že jde o zlomky palců, tedy T68 značí 0,68 palce, T106 značí 1,06 palce, T200 pak rovné 2,0 palce. Obdobně se značí ferity: FT50, FT82 atd. Koeficient přepočtu na normální evropské míry je 25,4 mm = 1 palec. To nám pomůže při porovnávání toroidů nejasného původu. Vraťme se však k otázce použitelnosti jader z počítačového šrotu v reflektometrech. Námitka, že tato jádra mají na vf kmitočtech velké ztráty v tomto případě neobstojí, protože v případě reflektometrů je nám to jedno. Žádný výkon zde nepřenášíme a měřidla stejně cejchujeme zvlášť. Zajímavé je i výkonové využití těchto jader v proudových balunech, připomeňme si článek OK2BUH o „cvakacích“ feritech. Kolik to snese, je otázkou pokusů, koneckonců jde o materiál ze šrotu. Mnozí bastlíři už to úspěšně ověřili. Na tomto místě si pouze porovnejme 4 známé materiály, obyčejně posuzované z hlediska kmitočtové využitelnosti. Obecně jsou tyto parametry uváděny v katalozích, ale lze je najít i v toroidové kalkulačce DL5SWB. Porovnání je v tabulce:
Podívejme se pro zajímavost na prachový materiál č.26 značený žlutou barvou s bílou základnou a používaný v počítačových, přesněji řečeno obecně ve spínaných zdrojích, pro které byl původně vyvinut. Dělají ho všechny možné firmy na světě, Amidon ho distribuuje také. Z vysokofrekvenčního hlediska je to „šmejd“ s natolik nízkým Q, že nestojí za řeč. Permeabilita m = 75 však naznačuje, že je možné dosáhnout u vinutí docela vysoké reaktance, kterou pro naše účely vyžadujeme. Velikost T106, uvedenou na poslední řádce tabulky, najdeme ve většině počítačových zdrojů cca 250W. V podstatě shodných výsledků dosáhneme se dvěma slepenými toroidy T68\. Zde platí, že konstanta A<sub>L</sub> se s počtem toroidů zdvoj, ztroj, obecně n – násobí, stejně tak výkonová zatížitelnost. Indukčnost pak roste kvadraticky, připomenu známý vzorec L = A<sub>L</sub> N<sup>2</sup>. Ještě poznámka pro ty, kteří se s americkým značením velikosti setkávají poprvé, že jde o zlomky palců, tedy T68 značí 0,68 palce, T106 značí 1,06 palce, T200 pak rovné 2,0 palce. Obdobně se značí ferity: FT50, FT82 atd. Koeficient přepočtu na normální evropské míry je 25,4 mm = 1 palec. To nám pomůže při porovnávání toroidů nejasného původu. Vraťme se však k otázce použitelnosti jader z počítačového šrotu v reflektometrech. Námitka, že tato jádra mají na vf kmitočtech velké ztráty v tomto případě neobstojí, protože v případě reflektometrů je nám to jedno. Žádný výkon zde nepřenášíme a měřidla stejně cejchujeme zvlášť. Zajímavé je i výkonové využití těchto jader v proudových balunech, připomeňme si článek OK2BUH o „cvakacích“ feritech. Kolik to snese, je otázkou pokusů, koneckonců jde o materiál ze šrotu. Mnozí bastlíři už to úspěšně ověřili. Na tomto místě si pouze porovnejme 4 známé materiály, obyčejně posuzované z hlediska kmitočtové využitelnosti. Obecně jsou tyto parametry uváděny v katalozích, ale lze je najít i v toroidové kalkulačce DL5SWB. Porovnání je v tabulce:
|
|
**Materiál**
|
|
Kmitočtový rozsah MHz
|
|
|
|
m<sub>i</sub>
|
|
Rezonanční obvod
|
|
Širokopásmové trafo
|
|
Tlumivka
|
|
|
|
Ferit 43
|
|
850
|
|
0,01 - 1
|
|
1 - 50
|
|
30 - 600
|
|
|
|
Ferit 61
|
|
125
|
|
0,2 - 10
|
|
10 - 200
|
|
200 - 1000
|
|
|
|
Prach 2
|
|
10
|
|
1 - 30
|
|
?
|
|
?
|
|
|
|
Prach 26
|
|
75
|
