Articole electronica, kituri, scheme
Antene

Masurarea rezistentei de radiatie a unei antene. Impendantmetru cu generator de zgomot

Pentru a masura impedanta unei antene trebuie sa dispunem de o punte de masurat si un generator de putere mica, cum ar fii un VFO slab, cuplat cu antena prin intermediul unei punti de masurat in care antena constituie elementul necunoscut Zx. Conditia de echilibru a puntii este realizata cind valoarea potentiometru lui P este egala cu Zx. Cind aceasta valoare este pur rezistiva, microampermetrul va arata zero, deoarece intre A si B- nu va circula nici un curent (fig. 297).

Figure 297

Pe scara gradata a potentiometru lui vom citi impedanta antenei la frecventa semnalului ce se aplica.
Impedantmetrul cu generator de zgomot prezentat in fig. 298 spoate servi la efectuarea de asemenea masurari si a altora. El nu solicita nici generator de radiofrecventa, nici aparat de masurat si functioneaza cu o precizie maxima pina la 100 MHz si cu o precizie redusa pina la 150 MHz pentru o gama de la 0 la 100 Ω. Cu ajutorul sau putem pune la punct antenele, frecventa lor de lucru si adaptarea precisa, fara a folosi aparatura costisitoare. Este format dintr-un generator de radiofrecventa incorporat, o punte si un circuit de masurat.

Figure 298

Generatorul este aperiodic si nu cuprinde nici un circuit oscilant. El se limiteaza la o dioda generatoare de zgomot, urmata de un amplificator de banda larga compus din trei etaje cu tranzistoare. Toate diodele Zener au aceasta proprietate, dioda utilizata in montaj fiind de un tip special, care produce un nivel ridicat de zgomot pe un spectru larg de frecvente. Cele trei tranzistoare din amplificator, de tip 2N3563, au un factor de amplificare ridicat intr-o banda larga de frecvente, pina in jurul a 100 MHz, rezultind un nivel de zgomot practic constant in tot spectrul.

Ca aparat de masurare vom folosi radioreceptorul de trafic.

Puntea de masurat, spre deosebire de puntile obisnuite cu rezistente, este formata dintr-un transformator pe miez magnetic al carui primar este conectat la iesirea ultimului etaj al amplificatorului si cuplat cu secundarul, care are o priza mediana riguroasa. Partea superioara a bobinajului se inchide pe un potentiometru etalonat, de 100 Ω, iar cea inferioara, pe antena de masurat, intrarea radioreceptorului fiind conectata in diagonala puntii.

Conectind radioreceptorul, antena si bateria interioara, vom receptiona pe toata banda un zgomot de nivel superior lui S9, potentiometruI fiind in pozitia 50 Ω. Acordam radioreceptorul pentru a obtine cel mai redus nivel de zgomot sau un minim de indicatie la S-metru. In acest moment ne vom gasi pe frecventa de rezonanta. Incercam prin reglarea potentiometrului sa reducem, daca este posibil, sa anulam zgomotul.

Reglajul radioreceptorului si pozitia potentiometru lui ne dau in lectura directa frecventa de rezonanta a antenei si impedanta sa. In fond, o antena este un circuit oscilant. Impedanta sa este minima la frecventa de rezonanta si creste rapid de o parte si de alta, cum se vede si in fig. 299.

Figure 299

In acest fel putem deduce in ce sens trebuie sa modificam lungimea antenei si adaptarea sa, ca s-o aducem pe frecventa de rezonanta dorita si la o impedanta egala cu a cablului coaxial sau a liniei de alimentare, pentru a reduce la minimum coeficientul de unde stationare.

Procedind in acelasi fel putem determina cu precizie lungimea, electrica a unui cablu coaxial al carui factor de viteza nu este cunoscut. Folosind impedantmetrul cu generator de zgomot si un receptor de unde decametrice vom proceda astfel:
1. Luam o lungime oarecare de cablu coaxial (minimum 3,5 m,. maximum 60 m), il prevedem la unul din capete cu o fisa coaxiala miniaturala pe care o racordam la punte, iar la celalalt capat scurt-circuitam inima cablului la camasa metalica.
2. Conectam receptorul la priza Rx.
3. Punem potentiometruI in pozitia 0 Ω.

