Current Shunt resistor Calibration

Ευθυγράμμιση αμπερομέτρου. Πολλές φορές κατά την διάρκεια ζωής ενός πολύμετρου  θα χρειασθεί είτε γιατί αλλάξαμε καλώδια των probe είτε την  ασφάλεια προστασίας ρεύματος στο όργανο να ευθυγραμμίσουμε ξανά το αμπερόμετρο του οργάνου . Στο βίντεο παρουσιάζεται μια μέθοδος ευθυγράμμισης στο σπίτι και όχι σε εξουσιοδοτούμενο εργαστήριο διαβάθμισης οργάνων. 73!!! de SV1HAG

Πως μετράμε φίλτρα LPF-BPF-HPF με SNA

Στο βίντεο που ακολουθεί θα δείτε την μέθοδο μέτρησης απόκρισης συχνότητας ενός φίλτρου και συγκεκριμένα LPF ενός πομποδέκτη. Το όργανο που θα κάνει την μέτρηση είναι  ιδιοκατασκευής και  ονομάζεται SNA (Scalar network analyzer). Κατόπιν αφού μετρηθεί η απόκριση συχνότητας  του φίλτρου και βγάλει η εφαρμογή το διάγραμμα Bode , ακολουθεί η μέτρηση παραμέτρου S11 του φίλτρου με γέφυρα επιστροφής απωλειών (RLB ) ιδιοκατασκευής directivity=  -43 dB . Με την μέτρηση S11 βρίσκουμε τον λόγο στάσιμων εισόδου - εξόδου του φίλτρου ο οποίος πρέπει να είναι 1:1 δηλ. 50 Ω  έως το πολύ 1,2:1. 73!!! de SV1HAG

Πώς να ελέγξετε την καταλληλότητα ενός μετασχηματιστή γραμμικού τροφοδοτικού

Σε αυτό το βίντεο γίνεται ένας έλεγχος καταλληλότητας ενός μετασχηματιστή για την κατασκευή ενός γραμμικού τροφοδοτικού σταθερής τάσης 13,8 V – 25A . Τα όργανα που χρησιμοποιούνται είναι α) ηλεκτρονικό φορτίο β) Wattmeter AC γ) παλμογράφος . Ο σωστός μετασχηματιστής  για την κατασκευή  ενός καλού τροφοδοτικού 13,8V-25A πρέπει να είναι σε θέση να μας δώσει στο δευτερεύων κύκλωμα του  VA = 25 Α  επί  την τάση σχεδιασμού χωρίς κυμάτωση στο συγκεκριμένο παράδειγμα του βίντεο είναι τα 17 V άρα VA=25 x 17= 425 και επειδή στις κατασκευές μας πρέπει να δίνουμε ανοχές το δευτερεύων κύκλωμα  πρέπει να είναι VA=500 . Τώρα σύμφωνα με την θεωρία οι καλοί μετασχηματιστές έχουν συνολικές απώλειες σιδήρου και χαλκού 10% αλλά είναι δύσκολο να τους βρείτε συνήθως οι περισσότεροι είναι της τάξεως 25% με άλλα λόγια όταν το πρωτεύων δεχθεί είσοδο 100VA θα δώσει στο δευτερεύων 75VA τα 25 VA θα χαθούν σε μορφή θερμότητας για αυτό όταν παραγγέλνετε σε κάποιο κατάστημα να σας φτιάξει κάποιο μετασχηματιστή θα σας ρωτήσει πόσα VA τον θέλετε για να μην την πατήσετε όπως πάρα πολλοί την έχουν πατήσει γιατί αυτοί εννοούν VA του πρωτεύοντος για να σας φανεί ότι έχουν καλές τιμές θα του πείτε τόσα VA στο δευτερεύων με αυτήν την τάση AC του δευτερευόντως. Τώρα στο βίντεο ο συγκεκριμένος μετασχηματιστής που δοκιμάζεται όταν δίνει 25 Α  το πρωτεύων δέχεται 620 VA και η κυμάτωση με πυκνωτή εξομάλυνσης 77000 uF  είναι στα 3,2 Vpp ( και έτσι έπρεπε να ήταν σύμφωνα με το μαθηματικό τύπο DV = 25/0.077 * 100 )με μέγιστη τάση τα 18,4 V και μικρότερη στα 15,2 V όπως φαίνεται στην παρακάτω φωτογραφία . Το να διπλασιάσουμε τον πυκνωτή εξομάλυνσης στα 154000uF για να έχουμε κυμάτωση 1,6Vpp ώστε το κατώτατο όριο να γίνει 18,4-1,6=16,8V δεν είναι η λύση γιατί πρώτον η αύξηση της χωρητικότητας στοιχίζει οικονομικά αλλά θα υπάρχει και επιπλέον καταπόνηση στον μετασχηματιστή και την γέφυρα ανόρθωσης από τα υψηλά ρεύματα της κάθε φόρτησης και εκφόρτωσης του πυκνωτή για να καταλάβετε τι εννοώ δείτε αυτό το βίντεο μου όπου θa δείτε με την βοήθεια του LTspice τα ρεύματα που δημιουργούνται  το βίντεο είναι εδώ

