G5RV HF antenna. Μύθος ή πραγματικότητα? updated

Όσοι δεν έχετε κατασκευάσει την G5RV ακόμα, καλά έχετε κάνει. Όσο για εσάς που την έχετε, καλά θα κάνατε να σκέπτεστε την αναβάθμιση της.
Η κεραία ονομάστηκε G5RV προς τιμή του σχεδιαστή της Lewis Varney (g5rv). Δεν είναι τίποτα άλλο από ένα συμμετρικό δίπολο και ένα ορισμένο μήκος ανοικτής γραμμής σαν κάθοδο.
Το πλεονέκτημα αυτής της συνδεσμολογίας είναι το γεγονός του ότι μπορούμε να δουλέψουμε τα 20 Μέτρα χωρίς Μονάδα Προσαρμογής Κεραίας / Antenna Tunning Unit (ATU)ή και Τιούνερ στην καθομιλουμένη!
Ναι αλλά! 
Αυτά συνέβαιναν τότε, στα τέλη της δεκαετίας του 50 με αρχές της δεκαετίας του 60, όπου όλα τα μηχανήματα είχαν το γνωστό κύκλωμα Π στην έξοδό τους και κατάφερναν να διορθώνουν μόνα τους μικρές αποκλείσεις στην Σύνθετη Αντίσταση που έβλεπαν.
Η αρχική G5RV μετά την ανοικτή γραμμή δεν χρησιμοποιούσε ομοαξονικό καλώδιο αλλά πλακέ 72 Ωμ. Η αντίσταση τερματισμού της ανοικτής γραμμής είχε υπολογισθεί από τον κατασκευαστή ότι ήταν 90 Ωμ οπότε ο λόγος στασίμων στην ένωση ήταν 90/72 = 1.25:1!
Τα σημερινά μηχανήματα έχουν έξοδο 50 Ωμ, άρα θα έχουμε λόγο στασίμων 90/50 = 1.8:1!
Μόνο για τα 20 Μέτρα, διότι από εκεί και μετά, στις άλλες συχνότητες, η χρήση Τιούνερ είναι επιβεβλημένη!
Πηγαίνετε τώρα πίσω από μερικά τεύχη των Ραδιοτηλεπικοινωνιών και θυμηθείτε τι σας έλεγα για τα στάσιμα και τις απώλειες των ομοαξονικών καλωδίων.
Επειδή έχουν περάσει πολλά χρόνια από τότε, ακόμα πιό εύκολα ακολουθήστε το λινκ και διαβάστε το στο Scribd. Εκεί θα βρείτε αρκετές πληροφορίες τεχνικού-ραδιοερασιτεχνικού ενδιαφέροντος οι οποίες θα εμπλουτίζονται με την πάροδο του χρόνου!
Σε λόγο στασίμων 1.1:1 έχουν τις λιγότερες επιτρεπόμενες απώλειες. Όταν όμως ο λόγος στασίμων μεταβάλετε οι απώλειες ανεβαίνουν κατακόρυφα.
Αντιγράφω έναν πίνακα από το RadCom Φεβρουάριος 2006 και από άρθρο του Peter Dodd G3LDO.
Band                 R ± J,                        RG213                   RG58 
MHz              tuned line end          SWRs      Loss db     SWRs      Loss db 
3.6                   25 ± 260                64/47       3.1          64/21        3.4 
7.0                   202 ±444               24/14       2.3          24/10.8     3.7 
10.1                 337 ± 966              65/19        5.2          65/13       6.2 
14.2                 104 ± 4                 2.1/1.9      0.6          2.1/1.8     0.8 
18.1                 322 ± 706              37/12.8     4.8          37/9.5      5.8
21.2                 235 ± 684              44/12.8     4.8          44/9.3      6.9
25.0                 177 ± 131              5.5/4.2      1.4          5.5/3.7    1.9
28.5                 1233 ± 1215          49/11.6      6.1          49/11.6    7.6
R+_J. Αντίσταση και ανάδραση στο τέλος της ανοικτής γραμμής της G5RV.
SWRs. Λόγος στασίμων κυμάτων στις δύο άκρες του ομοαξονικού καλωδίου.(τιούνερ και ανοιχτή γραμμή)
Loss db. Λόγος απωλειών λόγω της δυσπροσαρμογής.

