Vidlákovo elektro 94. Antény 3.

12. února 2015 v 5:25 | Petr |  Vidlákovo Elektro
Možná jsem už zmiňoval tu komickou historku, že v dobách, kdy Robotický den býval ještě v klubu Metro - pomáhal jsem klukům z Hobbyrobotu hlídat stánek s výstavkou a zároveň jsem vystavoval v rohu jejich stolu své roboty. Tu přistoupil muž v nápadně huňatém běloskvoucím roláku o několik čísel větším než bylo nutno a začal mi velice ostře vysvětlovat, že moji roboti jsou naprosto špatně postavení a on mě za to bude žalovat. Velice mě to překvapilo, protože jsem své roboty nikomu neprodával a v té době jsem jejich konstrukci ani nikde nezveřejňoval, tak jsem si ověřil, že skutečně myslí mé robotoy nikoliv výrobky Hobbyrobotu - a pak jsem jej odpálkoval známou hláškou ze třetího dílu "Básníků" : "Pane já nejsem nikde organizován, a proto si mohu roboty stavět jak chci !!" ( ve filmu je "malovat zámek jak chci") - od té doby tvrdím, že elektro je obor tajemný, plný černé magie, lákající kontroverzní postavy s tendencí k magickému myšlení, a minulý díl o anténách a zejména diskuse pod ním mi to jenom potvrzuje. Přesto bych rád pokračoval ve vidláckém stylu - jak udělat jednoduchou anténu s minimem vybavení - vektorový analyzátor a "vejvar z netopejra" v to počítaje. Proto se dnes budeme zabývat něčím nekontroverzním - a to uváděním mých omylů a nedostatků z minulých dílů a na pravou míru. Tedy :

Otázka č1. : Jak dlouhý je "půlvlnný dipól" - zní tak trochu jako jestli je těžší kilo olova, nebo kilo peří, ale je na místě.
Tedy vlnová délka každého vlnění ( ve vakuu) je
Lambda = C/f
kde C je rychlost světla tedy 3*108 m/sec a f je frekvence vlnění.
Pro půlvlnný diól samozřejmě vezmeme polovinu této délky - ale to není všechno - vtip je v tom, že radiovlny se dráty nešíří rychlostí světla, ale pomaleji - pro běžné tenké dráty platí "zkracovací koeficient" přibližně 0,95 tedy půlvlnný dipól ze zvonkového drátu bude o 5% kratší než vypočtená délka vlny.

Ještě zajímavější je to pro koaxiální kabely - pro "nejobyčejněnší vidlácký koax" RG 58 je zkracovací koeficient 0,66, nejobyčejnější koaxy pro televizní antény mají obvykle zkracovací koeficient 0,85 - tedy VF vlny jim jdou jen 66% nebo 85% rychlosti světla. Koaxiály používané radioamatéry mívají zkracovací koeficient 0,6 - 0,9 - MUSÍ to být uvedeno v datasheetu kabelu - jestli není - obskurní dráty - NEKUPOVAT !!

Otázka č.2 co když se při výpočtech a případné výrobě půlvlnného dipólu spletete a délka nebude sedět s frekvencí ?


Minule jsme říkali, že dipól je svérázný LC obvod. takže pokud je "drátu více" než odpovídá délce vlny - tedy anténa je delší než vlnová délka - chová se anténa jako indukčnost, pokud je anténa kratší než délka vlny - chová se jako kapacita.