Αυτό σημαίνει ότι την στιγμή που η κυμάτωση πέρασε το κατώτατο όριο που βάλαμε στον σχεδιασμό τα οποία ήταν τα 17V ό μετασχηματιστής αυτός είναι ακατάλληλος να χρησιμοποιηθεί για τροφοδοτικό 25 Α . Τώρα μια που γνωρίζουμε ότι τα 25 Α τα έδωσε με 620VA στο πρωτεύων μπορούμε να βρούμε την απόδοση του μετασχηματιστή βρίσκοντας τον μέσο όρο (18,4 + 15,2 ) / 2 = 16,8 V  X 25 A = 420 VA   άρα (420*100) / 620 = 67,7 % πολύ μεγάλη που σημαίνει υπερθέρμανση. Κατόπιν θα δείτε στο βίντεο ότι ρυθμίζοντας κατάλληλα τους κέρσορες του παλμογράφου και με την βοήθεια του ηλεκτρονικού φορτίου αρχίζω να τραβώ σιγά σιγά  αμπέρ μέχρι να φθάσει και να ακουμπήσει η κυμάτωση το όριο των 17V . Και βρέθηκε ότι ήταν τα 16 Α με είσοδο στο πρωτεύων  VA = 414 . Κάνοντας τους υπολογισμούς τα VA του δευτερεύοντος είναι ((18,4 +17 ) / 2 )  * 16 = 283 VA

Άρα η απόδοση είναι (283 Χ 100) / 414 = 68 % και επειδή η AC του δευτερεύοντος ήταν 17 V στην πραγματικότητα είναι ένας μετασχηματιστής 400VA  πρωτεύοντος  με πολύ κακή απόδοση . Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για κατασκευή τροφοδοτικού σταθερής τάσης 13,8 V – 15 Α με σχεδιασμό 17V ορίου κυμάτωσης  και έναν ανεμιστήρα στραμμένο επάνω του λόγου κακής απόδοσης 73!  de  sv1hag

Μέθοδος μέτρησης εξασθένησης του Common Mode Current σε ένα Current Balun 1:1 ή Ugly Balun 1:1

Κατασκευή  ενός Current Balun 1:1 και επίδειξη μιας μεθόδου μέτρησης εξασθένησης του Common mode Current που γίνεται μόνο για τα  Balun 1:1 είτε είναι Current Balun 1:1 είτε είναι Voltage Balun 1:1 και όχι στα Balun μετασχηματισμού σύνθετης αντίστασης. Το βίντεο εξηγεί με λεπτομέρεια νομίζω αρκετή όλο το στάδιο κατασκευής και μέτρησης ενός   Current Balun 1:1 ή ugly balun 1:1 de sv1hag 73!

Επισκευή της μονάδας ενισχυτή ισχύος και ευθυγράμμιση του FT-450D

Ο πομποδέκτης FT-450D παρουσίασε βλάβη , τα συμπτώματα ήταν ότι δεν έβγαζε σε όλες τις μπάντες την ίδια ισχύ δηλ. είχε πρόβλημα ευθυγράμμισης . Στο βίντεο που ακολουθεί θα δείτε βήμα προς βήμα την διάγνωση και αποκατάσταση της βλάβης καθώς και την ευθυγράμμιση του FT-450D. Επίσης καθώς θα παρακολουθήσετε το βίντεο θα προσέξετε ότι αλλάζω μόνο το ελαττωματικό mosfet  και όχι και τα δύο όπως συνήθως κάνουν όλοι στις επισκευές. Το αν είναι σωστό ή λάθος αυτό θα φανεί στον έλεγχο της γραμμικότητας και όπως θα δείτε στο βίντεο του link εδώ ο έλεγχος γραμμικότητας που έγινε μετά την επισκευή πήρε ΑΡΙΣΤΑ .

Εγκατάσταση crowbar προστασίας υπέρτασης στο τροφοδοτικό GSV3000 - Diamond

Μην τροφοδοτείτε ποτέ τους πομποδέκτες σας με τροφοδοτικά τα οποία δεν έχουν προστασία υπέρτασης . Το 99% των εργοστασιακών γραμμικών τροφοδοτικών  στερούνται της προστασίας υπέρτασης τις μόνες προστασίες που διαθέτουν είναι του ορίου ρεύματος και βραχυκυκλώματος αυτές οι προστασίες δεν είναι ικανές όταν θα συμβεί το μοιραίο π.χ. βραχυκύκλωμα σε κάποιο τρανζίστορ να μην καταστραφεί ο πομποδέκτης σας. Στο βίντεο που ακολουθεί  θα δείτε την εγκατάσταση στο τροφοδοτικό GSV3000-Diamond του crowbar με το ειδικό ολοκληρωμένο MC3423.

