Antena typu J na pasmo 70 cm.

 Przyszedł czas na sprawdzenie anteny którą zbudowałem i eksploatuję

 od ponad 15 lat.

Antena od zainstalowania nigdy nie była zdejmowana ani naprawiana.

Poniżej możemy obejrzeć jakie ma parametry po tylu latach. 

Okazało się, że antena jest troszeczkę za krótka ale da się na niej pracować :)

 

Antena typu J na pasmo 70 cm. Bardzo pospolita. 

W internecie można znaleźć opisy i wymiary więc nie ma o czym pisać.

Kabel zasilający antenę to H1000 długości około 6,5 m.

 

 

Od pomysłu do projektu w kilka minut.

Tinkercad to bezpłatna, łatwa w obsłudze aplikacja internetowa, która umożliwia nowemu pokoleniu projektantów i inżynierów uzyskanie podstawowych umiejętności w zakresie innowacyjnego projektowania 3D, tworzenia obwodów elektronicznych i kodowania!

Link do strony głównej:  https://www.tinkercad.com/

 

 Symulacja pracy układu pomiarowego do głowicy którą projektuję:

 https://www.tinkercad.com/things/fVVpqx2Mh5W

 

Kliknij na:

 
A następnie:  

 

 

 

 

 

 

 

Efekt pracy :)

Potrzebujesz kod źródłowy do tego projektu? Napisz do mnie lub poszukaj w internecie.

 

 

BUDOWA REFLEKTOMETRU PRZELOTOWEGO 

Trochę uwag i przemyśleń [nie tylko moich ;) ] zebranych podczas budowy reflektometru który miał by służyć do pomiaru współczynnika SWR w paśmie 2 m i 70 cm. Zacznijmy od budowy zabezpieczenia naszego źródła sygnału którym zazwyczaj jest nadajnik naszego TRX-a na czas testów i ustawiania budowanego reflektometru. To bardzo prosty układ a zasługi jego są nieocenione.

Całość powinna zostać umieszczona w metalowym ekranie.

 

W najgorszym przypadku, gdy na wyjściu układu będziemy mieli zwarcie to nasz nadajnik będzie jednak obciążony co najmniej 32 omami. Natomiast przy otwartym obwodzie (brak obciążenia reflektometru) nadajnik będzie obciążony co najmniej 100 omami. Warto zauważyć, że takich przypadkach napięcie i / lub moc padająca i odbita powinny być takie same (pomocne przy sprawdzaniu symetrii układu pomiarowego). W ten sposób zabezpieczymy się przed „uwaleniem” nadajnika TRx-a. Powyższy układ jest zabezpieczeniem tylko na czas testów i ustawiania reflektometru. Podczas normalnej pracy należy go USUNĄĆ. 

 

 

GŁOWICA POMIAROWA

Układ pomiarowy ma pracować w paśmie 2 m jak i 70 cm.

Nie jest to prosta sprawa więc trzeba się zgodzić na wiele kompromisów które z pewnością odbiją się na parametrach całego reflektometru.

Ze względu na rodzaj i kształt obudowy (planuję obudowę  Hammond  1550A) zostały przyjęte następujące wymiary:

-PCB – 30 x 60 mm.

-Linia przesyłowa o szerokości 6 mm.

-Symetryczne linie pomiarowe o szerokości po 3 mm.

-Szczelina pomiędzy linią przesyłową a liniami pomiarowymi po 1 mm.

-Szczelina pomiędzy liniami pomiarowymi i masą po 1,5 mm.

-Wymiary są optymalizowane dla dwustronnego laminatu FR-4 o   grubości 1,6 mm i obudowy o przekroju kwadratowym.

-Skrajne pola masy połączone ze spodnią warstwą miedzi (masą) płytki za pomocą folii miedzianej (lutowanie).

 -Wszystkie elementy lutowane będą bezpośrednio do ścieżek.

 

 

Wzór płytki.

Schemat głowicy pomiarowej.

 

 

 

Wszystkie elementy elektroniczne będą montowane metodą "przestrzenną".

Już na początku testowania reflektometru okazało się, że:

- Diody muszą być dobrane pod względem parametrów. Istotna jest pojemność własna która powinna być jak najmniejsza i jednakowa dla obu diod.

