Γράφει ο Ντίνος Νομικός SV1GK

ΠΡΟ΢ΑΡΜΟΓΗ ΣΗ΢ ΚΕΡΑΙΑ΢ ΜΕ ΣΗ ΓΡΑΜΜΗ ΜΕΣΑΦΟΡΑ΢
Γράυει ο Ντίνος Νομικός
SV1GK
Κάζε θεξαία , αλάινγα κε ηνλ ηύπν ηεο , αιιά θαη ην ύςνο πνπ βξίζθεηαη από ηελ γε ,
παξνπζηάδεη ζην ζεκείν ηξνθνδνζίαο ηεο κία ζύλζεηε αληίζηαζε ε νπνία κπνξεί λα
θεηκέλεηαη από ειάρηζηα Ωκ έσο θαη αξθεηέο εθαηνληάδεο Ωκ .
Καηαιαβαίλεη ινηπόλ θαλείο όηη δελ είλαη δπλαηόλ λα ππάξρεη γηα θάζε
πεξίπησζε θαη κία εηδηθή γξακκή κεηαθνξάο πνπ λα πξνζαξκόδεηαη άξηζηα κε ηελ θεξαία ,
από ηελ άιιε κεξηά πάιη ζρεδόλ όινη νη θαηαζθεπαζηέο ξαδηνεξαζηηερληθώλ κεραλεκάησλ
ρξεζηκνπνηνύλ ζηελ έμνδν ησλ πνκπνδεθηώλ απνθιεηζηηθά νκναμνληθό θαιώδην 50 Ωκ .
Έηζη ινηπόλ γηα ηελ επίιπζε όισλ απηώλ ησλ πξνβιεκάησλ δεκηνπξγήζεθαλ
δηάθνξνη κέζνδνη πξνζαξκνγήο ηεο γξακκήο κεηαθνξάο κε ηελ θεξαία .
ΜΕΘΟΔΟΙ
ΠΡΟ΢ΑΡΜΟΓΗ΢
DELTA MATCH
Η κέζνδνο απηή ρξεζηκνπνηείηαη ζηελ πεξίπησζε πνπ έρνπκε έλα ζπξκάηηλν δίπνιν θαη
ζέινπκε λα ην ηξνθνδνηήζνπκε κε αλνηρηή γξακκή
κεηαθνξάο παξάιιεισλ αγσγώλ 600 Ωκ (Σρήκα 1)
.
Τα άθξα ηνπ δέιηα πνπ αθνπκπνύλ ζην δίπνιν
πξέπεη λα βξίζθνληαη ζε ίζεο απνζηάζεηο από ην
θέληξν ηνπ δηπόινπ .
Έλα κεηνλέθηεκα πνπ παξνπζηάδεη απηνύ ηνπ είδνπο
ε πξνζαξκνγή , είλαη όηη ηα ζύξκαηα ηνπ δέιηα
αθηηλνβνινύλ θαη απηό γηαηί δελ είλαη αξθεηά θνληά
ην έλα κε ην άιιν ώζηε λα αιιεινεμνπδεηεξώλνπλ
ηα ειεθηξνκαγλεηηθά πεδία πνπ δεκηνπξγνύληαη
γύξσ ηνπο , γη’ απηό ζα πξέπεη όηαλ ην δίπνιν
ιεηηνπξγεί θάησ από ηνπο 30 Mc/s ε απόζηαζε Α λα
είλαη 0,12ι , ελώ αλ ιεηηνπξγεί πάλσ από ηνπο 30
Mc/s , ην Α λα γίλεη 0,115ι . Τν Β έρεη κήθνο ζε θάζε
πεξίπησζε 0,15ι .
Όια ηα παξαπάλσ βέβαηα ηζρύνπλ , εθ’ όζνλ ε θεξαία
ηνπνζεηεζεί ζε ηέηνην ύςνο ώζηε ε ζύλζεηε
αληίζηαζε ζην θέληξν ηεο λα είλαη πεξίπνπ 70 Ωκ . Αλ
δελ ζπκβαίλεη απηό ηόηε νη παξαπάλσ απνζηάζεηο
ξπζκίδνληαη πεηξακαηηθά κέρξη λα πεηύρνπκε ηα
ιηγόηεξα ζηάζηκα .
Μία θακπύιε πνπ καο δίλεη ηελ ζύλζεηε
αληίζηαζε ελόο δηπόινπ αλάινγα κε ην ύςνο ηνπ
θαίλεηαη ζην (Σρήκα 2) .
T – MATCH
1. Aν η κεραία είναι σσρμάτινη:
Έλα ηέηνην ζύζηεκα θαίλεηαη ζην
(Σρήκα 3) , ε θεξαία είλαη κία παξαιιαγή ηνπ
αλαδηπινπκέλνπ δηπόινπ (folded dipole) θαη
αλαθέξεηαη ζε κία ζπξκάηηλε θεξαία πνπ
ηξνθνδνηείηαη από κία γξακκή κεηαθνξάο 600
Ωκ , θαηαζθεπαζκέλε από ην ίδην ζύξκα πνπ
είλαη θαη ε θεξαία .