Testing the linearity of SSB transmitters using Two - Tone generator.

Στο βίντεο που ακολουθεί παρουσιάζω αναλυτικά πως γίνεται ο έλεγχος γραμμικότητας  ενός πομπού SSB με την μέθοδο των 2 τόνων , καθώς και την μαθηματική ανάλυση της μεθόδου αυτής και την μέτρηση IMD (παραμόρφωση ενδοδιαμόρφωσης) προϊόντων 3 τάξης .

Έλεγχος της ποιότητας ενός τεχνητού φορτίου 50Ω (dummy Load)

Αυτό που ελέγχουμε σε ένα τεχνητό φορτίο εκτός της ισχύος που μπορεί να αντέξει είναι να παρουσιάζει την ιδιότητα ενός καθαρού ωμικού φορτίου σε όλο το εύρος συχνοτήτων που θα το χρησιμοποιήσουμε. Και τι εννοώ με τον όρο καθαρό ωμικό φορτίο , όλοι γνωρίζουμε ότι όταν ένα κύκλωμα διατρέχεται από εναλλασσόμενο ρεύμα υπάρχει  αντίσταση (R)  μαζί με την αυτεπαγωγή(L) ή και χωρητικότητα(C)  τα δύο αυτά στοιχεία αυτεπαγωγή και χωρητικότητα τα ονομάζουμε αντίδραση έχουν αντίθετα πρόσημα (-) χωρητικότητα και (+) αυτεπαγωγή και αποτελούν μέρος αυτό που λέμε εμπέδηση  ή σύνθετη αντίσταση η οποία συμβολίζεται με το γράμμα Ζ και ισούται Ζ= R + (±) J  ή Ζ = R + X  όπου R = καθαρή ωμική αντίσταση και J ή X = ολική αντίδραση.
Τον έλεγχο αυτό δηλ. αν το τεχνητό φορτίο μας παρουσιάζει σε όλο το εύρος των συχνοτήτων που θέλουμε να το χρησιμοποιήσουμε σύνθετη αντίσταση Ζ = 50 Ω   +  0 Ω  μπορούμε να το κάνουμε με δύο όργανα που οι περισσότεροι ραδιοερασιτέχνες διαθέτουν αυτά είναι το antenna analyzer και ο παλμογράφος . Όσοι έχετε αξιόπιστο αναλυτή κεραιών τοποθετείται το τεχνητό φορτίο στην είσοδο του αναλυτή και αλλάζοντας την συχνότητα π.χ. από 1,8MHz - 30 MHz παρατηρείτε στην οθόνη του οργάνου να είναι σε όλο το εύρος συχνοτήτων το R = 50 και το X = 0. Δείτε το παρακάτω βίντεο από ένα πρότυπο antenna analyzer  που είχα κατασκευάσει πριν κάποια χρόνια το βίντεο αυτό το είχα ανεβάσει στον λογαριασμό μου στο Facebook.

 Η άλλη μέθοδος είναι με τον παλμογράφο δείτε το παρακάτω βίντεο για να καταλάβετε πως γίνεται.



Θα χρειασθούμε για να ελέγξουμε το τεχνητό φορτίο έναν α) παλμογράφο με δύο κανάλια   με εύρος συχνότητας μεγαλύτερο ή ίσο με το εύρος συχνοτήτων που θα χρησιμοποιήσουμε το τεχνητό φορτίο

β) μια γεννήτρια συχνοτήτων που να καλύπτει  τις συχνότητες  τους εύρους συχνοτήτων που θα χρησιμοποιήσουμε το τεχνητό φορτίο

γ) μια γέφυρα winston το πιο απλό και αξιόπιστο κύκλωμα αποτελείτε από τρεις αντιστάσεις των 50 Ω και η τέταρτη αντίσταση είναι το τεχνητό φορτίο. Αν τώρα το τεχνητό φορτίο είναι 50 Ω και η διαφορά φάσεως μεταξύ των δύο κόμβων Α & Β ισούται με το μηδέν τότε οι δύο τάσεις στους κόμβους Α & Β θα είναι ίσες και τότε λέμε  ότι η γέφυρα ισορροπεί και ότι το φορτίο είναι ένα καθαρό ωμικό φορτίο των 50Ω και αυτή η παραπάνω σχέση δηλ. ίσες τάσεις στους κόμβους Α & Β και διαφορά φάσεως ίσον 0 αν συμβαίνει σε όλο το εύρος συχνοτήτων που θα χρησιμοποιήσουμε το τεχνητό φορτίο π.χ. 0-30MHz τότε έχουμε να κάνουμε με ένα αξιόπιστο τεχνητό φορτίο των 50Ω

