Menu

8. Tápvonalak csatlakoztatása adók végfokozatához

 

Ahhoz, hogy az adó végfokozatából a rendelkezésre álló teljesítményt a tápvonalon át az antenna felé maximális hatásfokkal ki tudjuk csatolni, két alapvető követelményt kell kielégítenünk.

a) A fogyasztó (antenna) a generátort (az adó  kicsatolóköre) csak mint egy kapacitív és induktív  reaktancia nélküli, tisztán rezisztencia terhelje.

b) A fogyasztó bemeneti impedanciáját a generátor kimeneti impedanciájához kell illeszteni.

Az első feltétel teljesítve van akkor, ha a sugárzó (fogyasztó) rezonanciafrekvenciája és az adó vég fokozatának rezonanciafrekvenciája megegyezik. Minthogy a legtöbb esetben a tulajdonképpeni sugárzó és a generátor közé egy energiatovábbító vezetéket (tápvonalat) szokás elhelyezni, ezt úgy kell kialakítani, hogy a generátor és a fogyasztó közötti rezonanciaviszonyokat ne zavarja meg.

Ez a követelmény akkor tekinthető teljesítettnek, ha egy hangolt tápvonal adó felőli végén áram maximum (áramcsatolás), illetve feszültségmaximum (feszültségcsatolás) található, ami arra utal, hogy a tápvonal és az antenna, mint egyetlen egység rezonanciában van. Az illesztett tápvonal akkor elégíti ki a fenti feltételt, ha állóhullámok nem lépnek fel rajta.

A szokásos kivitelű adóvégfokozatok kimeneti ellenállása hány kΩ nagyságrendű, míg a hangolt tápvonalak ellenállása feszültségcsatolás esetében nagy, áramcsatolás esetében kicsiny. Ezzel szemben az amatőr-gyakorlatban használatos hangolatlan tápvonalak hullámellenállása 50...600Ω között van. A tápvonalak antenna-talpponti illesztését az 5. fejezetben már ismertettük. További fejtegetéseink során feltételezhetjük, hogy a fogyasztó (antenna) az adóvégfokozat kimeneti körét az a) pontbeli követelménynek megfelelően rezisztíven terheli. Feladatunk tehát ezt az ellenállást a generátor kimeneti ellenállásakor helyesen illeszteni; ez a feladat lényegében hasonlatos ahhoz, amikor a hangszórót vagy fejhallgatót (fogyasztó) kell illeszteni egy hangerősítő (generátor) kimenetéhez.

Az ilyen impedanciaillesztés legegyszerűbb esetét mutatja a 8.1. ábra; azonban rögtön hozzá kell tenni, hogy ez a megoldás a gyakorlatban nem javasolható és csupán elvi fejtegetéseink szemléltetésére szolgál.

 

8.1. ábra. Az antennakicsatolás egyszerű módozatai:

(a) a fogyasztó nagy ellenállású (feszültségcsatolásos antenna);

(b) a fogyasztó kis ellenállású (áramcsatolásos antenna)

 

Ahhoz, hogy egy végerősítőcsőből maximális teljesítményt lehessen kicsatolni, egy meghatározott ZR impedanciával kell terhelni. Az optimális terhelőimpedancia a cső adatlapján szerepel vagy - ennek híján - az üzemi anódfeszültség Ua és az anódáram Ia viszonyából számítható. Az amatőr-gyakorlatban leginkább használatos C üzem módnál a terhelőimpedancia kielégítő pontosságú számítása az alábbi összefüggéssel végezhető el:

 

és

 

Ha egy ZR kimeneti impedanciájú végfokozathoz ZE terhelőimpedanciát akarunk illeszteni, akkor a szükséges áttételi viszony az alábbi összefüggésből számítható:

 

A 8.1. ábrán bemutatott kapcsolásban az á áttételi viszony az n menetszámú tekercsnél n/á lesz.

Példa. A 8.1. ábra szerinti végfokozatnál ZR=6000Ω és az anódköri rezgőkör menetszáma n=20 menet. Meghatározandó, hogy egy ZE=60Ω-os terhelőellenállás számára melyik menetnél kell megcsapolást készíteni. Az á áttételi viszony:

 

vagyis a megcsapolást n/á=20/10=2, vagyis a második menetnél kell készíteni. ZE helyes illesztéséhez tehát a rezgőköri tekercs B hidegvégétől számított második menethez kell csatlakozni.

Ha az illesztés optimális, az antennaáram-mérő műszeren maximális kitérést kapunk. Megjegyzendő, hogy a műszer kitéréséből nem vonható le egyértelmű következtetés a lesugárzott teljesítményre vonatkozólag. Ugyanis áramcsatolásos esetben az antennaáram igen nagy lesz, míg feszültségcsatolás esetében olyan kicsi lesz, hogy a szokásos érzékenységű nagyfrekvenciás árammérő műszerek segítségével már nem is mérhető.

A 8.1. ábra szerinti kicsatoló áramkörnél a C üzemmódban óhatatlanul keletkező felhatmonikusok és mellékharmonikusok akadálytalanul az antennára jutnak, ezért használata semmi esetre sem javasolható.

Minthogy az amatőr-gyakorlatban alapvető feladat az esetleges rádió- és tv-vételi zavarok elkerülése céljából minden lehetséges eszközt megragadni, a következőkben csak olyan kicsatolási módokat ismertetünk, amelyek a káros felharmonikusokat minél jobban elnyomják.

Az adóvégfokozatok rezgőköreinek gyakorlati kivitelével kapcsolatosan még megjegyezzük, hogy a korszerű amatőr adóberendezéseknek aszimmetrikus, kis impedanciájú kimenetük van, amelyhez a szokásos 50...75Ω-os koaxiális kábelek közvetlenül csatlakoztathatók. Ezt a - kommerciális technika példáján kialakult - mintegy "amatőr szabványos" megoldást célszerű a saját tervezésű berendezéseknél figyelembe venni; technikai előnyeire a későbbiekben még visszatérünk.

 

A koaxiális kettős fojtó, mint szimmetriatranszformátor

Tartalom

Illesztett tápvonalak csatlakoztatása teljesítmény végfokozatokhoz