- Złącza BNC (zwłaszcza tanie chińskie) nie nadają się do tego reflektometru. Należy stosować złącza typu N lub SMA.

- Sygnał z głowicy pomiarowej (FWD i REF) do układu pomiarowego należy doprowadzić przewodem ekranowanym. Zwłaszcza przy mocach nadajnika przekraczających 10W. 

 

 

Głowica pomiarowa w fazie projektowania.

 

 

Wreszcie stworzyłem pierwowzór głowicy. Teraz czas na testy.

 Wszystko zostało zamknięte w obudowie o której pisałem wcześniej.

Wejście i wyjście poprzez gniazda typu N. Wyjścia pomiarowe fali padającej i odbitej poprzez złącza SMA.

 Teraz wnętrze głowicy pomiarowej.

No i koncepcja z powyższego zdjęcia poległa...

Okazało się, że elementy elektroniczne umieszczone tak jak na zdjęciu nie mają racji bytu. W pasmie 2 m było jako tako ale wyniki pomiarów w paśmie 70 cm były nie do przyjęcia.

Więc kolejna zmiana. Elementy powędrował

 W stosunku do schematu wystąpiły pewne zmiany. Dodałem dławiki 100uH. Ale o tym później.

 W części "pomiarowej" znalazły się tylko rezystory obciążające (po 2x 100R równolegle). Do drugich końców linii pomiarowych przez otwory w laminacie przylutowane zostały diody.

Czuję jednak, że gniazda SMA stanowiące wyjścia sygnałów powinny również trafić pod spód płytki pod ekran. Chwilowo musi jednak tak zostać bo skończyły mi się obudowy :).

 

 

20.12.2021 r. 

Znalazłem trochę czasu i dokonałem pomiarów głowicy.

Pomiary wykonane NanoVNA H. Na wyjściu głowicy pomiarowej zapięte sztuczne obciążenie 50 R. Oczywiście kalibracja po każdej zmianie zakresu.

Rys. 1. Zakres pomiaru od 1 do 60 MHz. Wygląda nieźle.

 

 

Rys. 2. Zakres pomiaru od 50 do 250 MHz.

 

 

Rys. 3. Zakres od 300 do 500 MHz. Tu już się posypało...

 

 

Rys. 4. Zakres od 400 do 900 MHz. Tu wszystko poleciało w kosmos.

 

Niestety, linia pomiarowa jest za długa. Układ pomiarowy trzeba będzie przeprojektować i wykonać od nowa. Trzeba pomyśleć o lepszej optymalizacji dla 50 R.

Chociaż w paśmie KF wygląda całkiem dobrze :).

Niestety, ma pracować w pasmach 2 m i 70 cm.

 

Pomimo tego prace nadal trwają więc:

C.D.N.

PRZEŁĄCZNIK ANTENOWY KF

do wykonania w 60 minut.

 

Przełącznik wykonałem w aluminiowej obudowie

firmy Hammond o kodowej nazwie 1550A.

Przełącznik jest przystosowany TYLKO do pasm KF

Nie jest wodoodporny więc może być eksploatowany tylko w suchych pomieszczeniach.

 

Zobaczmy jak przełącznik jest widziany przez nadajnik:

 

 

Tak się zachowuje przełącznik w zakresie od 1 do 200 MHz: 

Podczas wykonywania pomiarów wyjścia były obciążone rezystorami 50R

Podsumowując -KF tak, powyżej -niekoniecznie :)

.

Antena J-pole UHF + VHF

Antena którą eksploatuję w QTH Biała Podlaska

 

 

 

 28.12.2021 r.

Czas na pierwsze pomiary anteny. Co prawda nie powinno się mierzyć anteny bez skalibrowanego kabla ale konstrukcja anteny (brak złącza przy samej antenie) nie daje takiej możliwości.

Zmierzyłem więc "jak leci". Antena z kablem o przypadkowej długości (około 15 m). Kabel RG-58.

 

W paśmie 2 m zastałem coś takiego:

 

Tak wyglądał pomiar w paśmie 70 cm:

Tak wygląda całość. Od 142 do 447 MHz.