  

Test LPF using function FFT of oscilloscope

Το βίντεο αυτό σας δείχνει το έλεγχο ενός LPF που κατασκευάσατε ή αγοράσατε με την βοήθεια του ψηφιακού παλμογράφου σε λειτουργία FFT ( ανάλυση Fourier - fast Fourier transform). Πραγματικά όσοι  ραδιοερασιτέχνες διαθέτουν ψηφιακούς παλμογράφους έχουν ένα καλό τρόπο και αξιόπιστο για να ελέγξουν τα LPF τους.

73 de sv1hag

AD9850 DDS Signal generator from 1 Hz to 40 Mhz

Το project αυτό είναι μια γεννήτρια συχνοτήτων DDS από 1 Hz έως 40 Mhz , χρησιμοποιώ το γνωστό module  AD9850 από Κίνα  το οποίο διαθέτει επάνω στην πλακέτα το AD9850 της Analog Divices. Ο έλεγχος του module γίνεται με τον μικροελεγκτή PIC 16F876A η σύνδεση είναι παράλληλη. Στο βίντεο που ακολουθεί σχολιάζω τι παρατήρησα στο module AD9850.

Οι πλακέτες του project :

Τ

Το κουτί το κατασκεύασα από PCB διπλής όψης

73 de sv1hag

Το μυστικό των λ/2 κεραιών τροφοδοτούμενες στην άκρη ή αλλιώς όπως τις λένε End fed half wave (EFHW)

Σε αυτό το άρθρο μου θα προσπαθήσω να σας εξηγήσω γιατί όσοι έχουν δουλέψει λ/2 κεραίες τροφοδοτούμενες στην άκρη τις έχουν λατρέψει , σε αυτήν την κατηγορία ανήκω και εγώ τα τελευταία 5 χρόνια εκπέμπω μόνο  με κεραίες EFHW  σε όλες τις μπάντες με ισχύ πομπού 100 Watts .

Τα πλεονεκτήματα της κεραίας αυτής έναντι π.χ. ενός δίπολου ή μια κάθετης είναι η εξασφαλισμένη απόδοση κοντά στο  90%  και πάνω όσο και αδέξιος να είναι ο κατασκευαστής της. Άλλο πλεονέκτημα είναι η εύκολη τοποθέτηση της ακόμα και στο μπαλκόνι μας με ένα ψαροκάλαμο  δεν χρειάζεται αντίβαρο λόγου υψηλής αντίστασης στο σημείο τροφοδότησης και γενικά είναι η καταλληλότερη κεραία για όσους δεν έχουν χώρο π.χ. μεγάλα αστικά κέντρα σε αυτήν την κατηγορία ανήκω και εγώ.

 Τώρα ας εξηγήσω γιατί η απόδοση της είναι εξασφαλισμένη από 90% και πάνω με ένα απλό παράδειγμα που πιστεύω ότι και ο πιο αρχάριος ραδιοερασιτέχνης θα το καταλάβει.