Εδώ ην κήθνο ηεο θεξαίαο είλαη θαηά
ηη κεγαιύηεξν ηνπ δηπόινπ θαη δίλεηαη από ηνλ
ηύπν : C = 144,8/f , ηα δε κήθε ησλ Α θαη Β
δίλνληαη από ηνπο ηύπνπο : A = 55/f θαη
Β = 34,75/f , όπνπ f είλαη ε ζπρλόηεηα ζε Mc/s θαη ηα απνηειέζκαηα είλαη ζε κέηξα .
2. Αν η κεραία είναι κατασκεσασμένη από σωλήνα αλοσμινίοσ:
Σ’ απηήλ ηελ πεξίπησζε ρξεζηκνπνηνύκε ηελ ζπλδεζκνινγία ηνπ (Σρήκαηνο 4).
Εδώ ηηο ξπζκίζεηο αλαιακβάλνπλ δύν ίδηνη
κεηαβιεηνί ππθλσηέο , νη νπνίνη κάιηζηα , αλ ε
ηζρύο ηνπ πνκπνύ καο είλαη κέρξη 200
Watts
κπνξεί λα είλαη απινί ξαδηνθώλνπ .
Η
ρσξεηηθόηεηά
ηνπο
θπκαίλεηαη
αλάινγα κε ηελ ζπρλόηεηα . Αλ π.ρ. ε θεξαία καο
είλαη ξπζκηζκέλε γηα ηα 20 κέηξα ηόηε θάζε κεηαβιεηόο κπνξεί λα έρεη γύξσ ζηα 150 pF
κέγηζηε ρσξεηηθόηεηα , αλ όκσο ε θεξαία ππνινγηζηεί γηα ηα 15 κέηξα ηόηε ε ρσξεηηθόηεηα
ζα πξέπεη λα είλαη κηθξόηεξε .
GAMMA MATCH
Όιεο νη πξνεγνύκελεο κέζνδνη πξνζαξκνγήο αλαθέξνληαη ζε ζπκκεηξηθέο
γξακκέο κεηαθνξάο
(Balanced) . Αλ όκσο
πξόθεηηαη λα ηξνθνδνηήζνπκε κία θεξαία κε κία
αζύκκεηξε γξακκή κεηαθνξάο (Unbalanced) ,
όπσο είλαη ε νκναμνληθή (coaxial) , ηόηε κπνξνύκε
λα ρξεζηκνπνηήζνπκε κηζό T-match . Μία ηέηνηα
ζπλδεζκνινγία θαίλεηαη ζην (Σρήκα 5) θαη
νλνκάδεηαη Gamma match .
Ο
ππθλσηήο
θαη
νη
δηαζηάζεηο
παξακέλνπλ νη ίδηεο κε ηελ πεξίπησζε T-match
εθηόο από ηελ απόζηαζε Α πνπ εδώ θπζηθά είλαη ε κηζή .
Σηελ πξάμε , ν ππθλσηήο C παξνπζηάδεη πξόβιεκα ζηελ ηνπνζέηεζή ηνπ , γηαηί
ζα πξέπεη λα πξνθπιαρηεί πάξα πνιύ θαιά από ηελ πγξαζία , ηηο ζθόλεο
θ.ι.π.
Έηζη ινηπόλ κπνξεί λα αληηθαηαζηαζεί από έλα θνκκάηη θαιώδην coaxial , πνπ ηνπ έρεη
αθαηξεζεί ην κπιεληάδ θαη ε εμσηεξηθή επέλδπζε , θαη ην έρνπκε βάιεη κέζα ζε έλα
ζσιελάθη αινπκηλίνπ έηζη ώζηε λα κπνξεί λα νιηζζαίλεη ζρεηηθά ζθηρηά κέζα ζ’ απηό .
Τν άιιν άθξν
ηνπ
ζσιελαθίνπ
ην
βξαρπθπθιώλνπκε κε ηελ
θεξαία
κέζσ
ελόο
κεηαθηλνύκελνπ
ζηεξίγκαηνο , έηζη ώζηε λα
είλαη εύθνιεο νη ξπζκίζεηο
(Σρήκα 6) .
Απηόο ν ηύπνο
ηνπ
Gamma
match
ρξεζηκνπνηείηαη επξύηαηα ,
θπξίσο ζηηο θεξαίεο ηύπνπ
Yagi
πνπ
είλαη
θαηαζθεπαζκέλεο
από
ζσιήλεο αινπκηλίνπ , ηόζν
γηαηί θαηαζθεπάδεηαη εύθνια , όζν θαη γηαηί κπνξνύκε λα ξπζκίζνπκε παλεύθνια ηελ
πξνζαξκνγή κίαο νκναμνληθήο γξακκήο κεηαθνξάο κε ηελ θεξαία .