Όπως μπορείτε να δείτε σε όλες τις ερασιτεχνικές περιοχές, ο λόγος στασίμων και από τις δύο μεριές του RG 213 είναι μεγάλος και κατά προέκταση μεγάλες είναι και οι απώλειες. Δεν γίνετε σκέψη για RG 58 διότι οι απώλειες είναι τουλάχιστον 1/3 μεγαλύτερες!
Αντίθετα η ανοικτή γραμμή δεν δείχνει να επηρεάζεται ιδιαίτερα και μολονότι έχει και αυτή υψηλό λόγο στασίμων και από τις δύο άκρες της η απώλειες που αναπτύσσονται είναι ελάχιστες!
Οι υπολογισμοί της ανοικτής γραμμής έχουν γίνει με λίγο μικρότερο μήκος κεραίας. Η διαφορά με την G5RV δεν είναι υπολογίσιμη και σίγουρα είναι προς το καλύτερο!
Γιατί να κάνετε λοιπόν την ζωή σας δύσκολη, μετατρέποντας την Ηλεκτρομαγνητική ενέργεια σε Θερμική, και να μην χρησιμοποιήσετε ανοικτή γραμμή μέχρι τον σταθμό σας?
Σίγουρα κάποιο εξωτερικό Τιούνερ θα υπάρχει! Συνδέετε την ανοικτή γραμμή επάνω σε αυτό και έχετε τις λιγότερες δυνατόν απώλειες από το κεραιοσύστημά σας!
Στην περίπτωση όπου δεν έχετε εξωτερικό τιούνερ, ή οποία είναι και η καλύτερη λύση, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε αυτό του μηχανήματος με όχι και τόσο βέβαια αποτελέσματα από πλευράς προσαρμογής λόγο του περιορισμένου εύρους του. Όσο για την ανοικτή γραμμή και τον τρόπο σύνδεσής της είναι πολύ απλός. Τερματίζουμε την ανοικτή γραμμή σε ένα BalUn 4:1 , στην μεριά του 4 βέβαια, και το συνδέουμε με τον σταθμό με το μικρότερο μήκος ομοαξονικού καλωδίου. Για μήκος έως και 2 μέτρα μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε ακόμα και RG 58!
Οι Άγγλοι αυτόν τον τρόπο συνδεσμολογίας τον ονομάζουν Comudipole, ο δε Doug De Maw W1FB μολονότι το προτείνει και αυτός στις πλείστες όσες κατασκευές κεραιών του, δεν του δίνει κανένα όνομα παρά μόνο το προτείνει!
Αυτά λένε οι μεγάλοι του χόμπι μας, αυτά σας μεταφέρω. Τώρα θα μου φέρει κάποιος τον αντίλογο λέγοντας ότι χρησιμοποιεί G5RV την οποία βέβαια την συντονίζει με εξωτερικό τιούνερ και έχει καταφέρει κάποια καλά DX με αυτή.
Ουδεμία αντίρρηση! Ο Les Moxon G6XN γράφει στο βιβλίο του ότι κατάφερε QSO με Αυστραλία με ισχύ λιγότερη του 1 Βαττ εκμεταλλευόμενος την γωνία ακτινοβολίας των κεραιών του παρά το κέρδος τους!
Άρα γιατί να μην δουλέψει και η G5RV και να μην κάνει και DX βέβαια?
Αυτό που σας προτείνω και σας παροτρύνω να κάνετε, είναι να εκμεταλλευτείτε στο έπακρο αυτό το κομμάτι σύρμα που έχετε κρεμάσει εκεί ψηλά και ενδεχομένως έχετε τσακωθεί με την μισή γειτονιά για να το κρατήσετε στην θέση του!
Στην περίπτωση ακόμα που δεν έχετε φτιάξει αυτήν την κεραία αλλά είναι στα πολύ κοντινά σας σχέδια έχω άλλη μία πρόταση να σας κάνω.
Δεν χρειάζεται να την κάνετε αυστηρά με τις διαστάσεις του κατασκευαστή! Μεγαλώστε τα σκέλη όσο είναι δυνατόν, αρκεί να είναι συμμετρικά. Να έχουν δηλαδή το ίδιο μήκος και από τις δύο πλευρές!
Το κέρδος σας θα είναι μεγάλο στην μπάντα των 80 Μέτρων. 20 μέτρα ανά πλευρά είναι μια πάρα πολύ ωραία κεραία για να δουλέψει με συνδεσμολογία Ταυ στα 160 Μέτρα και από εκεί και πάνω σαν δίπολο και μάλιστα με κέρδος όσο τα Μέτρα γίνονται λιγότερα!
Ήδη υπάρχει ανάρτηση με την περιγραφή αυτής της κεραίας! "Μαθήματα κεραίας από παλαιούς!"
Δεν χρειάζεται να σας το γράψω ότι τα σχόλια σε αυτή την ανάρτηση αλλά και σε όλες τις άλλες είναι ανοικτά και περιμένουν τις παρατηρήσεις σας ή και τις διαφωνίες σας

Update.
O Peter Dodd δηλώνει κατηγορηματικά: "The ATU is connected to the BalUn with a short lenght of coax cable as shown in Fig.1"
Το ίδιο που μπορείτε να διαβάσετε στο διάγραμμα της δεύτερης σελίδας στο συνημμένο pdf. 
Ακούω από διάφορους, ότι υπάρχει μεγάλο παίδεμα στις παράνομες μπάντες στην προσπάθεια να τιθασεύσουν την G5RV. Βρε παιδιά, εδώ υπάρχει μιά σχετική δυσκολία σχετικά με αυτήν την κεραία ακόμα και στις μπάντες για τις οποίες είναι "υπολογισμένη". Περιμένετε να το κάνετε εσείς κόβοντας δύο-δύο τους πόντους του σύρματος?!
Διαβάστε το άρθρο από το τεύχος του RadCom Ιανουάριος 2006.

  Feeding Doublets by Takis Perreas

Any Length!

κάντε κλικ στην εικόνα

Γι' αρκετές μέρες τώρα, στην διπλανή στήλη με τις Δημοφιλείς Αναρτήσεις, κορυφαία ανάρτηση είναι η “πόσο μήκος rg58 θα έχω στην κάθοδο για την συχνότητα 144MHz”.

Η ανάρτηση αυτή γράφηκε τον Φεβρουάριο του 2011 και τον Οκτώβριο του 2013 το ίδιο ερώτημα ανέβηκε στο φόρουμ του “ηλεκτρονικά”, με τον γνωστό ξερόλα του φόρουμ να δίνει ρεσιτάλ ημιμάθειας! Με το μυαλό κολλημένο στον Συντελεστή Επιτάχυνσης ή Velocity Factor (VF), μαθαίνω ότι έφτιαξε και πρόγραμμα για να υπολογίζει τα μήκη καθόδου που θα συντονίσει η... κεραία;!

(ή έμπορος ομοαξονικών καλωδίων είναι ή ξερόλας; ή και τα δύο!)

