ANTÉNY PŘIJÍMAČŮ

Feritová anténa.

Téměř všechny rozhlasové přijímače jsou pro příjem středních a dlouhých vln vybavovány feritovými anténami. Potřebujeme-li navrhnout vstupní obvod přijímače, nebo chceme-li některý z typů přijímačů vybavit feritovou anténou, potřebujeme především znát počet závitů cívky a její polohu na tyčce.

Poslouží nám k tomu diagram na obrázku 1, v němž pro zvolenou indukčnost najdeme počet závitů i vzdálenost mezi středy cívky a tyčky. Diagram však platí jen pro feritovou tyčku o délce 140 až 160 mm a o průměru 8 mm z materiálu N2. Tělísko cívky zhotovíme z kladívkového nebo jiného kreslicího papíru, aby tloušťka stěny trubičky byla co nejmenší. K vinutí použijeme slabé vysokofrekvenční lanko nebo drát o průměru 0,15 až 0,25 mm, izolovaný smaltem nebo hedvábím. Stanovený počet závitů navineme v jedné vrstvě závit vedle závitu. Konec drátu přichytíme k tělísku voskem. Celé vinutí pak můžeme napustit epoxidovým nebo zaponovým lakem. Máme-li jinou feritovou tyčku, navineme zkusmo asi 80 závitů drátu a pak měřičem rezonance (viz ZDE nebo ZDE případně ZDE, ZDE, ZDE) nastavíme potřebnou indukčnost. Postupujeme takto: k cívce, kterou nasuneme na feritovou tyčku a umístíme středem vinutí asi 15 až 20 mm od okraje, připojíme paralelně slídový kondenzátor kolem 220 pF, předem přesně změřený. Potom měřičem rezonance ověříme rezonanční kmitočet takto improvizovaného oscilačního obvodu. Z něho a z kapacity kondenzátoru pak zjistíme podle vzorce

L = 25330 / f² x C

hledanou indukčnost cívky. Nevyhovuje-li, odvineme část závitů a znovu zkontrolujeme rezonanční kmitočet, až se dostaneme na potřebnou indukčnost (pro střední vlny 180 až 200 µH při Clad = 480 až 500 pF).

Při slaďování přijímače měníme indukčnost feritové antény posouváním cívky po tyčce. Její nejvhodnější poloha je asi 15 až 20 mm od kraje tyčky, kde je oproti poloze uprostřed tyčky indukčnost sice asi o čtvrtinu menší, ale Q cívky je naproti tomu asi o čtvrtinu větší. Umísťujeme-li na stejnou tyčku dlouhovlnnou nebo krátkovlnnou cívku, dáváme ji na opačný konec. U tranzistorových přijímačů je vazební cívka asi o třech závitech navinutá těsně vedle hlavní cívky.

Anténa pro příjem na krátkých vlnách.

Pro poslech vzdálených rozhlasových stanic z jiných kontinentů je nutná dokonalejší anténa než kus drátu natažený v pokoji a připojený na těleso ústředního topení. Jednoduchá anténa vhodná pro tento účel je na obrázku 3. Je známá pod názvem Windom a její předností je, že místo souosého kabelu nebo dvojitého vedení k propojení na přijímač stačí jednodrátový napáječ, připojený k anténě v bodě, v němž je její impedance přibližně 300 Ohmů. Délka antény se vypočítá ze vzorce:

kde fo je kmitočet přibližně ve středu pásma, na němž chceme přijímat. Její výhodou je také to, že rezonuje i na násobcích základního kmitočtu, takže jeho vhodnou volbou je možné dosáhnout, aby anténa byla použitelná i pro několik rozhlasových nebo amatérských pásem. Takovým základním kmitočtem pro poslech na rozhlasových pásmech krátkých vln je 3 100 až 3 200 kHz, jehož násobky padnou téměř do všech rozhlasových krátkovlnných pásem. Nevýhodou však je, že délka antény je značná a potřebný prostor není všude k dispozici.

ZLEPŠENÍ PŘÍJMU NA KV

Ke zlepšení příjmu na krátkých vlnách často stačí dobrá anténa a pořádné uzemnění. K příjmu na běžných pásmech je nejvhodnější a nejjednodušší anténou drát, dlouhý asi 7 až 10 metrů, který je umístěn nejméně 3 až 4 metry nad zemí. Bude-li drát vodorovně nad zemí, bude možné přijímat nejsilněji signály těch vysílačů, které leží kolmo k rovině drátu.

I při dobré anténě je však třeba, aby byl vstup přijímače přizpůsoben anténě – k tomu se obvykle používá laděný článek PI, jímž lze příjem zlepšit velmi výrazně.

Schéma laděného článku PI pro příjem na KV je na obrázku 4. Je velmi jednoduchý – skládá se z otočného přepínače se šesti polohami, dvou ladicích kondenzátorů s kapacitou 300 až 500 pF a z cívky, jejíž odbočky se přepínají přepínačem. Cívka má celkem 15 závitů, mezera mezi závity je asi 1,5 mm a průměr cívky je 25 mm. Drát může být i holý, měděný a má průměr 1,5 mm.

Odbočky pro jednotlivá pásma jsou:

Pro pásmo 16 m na 4. závitu

Pro pásmo 19 m na 5. závitu

Pro pásmo 25 m na 7. závitu

Pro pásmo 31 m na 9. závitu

Pro pásmo 41 m na 12. závitu

Celá cívka slouží pro příjem v pásmu 49 m.

