Rok: 2014, kategoria: B, nr projektu: 6
Uwaga! Ten tekst nie został jeszcze sprawdzony i upiększony. Jeśli już jest piękny i nie zawiera błędów, martwych linków i innego badziewia, dodaj proofread: yes do sekcji flag artykułu.
Zestaw do instalacji i zdalnego testowania anten
Na przedmiotowy zestaw składają się dwa rozwiązania:
- Uniwersalny trójnóg dla masztu antenowego
- Prosty układ do zdalnego bezprzewodowego pomiaru porównawczego natężenia pola emitowanego przez dwie anteny
Rozwiązania te, przydatne w technice KF jak i UKF mogą być stosowane indywidualnie, jednakże ich zestawienie pozwala na szczególnie efektywną realizację zamierzonego celu t.j. testowania skuteczności i kierunkowości anten zwłaszcza w terenie, najlepiej otwartym, który jest najlepszym miejscem w aspekcie wiarygodności testów i pomiarów.
Uniwersalny trójnóg dla masztu antenowego
Zasadniczym założeniem konstrukcyjnym trójnogu pod maszt antenowy była możliwość przewiezienia
go w bagażniku samochodu, szybkiego zamontowania masztu przez jedną osobę a następnie wykorzystywania
bez konieczności stosowania odciągów.
Konstrukcja trójnogu jest wykonana z elementów żelaznych – posiada więc odpowiednią wagę, co
razem z stosunkowo dużą rozpiętością trzech nóg podstawy (3x1m) oraz możliwością utwierdzenia
w terenie końcówek tych nóg np. „śledziami” namiotowymi zapewnia odpowiednią stabilnośc i niewrażliwośc
na podmuchy wiatru.
Nogi są wkładane i mocowane śrubami do „trój rozdzielacza” do którego górnej części przyspawana jest gruba płyta blaszana
z wyfrezowanym półokrągłym rowkiem. Dzięki temu gruby pręt żelazny na który bezpośrednio zakłada się pierwszą
rurkę-segment masztu jest mocowany z możliwością ustawienia masztu w zakresie kątów od zera (pion) do ok.30 stopni od pionu.
Ułatwia to instalację w terenie pochyłym lub na pochyłym dachu. W tym drugim przypadku na końcówki nóg poleca się
nałożyc miękkie rurki gumowe zapobiegające przed uszkodzeniem pokrycia dachowego.
Pręt nośny posiada górną częśc stoczoną gładko celem nałożenia pierwszego segmentu masztu w postaci rury fi zewn. 32mm
z możliwością obrotu segmentu i tym samym łatwego, ręcznego obracanie masztu i anteny co jest istotne dla anten
o charakterystyce kierunkowej, od prostego dipola poczynając.
Wykorzystuję ten trójnóg do mocowania masztu o wys. 5 do 7m, złożonego z segmentów łatwych do przewiezienia w aucie,
przy czym dolne segmenty są wykonane z rur żelaznych-patrz stabilnośc masztu.
Z uwagi na transport autem waga odgrywa tu rolę drugorzędną.
Układ do zdalnego bezprzewodowego pomiaru porównawczego natężenia pola emitowanego z dwóch anten
Układ umożliwia zdalne (do 5km, opcjonalnie więcej), bezprzewodowe uaktywnienie nadawania z jednej lub dwu anten,
a następne pomiar natężenia pola do oceny np. kierunkowości anteny lub różnicy skuteczności jednej anteny względem drugiej.
Nie trzeba przekonywac jak cenna jest taka możliwośc dla krótkofalowców-eksperymentatorów antenowych,
zwłaszcza jeśli może być prosta i tania w realizacji.
Zasadę funkcjonowania układu zilustrowano na rysunkach 2 i 3, które zawierają schemat blokowy oraz ideowy układu.
Układ elektroniczny zlokalizowany jest w dwóch małych skrzyneczkach z których RCB („Remote Control Box”)-
jest zasadniczą skrzynką zdalnego sterowania, połączoną z druga skrzynką A1/A2 S ( „A1/A2 Switch”),
w której typowy przełącznik antenowy AS łączy poprzez styki przekaźnika P-ANT urządzenie nadawcze
z jedną z anten A1 lub A2.
Uwaga: Skrzynka A1/A2 S może być eksploatowana na stałe przy TRX jako przełącznik dwóch anten,
zaś skrzynkę RCB dołącza się na czas testów i pomiarów.
Tak skonfigurowany układ może funkcjonowac samodzielnie lub z dodatkiem w postaci popularnego zestawu dwóch
radiotelefonów typu „walkie-talkie”. W tym drugim przypadku, który jest dogodniejszy i bardziej optymalny,
algorytm funkcjonowania wygląda następująco:
W radiotelefonie TX przy którym znajduje się miernik M natężenia pola naciskamy przycisk tonu wywoławczego.