Αυτήν την φιλικότατη κουβέντα σχετικά με τα “υπολογισμένα” μήκη καθόδου την είχα με τον συνάδελφο SV1AL* στο open day του DR electronics. Επέμενε ότι με την κοπτοραπτική της καθόδου και της κεραίας ταυτόχρονα, είχε φέρει τα στάσιμα στον 1.1:1 λόγο και ήταν ευχαριστημένος. Του είχα ζητήσει τότε ν' αλλάξει το μήκος των καλωδίων των ενδοσυνδέσεων για να διαπίστωνε ότι ο λόγος στασίμων θα άλλαζε αφού το όλο κεραιοσύστημα ευρίσκετο σε κατάσταση κρίσιμης ισορροπίας.

Ήρθε στην Ραδιοσυνάντηση του ΣΡΕ τον Δεκέμβριο και με βρήκε όπου παραδέχτηκε ότι είχα δίκιο αφού αλλάζοντας το μήκος του καλωδίου της γέφυρας μετρήσεως στασίμων, ο ενδεικνυόμενος λόγος στασίμων είχε αλλάξει!

Αφού προσπαθούν με μπακαλίστικους υπολογισμούς να σας πείσουν να χρησιμοποιήσετε συγκεκριμένα μήκη καθόδου, θα σας αποδείξω κι εγώ με την σειρά μου, μπακαλίστικα, ότι δεν ξέρουν τι γράφουν.

Απλώστε μία κουλούρα RG213 και συνδέστε στο ένα άκρο της μία Γεννήτρια RF με Z_out 50Ωμ και τερματίστε την άλλη άκρη του ομοαξονικού καλωδίου σε ένα φορτίο με την ίδια χαρακτηριστική αντίσταση της γραμμής, 50Ωμ.

Ο λόγος στασίμων θα είναι 1.1:1.

Αρχίστε να αφαιρείτε 10 εκατοστά από το καλώδιο και να παίρνετε μετρήσεις. Αφαιρέστε 10 εκατοστά, 30 εκατοστά, 2 μέτρα, 50 μέτρα, όσο θέλετε. Η ένδειξη του λόγου στασίμων θα είναι η ίδια.

1.1:1

Τόση θα πρέπει να είναι η ένδειξη κι αν η κεραία έχει σύνθετη αντίσταση 50Ωμ.

Ανοίγω παρένθεση (άκουγα πριν μερικές ημέρες τον διάλογο δύο συναδέλφων σχετικά με τα προγράμματα εξομοιώσεως και σχεδιασμού κεραιών. Συμφωνούσαν και οι δύο ότι πάρα πολλές φορές ή σωστά σχεδιασμένη κεραία στην οθόνη του υπολογιστή, δεν συμπεριφέρεται το ίδιο σε πραγματικές συνθήκες.)Κλείνω παρένθεση.

Λογικό, αφού στην οθόνη του υπολογιστή η σχεδιαζόμενη κεραία είναι μόνη της ενώ στην πραγματικότητα περιβάλλεται από ένα σωρό εμπόδια τα οποία την αποσυντονίζουν αλλάζοντας την σύνθετή της αντίσταση προσθέτοντας Χωρητική ή Αυτεπαγωγική αντιαντίσταση(Reactance).

Οι Αμερικάνοι είναι φίλοι μας κι όταν γράφουν ANY LENGTH για το μήκος της καθόδου, έχουν υπ' όψιν τους ότι η κεραία είναι αυτή η οποία πρέπει να “συνηχήσει” στην συχνότητα της πηγής+γραμμής μεταφοράς και όχι το αντίθετο.

Στην αντίθετη περίπτωση κατά την οποία κάποιος προσπαθεί να ισορροπήσει τρεις μεταβλητές, το μήκος των σκελών της κεραίας συν το μήκος καθόδου συν την Z_out χρησιμοποιώντας ένα συντονιστικό, σίγουρα θα κουραστεί πολύ με αμφίβολα αποτελέσματα και ίσως RFI στα μηχανήματα.

Τα πράγματα είναι απλά κι εύκολα.

Αντίσταση εξόδου του π/δ =50Ωμ!

Αντίσταση ομοαξονικού =50Ωμ!

Αντίσταση κεραίας =να ρυθμιστεί!!!

Με προσοχή φυσικά και χωρίς ακρότητες.

Too low SWR can kill you έγραψε ο Walter Maxwell W2DU, (η προσπάθεια) για λίγα στάσιμα μπορεί να σε σκοτώσουν.

Ατυχώς έχουμε θρηνήσει και Έλληνες συναδέλφους γι' αυτόν τον λόγο. Με προσοχή λοιπόν και αφού είναι δύσκολο κι επικίνδυνο να μετρηθεί η κεραία στο σημείο τροφοδοσίας της, τότε και μόνο τότε μπορείτε να υπολογίσετε το μήκος του ομοαξονικού έτσι ώστε να είναι λ/2 επί τον Συντελεστή Επιτάχυνσης(λ/2*VF). Τότε η μία άκρη του ομοαξονικού γίνεται καθρέπτης της άλλης και η όποια σύνθετη αντίσταση της κεραίας επαναλαμβάνεται κάτω στο shack εμπρός μας. Ρυθμίζουμε τότε την κεραία ανάλογα με τις ενδείξεις του αναλυτή κεραίας τον οποίο θα χρησιμοποιήσουμε. Αν η κεραία “συνηχήσει” στην συχνότητα, τότε μπορούμε να κόψουμε όσο μήκος καλωδίου περισσεύει αφού πιά η εξίσωση θα αληθεύει ως προς και τις τρεις μεταβλητές.

Πηγή 50Ωμ

Καλώδιο 50Ωμ

Κεραία 50Ωμ

Επαναλαμβάνω και πάλι. Μην φτάνετε σε ακρότητες!