Ας υποθέσουμε ότι έχουμε μια κεραία κάθετη μήκους λ/4 για την συχνότητα των 14 MHz  το μήκος του μαστιγίου είναι 5,2 μέτρα το οποίο έχουμε τοποθετήσει κάθετα πάνω στο έδαφος  επίσης έχουμε μπήξει μέσα στο έδαφος που  δεν είναι και πολύ αγώγιμο μια ράβδο χαλκού για γείωση , έχουμε συνδέσει την ψίχα του ομοαξονικού μας με το μαστίγιο και το πλεντάζ με την γείωση . Η αντίσταση ακτινοβολίας της κεραίας λόγου ότι είναι κάθετη δεν ξεπερνάει τα  35Ω και ας υποθέσουμε ότι μετρήσαμε και βρήκαμε ότι η αντίσταση του εδάφους είναι 265 Ω μεγάλη αλλά υπόθεση κάνουμε για να είναι πιο έντονες οι διαφορές . Σε αυτό το σημείο πρέπει να εξηγήσω τι εννοούμε με τον όρο αντίσταση ακτινοβολίας της κεραίας . Σύμφωνα με την θεωρία η αντίσταση ακτινοβολίας  μιας κεραίας είναι το πηλίκο της διαίρεσης της ακτινοβολημένης ισχύος δια του τετραγώνου της εντάσεως που επικρατεί στο σημείο μέτρησης με άλλα λόγια πιάσε το αυγό και κουρευτώ άντε να έχεις όργανα να μετρήσεις την ακτινοβολία και να βρεις και το ρεύμα(…). Για αυτό εμείς οι ραδιοερασιτέχνες που είμαστε πρακτικοί άνθρωποι χρησιμοποιούμε ένα όργανο που ονομάζετε  antenna analyzer . Το όργανο αυτό όταν το τοποθετήσουμε επάνω στην κεραία θα μας εμφανίσει την σύνθετη αντίσταση της κεραίας με το γράμμα (Ζ) η οποία αποτελείτε από το πραγματικό μέρος της αντίστασης και συμβολίζεται με το γράμμα (R)  και το φανταστικό τμήμα της αντίστασης που συμβολίζεται με το γράμμα (J) ή (X) την αντίδραση η οποία άλλοτε είναι επαγωγική και έχει πρόσημο (+) και άλλοτε χωρητική και έχει πρόσημο (-) . Και οι τρεις αυτές αντιστάσεις Z – R – X τις μετρούμε σε Ω . Η αντίδραση (J or X) είτε είναι επαγωγική είτε χωρητική δεν παίζει κανένα ρόλο στην ακτινοβολία της κεραίας διότι είναι άεργες αντιστάσεις  δεν καταναλώνουν ενέργεια υπό μορφής   θερμότητας το μόνο που κάνουν και το κάνουν πολύ καλά  είναι να επιστρέφουν ενέργεια στον πομποδέκτη λόγου αλλαγής φάσης ή το συνημίτονο  που το έχουν συνηθίσει μερικοί. Αλλά και κατά τον συντονισμό με το ATU το Χ θα γίνει μηδέν(0) . Άρα με αυτό που θα ασχοληθούμε είναι το πραγματικό μέρος της σύνθετης αντίστασης που συμβολίζεται με το ( R ) αυτό ισούται με την αντίσταση ακτινοβολίας συν (+) την αντίσταση των απωλειών R = radiation resistance  + loss resistance  .

Άρα στο συγκεκριμένο παράδειγμα με την κάθετη των 14 MHz η οποία αποτελείται από σύρμα χάλκινο 1,5 χιλιοστών  και δεν έχει πηνία οι απώλειες είναι μηδαμινές άρα η αντίσταση (R) που μας έδειξε το antenna analyzer θα ταυτίζεται με την αντίσταση ακτινοβολίας .

Αφού εξήγησα όσο απλά μπορούσα την αντίσταση ακτινοβολίας ας συνεχίσω την ανάλυση του παραδείγματος μας . Έχουμε αντίσταση εδάφους 265 Ω και αντίσταση ακτινοβολίας 35Ω αυτές οι δύο αντιστάσεις για την RF είναι συνδεδεμένες εν σειρά άρα η συνολική αντίσταση 265 Ω + 35 Ω = 300 Ω γνωρίζοντας την συνολική αντίσταση και την ισχύ που εφαρμόζει ο πομποδέκτης στην κεραία μπορούμε να βρούμε το ρεύμα από το νόμο του Ωμ Ι= √ P/R . Για να έχουμε επί τις εκατό την απόδοση θα υποθέσουμε ότι ο πομποδέκτης μας κάνει εκπομπή 100Watts . Έχοντας υπόψη μας ότι όταν έχουμε δύο αντιστάσεις εν σειρά συνδεδεμένες αυτές διαρρέονται από το ίδιο ρεύμα τότε λύνοντας τον νόμο του Ωμ έχουμε Ι=√ 100 W / 300 Ω = 0,577 Α . Τώρα προσέξτε την επόμενη ανάλυση γνωρίζοντας την ένταση (Α) και τις δύο αντιστάσεις μπορούμε πάλι με τον νόμο του Ωμ να δούμε τι ισχύ θα καταναλώσει η κάθε αντίσταση αφού και τις δύο τις διατρέχει το ίδιο ρεύμα μια που είναι συνδεδεμένες εν σειρά  . Ο τύπος του Ωμ είναι P = I²  * R  άρα η ισχύ που θα καταναλωθεί στην αντίσταση εδάφους ισούται 0,577^2 * 265 = 0,31 * 265 = 82,15 Watts  και η ισχύ που θα καταναλωθεί στην αντίσταση ακτινοβολίας - κεραία μας θα είναι 0,577^2 * 35 = 0,31 * 35 = 10,85 Watts άρα στην κεραία θα πάνε περίπου 11 Watts και στο έδαφος 82 Watts τα οποία θα χαθούν μέσα στο έδαφος συμπέρασμα η απόδοση της κεραίας είναι 11% πολύ τραγικό αποτέλεσμα . Ύστερα από αυτό το τραγικό αποτέλεσμα του 11% κάτι πρέπει να κάνουμε για να αυξήσουμε την απόδοση της κεραίας μας  υπάρχει τρόπος ; ΝΑΙ υπάρχει τρόπος και όχι ένας αλλά δύο τρόποι . Ο ένας είναι να ελαττώσουμε την αντίσταση εδάφους που είναι απώλειες και ο άλλος τρόπος είναι να αυξήσουμε την αντίσταση ακτινοβολίας της κεραίας μας .