|
0 - 1
|
|
?
|
|
?
|
|
Pokud materiál posuzujeme pouze podle kmitočtu, jak je u většiny bastlířů podvědomě zažité, je feritový materiál 43 pro širokopásmový transformátor v oboru KV nejvhodnější a také je tak v praxi většinou využíván. Vzhledem k permeabilitě byl u nás často nahrazován materiálem Fonox H6 s m<sub>i </sub>= 600, to ostatně uvádí i OK1AYY. Pomineme-li pro tuto chvíli otázku sycení a ohřevu, nabízí se opět na první pohled prachový materiál č.2, ten je ale pro uvedenou kmitočtovou oblast vhodný především pro rezonanční obvody a je pro ně vzhledem k vysokému Q určen. Proto také všichni shánějí bez rozmyslu na své baluny červené prachové toroidy z materiálu 2\. Pro transformátory ovšem žádné vysoké Q nepotřebujeme. Povšimněme si, že u prachových materiálů se širokopásmové aplikace obecně ani neuvádí, i když toto využití samozřejmě možné je. Za úvahu proto stojí materiál č.26 z počítačového šrotu, který má v případě rezonančního obvodu stejný rozsah jako ferit 43\. Vyzkoušel jsem několik balunů na prachovém materiálu 26 v oblasti KV, vzhledem k permeabilitě jsou blíže k feritovému materiálu 61 (náš žlutý N1), též pro baluny velmi často používanému. Opět zde připomenu cvakací jádra OK2BUH. Ztráty jsou samozřejmě o něco vyšší. Měření vzorku na analyzéru IW3HEV ukázalo při optimální zátěži return loss cca 20dB na 3,5MHz a 15dB na 50MHz při SWR menším než 1,5 v celém měřeném rozsahu. Uvědomíme-li si, že pro náš domácí 100W vysilač znamenají ztráty 15dB celé (!) 3W, není co řešit. Ohřev bude záviset na velikosti a hmotnosti toroidu, ale výše uváděný T106 se ani nezapotí. Ostatně před lety jsem vyráběl baluny podle Rothammela na sendustových kroužcích průměru 40mm z Prametu a fungovalo to bez problémů. Další možné provedení je na následujícím obrázku 15:
Pokud materiál posuzujeme pouze podle kmitočtu, jak je u většiny bastlířů podvědomě zažité, je feritový materiál 43 pro širokopásmový transformátor v oboru KV nejvhodnější a také je tak v praxi většinou využíván. Vzhledem k permeabilitě byl u nás často nahrazován materiálem Fonox H6 s m<sub>i </sub>= 600, to ostatně uvádí i OK1AYY. Pomineme-li pro tuto chvíli otázku sycení a ohřevu, nabízí se opět na první pohled prachový materiál č.2, ten je ale pro uvedenou kmitočtovou oblast vhodný především pro rezonanční obvody a je pro ně vzhledem k vysokému Q určen. Proto také všichni shánějí bez rozmyslu na své baluny červené prachové toroidy z materiálu 2\. Pro transformátory ovšem žádné vysoké Q nepotřebujeme. Povšimněme si, že u prachových materiálů se širokopásmové aplikace obecně ani neuvádí, i když toto využití samozřejmě možné je. Za úvahu proto stojí materiál č.26 z počítačového šrotu, který má v případě rezonančního obvodu stejný rozsah jako ferit 43\. Vyzkoušel jsem několik balunů na prachovém materiálu 26 v oblasti KV, vzhledem k permeabilitě jsou blíže k feritovému materiálu 61 (náš žlutý N1), též pro baluny velmi často používanému. Opět zde připomenu cvakací jádra OK2BUH. Ztráty jsou samozřejmě o něco vyšší. Měření vzorku na analyzéru IW3HEV ukázalo při optimální zátěži return loss cca 20dB na 3,5MHz a 15dB na 50MHz při SWR menším než 1,5 v celém měřeném rozsahu. Uvědomíme-li si, že pro náš domácí 100W vysilač znamenají ztráty 15dB celé (!) 3W, není co řešit. Ohřev bude záviset na velikosti a hmotnosti toroidu, ale výše uváděný T106 se ani nezapotí. Ostatně před lety jsem vyráběl baluny podle Rothammela na sendustových kroužcích průměru 40mm z Prametu a fungovalo to bez problémů. Další možné provedení je na následujícím obrázku 15:
![15](/upload/ok1wpn/clanky/reflektometry/15.png)
![15](15.png)
Pokud to někomu něco připomíná, nemýlí se. Tento proudový balun 1:4 je skutečně zvětšeninou historického symetrizačního členu pro TV. Toroidy jsou 6ks T106/26, dvakrát 3,5 závitu síťovou dvojlinkou 2,5 mm<sup>2</sup>. Ta má impedanci zhruba 110 W. To odpovídá teorii Guanellových širokopásmových transformátorů, ale pro daný účel to není až tak nezbytné. Za zmínku stojí údaj o hmotnosti jádra. Pro prachová jádra platí praktický odhad, že materiál č.2 velikosti T68 odpovídá zhruba 10W, T106 je pro 100W a T200 pak jako balun přenese 1000W. Přenášený výkon odpovídá objemu jádra, objemu jádra pak jeho hmotnost. Zvážil jsem proto tyto vzorky: T68/2 má hmotnost 4g, T106/2 má 23g, T200/2 má 84g a velikost T225/2 pak 103g. To je skutečně jen hrubé vodítko, u materiálu 26 budou větší ztráty i ohřev, takže údaj 200g by mohl odpovídat cca 2kW. Tento výkon a ohřev však zcela jistě nesnese síťová dvojlinka s PVC izolací a raději to ani nezkoušejte. Přesto pro zajímavost jsem tyto sebrané údaje uvedl.
Vraťme se však zpět k původnímu tématu reflektometrů. Nabízí se otázka, zdá je možné zkonstruovat skutečně širokopásmovou odbočnici v rozsahu dejme tomu 1 až 1000 MHz. Taková odbočnice byla jako patent popsána kolem r.1980 v sovětském časopise Radio. Pro horní kmitočtovou hranici je nutné, aby sekundární vinutí měřicího proudového trafa mělo co nejmenší parazitní kapacitu, nabízí se tedy koaxiální provedení, kdy primární vinutí přestavuje vnitřní vodič, sekundární pak plášť kabelu přerušený na obou koncích věnečky z paralelních rezistorů, jejichž výsledná hodnota tvoří zatěžovací odpory stejně jako je tomu u konstrukce na obr. 14\. Více napoví fotografie vzorku obr.16:
![16](/upload/ok1wpn/clanky/reflektometry/16.png)
![16](16.png)
Nikoho nenutím k následování, pájení paralelních odpůrků je práce pro vraha. Ale možná se najde i někdo, kdo to zkusí s SMD. Povšimněme si následujícího: Toroidy jsou oranžové Fonox H22 průměr 16 mm, 10 ks. Tento vyloženě nf materiál zmiňuje i OK1AYY ve svém článku [ 6 ]. Plášť kabelu, tedy 1 závit protažený sloupkem toroidů představuje 12,4 mH (tedy výpočtem, ve skutečnosti je to trochu složitější), tedy reaktanci 80 W/ 1 MHz. Protože zatěžovací odpory jsou 0,5 + 0,5, tedy celkem 1 W, bohatě splníme podmínku 20 násobku pro nejnižší kmitočet. Odporové děliče vzorkující napětí na vstupu a výstupu pak svojí parazitní kapacitou do jisté míry ovlivní horní konec přenášeného pásma. Reflektometr jsem před lety ověřoval pouze do 432 MHz. Po pravdě řečeno, z praktického hlediska vzhledem k nevalné citlivosti (potřebuje min. 25W) nemá velký význam, uvádím ho pouze jako zajímavost pro fajnšmekry. I původní pramen ho uvádí pouze jako laboratorní, SWR se proto vypočítávalo podle vzorce ( 4 ). Schematicky je uveden na obr. 17 a 18.
![17](/upload/ok1wpn/clanky/reflektometry/17.png)![18](/upload/ok1wpn/clanky/reflektometry/18.png)
![17](17.png)![18](18.png)