 

Jak na razie nie jest źle. Pomimo bardzo małej wysokości zawieszenia anteny (parter) rozmawiam ze stacjami odległymi o 20...30 km. Nie piszę o przemiennikach bo na nie wchodzi się z "kawałka drutu" :)

20.09.2023 r.

Antena doczekała się nowego mocowania. W sumie to została tylko przedłużona o 1,5 m rura na której antena jest zamocowana.

Teraz jest odsunięta od otaczających ją przedmiotów o ponad 2 m.

Część rury została pomalowana na czarno. Mniej kontrastuje z kolorem barierki balkonu :)

Efekty odsunięcia anteny od ściany i balkonu są zauważalne nawet na słuch. O wiele lepiej słychać słabe stacje. Znajdujące się w pobliżu konstrukcje nie mają już aż tak dużego wpływu na charakterystykę promieniowania anteny.

.

 

 

To były czasy...

                                  

 

 "40 lat minęło jak jeden dzień..."

 

Lata mijały i pojawiło się CB Radio.

Zero fabrycznego sprzętu poza "Tukanami", "Echo" i tym podobnymi wynalazkami. 

100 mW mocy wyjściowej i do tego szalone modyfikacje :)

Po kilku latach ktoś wpadł na pomysł by to zagadnienie ucywilizować.  Postanowiliśmy się spotkać:

Było wiele planów i marzeń ale jak przystało na Nasz Kraj - oczywiście nic z tego nie wyszło :(

.

Czy coś jeszcze naprawić?

 Panele słoneczne domowej "elektrowni".

Ciekawe czy gwarancja to obejmie :) ?
 

ZASILACZ , ZŁĄCZKI I KABELKI

 

Chyba nie trzeba nikomu tłumaczyć jak ważne są przewody zasilające TRx. Przy prądach rzędu 10...30A istotny staje się odpowiedni przekrój żyły kabla. W radiotelefonie który eksploatuję (PT8200) producent zadeklarował prąd maksymalny na poziomie 12A. Do przyłączenia go do 30 amperowego zasilacza użyłem przewodu TlgYp OFC firmy TECHNOKABEL.

 

Jest to kabel 2 x 2,5 mm2, w którym żyły wykonane są z miedzi beztlenowej (OFC; ang. oxygen-free copper).

Pozostałe istotne parametry (ze strony producenta):

Minimalna rezystancja izolacji: 200 MΩ⋅km

Napięcie pracy:                              300 V

Próba napięciowa:                       1500 V sk

Indukcyjność:                                0,7 mH/km

Zakres temperatur pracy dla instalacji stałych od -30 do +80 °C dla instalacji ruchomych od -10 do +50 °C

Minimalny promień gięcia:       5 x szerokość przewodu

Średnia rezystancja żył w temp. 20°C to 7,5 Ω/km



Tak więc pomimo stosunkowo delikatnej izolacji przewód powinien wytrzymać prądy rzędu 20...30A przy napięciu około 15V (deklarowane Umax = 300V).

***

Kolejnym istotnym elementem są złącza.

Wszelkie gniazda i wtyki które nie zapewniają dobrego kontaktu (powierzchnia styku), z tendencjami do utleniania się (śniedź) lub nie mające stabilnej konstrukcji mechanicznej – ODPADAJĄ.

Ostatnio trafiły mi się gniazda i wtyki z pozłacanymi stykami o odpowiednich powierzchniach styków i będące jednocześnie stosunkowo małe. Producent deklaruje prąd roboczy tych złącz na 90A. To spokojnie wystarcza do większości naszych zastosowań.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Należy pamiętać, że każdy zły styk, zaśniedziałe złącze czy słabo dokręcona śruba będzie powodowało nagrzewanie się złącza, jego dalsze utlenianie a w skrajnych przypadkach wypalenie się lub co najgorsze - pożaru.

***

Na koniec kwestia blokowania prądów w.cz. indukujących się często w kablach zasilających podczas nadawania.

Podstawowe zabezpieczenia to:

- dławiki ferrytowe zapinane na kablach

- blokowanie wyjść źródeł zasilania kondensatorami

- prowadzenie kabli zasilających z dala od kabli antenowych

c.d.n.