Ας ασχοληθούμε πρώτα με την ελάττωση της αντίστασης εδάφους πως γίνεται η ελάττωση και μέχρι πόσα Ωμ  μας συμφέρει να ελαττώσουμε την αντίσταση εδάφους.

Στο πρώτο ερώτημα το πώς δηλ. η απάντηση είναι τοποθετώντας αντίβαρα λ/4 πόσα αντίβαρα 4-8-16-120 είναι άλλη υπόθεση . Στην δεύτερη ερώτηση  πόσα Ωμ πρέπει να την κατεβάσουμε αυτό είναι εύκολο αφού ο πομποδέκτης έχει αντίσταση 50Ω και η γραμμή μεταφοράς 50Ω άρα και το φορτίο δηλ. η κεραία πρέπει να έχει 50 Ω για να είναι 50 Ω πρέπει η αντίσταση εδάφους να είναι 50Ω μείον την αντίσταση ακτινοβολίας  50Ω – 35Ω = 15 Ω έτσι τώρα το σύστημα μας έχει την σωστή προσαρμογή 50 Ω η κεραία 50 Ω η γραμμή μεταφοράς και 50Ω ο πομποδέκτης ιδανική κατάσταση για λόγο στάσιμων 1:1 . Ας δούμε τώρα πάλι με την ελάττωση της αντίστασης εδάφους στα 15Ω την απόδοση της κεραίας μας . Βρίσκουμε το ρεύμα όπως παραπάνω Ι = √ 100 / 50 = 1,4142 Α  άρα η ισχύς που θα καταναλωθεί στην αντίσταση εδάφους θα είναι Ρ = 1,4142^2 * 15 = 30 Watts τα οποία θα χαθούν και στη κεραία θα καταναλωθούν τα οποία λόγου μηδαμινών απωλειών θα ακτινοβοληθούν Ρ = 1,4142^2 * 35 = 70 Watts . Συμπέρασμα με την μέθοδο ελάττωσης της αντίστασης εδάφους προσθέτοντας αντίβαρα (Radials) καταφέραμε ως μέγιστη απόδοση  της κάθετης κεραίας  να φθάσει στο 70% παραπάνω δεν μπορεί να πάει.

Ο δεύτερος τρόπος  για την αύξηση της απόδοσης της κάθετης κεραίας των 14MHz  θα σας αφήσει άφωνους για αυτό πιστεύω να λατρέψετε και εσείς τις κεραίες EFHW .

Πως γίνεται η αύξηση της αντίστασης ακτινοβολίας ; Ωραίο ερώτημα η απάντηση δεν είναι να υψώσουμε την κεραία  γιατί και με αυτό θα έχουμε κάποια αύξηση της αντίστασης ακτινοβολίας αλλά όχι με θεαματικές επιδώσεις ο καλύτερος τρόπος είναι η κεραία EFHW που σημαίνει στα Ελληνικά κεραία μισού κύματος τροφοδοτούμενη στην άκρη και το εξηγώ παρακάτω.

Αφαιρούμε το κάθετο μαστίγιο των 5,2 μέτρων και το αντικαθιστούμε με ένα μαστίγιο 10,45 μέτρων διπλάσιο από το πρώτο . Το ομοαξονικό το συνδέουμε όπως και στο λ/4 μαστίγιο την ψίχα στην βάση του μαστιγίου και το μπλεντάζ στην γείωση η οποία δεν έχει αλλάξει είναι 265Ω η αντίσταση όμως της ακτινοβολίας του κάθετου λ/2 τροφοδοτούμενο στην άκρη έχει  R= 3189 Ω σύμφωνα με την εφαρμογή για τις κεραίες  EFHW  .

Τώρα ας βρούμε το ρεύμα με τον νόμο του Ωμ η συνολική αντίσταση είναι 3189 + 265 =  3454 Ω κάνουμε πάλι εκπομπή με 100 Watts και σύμφωνα με τον μαθηματικό τύπο του Ωμ έχουμε Ι = √ 100 / 3454 = √ 0,028 = 0,170   Α .  Για να δούμε τώρα οι αντιστάσεις τι ισχύ καταναλώνουν . Η ισχύς στην αντίσταση εδάφους είναι Ρ = 0,170^2 * 265 = 7,65 Watts . Η ισχύ που καταναλώνεται στην αντίσταση ακτινοβολίας δηλ στην κεραία μας είναι Ρ = 0,170^2 * 3189 = 92 Watts  .

