Měření na anténách

Jistě je známo všem, kdo se zajímají o vysokofrekvenční radiotechniku vůbec a amatérské vysílání zvláště, že vlastnosti a výkony antén se navzájem liší vzhledem ke značnému množství faktorů. Jsou to například fyzická délka, elektrická délka, umístění antény v prostoru, a v neposlední řadě též impedanční přizpůsobení přenosu výkonu mezi anténou a napájecím vedením. Jedním z používaných způsobů jak ověřit, že anténa má požadované vlastnost, je ihned po instalaci změřit její základní vlastnosti.

Rezonanční kmitočet antény.

Pro účinné vysílání musí být anténa vyladěná svou rezonanční délkou pro dotyčný kmitočet. Pojem rezonanční délka neboli elektrický rozměr se v anténářské technice vyskytuje poměrně často. Jedná se o rozměr vztažený k vlnové délce signálu v daném prostoru. Je-li tedy nějaký rozměr antény vyjádřený například jako 1/2 lambda (lambda = vlnová délka), pak je polovinou vlnové délky přijímaného signálu.

Rezonanční délka antény se určí ze vzorce:

l=150*(N-0,05)/fx         (m, MHz, N=1,2,3,..)

Jaký je rezonanční kmitočet hotové antény můžeme velmi snadno zjistit pomocí jednoduchého zařízení zvaného měřič rezonance, nebo také dip-metr. Toto zařízení se již v amatérské praxi používá spoustu let (a nejenom k měření antén) a jeho výhodou je, že se jím dá zjistit rezonanční kmitočet antény bez použití vysokých výkonů z vysílače. Typický měřič rezonance obsahuje kalibrovaný laditelný oscilátor, dále cívku nebo vazební smyčku kterou navážeme k měřenému obvodu a indikátor, ukazující velikost vyráběné vf energie. Pokud vlastní kmitočet měřeného obvodu se blíží kmitočtu vyráběnému oscilátorem, začne z něj odsávat energii, a při shodě obou kmitočtů je odsávání maximální – indikátor ukáže hluboký pokles (dip).

Poměr stojatých vln

Další velmi užitečný údaj o funkci antény. V případě není-li shodná impedance antény a napáječe (případně včetně vysílače), bude přenos energie neefektivní. Ne všechna energie bude proudit dopředu od vysílače k anténě, ale část energie se při výstupu z napájecího vedení do antény odrazí a putuje zpět a tak skládáním půlvln dopředné a odražené energie vznikají na přenosovém vedení tak zvané stojaté vlny.

Poměr mezi dopřednými a odraženými vlnami se označuje jako PSV (anglicky SWR - standing wave ratio a nebo také VSWR - voltage standing wave ratio) v češtině také někdy jako ČSV (Činitel Stojatých Vln). Pro bezeztrátové vedení je konstantní a je definován jako poměr amplitudy napětí (proudu) stojaté vlny v kmitně k amplitudě napětí (proudu) v uzlu. Pro vedení (prostředí) ztrátové počítáme PSV v určitém místě z hodnoty činitele odrazu ρ (řecké písmeno Ró) v tomtéž místě      

       

         1 + ρ

PSV = --------

         1 – ρ

Jak je to s tím PSV, neboli ztráta výkonu při různých hodnotách PSV se dá zjistit na stránce
http://ok1ike.c-a-v.com/soubory/jak_psv.htm

Několik jednoduchých konstrukcí měřičů PSV a poznámky k jejich použití se dají najít na těchto stránkách:

http://ok1ike.c-a-v.com/soubory/mer_psv.htm

http://ok1ike.c-a-v.com/soubory/psv_1.htm

http://ok1ike.c-a-v.com/soubory/psv_metr.htm

http://ok1ike.c-a-v.com/soubory/vkv_psv.htm

Zpracováno na námět

http://www.shortwavetech.8k.com/Shortwave%20Antennas.htm

K tématu měření PSV doporučuji k dalšímu studiu:

Measuring SWR and Things Every CB'er Should Know

http://www.firestik.com/Meas-SWR.htm