Zdroj AD-DX Kurier, srpen 1971.

Anténa pro velmi krátké vlny.

Na rozdíl od středních a krátkých vln, k jejichž běžnému poslechu stačí zpravidla drát libovolné délky, musíme při konstrukci antény pro VKV dodržovat předepsané rozměry.

Proto si vysvětlíme, jak je třeba postupovat při návrhu nejrozšířenějšího typu VKV antény – půlvlnného dipólu, který má svá oprávnění pro dálkový příjem FM rozhlasu. Používají se dva druhy dipólů: jednoduchý a skládaný.

Najdeme je na obrázku 5, kde jsou kromě jednoduchého dipólu (a) ještě dva dipóly skládané. Jeden je zhotoven ve formě smyčky z trubky stejného průměru (b), druhý je složen ze dvou trubek o různém průměru, které jsou na koncích vodivě spojeny (c). Délka dipólu se stanoví ze vzorce

kde je l délka celého dipólu (lhostejno zda jednoduchého nebo skládaného), k je zkracovací činitel stanovený podle poměru

K vyhledání zkracovacího činitele, který přečteme na svislé stupnici vlevo, použijeme nomogram na obrázku 6.

Na jeho vodorovné ose vyhledáme číslo. odpovídající poměru poloviny vlnové délky a průměru trubky, z níž má být dipól zhotoven. Obě veličiny l/2 i d dosazujeme ve stejných jednotkách (m, dm, cm).

Dalšími důležitými charakteristickými veličinami jsou šířka pásma a vstupní odpor antény. Dostatečné šířky pásma dosáhneme použitím trubek místo drátu a zejména se skládaným dipólem. Vstupní odpor antény (impedance) je veličina, kterou musíme respektovat při připojení vedení, jímž přivádíme vysokofrekvenční signál z antény do přijímače. Největší je u skládaného dipólu a nejmenší u jednoduchého dipólu. Jeho přesnou velikost můžeme určit pomocí nomogramu na obrázku 6, který jsme použili pro stanovení činitele k. Vstupní odpor, závislý rovněž na poměru l/2 : d, čteme na svislé stupnici vpravo. Údaj platí pro jednoduchý dipól (a); pro skládaný dipól (b) jej násobíme čtyřmi. V širokém rozsahu je možné vstupní odpor měnit, sestavíme-li skládaný dipól z trubek různého průměru. Nomogram na obrázku 7 ukazuje, že volbou vhodného poměru d₂ : d₁ a také S : d₂ je možné dosáhnout libovolné hodnoty mezi dvojnásobkem a osminásobkem vstupního odporu jednoduchého dipólu.

Chceme-li dosáhnout maximální účinnosti, musí být splněna podmínka dokonalého impedančního přizpůsobení na obou koncích vedení, tj. u antény i u přijímače. Ideální přenos je tedy za takových podmínek, kdy vstupní odpor antény se rovná impedanci vedení i vstupního odporu přijímače. Dále je třeba dodržet zásadu, že na symetrický výstup antény nelze připojit nesymetrické souosé vedení, i když má stejnou impedanci, popřípadě že symetrické vedení nelze připojovat na nesymetrický vstup přijímače. Z praxe známe různé druhy vedení. Jsou to jednak nesouměrné souosé (koaxiální) kabely, souměrné stíněné i nestíněné dvouvodiče a souměrná vzdušná vedení.

K odhadu impedance neznámých souosých kabelů poslouží nomogram na obrázku 8. Vyhledáme-li na vodorovné ose dílek vyjadřující poměr D : d, tj. průměr vodivého pláště k průměru vnitřního vodiče, najdeme v průsečíku kolmice vztyčené na vodorovné ose v určeném bodě a přímky označené dielektrickou konstantou izolantu, kterým je vyplněn vnitřek kabelu, další vodorovnou přímku, k níž na svislé stupnici vlevo čteme velikost impedance neznámého kabelu.

Stejným postupem můžeme z dalšího nomogramu na obrázku 9 navrhnout rozteč D a průměr drátů d pro vzdušné vedení o potřebné impedanci.

Nakonec ještě čtyři zapojení symetrizačních a transformačních členů pro případy, kdy chceme připojit nesouměrný napáječ na souměrnou anténu, nebo transformovat impedanci vedení na větší nebo menší hodnotu. Na obrázku 9a je nesouměrné souosé vedení o shodné impedanci připojeno na souměrný výstup jednoduchého dipólu; symetrizace je řešena kouskem téhož kabelu délky lambda čtvrt, zkrácené podle velikosti činitele rychlosti šíření v. Podobný způsob je na obrázku 9b jen s tím rozdílem, že čtvrtvlnný kus kabelu je na obou koncích spojen do krátka a na spodním konci je připojen na vnější vodič přívodního kabelu. Mezera m je asi 2 až 3 cm. Na obrázcích 10c a 10d jsou ukázky transformátorů, které převádějí odpor antény z menšího na větší (10c) nebo z většího na menší (10d); v posledním případě se souměrný výstup z antény ještě přizpůsobuje k nesouměrnému souosému kabelu. Mezera m je 40 mm. Délky transformačních úseků jsou patrné z obrázku. Je třeba jen ještě dodat, že velikost činitele rychlosti šíření v, jímž násobíme stanovenou délku transformačního úseku (lambda čtvrt nebo lambda půl), je u souosých kabelů 0,66 a u páskových dvouvodičů 0,82.

Zdroj