Ακόμα και στην περίπτωση κατά την οποία η Σύνθετη Ωμική Αντίσταση της κεραίας δεν μπορεί να γίνει 50Ωμ αλλά παραμένει 75Ωμ(!) τα στάσιμα επί κεραίας θα είναι 1.5:1 και οι απώλειες θα είναι 4% της εκπεμπόμενης ισχύος. Το πλέον λογικό όμως είναι η κεραία να έχει Σύνθετη Αντίσταση 55Ωμ με 1.0833:1 στάσιμα(λιγότερα από το υποθετικό 1.1:1!!!) και απώλειες 0.16% της ισχύος!

(τους τύπους υπολογισμών θα τους βρείτε στην ανάρτηση Μεγάλες κεραίες για Μεσαίες συχνότητες! σχολιασμός της απάντησης σε σχόλιο...)

Χαλαρώστε λοιπόν και απολαύστε το ηδυπάρεργό μας, το χόμπυ που λέμε και στην Ελλάδα!

Αν κάποιος σας ζαλίζει το μυαλό βλακείες γαρνιρισμένες με συντελεστές και κουάρτα μήκους κύματος, πείτε του να τα στείλει στο Technical Department της ARRL. Αφ' ενός θα γίνει διάσημος κι αφετέρου εκατομμύρια ρ/ε θα τον ευγνωμονούν εις τον αιώνα των αιώνων! NOT!

Ultimate, SPC and Tee tuners

...και ολίγον από APERITON!

Αρκετή συζήτηση αλλά και διαφωνίες έχουν υπάρξει επειδή χρησιμοποιώ το κύκλωμα SPC(Series Parallel Capacitance) του Doug DeMaw W1FB και όχι κάποιο άλλο στο ΑΠΕΡΙΤΟ συντονιστικό μου.

Ο λόγος είναι απλός και μοναδικός.

Είναι σχεδιασμός του Doug!

Ένας είναι ο ΕΡΜΗΣ και προφήτης αυτού ο Νταγκ!

Ερμής ακμπάρ!

Ποιά είναι όμως αυτά τα συντονιστικά, με τι μοιάζουν και πως δουλεύουν.

Εν αρχή ην το Tee transmatch.

Σχηματίζει το γράμμα ταυ ή Τ γιαυτό και η ονομασία του.

Είναι το βασικό συντονιστικό με δύο μεταβλητούς πυκνωτές σε σειρά κι ένα πηνίο, με λήψεις ή μεταβλητό, από τον κοινό κόμβο των μεταβλητών προς την γη.

Θεωρείται υψιπερατό συντονιστικό και δεν εξασθενεί αρκετά τις αρμονικές του ταλαντωτή.

Αυτό ήταν μειονέκτημα την εποχή την οποία τα μηχανήματα χρησιμοποιούσαν ταλαντωτές στην βασική συχνότητα λειτουργίας και ήταν πλούσια σε αρμονικές της θεμελιώδους συχνότητος.

Σήμερα με το PLL και το DSS, με τα Band Pass και Low Pass φίλτρα μπορούμε να πούμε ότι ακόμα κι αν υπάρχουν είναι κατά 50 ή 60db χαμηλότερες από την θεμελιώδη.

(για να σας δώσω μιά ιδέα για τα db και τα μεγέθη, τα -50db είναι ένας λόγος πολλαπλασιασμού ή διαίρεσης επί ή διά 100.000. Τα 60db είναι λόγος 1.000.000 αντίστοιχα. Στην περίπτωση λοιπόν κατά την οποία η πρώτη αρμονική μας είναι το μισό της ισχύος εξόδου ήτοι 50W(!), η εξασθένηση κατά 50db σημαίνει ότι η ισχύς εκπομπής της μετά τα low pass φίλτρα του μηχανήματος θα είναι 0.0005W. Σε απλά Ελληνικά, μισό δέκατο του χιλιοστού του Βάτ!!! Προσέξτε όμως. Αυτό το απειροελάχιστο σκουπιδάκι ισχύος, είναι ικανός ο 40db ενισχυτής τηλεόρασης του γείτονα, να το πολλαπλασιάσει επί 10.000 και αν όχι να του παρεμβάλει σαν συγκεκριμένη συχνότητα τον τοπικό ταλαντωτή της τηλεόρασης αλλά, σαν RF γενικότερα να του ευαισθητοποιήσει το κύκλωμα εισόδου το αλλιώς ονομαζόμενο και “μπούκωμα”!)

Υπάρχει μία ιδιαιτερότητα στον συντονισμό ενός Tee transmach κι αυτός είναι το ότι οι πυκνωτές θα πρέπει πάντα να έχουν την μέγιστη χωρητικότητα για τις λιγότερες δυνατόν απώλειες.

Δια να σας δώσω ένα μικρό παράδειγμα συντονισμού ενός Τ τιούνερ ξεκινάμε με το να θέσουμε τον Cin στην μισή του χωρητικότητα και τον Cout στην πλήρη.

Περιστρέφουμε το μεταβλητό πηνίο μέχρι να δούμε μία μικρή βύθιση στα στάσιμα και μεταβάλουμε τον

Cin ρίχνοντάς τα ακόμα περισσότερο. Αυτό το συνεχίζουμε έως να καταφέρουμε να έχουμε τον μικρότερο λόγο στασίμων. Αν αυτός δεν είναι ικανοποιητικός, αφαιρούμε χωρητικότητα από τον Cout και επαναλαμβάνουμε όπως και πριν.

Αν το πηνίο δεν είναι μεταβλητό αλλά σταθερό, τότε, θέτουμε τον Cin και Cout στην μέση της διαδρομής τους και ξεκινάμε να ψάχνουμε το βύθισμα με το πηνίο και τον Cout αυτήν την φορά!

Επιλέγουμε μία λήψη στο πηνίο και μεταβάλουμε τον Cout. Όταν θα δούμε μιά μικρή βύθιση στα στάσιμα, τότε μεταβάλουμε τον Cin για ακόμα μικρότερη ένδειξη. Πάντα προσπαθούμε για την μεγαλύτερη χωρητικότητα στους πυκνωτές και την λιγότερη αυτεπαγωγή στο πηνίο.