Při pohledu na uvedený reflektometr nás napadne, zda by nebylo možno využít počítačový šrot obdobným způsobem, konkrétně feritové válečky používané jako tlumivky na kabelech. Měl jsem možnost měřit větší množství těchto válečků. Obecně lze říci, že mají nevelké Q (inu tlumivky) a též veliký rozptyl permeability od cca 150 do 4000, ani podle vnějšího vzhledu a rozměrů není snadné vybrat 2 ks do páru třeba pro vf uzavřený transformátor tvaru U do tranzistorového koncového stupně. Vzhledem ke zmíněnému rozptylu parametrů však nelze uvést praktický návod ani výpočty, každý si musí vybrat z toho, co má. O „cvakacích“ jádrech podle [ 9 ] platí totéž, jsou taktéž použitelná. U reflektometrů však jde o celkem nenáročné pokusy, tak proč ne.
......@@ -520,4 +515,4 @@ Tolik tedy k možným námětům pro bastlení na reflektometrech. Samozřejmě
V Plzni 8.8.2011
Petr Novák OK1WPN
\ No newline at end of file
Petr Novák OK1WPN
+++
title = "SK Petr Novák OK1WPN"
perex_e = "
Včera, 24. listopadu 2011, nás opustil po dlouhé a těžké nemoci náš kamarád Petr Novák, OK1WPN (69). Petr byl nejenom vynikající technik, ale především člověk s velkým srdcem. Jeho dlouholeté předsednictví a činnost s mládeží v našem radioklubu přivedlo mezi nás mnoho nových radioamatérů. Nezištně a obětavě se vždy snažil propagovat činnost radioamatérů. Prosím věnujme Petrovi tichou vzpomínku.
S Petrem se rozloučíme ve středu (30.11.2011) v 14h v karlovarském krematoriu. Parte ke stažení zde.
článek v MF Dnes
tags = ["Obecné", "Stalo se", "SK", "Rozbité články"]
published = "2011-11-24T20:26:07.000Z"
author = "Michal, OK1WMR"
perex_e = "
Včera, 24. listopadu 2011, nás opustil po dlouhé a těžké nemoci náš kamarád Petr Novák, OK1WPN (69). Petr byl nejenom vynikající technik, ale především člověk s velkým srdcem. Jeho dlouholeté předsednictví a činnost s mládeží v našem radioklubu přivedlo mezi nás mnoho nových radioamatérů. Nezištně a obětavě se vždy snažil propagovat činnost radioamatérů. Prosím věnujme Petrovi tichou vzpomínku.
S Petrem se rozloučíme ve středu (30.11.2011) v 14h v karlovarském krematoriu. Parte ke stažení zde.
článek v MF Dnes
Za radioklub OK1KVK - předseda Michal ,OK1WMR"
tags = ["Článek"]
+++
Včera, 24. listopadu 2011, nás opustil po dlouhé a těžké nemoci náš kamarád Petr Novák, OK1WPN (69). Petr byl nejenom vynikající technik, ale především člověk s velkým srdcem. Jeho dlouholeté předsednictví a činnost s mládeží v našem radioklubu přivedlo mezi nás mnoho nových radioamatérů. Nezištně a obětavě se vždy snažil propagovat činnost radioamatérů. Prosím věnujme Petrovi tichou vzpomínku.
S Petrem se rozloučíme ve středu (30.11.2011) v 14h v karlovarském krematoriu. Parte ke stažení zde.
článek v MF Dnes
Včera, 24. listopadu 2011, nás opustil po dlouhé a těžké nemoci náš kamarád Petr Novák, OK1WPN (69). Petr byl nejenom vynikající technik, ale především člověk s velkým srdcem. Jeho dlouholeté předsednictví a činnost s mládeží v našem radioklubu přivedlo mezi nás mnoho nových radioamatérů. Nezištně a obětavě se vždy snažil propagovat činnost radioamatérů. Prosím věnujme Petrovi tichou vzpomínku.
S Petrem se rozloučíme ve středu (30.11.2011) v 14h v karlovarském krematoriu. Parte ke stažení zde.
článek v MF Dnes
Za radioklub OK1KVK - předseda Michal ,OK1WMR
content/articles/2011/spickovy-detektor/01.jpg