Otázka č 3. 73 / 50 ohmů - jistě jste si minule všimli, že jsem psal, že reálný odpor ideálně naladěného půlvlnného dipólu je 73 ohmů , přesto jsme pořád mluvili o tom, že vysílačky mají výstupní odpor 50 ohmů - a dokonce jstem trvrdil, že na rozhraních impedancí dochází k odrazu signálu - což je nežádoucí. Tahleta oblast - tedy "volba jmenovité impedance" je trochu obestřená "černou magií" - borci, kteří se ve vlnění opravdu vyznají a umí počítat Maxwellovy rovnice spočetli, že nejmenší ztráty při příjmu mají antény s impedancí 77 ohmů - proto zařízezní zaměřená na příjem (televizory) pracují s nominální impedancí 75 omů. Při vysílání mají největší "elektrickou pevnost" - tedy snesou největší výkon než se prorazí - koaxíální kabely s impedancí 30 ohmů - protože radiostanice musí přijímat i vysílat - máme kompromis ( 77 + 30 ) / 2 = 53,5 alias 50 ohmů.


Mimo to je i druhý důvod pro impedanci 50 ohmů - kromě půlvlnného dipólu existují i "čtvrtvlnné dipóly" - což je polovina dipólu nad ( teoreticky ) nekonečnou vodivou a uzemněnou plochou. V takovém případě je dipól tvořen zářičem a jeho "odrazem" ve vodivé ploše - takový dipól má poloviční impedanci tedy 36 omů - takže aby se z něj dalo vysílat je lepší mít kompromistní impedanci 50 ohmů.
Mimochodem - čtvrtvlnný dipól je absolutně nejjednodušší "vidlácká anténa" - automobilové antény nad kovovou střechou auta jsou právě toto. "Pendreky" vysílaček jsou taky to samé - jen někdy trochu smotané do cívky a izolované gumou (aby nekopaly při vysílání) a konec koců - můj "WIFI drátek" z prvního dílu je taky to samé.

Otázka č. 4 co se stane když vysílám do antény která má jinou impedanci než vysílačka. Už jsme to probírali - tako to jenom dovedeme k dokonalosti - dojde k odrazu části signálu zpět - tím se stane toto - v kabelu k vysílačce máme dvě vlnění - jedno jde od vysílačky k anténě, druhé je odražené od antény zpět k vysílačce. Interferencí těchto dvou POSTUPNÝCH VLNĚNÍ vzikne v koaxu STOJATÉ VLNĚNÍ. Tedy radioamatéři sledují poměr napětí dopředné a odrařené vlny a říjí tomu PSV - tedy poměr stojatých vln - neboli bratři aglosassové tomu říkají SWR - standing wave ratio.
To se vypočte jako Z1 / Z0 - větší impedance lomeno menší. Za "slušnou anténu" se považuje anténa, která má SWR pod 2 - tedy její impedance pro 50 ohmové rádio je 25- 100 ohmů. Důvod proč tomu tak je, je že napětí odražené vlny se počítá jako (Z1-Z0) / (Z1+Z0) a pro SWR=2,0 dosahuje 30% - což lze přežít - i moderní vysílačky takové přetížení koncového stupně většinou snášejí dlouhodobě a bez problémů.

Dnes už jsem zcela vyřízený - proto zbývá už jen rada paní Kubáčové novomanželkám - pokud jste si vzala radioamatéra - možná, že jej vzruší červené spodní prádlo, ale pokud ukážete na střechu na anténu a prohlásíte "to je trapovaná tříelementová yagina pro horní KV pásma " - a bude to pravda - muž vám podlehne i v bavlněných bombarďácích.
 

1 člověk ohodnotil tento článek.