Το Ultimate Transmatch 

από τον Lew McCoy W1ICP προσπάθησε να κάνει τα πράγματα ευκολότερα όσον αφορά το εύρος του συντονισμού και ασφαλέστερα όσον αφορά τις αρμονικές.

Στό άρθρο του το οποίο δημοσιεύτηκε στο QST του Ιουλίου 1970 παρουσίασε ένα transmatch ή συζεύκτη, όπως το ονόμαζε, το οποίο ήταν το κλασικό Τ κύκλωμα αλλά έχοντας έναν μεταβλητό πυκνωτή διαιρούμενου σώματος στην θέση του Cin. Κατ' αυτόν τον τρόπο, υπήρχε πάντα μία χωρητικότητα εν παραλλήλω με το πηνίο με αποτέλεσμα ο συντονισμός να είναι περισσότερος οξύς αλλά να επιτυγχάνεται η απόρριψη των αρμονικών του VFO.

Δέκα χρόνια αργότερα, στο πρώτο αμιγώς ραδιοερασιτεχνικό βιβλίο το οποίο αγόρασα και ήταν το 1980 the Radio Amateurs HANDBOOK,υπήρχε η παρουσίαση του SPC transmatch

του Doug DeMaw W1FB.

(μου πήρε λίγο καιρό να συνειδητοποιήσω ό,τι το match-box, δεν ήταν κουτί με σπίρτα!!!)

Στην ουσία ήταν ένα Ultimate transmatch με ανεστραμμένη την είσοδο-έξοδο. Ο Doug δικαιολογούσε την αλλαγή αποδεικνύοντας την ακόμα περαιτέρω μείωση της ισχύος των αρμονικών έναντι της προηγούμενης “ορθής” έκδοσης!

Αυτό και το in-line Wattmeter, ήθελα να τα φτιάξω. Ατυχώς την εποχή εκείνη, ένας πραγματικός ραδιο-θησαυρός, διαλυόταν με σφυρί και κοπίδι για μερικά εξαρτήματα τα οποία υπό κανονικές συνθήκες θα αγοράζονταν δέκα στον παρά.

Οποιοσδήποτε μεταβλητός πυκνωτής με μήκος μεγαλύτερο των 10 εκατοστών αγοραζόταν το βάρος του σε χρυσό από τους “μεσαίους” και οτιδήποτε μικροκαμωμένο και με λίγα φύλα αγοραζόταν από τους “εφεμ” έναντι πλατίνας!

Υπήρξα κι εγώ αγοραστής. Τόσο ήξερα, τόσο έκανα.

Τουλάχιστον σφυροκάλεμο δούλεψα στην οικοδομή και όχι σε μηχανήματα.

Αν αυτό μπορεί να είναι, προς υπεράσπισή μου!

Εν ολίγοις αυτά είναι τα πλέον δημοφιλή συντονιστικά κουτιά ή συζεύκτες μεταξύ του πομπού και... “από εκεί και μετά”.

1ον Υποβιβάζουν την ισχύ των αρμονικών των παραγομένων στο/α κύκλωμα/τα ταλαντώσεως του πομπού και

2ον προστατεύουν το κύκλωμα ισχύος του Π/Δ μας το οποίο έχει σύνθετη αντίσταση 50Ω από την όποια τιμή σύνθετης αντίστασης μπορεί να παρουσιάζει το κεραιοσύστημά μας αρχής γενομένης του καλωδίου τροφοδοσίας, στην επιλεγμένη συχνότητα λειτουργίας.

ΑΥΤΟ ΕΙΝΑΙ ΒΑΣΙΚΟ ΚΑΙ ΘΕΜΕΛΕΙΩΔΕΣ!

Το γράφει ο Doug στην παρουσίαση του καινούργιου(τότε!) συζεύκτη.

“...A Transmatch could be used to give the transmitter a 50-ohm load, even though a significant mismatch was present at the antenna feed point. It is important to remember that the Transmatch will not correct the actual SWR condition; it only conceals it as far as the transmitter is concerned...”

“...Ένας συζεύκτης μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να δώσει στον πομπό φορτίο 50Ωμ, ακόμα κι αν υπάρχει παρούσα σημαντική δυσπροσαρμογή στο σημείο τροφοδοσίας της κεραίας. Είναι βασικό να θυμάστε ότι ο συζεύκτης ΔΕΝ θα διορθώσει την υπάρχουσα κατάσταση με τα στάσιμα. Μόνο που τα συγκαλύπτει όσον αφορά τον πομπό...”

Οι σύγχρονοι Π/Δ είναι σχεδιασμένοι να βλέπουν στην έξοδό τους φορτίο 50Ω ή λόγο στασίμων 1:1.

Οτιδήποτε άλλο φορτίο με διαφορετική αντίσταση ενεργοποιεί το κύκλωμα ALC και ο πομπός κατεβάζει ισχύ αν δεν την μηδενίσει εντελώς, προειδοποιώντας μας για σφάλμα.

Δεν χρειάζεται να καταφύγουμε σε ακρότητες μεταβολής για να το διαπιστώσουμε αυτό.

Μπορούμε για παράδειγμα να είμαστε στους 3.560MHz κάνοντας χειριστήριο με κεραία η οποία είναι ρυθμισμένη γι αυτή την συχνότητα και να θελήσουμε να κάνουμε QSY στους 3.780MHz να μιλήσουμε με τους Έλληνες εκεί.