130 B

content/articles/2011/spickovy-detektor/pcb.png

131 B

content/articles/2011/spickovy-detektor/sch.png

129 B

+++
title = "Špičkový detektor"
perex_e = "Na našem závodním pracovišti se nám již nevejdou do vysílací místnosti všechny koncové stupně. Nyní jimi vyhříváme kuchyň. A ke kontrole výstupních výkonů a PSV antén používáme externí zobrazovací panel, který je umístěn nad monitorem operátora. Před měřící přístrije je zařazen stejnosměrný zesilovač se špičkovým detektorem pro indikaci PEP popisovaný v následujícím článku.
tags = ["Technické články", "Konstrukce", "HAM konstrukce", "Rozbité články"]
published = "2011-05-23T15:51:31.000Z"
author = "Michal, OK1WMR"
image = "01.jpg"
perex_e = "Na našem závodním pracovišti se nám již nevejdou do vysílací místnosti všechny koncové stupně. Nyní jimi vyhříváme kuchyň. A ke kontrole výstupních výkonů a PSV antén používáme externí zobrazovací panel, který je umístěn nad monitorem operátora. Před měřící přístrije je zařazen stejnosměrný zesilovač se špičkovým detektorem pro indikaci PEP popisovaný v následujícím článku.
"
tags = ["Článek"]
+++
Na našem závodním pracovišti se nám již nevejdou do vysílací místnosti všechny koncové stupně. Nyní jimi vyhříváme kuchyň. A ke kontrole výstupních výkonů a PSV antén používáme externí zobrazovací panel, který je umístěn nad monitorem operátora. Před měřící přístrije je zařazen stejnosměrný zesilovač se špičkovým detektorem pro indikaci PEP popisovaný v následujícím článku.
Na našem závodním pracovišti se nám již nevejdou do vysílací místnosti všechny koncové stupně. Nyní jimi vyhříváme kuchyň. A ke kontrole výstupních výkonů a PSV antén používáme externí zobrazovací panel, který je umístěn nad monitorem operátora. Před měřící přístrije je zařazen stejnosměrný zesilovač se špičkovým detektorem pro indikaci PEP popisovaný v následujícím článku.
Zapojení je prosté, jde o dvojitý operační zesilovač IC1 LM358 s regulací urovně výstupu trimry RT1 a RT2\. Na vstupu je zařazena sériová tlumivka L1,L2\. Vstup i výstup je opatřen blokovacími kondenzátory C1,C3,C4,C6\. Destička je opatřena dvěmi upěvňovacími otvory, které jsou od sebe vzádlené 35mm. Napájení je 12V stejnosměrných.
![](/upload/ok1wmr/clanky/spickovy_detektor/01.jpg)Schéma:
![schema](/upload/ok1wmr/clanky/spickovy_detektor/sch.png).
![](01.jpg)Schéma:
![schema](sch.png).
Plošný spoj:
![pcb](/upload/ok1wmr/clanky/spickovy_detektor/pcb.png).
![pcb](pcb.png).
PDF verze: [schéma](../upload/ok1wmr/clanky/spickovy_detektor/sch.pdf), [plošný spoj 1:1](../upload/ok1wmr/clanky/spickovy_detektor/pcb.pdf) (75x40mm), [osazovací plán](../upload/ok1wmr/clanky/spickovy_detektor/osaz.pdf)Eagle 5.11: [SCH](../upload/ok1wmr/clanky/spickovy_detektor/spickovy_detektor.sch) a [BRD](../upload/ok1wmr/clanky/spickovy_detektor/spickovy_detektor.brd) + doporučená [Pájovo](http://paja-trb.unas.cz/elektronika/eagle.html) knihovna součástek [#PaJa_22.lbr](http://www.blueboard.cz/dcounter.php?hid=rm06m8vf666uus7u41ktn4b0xu9rrc&down=true&url=http://paja-trb.unas.cz/elektronika/eagle/paja_lbr_413.zip)..Seznam součástek:R1,R2,R6,R7 - 10k 0207R3,R8 - 100R 0207R4,R9 - 3k3 0207
R5,R10,R11 - 1k 0207RT1,RT2 - 1k PT10C1,C3,C4,C6 - 10nF/50V keramikaC7 - 100nF/50V keramika
C2,C5 - 1uF/63V elektrolytL1,L2 - 100uH 0207
D1,D2,D3,D4 - BAT85 schottky spínací diodaLED1 - 5mm zelenáIC1 - LM358N - DIP8X1-X5 - svorkovnice či PIN lišty - RM 5mm
* * *
\ No newline at end of file
---
content/articles/2011/svetelny-had-se-4-led/01.jpg

130 B

content/articles/2011/svetelny-had-se-4-led/02.jpg

130 B

File suppressed by a .gitattributes entry or the file's encoding is unsupported.