Domowy analizator anten
Analizator anten jest dla radioamatorów, Domowy analizator anten. Domowy analizator anten “Domowy analizator anten” Domowy analizator anten, wyświetlający poszczególne składowe impedancji. Na podstawie tych danych możemy określić impedancję, PSV i częstotliwość rezonansowa. Ceny komercyjnie produkowanych analizatorów antenowych w większości przekraczają możliwości naszych radioamatorów. Wykonanie analizatora antenowego nie musi być trudne ani kosztowne.
Zasada działania analizatora antenowego
Podstawą jest generator VF z regulowaną mocą wyjściową, który może być również zwykłym nadajnikiem-odbiornikiem. Trymer P3 ma 10k, jeśli jest również odblokowany do nadawania poza amatorskimi pasmami radiowymi, co umożliwi pomiary anten w szerszym zakresie częstotliwości. Niezbędnym akcesorium jest proste urządzenie pomiarowe podłączone do miliwoltomierza. Zmierzone wartości przetworzymy na komputerze.
Służy do pomiaru składowych impedancji metoda mostowa. Opublikował to zaangażowanie już w roku 1965 Doyle Strandland W8CGT w US QST. Zaletą jest, że jest prosty i nie ma elementów regulacyjnych.
Wygodne jest ustawienie napięcia z generatora (TCVR-a) do powyższego, w celu zminimalizowania wpływu charakterystyk zastosowanych diod. Jeśli napięcie jest tylko w setkach mV (= moc wyjściowa jest za mała), istnieje możliwość zmiany wartości rezystorów w dzielniku wejściowym, którego zadaniem jest oddzielenie (stłumić) efekt nieodpowiednich impedancji (impedancje różne od 50 om), które może reprezentować niedostosowana antena.
Do pomiaru napięć należy użyć miliwoltomierza lub multimetru cyfrowego o wysokiej rezystancji wejściowej. Nie każdy multimetr nadaje się do pracy w polu RF w pobliżu anteny, szczególnie tańsze multimetry pokazują bezsensowne wartości.
Wymagania konstrukcyjne
Cała konstrukcja mostu musi spełniać wymagania technologii HF, czyli skrócimy zaciski wszystkich komponentów do minimum a komponenty muszą być wysokiej jakości. Rezystory w dzielniku wejściowym są najbardziej obciążone mocą, dlatego muszą być odpowiednio zwymiarowane, ale jednocześnie muszą mieć minimalną samoindukcyjność. Dlatego wskazane jest równoległe połączenie dwóch rezystorów o stosunkowo niekonwencjonalnej wartości. To pasuje, jeśli odgrodzimy tę przegrodę od reszty mostu, na przykład przegroda cuprextite. Wystarczy zwymiarować rezystor R do jednej piątej mocy wejściowej. Użyjemy kondensatorów wysokiej jakości, szczególnie kondensator C, który znajduje się w gałęzi mostu. Jego pojemność zależy od częstotliwości, na którym mierzymy.
| Częstotliwość | 3,5 MHz | 7 MHz | 14 MHz | 21 MHz | 28 MHz | 50 MHz | 144 MHz |
| Pojemność | 1000 pF | 560 pF | 390 pF | 180 pF | 100 pF | 49 pF | 22 pF |
Reaktancja kondensatora wynosi około 50 ohm na każdej częstotliwości, ale dokładna wartość nie jest konieczna, nie wpływa to również na dokładność pomiaru. Tylko w przypadku dużych różnic (strąk 25 do nad 100 om) spada dokładność pomiaru. Przy wyższych częstotliwościach (nad 10 MHz) nie należy stosować przełącznika pojemności ani systemu wymiany kondensatorów.
Antenę podłączamy bezpośrednio do zacisków mostka, lub przez wzmacniacz impedancji (kabel koncentryczny długi Lambda/2 x współczynnik skracania).
Przetwarzanie wyników pomiarów
Wśród zalet makra Joe, oprócz zwiększenia dokładności, jest graficzne wyświetlanie wyniku, w tym na wykresie Smitha.
Makro jest dostępne na stronie Joe http://www.qsl.net/n8xpv/index.html. Praca z nim jest stosunkowo prosta.
Praktyczny przykład pomiaru anteny G5RV z Z-match na paśmie 20m. Antena jest podłączona kablem koncentrycznym na wysokości roboczej (wzmacniacz impedancji). Zmienimy TCVR na CW (lub FM), blokujemy i w pozycji przełącznika “Ea” ustawiamy moc tak, tak, że napięcie wynosi kilka woltów. Napięcie zapisujemy w tabeli, lub bezpośrednio do makra (Opcja UFB, na przykład w laptopie, natychmiast po pomiarze widzimy wyniki). Zmierzymy i zapiszemy również inne napięcia (Jest, farmaceuta, Ec a Ez). Odblokowujemy i dostrajamy TCVR do następnej częstotliwości, np.. O 50 kHz wyżej i całą procedurę powtarzamy. Wynikiem jest tablica R i jX (również ze znakiem), możliwa niedokładność wynikająca z metody pomiaru, PSW, wykres zależności impedancji od częstotliwości i wykres Smitha.
Lista części
| R1 | 7,5 om (2×24 1×21 ohm równolegle, zobacz .tekst) |
| R2 | 21 om (zobacz .tekst) |
| R3 – R7 | 1m |
| r | 50 om (2×100 ohm równolegle) |
| C1 – C10 | 1000pF styroflex, ceramika, mika i tak dalej. |
| C | zobacz .tabela |
| D | BAT46 (lub inne diody Schottky RF) |
Literatura
[1] Piotr Dodd G3LDO, Tom Lloyd G3TML: Pomiar impedancji anteny, SPRATè.50, Wciąż pracuję nad tym 1987
[2] http://web.ukonline.co.uk/g3ldo/
[3] http://www.qsl.net/n8xpv/index.html
[4] Jan Bocek OK2BNG, Ing. Tomáš Klimčík: Pomiar elektrotechniczny (11), Pomiar złożonej impedancji anteny, RŽ 2/2002
[5] Piotr Dodd G3LDO: Anteny, RadCom 7/2005
