top
logo


Antennakábel rádióamatőröknek gazdaságosan

Ha az ember sok energiát és időt és esetleg pénzt fektetett egy jó antenna elkészítésébe akkor nem mindegy, hogy az értékes elektromágneses energiából mennyi veszik el az antennáig vezető kábelen. Vizsgálódásaim során alkalmaztam egy lehetséges megoldást a hatékonyság növelésére.

Manapság a rádió adóvevők antennacsatlakozója nagyjából 50 ohmos impedanciával terhelendő a rádió védelme érdekében, és a hatékonyság miatt is. Ez indokolja, hogy a rádióamatőrök 50 ohmos impedanciájú kábeleket használnak (pl. RG58, RG213...stb.). Csillagászati áron kaphatók az ilyen kábelek, ha kicsi a veszteségük és a megfelelő teljesítményt is bírják.

Más a helyzet például a kábeltelevíziós hálózat  (CATV) esetén. Ott a kábelek 75 ohmosak (pl. RG6U), ideálisan kis veszteségűek és sokkal olcsóbbak.

Ha csak rövid antennakábel kell a rádió és az antenna közé, akkor nem vészes a drágább, jó minőségű 50 ohmos kábelt sem beszerezni. De ha a telket, az udvart átszelő 20-30 méteres vagy akár hosszabb kábel kell, akkor egyáltalán nem mindegy, hogy mennyibe kerül az alacsony veszteség.

Van viszont lehetőség, hogy az antennát 75 ohmos kábellel vezessük el a rádióig.  Egy megoldás lehet  ha a 75 ohmos (hosszú) és az 50 ohmos (rövidebb) kábelszakasz közé impedancia transzformátort iktatunk.

Alacsonyabb frekvenciákon (80-100MHz-ig) használhatók hagyományos nagyfrekvenciás transzformátorok ferrit gyűrűs vagy légmagos kivitelben. Az előbbinek kisebb a vesztesége, az utóbbi viszont helyes tervezés esetén nagyobb teljesítményeket is könnyedén átvisz. A méretezés könnyű. A menetszámok arányának négyzete az impedancia transzformáció aránya. Az árnyékolásokat a primer és szekunder közt viszont össze kell kötni egymással, mert az aszimmetria felborul és a vezetékek árnyékoló harisnyái sugározni kezdenek (meg az SWR is elromlik). Erről rengeteg írás található, nem is időzök tovább ezzel.

De mi van a magasabb frekvenciákkal? Van lehetőség? (ARRL Antenna Handbook 21. kiadás 26. fejezet, Series-Section Transformers)

Igen, van. Létezik egy úgynevezett Twelfth-Wave transzformátor aminek sematikus rajza az alábbi ábrán látható.

Impedancia transzformátor

Az ábrán két különböző fajta koaxiális kábel alkotta láncolat látható. A bal szélső a rövidebb, ami a vevő felé megy. A jobb szélső a hosszú, ami az antenna felé megy.

A két kábelszakasz közt lévő másik két kábeldarab-toldalék végzi el az impedancia transzformációt.

Az illesztő transzformátor mindkét kábelszakasza a hullámhosszhoz mérten (ami 360°-nak felel meg) és a sebességfaktort (rövidülési tényezőt)  figyelembe véve 29,34° hosszú. Magyarán, a hullámhossz úgy aránylik a kívánatos illesztő kábelszakaszhoz, mint a 360 aránylik a 29,34-hez.

Kicsit egyszerűbben:

L=2445*s/f

ahol L az illesztő kábelszakasz hossza (centiméter), s a sebességfaktor (kábelfüggő) és f az alkalmazandó frekvencia (MHz). Külön van egy 50 ohmos és egy 75 ohmos illesztő kábelszakasz, tehát két számítást kell elvégezni.

Példa: 433MHz a használandó frekvencia, RG-58U és RG-6U a kábelek, melyek sebességfaktora 0,656 és 0,75

A képletet alkalmazva a két hossz 2445*0,656/433=3,7cm és 2445*0,75/433=4,2cm.

Ez a transzformátor könnyen méretezhető az általam készített, a cikk alján letölthető kalkulátorral is.

Ennek a megoldásnak több előnye is van:

  • olcsó
  • könnyen tervezhető és elkészíthető
  • gazdaságosan vesz részt a jeltovábbításban (nem úgy mint pl. a Choke balun, ami a veszteséget növeli, de a hasznos kábelhossznak nem része)
  • Alacsonyabb frekvenciákra is alkalmazható (pl. 80m-en és ott az illesztő még inkább hatékony része a tápvonalnak).
  • átfogja azt a teljes sávot amire méretezik

Már csak egy probléma van a 75 ohmos TV-kábelek többségével. Az, hogy az árnyékoló harisnya acélszálakból áll és nem forrasztható. De ez is viszonylag egyszerűen orvosolható. Én nyákba forrasztható sorkapcsot használtam fel. Az 50 ohmos kábelt ráforrasztottam, és a 75 ohmos kábelt csavarral rögzítettem beléjük. Arra kell ügyelni, hogy az árnyékolások folytonosan legyenek összekötve (ne legyen keresztbe kötve sehol)!

A megoldás nem túl szép, de használható. Ügyelni kell a jó nedvesség elleni szigetelésről pl. zsugorcsővel (és arra szigetelőszalaggal) ha az indokolt!

Az első tesztek az alábbi biztató eredményeket adták.

Az illesztőt az UHF amatőr sávra méreteztem és készítettem el, mert ehhez kevés anyag kell. Az illesztőtranszformátor a fenti példában szereplő kábelhosszakkal épült meg. A teszteléshez használt antenna egy 12dBi-s Logper típusú széles sávú TV-antenna 75 ohmos talpponti impedanciával.

Az antenna levezető kábel 4,2méter hosszú RG-6U fajta, melynek az antennával átellenes végére került az illesztő transzformátor. Az illesztő tovább folytatódott egy 50 ohmos 15 centis kábeldarabbal, melynek végére BNC-dugót krimpeltem. Ez csatlakozott a Wouxun KG-UVD1 rádióra. A rádió 4 wattal adott.

Először SWR-mérőt iktattam be, ami 1,3-at mutatott. Megnyugodtam.

A további teszteket HA5FTL, Tamás barátommal végeztük, aki J-pole antennával volt. Az összeköttetés körülbelül S6-tal folyamatosan fenntartható volt. Ugyanezt az összeköttetést ugyanazokkal a helyszínekkel a Moxon és J-Pole antennákkal egyáltalán nem tudtuk létrehozni a mostoha terjedési viszonyok miatt.

A módszer tehát jól vizsgázott.

Megjegyzés:

E cikk megírása után mondott el nekem HA5NVG, Attila egy másik remek módszert az eltérő impedanciájú kábelek illesztésére, amit a Logper antennát bemutató cikkem végén ismertetek is. Itt nem írom le ismét.

Attachments:
Download this file (75to50transformer.xls)75to50transformer.xls[75-50 ohmos mpedancia transzformátor számoló]0 Kb
Módosítás dátuma: 2012. február 28. kedd, 09:24
 

bottom
top

Olvasóink

Oldalainkat 15 vendég böngészi

A legújabbak

A legnépszerűbbek


bottom