Το πλέον σίγουρο είναι ότι ο πομπός θα δει στάσιμα στην είσοδό του, αφού η κεραία και η κάθοδος θα δείχνουν Σύνθετη Αντίσταση Z πέραν της προβλεπομένης και θα ενεργοποιήσει αυτόματα το ALC κατεβάζοντας ισχύ. Τα ενσωματωμένα και πανάκριβα τιούνερ σε μερικά μηχανήματα, αυτήν την απλή προστασία παρέχουν.

Βοηθούν τον χρήστη να διευρύνει το εύρος του λόγου 2:1 στασίμων της κεραίας του κατά κάτι περισσότερο. Αυτό και μόνο!

Μεγάλες αποκλίσεις της αντίστασης φορτίου, αυτεπαγωγικά ή χωρητικά φορτία με αρνητική τιμή(reactance) αντιαντίστασης, είναι πέρα των δυνατοτήτων τους και ίσως μακροπρόθεσμα να τους δημιουργήσουν σοβαρό πρόβλημα από υπερθερμάνσεις και σπινθηρισμούς.

Κατά την γνώμη μου, είναι η μοναδική περίπτωση κατά την οποία μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε το συντονιστικό για να “ρίξουμε τα στάσιμα” και ο πομπός να δώσει το μέγιστο της ισχύος του.

Και αυτό γιατί, η διαφοροποίηση της σύνθετης αντίστασης του φορτίου(κεραίας επί του προκειμένου) είναι πολύ μικρή και έχει ελάχιστη επίδραση στις απώλειες του όλου κεραιοσυστήματος.

Σε όποια άλλη περίπτωση, εξαπατούμε το μηχάνημα αλλά όχι το S-meter του έτερου σταθμού!

Θυμηθείτε το παράδειγμα στην ανάρτηση με τα ΣτάσιμαΚύματα τον υπολογισμό τον οποίο σας είχα δώσει.

Το δίπολο των 80μέτρων με τις απώλειες του κοάξιαλ θα εκπέμψει τα 93.026W από τα 100W του μηχανήματος.

Αν το ίδιο δίπολο το “συντονίσουμε” στα 40μέτρα, από τα 100W εξόδου του Π/Δ τα 18.931W θα φτάσουν στην κεραία να εκπεμφθούν!

Εύλογα λοιπόν θα με ρωτήσει κάποιος τι προτείνω;

Δύο είναι οι προτάσεις μου.

Η πρώτη είναι να κατασκευάσουμε ή να αγοράσουμε από μία κεραία για την κάθε μία μπάντα στην οποία θα εκπέμψουμε και να τροφοδοτήσουμε την κάθε μία κεραία με ξεχωριστό ομοαξονικό καλώδιο ΟΠΟΙΟΥΔΗΠΟΤΕ ΜΗΚΟΥΣ ή any length!

Η δεύτερη πρόταση είναι η κατασκευή ή αγορά, μίας κεραίας multiband ή ευρυζωνικής, η οποία θα τροφοδοτείται με ένα ομοαξονικό καλώδιο ΟΠΟΙΟΥΔΗΠΟΤΕ ΜΗΚΟΥΣ ή any length.

Και στις δύο προτάσεις, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε ένα από τα προαναφερθέντα συντονιστικά βοηθήματα χωρίς να υπάρξει αξιοσημείωτη απώλεια ισχύος και “μονάδων”!

Αρκεί η κεραία ή οι κεραίες να έχουν συντονιστεί η κάθε μία ξεχωριστά για την συχνότητα λειτουργίας των.

Υπάρχει και μία τρίτη πρόταση, αυτήν την οποία εφαρμόζω εγώ αλλά ίσως να είναι από δύσκολη έως ανέφικτη για τους κατοίκους μεγάλων πόλεων.

Ένα δίπολο συμμετρικό ως προς το μήκος των σκελών του και τροφοδοτούμενο με ανοικτή γραμμή.

Δυσπροσαρμογή στην ανοικτή γραμμή υπάρχει όπως και στάσιμα κύματα.

Το ίδιο ακριβώς με το ίδιο μήκος ομοαξονικού καλωδίου!

Η θεμελιώδης διαφορά είναι ότι η ανοικτή γραμμή έχει ελάχιστες απώλειες έναντι του ομοαξονικού με αποτέλεσμα την μέγιστη εκπομπή ισχύος!

Δείτε το ως παράδειγμα.

Το συντονιστικό μετά το μηχάνημα ξεγελά δείχνοντας σύνθετη αντίσταση 50Ω και ο Π/Δ εκπέμπει 100W.

Αυτά τα 100 μεταφέρονται μέσω του ομοαξονικού στην κεραία.

Η κεραία αυτή καθ' αυτή σαν σύρμα ή αλουμίνιο δεν έχει πρόβλημα να ακτινοβολήσει αυτή την ισχύ.

Η σύνθετη αντίσταση όμως της κεραίας σε αυτήν την περίπτωση είναι διαφορετική από την στάνταρ αντίσταση του ομοαξονικού και η οποία είναι 52Ω.

Αυτή η δυσπροσαρμογή, μεταφράζεται σε απώλεια ισχύος με αποτέλεσμα να μην εκπέμπεται όλη η ισχύς η οποία εκπέμπεται από τον Π/Δ αλλά να μετατρέπεται σε θερμότητα κατά μήκος του καλωδίου και των σημείων σύνδεσης.

Στην περίπτωση της ανοικτής γραμμής, η σύνθετη αντίσταση της κεραίας θα είναι πραγματικά διαφορετική από την σύνθετη αντίσταση της ανοικτής γραμμής η οποία μπορεί να είναι από 200Ω έως και τα 600Ω ή και ακόμα περισσότερο.

Η ανοικτή γραμμή όμως δεν έχει απώλειες κατά μήκος της οπότε, όλη η ισχύς εξόδου του Π/Δ μας θα φτάσει στην κεραία και από εκεί στον ανταποκριτή μας!

