Antenowe fakty i mity. O przydatności teorii w praktyce Sudecki Oddział Terenowy PZK Robert Głowacki SP6RGB

Impedancja wejściowa anteny

Impedancja dipola Z = 73 + j42,5

Impedancja charakterystyczna linii transmisyjnej Zo - impedancja charakterystyczna Linie koncentryczne - od 30Ω do 100Ω Linie równoległe - od 200Ω do 800Ω Wartość Zo zależy od stosunku L/C przeliczonego dla jednostki długości linii.

Fala stojąca

Współczynnik fali stojącej SWR

Współczynnik fali stojącej SWR Dla uproszczonego przypadku rezystancyjnego obciążenia można przyjąć:

Współczynnik fali stojącej SWR Współczynnik fali stojącej zależy tylko od stosunku impedancji charakterystycznej linii zasilającej i impedancji na zaciskach anteny. Zmianę SWR można dokonać tylko poprzez zmianę jednego lub obydwu powyższych parametrów!

Prądy i napięcia w linii transmisyjnej Wartość napięcia szczytowego jest równa 1,41*Emax czyli około 1100V Prąd w linii wynosi Emax/Zo czyli 1,29A Straty w linii - I2R w przewodach linii zasilającej oraz E2/R w dielektryku izolacji

Linia transmisyjna jako transformator

Linia transmisyjna jako transformator TLW wg ARRL TL Details wg AC6LA

Co widzi transceiver??? Skrzynka antenowa transformuje impedancję na wejściu linii transmisyjnej do wartości optymalnej dla wyjścia TRXa - typowo 50Ω. Miernik SWR w takim układzie mierzy stopień dopasowania wyjścia TRXa do wejścia skrzynki antenowej!!!

Co widzi transceiver? Zmiana nastaw skrzynki antenowej nie wpływa na SWR w układzie antenowym - SWR zależy tylko od stosunku impedancji wejściowej anteny do impedancji linii zasilającej!!!

Ile mocy tracimy naprawdę? Według wielu publikacji moc odbita jest BŁĘDNIE przedstawiana jako moc tracona. Przy dopasowaniu impedancyjnym wyjścia nadajnika do wejścia linii transmisyjnej moc odbita od zacisków anteny jest powtórnie odbita w kierunku anteny! Przy linii bezstratnej cała moc dostarczona przez nadajnik jest wypromieniowana przez antenę niezależnie od wartości SWR!

Ile mocy tracimy naprawdę?

Ile mocy tracimy naprawdę?

Ile mocy tracimy naprawdę? Na falach krótkich przy dobrych kablach np. RG213 straty mocy przy SWR mniejszym od 5 są najczęściej pomijalne. Dla przykładu w paśmie 80m przy linii zasilającej RG213 o długości 30m: - SWR 1:1 straty całkowite wynoszą 0,372dB ( 100W in - 91,8W out) - SWR 3:1 straty całkowite wynoszą 0,59 dB ( 100W in - 87,3 W out )

Straty w skrzynce antenowej

Straty w skrzynce antenowej

Co jeszcze trzeba wiedzieć? Niski SWR nie oznacza, że system antenowy jest dobry. Dobry SWR w zbyt szerokim zakresie częstotliwości raczej oznacza, że antena ma duże straty i jest mało efektywna! Antena NIE MUSI być w rezonansie aby skutecznie promieniować! Wysoki SWR w układzie antenowym nie jest przyczyna TVI i BCI!

Co jeszcze trzeba wiedzieć? SWR w układzie antenowym nie może być zmieniony przez zmianę długości linii! Jeżeli przy zmianie długości linii następuje zmiana SWR spowodowane jest to najczęściej asymetrią i przepływem prądu po zewnętrzne powierzchni ekranu kabla koncentrycznego.