 Συμπέρασμα αποτελεσμάτων , στην κεραία EFHW καταναλώνονται  92 Watts τα οποία λόγου ότι η αντίσταση απωλειών είναι μικρή δεν υπάρχουν πηνία αυτά και θα ακτινοβοληθούν  δηλ η απόδοση της κεραίας είναι 92 %  με αντίσταση εδάφους 265 Ω ενώ της κάθετης λ/4 ήταν μόνο 11% με αντίσταση εδάφους 265 Ω και ύστερα από την μείωση της  τοποθετώντας αντίβαρα πήραμε την μέγιστη απόδοση που είναι 70% . Τώρα αν θέλουμε το 92% να το κάνουμε 98% - 100% απόδοση μπορούμε να μειώσουμε την αντίσταση εδάφους . Αλλά ας υποθέσουμε ότι δεν μειώνουμε την αντίσταση εδάφους που είναι 265 Ω (υπερβολικά μεγάλη) σε 20 – 2 Ω και αφήνουμε την απόδοση στο 92% . Τώρα σε αυτό το 92%  της  EFHW  και στο 70% απόδοση που έχει το λ/4 σε αντίσταση εδάφους και απωλειών 15Ω άδικη η σύγκριση εις βάρος της EFHW γιατί με μια τέτοια αντίσταση απωλειών εδάφους 265Ω  έχουμε 11% απόδοση και όχι 70% στην λ/4  θα δείτε ότι η EFHW πάλι είναι πάνω. Ποιες απώλειες δεν υπολογίσαμε στην παραπάνω ανάλυση ; Αυτές οι απώλειες είναι οι απώλειες της γραμμής μεταφοράς και του ATU τις οποίες  πρέπει να τις  αφαιρέσουμε  . Ας κάνουμε την υπόθεση ότι έχουμε τοποθετήσει στην τροφοδοσία της κεραίας  EFHW  ένα συντονιστικό τύπου L δικτυώματος low bass βέβαια σε αυτές τις κεραίες χρησιμοποιούμε παράλληλο δικτύωμα αλλά επειδή δεν υπάρχει πρόγραμμα προσομοιωτής  για παράλληλο δικτύωμα (η εφαρμογή  για τις κεραίες EFHW δεν εμφανίζει αναλυτικά τις απώλειες του ATU αλλά τις αφαιρεί για να βγάλει την συνολική απόδοση της κεραίας) αναγκαστικά θα χρησιμοποιήσουμε  L – network αλλά όπως θα δείτε δεν υπάρχει διαφορά γιατί και στις δύο εφαρμογές  είτε παράλληλο είτε L-network   κατά τύχη συμπίπτουν περίπου  η αυτεπαγωγή του πηνίου  4,29μΗ παράλληλο  και 4,58μΗ L –network και χωρητικότητα του πυκνωτή    30pF παράλληλο  και 27.8 pF L-network . Γραμμή μεταφοράς που θα χρησιμοποιήσουμε ένα RG -58  των 50Ω μήκους  λ/2 δηλαδή 10 μέτρα φυσικό μήκος επί το VF = 0.66  άρα ηλεκτρικό μήκος 10 * 0,66 = 6,6 μέτρα  αυτό το μήκος το επέλεξα επίτηδες γιατί οι γραμμές μεταφοράς οι οποίες έχουν ηλεκτρικό μήκος λ/2 ή περιττό αριθμό λ/2 της συχνότητας παρουσιάζουν την ιδιότητα ότι αντίσταση που έχουν στην μία άκρη τους την ίδια έχουν και στην άλλη άκρη . Και επειδή το ATU είναι συνδεδεμένο με την κεραία και ακολουθεί το RG-58 δεν συνδέουμε τώρα το RG-58 απευθείας στην κεραία  αλλά το ATU για να μην έχουμε επιπλέον απώλειες στην γραμμή μεταφοράς αλλά μόνο τις απώλειες που δίνουν οι πίνακες για το RG-58  άρα και στις δύο άκρες του RG-58 θα έχουμε 50Ω αφού η είσοδος του ATU είναι 50 Ω και η έξοδος του πομποδέκτη 50Ω, οι απώλειες σύμφωνα με τους πίνακες  για την συχνότητα των 14 MHz  και για μήκος 6,6 μέτρα είναι περίπου 6 Watts αυτές οι απώλειες ισχύουν και για τις δύο κεραίες και για την EFHW και την λ/4. Πάμε να δούμε τις απώλειες του ATU για την λ/4 ούτε καν χρειάζεται ATU γιατί έχουμε αντίσταση 50Ω αλλά και να βάλουμε ATU  πάλι

 θα δείτε στον προσομοιωτή με Q πηνίου 610 και Q πυκνωτή 1000 οι απώλειες είναι μηδενικές .