Στις περισσότερες αν όχι σε όλες τις περιπτώσεις, ένας συζεύκτης του Π/Δ με την κεραία είναι επιθυμητός αν όχι και απαραίτητος.

Αρκεί να κατανοούμε την χρήση του και τις δυνατότητές του και να μην περιμένουμε υπερβολές από αυτό “θεραπεύων πάσαν νόσον και πάσαν ...)

Διάλεξα να κατασκευάσω το SPC του Doug W1FB επειδή το ήθελα από παλιά και γιατί ο Ανδρέας ο El Greco στερήθηκε τους μεταβλητούς για να μου τους δώσει. Του το όφειλα από τότε αλλά κάλιο αργά ποτέ! Καλή σου ώρα Ανδρέα όπου είσαι!

Έτσι όπως το αναφέρει ο Doug η σύνθετη αντίσταση εξόδου του την οποία μπορεί να προσαρμόσει στα 50Ω του Π/Δ, είναι από 20Ω έως 1ΚΩ!

Επειδή μου βρίσκονται κάμποσα συντονιστικά κουτιά(!) δεν το χρησιμοποιώ συχνά αλλά ποτέ δεν έχω αντιμετωπίσει πρόβλημα προσαρμογής παρά μόνο σε ακραίες καταστάσεις όταν η κεραία μου ήταν η W8JK με μήκος σκέλους 10 μέτρα.

Η σύνθετη αντίσταση έφτανε τα 5Ω ενώ η reactance ήταν πολύ μεγάλη με αποτέλεσμα να υπάρχουν συνεχείς σπινθηρισμοί στους μεταβλητούς πυκνωτές ακόμα και με ισχύ 30W ή 40W!

ΔΕΝ ΕΙΝΑΙ Η ΙΣΧΥΣ ΑΥΤΗ Η ΟΠΟΙΑ ΣΠΙΝΘΙΡΙΖΕΙ ΑΛΛΑ ΕΙΝΑΙ ΚΑΙ Η ΔΥΣΠΡΟΣΑΡΜΟΓΗ ΤΩΝ ΦΟΡΤΙΩΝ!(αυτά εις γνώση των μεσαίων και εν αναμονή της ανάρτησης για την “ιδανική' μεσαία κεραία)

Ήταν εποχή πυροτεχνημάτων τότε αφού ότι και να δοκίμαζα σε διαφορετική συχνότητα εκτός των 20m και 10m σπινθήριζε!

Στο SEM tranZmatch τα πηνία περνούν μέσα από την εποξική πλακέτα για να σταθεροποιηθούν. Στάχτη και πούλβερη από τους σπινθηρισμούς!

Το MFJ versa tuner αν και 3KW δεν κατάφερνε πολλά πράγματα!

Να κάνω παρένθεση και να σας πω ότι όλα τα τιούνερ του εμπορίου την ισχύ την οποία γράφουν ότι αντέχουν είναι για σχέση στασίμων 1:1!

ΜΑ, ΟΤΑΝ ΕΧΕΙΣ ΣΤΑΣΙΜΑ 1:1, ΔΕΝ ΧΡΕΙΑΖΕΣΑΙ ΤΙΟΥΝΕΡ! ΕΤΣΙ ΔΕΝ ΕΙΝΑΙ;!

Αφού ξεκαθαρίσαμε το θέμα της επιλογής συζεύκτη ας φτιάξουμε έναν ή τουλάχιστον θα σας πω πως έφτιαξα τον δικό μου με τα δεδομένα εξαρτήματα τα οποία βλέπετε.

Μεταβλητοί Πυκνωτές.

Η τάση διάσπασης του ξηρού αέρα είναι 3*10Ε6 Βολτ/Μέτρο (3 .000.000v/m ή τρία εκατομμύρια βόλτ ανά μέτρο!) μεταφρασμένο στα δικά μας μεγέθη 3KV/mm κιλοβολτ ανά χιλιοστό. Τα βολτ είναι DC ή pk-pk AC.

Ακόμα κι αν δεχτούμε τις κατασκευαστικές ιδιομορφίες του μεταβλητού και σχετική υγρασία, ένα νούμερο της τάξης του 1KV/mm είναι πραγματικό και εφικτό.

Αν θυμηθούμε τον Νόμο του Ωμ, με σταθερή την ισχύ όταν η αντίσταση αυξάνεται, αυξάνεται η η τάση.

Με ισχύ εξόδου του Π/Δ 100W και σύνθετη αντίσταση 50Ω η τάση θα είναι περίπου 200V pk-pk. Για την ακρίβεια 197,989898 Βολτ!

Τάση = τετραγωνική ρίζα του γίνομενου ισχύος επί αντίσταση.

Με ισχύ εξόδου 100W αλλά σύνθετη αντίσταση 600Ω η τάση θα είναι περίπου 700V pk-pk. Για την ακρίβεια 685,85 Βόλτ!

Αν κι εγώ χρησιμοποίησα τους μεταβλητούς τους οποίους μου έδωσαν, καλό θα είναι να χρησιμοποιήσετε μεταβλητούς πυκνωτές με διάκενο μεταξύ των οπλισμών 1mm για στάνταρ ισχύ και διάκενο

γύρω στα 5mm όταν υπάρχει ενισχυτής και η σύνθετη αντίσταση εξόδου αναμένεται να έχει σημαντικές μεταβολές. Η χωρητικότητα των πυκνωτών μπορεί να είναι από 250pf έως 350pf βάσει των σχεδιαστών. Αν χρειαστείτε περισσότερη χωρητικότητα μπορείτε να παραλληλίσετε έναν σταθερό Silver Mica κατάλληλης ισχύος.

Πηνίο.