Parcurgem pe scala radioreceptorului toata gama, de la 30 MHz pina la 16 MHz, si notam, dupa lungimea cablului, frecventele pentru care avem reducere pina la zero a zgomotului generat de aparat. In cazul mai multor frecvente cu reducere de zgomot, vom alege frecventa cea mai joasa.

Exemplu: cu o bucata de cablu de 25 m, impedanta 75 Ω, obtinem minime de zgomot pe 3 900 kHz, 7 800 kHz, 11 700 kHz, corespunzind unei lungimi de unda electrice de 76,92 m, 38,46 m si 25,64 m.

Semiunda frecventei celei mai joase fiind 76,92 : 2 = 38,46 m, factorul de viteza al cablului este 25 : 38,46 = 0,65.

Formula ce ne da factorul de viteza este

Figure 299 formula

In acest mod putem determina usor si rapid lungimea de λ/4 sau λ/2 a oricarui cablu coaxial.

In ceea ce priveste punerea la punct a antenei, aceasta se poate rezolva integral cu ajutorul impedantmetrului cu generator de zgomot atit in ceea ce priveste frecventa de rezonanta, cit si adaptarea la linia de alimentare.
Sa presupunem ca am construit o antena dupa calculele necesare pentru a lucra pe frecventa dorita, alimentata printr-un cablu coaxial cu impedanta 50 Ω, pe care am montat-o la inaltime corespunzatoare si bine degajata.
Pentru a obtine un rezultat bun, inainte de a conecta linia de alimentare la antena, vom face determinarile respective asupra sa.

Stim ca o linie in λ/2 prezinta proprietatea de a reproduce la una din extremitatile sale sarcina rezistiva (impedanta) care este conectata la cealalta extremitate.

Pentru inceput vom taia o lungime de cablu suficienta pentru a face legatura intre antena si radioemitator sau radioreceptor si care sa cuprinda una sau mai multe semiunde (λ/2), pentru care vom determina factorul de viteza al cablului.

Verificam apoi lungimea optima a cablului, astfel incit o rezistenta neinductiva de valoare egala cu impedanta antenei, conectata la unul din capete, sa se transmita intocmai la celalalt capat, unde puntea de masura trebuie sa indice un nivel minim de zgomot pentru aceeasi valoare.

Apoi vom inlocui rezistenta neinductiva cu antena, conectind cablul la aceasta, si vom determina la punte noul minim, citind pe radioreceptor noua frecventa, iar prin reglajul potentiometrului, valoarea impedantei. In cazul ideal vom avea aceeasi frecventa cu cea dinainte si impedanta egala cu cea calculata. In caz de deviatie a frecventei sau impedantei ne putem da seama cum trebuie sa actionam asupra antenei pentru a o aduce la frecventa dorita.

Ramine apoi sa aducem sistemul de adaptare la o impedanta egala cu a cablului sau liniei de alimentare. Si in acest caz am vazut ca putem utiJiza puntea de masurat descrisa.

Vom observa ca toate modificarile la sistemul de adagtare se traduc printr-o modificare a frecventei de rezonanta. Intrucit folosind impedantmetrul, atit frecventa de rezonanta, cit si impedanta pot fi masurate in permanenta, din reglaj in reglaj putem ajunge la frecventa de rezonanta si impedanta dorite.

Cind aceste doua valori dorite sint atinse, cablul coaxial sau linia de alimentare bifilara lucreaza in regim de unde progresive si putem taia linia de alimentare la lungimea dorita, fara a modifica regimul de functionare care va prezenta un raport de unde stationare apropiat de 1.


Articole din aceasi publicatie
Subscribe
Notify of
guest

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

0 Comments
Inline Feedbacks
View all comments
back to top