Μία θεξαία beam ηξηώλ ζηνηρείσλ έρεη ζπλήζσο ζην δίπνιό ηεο ζύλζεηε
αληίζηαζε γύξσ ζηα 25 Ωκ , πξνθεηκέλνπ ινηπόλ λα ηελ ηξνθνδνηήζνπκε κε έλα
νκναμνληθό θαιώδην 50 Ωκ , ζα πξέπεη ην κήθνο ηνπ ζσιελαθίνπ ηνπ Gamma match λα
είλαη 0,04 έσο 0,05 ηνπ ι θαη ε δηάκεηξόο ηνπ λα είλαη ην 1/3 ή ην 1/2 ηεο δηακέηξνπ ηεο
ζσιήλαο ηνπ δηπόινπ , ε απόζηαζε δε (από θέληξν ζε θέληξν ) ηνπ δηπόινπ από ην
ζσιελάθη ζα πξέπεη λα πεξίπνπ 0,007 ηνπ ι .
Η ρσξεηηθόηεηα ππνινγίδεηαη πεξίπνπ 7
pF αλά κέηξν ηνπ κήθνπο θύκαηνο ,
π.ρ. γηα ηα 20 κέηξα ζα είλαη πεξίπνπ : 7 επί 20
ίζνλ 140 pF , γηα ηα 15 κέηξα ζα είλαη :
7 επί 15 ίζνλ 105 pF , θ.ν.θ.
OMEGA MATCH
Όπσο θαίλεηαη από ην (Σρήκα 7) , ην
θύθισκα απηό είλαη ίδην κε ην Gamma match , κόλν
πνπ εδώ έρεη πξνζηεζεί θαη έλαο δεύηεξνο ππθλσηήο
.
HAIRPIN MATCH
Τν ζύζηεκα απηό ρξεζηκνπνηείηαη
επξύηαηα από πνιινύο θαηαζθεπαζηέο θεξαηώλ
Beam (Hy-Gain , Tonna θ.ι.π.) θαη απνηειείηαη
από
δύν
παξάιιεινπο
αγσγνύο
βξαρπθπθισκέλνπο ζην έλα άθξν ηνπο . Τν κέζνλ
απηνύ ηνπ βξαρπθπθιώκαηνο είλαη ειεθηξηθά
νπδέηεξν γη’ απηό θαη κπνξεί λα ζηεξεσζεί από ην
ζεκείν απηό πάλσ ζην boom .
Σηελ ζπγθεθξηκέλε πεξίπησζε ην δίπνιν πξέπεη λα είλαη θνκκέλν ζε δύν κέξε
πνπ ην θάζε έλα λα έρεη κήθνο ι/4 (Σρήκα 8) .
Έλα κηθξό κεηνλέθηεκα πνπ παξνπζηάδεη ην Hairpin match είλαη όηη δεκηνπξγεί
ζπκκεηξία , πνπ ζεκαίλεη όηη γηα λα ηξνθνδνηεζεί κε κία αζύκκεηξε γξακκή κεηαθνξάο ζα
ρξεηαζζεί λα παξεκβιεζεί έλα balun .
BETA MATCH
Η κέζνδνο απηή είλαη ίδηα κε ην hairpin match , κόλν πνπ ην βξαρπθύθισκα
δελ είλαη ζηαζεξό , αιιά νιηζζαίλεη ώζηε λα κπνξνύκε λα ξπζκίδνπκε θαιιίηεξα ηα
ζηάζηκα.
CLEMENS MATCH
Απηνύ ηνπ είδνπο ε πξνζαξκνγή πξσηνπαξνπζηάζηεθε ηνλ Οθηώβξην ηνπ 1950
ζην πεξηνδηθό “ Electronics ” από ηνλ John F. Clemens W9ERN (Σρήκα 9) .
Έρεη ην πιενλέθηεκα όηη είλαη
πνιύ απιή ζηελ θαηαζθεπή , γηαηί
απνηειείηαη από ην ίδην θαιώδην πνπ είλαη
θαη ε γξακκή κεηαθνξάο , ην δίπνιν δελ
ρξεηάδεηαη λα θνπεί ζηελ κέζε θαη ην
θπξηόηεξν δελ ρξεηάδεηαη balun .
Μεηά από ηξεηο δεθαεηίεο
βειηηώζεθε , ηξνπνπνηήζεθε θαη πήξε ηελ
κνξθή ηνπ (Σρήκαηνο 10) . Θεσξείηαη
ηδαληθό γηα πξνζαξκνγή θεξαηώλ Yagi .
Οη δηαζηάζεηο ηνπ είλαη : Α = ι/2 ,
Β = 0,2ι , C = 0,039ι , D = 0,2ι+5cm .
Επεηδή ε ζσζηή πξνζαξκνγή ηεο
θεξαίαο παίδεη ζεκαληηθόηαην ξόιν ζηελ
ιεηηνπξγία ηεο , γη ’απηό ζα ζπλερίζνπκε ζην
επόκελν θαη κε άιιεο κεζόδνπο πξνζαξκνγήο.
Ντίνος – SV1GK