Αν και ένα μεταβλητό πηνίο είναι αρκετά ευέλικτο κατά τον συντονισμό, δεν είναι κάτι για να το χρυσοπληρώσει κάποιος.

Εκτός αυτού σκεφτείτε ότι όσο ποιό πολλά τα μεταβλητά στοιχεία τόσο περισσότερο είναι σύνθετη η επιλογή του σωστού C-L-C!

Για φανταστείτε να υπήρχαν 5 μεταβλητοί πυκνωτές και 2 ρόλερ πηνία!!!

Εγώ έφτιαξα το δικό μου σε φόρμα 4cm με ηλεκτρολογικό σύρμα διαμέτρου 2.5mm. Μην χρησιμοποιήσετε βερνικωμένο σύρμα γιατί θα έχετε μία μικρή δυσκολία(για να το θέσω κομψά) όταν θα πρέπει να βρείτε τις κατάλληλες θέσεις για να κάνετε τις λήψεις. Την φόρμα του πηνίου η οποία μάλλον θα είναι κομμάτι υδραυλικής σωλήνας κατάλληλης διαμέτρου μπορείτε να την αφήσετε ως έχει αλλά θα γίνει ένας μικρός χαμός κατά την κόλληση των λήψεων! Μυρωδιά και λιωμένο πλαστικό αντί για κόλληση!

Αν πάλι την αφαιρέσετε το πηνίο θα είναι μαλακό, θα κάνει κοιλιά και δεν θα κρατά σταθερό το διάκενο μεταξύ των σπειρών.

Εγώ έλυσα αυτό το πρόβλημα με το να προ τανύσω το σύρμα προτού το τυλίξω, δένοντας την μία άκρη του σταθερά και τεντώνοντας το κρατώντας σταθερή την άλλη άκρη.

Για 25 σπείρες θα χρειαστείτε βάσει τύπου D*π*25 όπου D η διάμετρος της φόρμας, π το δικό μας Αρχιμήδειο 3.14 και 25 ο αριθμός των σπειρών 4 μέτρα χαλκόσυρμα.

Στρίψτε και στερεώστε την μία του άκρη σε ένα κάγκελο ή ένα φράκτη ή ότι άλλο σας βρίσκετε αρκεί να είναι σταθερό και αφού κάνετε μιά-δυό στροφές επάνω στην φόρμα και την κρατήσετε σταθερά, τραβήξτε την προς το μέρος σας. Θα το νιώσετε το τέντωμα του σύρματος. Όταν θα το αισθανθείτε ότι κοντράρει και δεν τεντώνει άλλο, αρχίστε να περιστρέφετε την φόρμα προσέχοντας οι σπείρες να είναι η μία δίπλα στην άλλη χωρίς να καβαλούν η μία την άλλη. Εμένα με βολεύει να στρίβω τους καρπούς κάνοντας μία κίνηση σαν να κλίνω το γκάζι σε μια μοτοσυκλέτα. Κάποιον άλλον μπορεί να τον βολεύει να το κάνει ανάποδα. Κάντε μια δοκιμή στην αρχή με λίγο σύρμα για να δείτε ποιά κίνηση είναι πιό βολική για εσάς. Τυλίξτε τις 25 σπείρες ή ακόμα καλύτερα τυλίξτε όσες σπείρες σας δίνει περιθώριο το σύρμα. Οι παραπανίσιες αφαιρούνται πολύ πιό εύκολα από το να προστεθούν λειψές ή αναγκαίες!

Οι ειδικοί συνιστούν η τοποθέτηση του πηνίου να γίνει αφήνοντας το μήκος της διαμέτρου από μεταλλικές επιφάνειες γύρω του.

Άλλος ένας λόγος για τον οποίο χρησιμοποίησα πλαστικό κουτί το οποίο κι αυτό ακόμα, ιδιοκατασκευάστηκε!

Μεταγωγός διακόπτης

Πιό φτηνός και πιό απλός δεν γίνεται! Μεταγωγός 12 θέσεων αγορασμένος από τα Maplin για 2 Λίρες ανθεκτικότατος στην κακομεταχείριση και τα “πυροτεχνήματα”!

Με 12 θέσεις επιλογής και 24 σπείρες πηνίου, έχουμε μία λήψη κάθε δύο σπείρες! Υπέρ του δέοντος ικανοποιητική επιλογή!

Αυτά τα..ολίγα, για τους συζεύκτες και τα συντονιστικά κουτιά και ότι μας βοηθά να μεταφέρουμε ισχύ από το μηχάνημα στο “από εκεί και μετά”!

Κάτι θα έχω ξεχάσει ή διατυπώσει λάθος οπότε θα επανέλθω προτού το μετατρέψω σε pdf και το ανεβάσω scibd για να το κατεβάσετε εσείς με την σειρά σας!

73

και μην ξεχνάτε ότι:

ο λόγος στασίμων 1:1 ενός κεραιοσυστήματος, δεν συνεπάγεται τον λόγο 1:1 μεταφοράς της ισχύος προς την κεραία.

SWR ή Συντελεστής Παραμενόντων Κυμάτων!

SWR, Standing Wave Ratio!

Ένα λιθαράκι γνώσης (ελπίζω), στην κατανόηση των "Στασίμων Κυμάτων"!
Ελεύθερο, όπως πάντα, για "κατέβασμα"!

Update 11-9-2023

Το scribd του οποίου ήμουν χρήστης, είχε την "ευγενή καλοσύνη" να κατεβάσει τις εργασίες μου, λέγοντας μου στην προσπάθεια να τις ανακτήσω ό,τι παραβιάζω το copyright!

Την συγκεκριμένη την έχω σε μορφή pdf από τότε που την είχα δώσει για δημοσίευση στο περιοδικό ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ. Αφού ο bloger δεν ανεβάζει αρχεία pdf, διαβάστε την ως φωτογραφίες.