Τώρα ας δούμε τι απώλειες έβγαλε ο προσομοιωτής για το ATU  στην EFHW

Απώλειες στο ATU 2 watts .

Άρα  για αντίσταση εδάφους – απώλειες 265Ω η EFHW έχει απόδοση = 92 Watts -2 watts  στο ATU  -  6 watts στο RG-58 = 84 % .

Για την λ/4 απόδοση = 70 watts – 0 watts στο ATU – 6 watts στο RG-58 = 64%  . Βλέπετε και εσείς ότι ακόμα και με απώλειες εδάφους 265 Ω η EFHW έχει 20% πάνω από την λ/4 . Με αντίσταση εδάφους – απώλειες 15Ω όσο και το λ/4 η απόδοση της κεραίας EFHW είναι 97,7% όπως βλέπετε από την παρακάτω εφαρμογή το 97,7% είναι υπολογισμένες και οι απώλειες του παράλληλου δικτυώματος μείον τα 6 watts του RG-58 έχουμε απόδοση 97,7 – 6 = 91,7 watts

Άρα καταλάβατε από την παραπάνω ανάλυση το μυστικό γιατί παίζουν καλά οι κεραίες EFHW . Τώρα κάποιος  μπορεί να πει καλά τα λες sv1hag για τις κεραίες EFHW αλλά είναι πολύ δύσκολο να στήσεις ένα κάθετο 10 μέτρων από τι ένα κάθετο 5 μέτρων και αν πούμε για τις συχνότητες των 7 MHz ή 3,5 MHz ή 1,8 ΜΗz  εκεί τα πράγματα δυσκολεύουν πολύ περισσότερο πώς να στηρίξεις κάθετο ένα μαστίγιο μήκους αντίστοιχα 20 μέτρων , 40 μέτρων , 80 μέτρων . Όντως εύλογη είναι η παρατήρηση αν κάποιος την έκανε η απάντηση είναι ότι η κεραία EFHW είναι εξίσου αποδοτική και αν την κάνεις σε σχήμα ( Γ )  στην παρακάτω φωτογραφία όρισα το κάθετο τμήμα 5 μέτρα και το οριζόντιο 5,45 και ο προσομοιωτής έβγαλε τα αποτελέσματα.

Το πρώτο που βλέπουμε ως προς την απόδοση είναι 91,2 % με αντίσταση εδάφους – απώλειες 265 Ω μείον τις απώλειες του παράλληλου δικτυώματος που σου φτιάχνει αυτόματα η εφαρμογή για την προσαρμογή της κεραίας . Επίσης παρατηρούμε ακόμα ένα πλεονέκτημα του σχήματος ( Γ )  ότι αυξήθηκε η αντίσταση ακτινοβολίας από 3189 Ω που ήταν όταν ήταν κάθετο σε 4259 Ω . Τελικά βλέπετε ότι οι κεραίες EFHW δεν πέφτουν κάτω από 90% σε απόδοση.

   Αλλά όλα τα καλά αναφέρω αυτής της κεραίας και δεν είναι δίκαιο πρέπει να αναφέρω και τα μειονεκτήματα της ,  το σοβαρότερο μειονέκτημα της είναι η υπέρταση στο σημείο τροφοδοσίας το οποίο τις καθιστά και επικίνδυνες στην πρόκληση ζημιών στον εξοπλισμό σας . Σε επόμενο άρθρο μου θα σας περιγράψω τι συντονιστικό να χρησιμοποιήσετε και πώς να βρίσκεται το ιδανικό Q του συντονιστικού σας γιατί και αυτό παίζει ρόλο στην απόδοση . Όσοι δεν έχετε παίξει με κεραίες   EFHW υπάρχουν πολλά σχέδια ATU άλλα με επαγωγικά πηνία άλλα με πηνίο και λήψη και άλλα με toroid  iron  ή Ferrite βέβαια τα περισσότερα δεν είναι σχεδιασμένα για μεγάλη ισχύ για αυτό ότι ATU και να χρησιμοποιήσετε σας συμβουλεύω να μην χρησιμοποιήσετε ισχύ πάνω από 25 watts μέχρι να εξοικειωθείτε με τις κεραίες αυτές γιατί οποιοδήποτε λάθος δεν το συγχωρούν κάποια ζημιά θα πάθετε. 

73 de SV1HAG

Digital Remote Control Antenna Rotation

Δείτε στο βίντεο  την μετατροπή του αναλογικού σε ψηφιακό έλεγχο  του ρότορα  κεραίας .