W radiotelefonie RX usytuowanym w pobliżu nadajnika (transceivera TRX) sygnał tonu z wyjścia słuchawkowego podawany
jest na detektor D w skrzynce RCB. Po przekształceniu na napięcie stałe sygnał poprzez człon czasowy T1 zapewniający
czas trwania sygnału ok.6 sek. steruje przekaźnik P-TX , który w trybie cw uruchamia na ten czas nadajnik.
Inne zestyki tego przekaźnika uruchamiają za pośrednictwem członu T2 opóźnienia czasowego ok.3 sekund
przekaźnik P-ANT znajdujący się w skrzynce A1/A2 S co powoduje ,że podczas pierwszych trzech sekund sygnał
nadawany jest z anteny A1 zaś w kolejnych trzech sekundach z anteny A2. W efekcie uzyskujemy łatwe, bezpośrednie
porównywanie skuteczności obu anten w danym miejscu pomiaru.
W razie braku radiotelefonów przełącznikiem S w skrzynce RCB wybieramy opcję z sterowaniem z multiwibratora MU,
co zapewnia samoczynne, okresowe, np. co 15 sekund aktywowanie nadajnika na czas 6 sekund za pośrednictwem
przekaźnika P-TX a dalej działanie układu jest identyczne do wyżej opisanego.
Wyżej wymienione czasy można oczywiście ustawic według własnego uznania.
Mając tak skonfigurowany układ bierzemy do ręki miernik natężenia pola (plus radiotelefon „walkie-talkie”)
i obchodzimy lub wygodniej objeżdżamy autem w odpowiednim promieniu nasze drogie sercu anteny realizując testy i pomiary.
Jako miernika natężenia można z powodzeniem wykorzystac, zwłaszcza dla celów porównawczych, odbiornika z
S-metrem. Ja używam Tecsuna PL660.
Układ elektroniczny według przytoczonego schematu blokowego może być zrealizowany na bazie elementów scalonych
(rozwiązanie elegantsze) lub też z wykorzystaniem typowych tranzystorów NPN i PNP.
Z uwagi na łatwiejsze dla ogółu krótkofalowców wykonawstwo jak i dostępnośc elementów przedstawiam
schemat ideowy wg. drugiego wariantu.
Jak widac na załączonym schemacie ideowym w skrzynce RCB do wzmacniacza na tranzystorach T3 i T4
sterującego przekaźnik P-TX podłączany jest poprzez przełącznik S detektor sygnału wywoławczego z radiotelefonu
“walkie-talkie” (dioda Schottky D2, kondensator C3 rezystor R7) lub multiwibrator na tranzystorach T1 i T2.
Elementy R2/C1 , R3/C2, R7/C3 realizują stale czasowe odpowiednio: 6 s, 15 s, 6s.
Człon czasowy umożliwiający z opóźnieniem 3 s wysterowanie przekaźnika P-ANT przełączającego anteny w skrzynce A1/A2 S
zbudowany jest na tranzystorach T5 i T6 oraz elementach R9/C4 ustalających czas 3 s.
Dioda Schottky D3 służy do szybkiego rozładowania kondensatora C4.
W skrzynce A1/A2 S ustawiamy na czas testów/pomiarów przełącznik antenowy AS w pozycji A1,
co umożliwia samoczynne przełączanie przekaźnikiem P-ANT po czasie 3 s anteny A1 na antenę A2.
Uwaga: polecam przy okazji realizacji skrzynki A1A2 S dodatkowe proste i tanie rozwiązanie polegające na tym,
że przełącznik antenowy AS posiada pozycję „O” (obie anteny wyłączone), co razem z opcjonalnym przekaźnikiem PB,
którego styki wykonawcze automatycznie zwierają obie anteny do masy po wyłączeniu stacji (brak napięcia zasilającego +12V)
chroni TRX na wypadek wyładowań atmosferycznych.
Jak już nadmieniłem skrzynka A1/A2 S może i powinna być używana na stałe przy TRX.
Dane techniczne podstawowych elementów składowych układu
- TX, RX - typowe, popularne radiotelefony „walkie-talkie”
- T1,T2,T3,T4,T5 – tranzystory npn, np. BC547B
- T6 – tranzystor pnp, np. BC 557
- P-TX – mini przekaźnik na 12V
- P-ANT – przekaźnik 12V z srebrzonymi stykami, 5A (cena ok. 4 zł)
- Mini przełącznik 3-pozycjny (ok. 3 zł)
- Opcjonalny przekaźnik PB – parametry jak P-ANT