Komentáře

1 RxD RxD | 12. února 2015 v 9:26

Protože nenám rád vysílání v pásmech 900 a 1800 MHz, protože mi připomíná radioamatéry, a nachází se dnes všude okolo mne, zkonstruoval jsem jako kontraverzní postava s magickým myšlením v elektronice speciální přístroj, kterým tyto v podstatě radioamatéry od sebe odpuzuji. Sestává se z klasického rejžáku / kartáč na mytí podlahy a podobně / do jehož prkýnka je umístěna jedna Lion baterie 2,8 Ah, jedna MP3, jeden časový spínač, jeden digitální zesilovač "D" s reproduktorkem, a dvě tříwatové modré leddiody. Protože je přístroj větší, než by se vešlo do kapsy, vytahuji ho znenadání z igelitky. Po stisknutí tlačítka se za pět vteřin ozve z MP3 dvojí hlasité kravské zabučení, po dvou vteřinách dvojí frekvenčně kolísající střevní zvuk, a následně hlasité plácnutí. Současně začnou blikat jako stroboskop na plný výkon dvě na různé strany nasměrované 3W modré LED, což vytvoří autentický dojem příjezdu sanitky. Z MP3 se pak ozývá hlasitý záznam telefonátu jisté starší dámy s pohotovostí, jehož tématem je přisáté klíště na předkožce jejího manžela , a rady sanitní sestry,  kterýžto MP3 soubor jsem nalezl na internetu pod názvem: "Ještě že jsme s tátou nešukali...". Hovor sanitní sestry jsem vvmazal v audiocity, a nahradil jej mezerami, ve kterých do kartáče líčím virtuální dámě, jak jsem dostal od slovenské sestřičky na poliklinice v Praze-Bráníku klystýr. Na zmatené výkřiky modrým blikajícím světlem oslepených lidí, kteří padají ze sedátek, a odhazují mobily odpovídám, že: Šim vis motra, tym fys ADDIDAS. Občas jsem k vidění v autobusu č. 177, a nebo na lince č 17, jedoucí po nábřeží Vltavy. Jediný problém, který ještě nemám vyřešený je, jakou k tomu kartáči dám anténu, a jak jí přizpůsobím. Dnes studuji Smithův diagram s různými anténními fraktaly.

2 RxD RxD | 12. února 2015 v 10:07

Teď jsem strčil do BNC z Proteka 10 cm vajgl z koaxu, a naměřil 8 j 170. To bude do toho kartáče ideální. A to prosím na první pokus. Magický myšlení.../ Za chvíli jedu na konzultace na elektrofakultu./.

3 RxD RxD | 13. února 2015 v 10:06

Tak jsem vrtnul šestku díru do dřeva, strčil koax 8 j170 a zakáp epoxidem, a na vršek koaxu nasadil černou plastovou čepičku od zavaděče antikoncepčního krému, pro jistotu trochu uřízlou, aby to zbytečně neevokovalo, a vypadá to naprosto proficky. Cestou metrem z elektrofakulty jsem to vytáhl, a chtěl aktivovat, ale utkvěl na mně dlouhý ztrnulý pohled zralejší dámy z rektorátu, a tak jsem se neodvážil pokračovat. Jakýsi student identifikoval anténu jako systém NMT, a vysvětloval, že to v "díře" může chodit líp než GSM, protože prej sou to delší vlny. Nevyvracel jsem mu to...

4 Karel Karel | 13. února 2015 v 11:07

[3]: Nekoukala ta paní spíše na ten Váš velký rolák?

5 RxD RxD | 13. února 2015 v 12:25

Ne, neměl jsem kosmonautický skafandr, jen montérky, a tašku z teletiny plnou ventilů a francouzáků, a tenhle digitální radiorejžák. Uvažuji, že si nakrémuji obličej, abych měl na Náměstí Říšských barnných sil větší protekci. Taky bych se tam chtěl specializovat na budovy směrem do města. Kdyby někdo vytáhl digitální radiokartáč v Afganistánu z deklu na abramsovi, a začal blikat a komunikovat s Bin Ládinem, tak by to mohlo změnit tamní rozložení strategických sil.

6 Petr G. Petr G. | 13. února 2015 v 13:33

Konzervace zajímavá, leč já radši angrešt.

7 petr-kubac petr-kubac | Web | 13. února 2015 v 19:58

Pan RxD byl dán na blacklist ( ostatně toto není první web, kde se mu to stalo ) protože svoboda vyjadřování má své hranice v místě, kde čeho je moc,toho je příliš.

8 Dalik Dalik | 14. února 2015 v 12:14

Děkujeme za článek i blacklist!

Komentáře jsou uzavřeny.


Aktuální články

Reklama