Трансиверы и антенны в Си-Би технике рассчитаны на
применение 50-омного коаксиального кабеля. Однако 75-омный кабель получил
значительно большее распространение, так как применяется в телевизионной
технике. Кроме того, 50-омный кабель обычно значительно дороже сравнимого с ним
по затуханию 75-омного. Непосредственное подключение 75-омного кабеля к 50-омной
аппаратуре приведет к повышению КСВ до 1,5.
Такое повышение КСВ с точки зрения
энергетических потерь не очень существенно, так как приводит к потере только 4%
мощности передаваемого сигнала. Такое небольшое изменение мощности даже не
каждым прибором можно зафиксировать, а на слух оно тем более незаметно.
Соединение трансивера с 50-омным выходом и 50-омной антенны с использованием
75-омного кабеля приведет к потере мощности в двух 50/75-омных переходах.
При
этом общие потери составят 1-0,96*0,96 = 0,078 (7,8%). Такими потерями также можно
пренебречь. Попутно можно отметить, что использовать 50-омный кабель для
подключения телевизионных антенн не стоит, так как это приводит к получению
многоконтурного изображения. В этом случае контрастность повтора, составляющая
несколько процентов от контрастности основного изображения, вполне заметна на
экране.
Вместе с тем отличие КСВ от 1 приводит к изменению
режима выходного каскада передатчика, а КСВ более 3 может привести к выходу его
из строя. Кроме того, при КСВ, отличном от 1, сам кабель начинает работать, как
паразитная антенна. Это приводит к искажению диаграммы направленности,
"собиранию" дополнительных радиопомех от электроприборов, расположенных вблизи
кабеля, и усилению мешающего воздействия на радиоприемники, телевизоры и другую
электронную технику. Поэтому целесообразно всегда стремиться к возможно более
точному согласованию передатчика и антенно-фидерной системы.
Существует несколько сравнительно простых способов,
позволяющих обеспечить согласование 75-омного кабеля с 50-омной Си-Би техникой.
Наиболее просто использовать четвертьволновый коаксиальный трансформатор
сопротивлений. В качестве такого трансформатора следует использовать отрезок
60-омного коаксиального кабеля длиной 182 см, который включается между выходом
трансивера и 75-омным кабелем (рис.1).
Рис.1.
60-омный кабель встречается нечасто, поэтому можно
использовать комбинацию двух четвертьволновых трансформаторов, составленных из
параллельно включенных отрезков 50- и 75-омных кабелей (рис.2). Трансформатор, составленный из двух параллельных
отрезков 75-омного кабеля, имеет волновое сопротивление 37,5 Ом и преобразует
сопротивление 750м в 18,750м. Трансформатор, составленный из параллельных
отрезков 75 и 50-омного кабеля, имеет волновое сопротивление 30 Ом и
преобразует сопротивление 18,75 Ом в 48 Ом.
Рис.2.
Использование четвертьволновых
трансформаторов обеспечивает согласование в полосе частот, составляющей 10% от
средней частоты. Поэтому при использовании кабелей с известным коэффициентом
укорочения (а для кабелей со сплошной полиэтиленовой изоляцией он составляет
0,66) никакой настройки не требуется. При наличии измерителя КСВ можно
использовать согласующий П-контур, схема которого приведена на рис.3.
Рис.3.
Катушка индуктивности намотана медным изолированным
проводом диаметром около 1 мм на оправке диаметром 10 мм и содержит 7 витков. Конденсаторы могут быть
составлены из нескольких включенных параллельно. При мощности передатчика до 10
Вт можно использовать любые керамические конденсаторы. П-контур монтируется в
небольшой коробочке, спаянной из фольгированного стеклотекстолита.
Монтаж
осуществляется непосредственно на выводах соединителей. Настройка осуществляется
путем сжатия и растяжения витков катушки L1 до получения минимального КСВ.
Дополнительным преимуществом использования П-контура является значительное
подавление внеполосных гармонических излучений передатчика, которые могут
вызывать помехи телевидению и радиовещанию.
Можно также воспользоваться свойством фидерной линии
длиной, равной целому числу полуволн. Линия такой длины имеет входное
сопротивление равное сопротивлению, подключенному к другому концу линии. Если к
75-омному кабелю такой длины подключена 50-омная антенна, то Си-Би трансивер
будет работать на согласованную 50-омную нагрузку.
- Для обеспечения работы
фидерной линии в режиме полуволнового повторителя необходимо учитывать
коэффициент укорочения длины волны в коаксиальном кабеле.
- Для кабелей со
сплошной полиэтиленовой изоляцией он составляет величину 0,65...0,66.
Длина
волны в кабеле может быть рассчитана по формуле:
L = K*300/f, где:
- L — длина волны, м;
- f — частота, МГц;
- К — коэффициент укорочения.
Необходимо отметить, что с увеличением количества
полуволн, укладывающихся в длине кабеля, уменьшается полоса частот, в которой
такой кабель работает в режиме полуволнового повторителя сопротивлений. Тем не
менее, при длине кабеля до 40...50 метров, этот способ согласования можно
использовать в Си-Би диапазоне.
В таблицe 1 приведены длины кабелей, которые
работают как полуволновые повторители. Расчет произведен для трех частот,
соответствующих середине сетки "С", середине сетки "D" и началу сетки "D".
Первый столбец соответствует работе только в сетке "С", второй в сетке "D", а
третий при работе в обеих сетках.
Таблица 1.
|
Количество полуволн |
Длина коаксиального кабеля (м) |
|
Сетка "С" |
Сетка "D" |
Сетка "C+D" |
|
fcp = 27,205 МГц |
fcp = 27,655 МГц |
Тср = 27,415МГц |
|
1 |
3,639 |
3,580 |
3,611 |
|
2 |
7,278 |
7,160 |
7,222 |
|
3 |
10,917 |
10,739 |
10,833 |
|
4 |
14,556 |
14,319 |
14,444 |
|
5 |
18,195 |
17.899 |
18,055 |
|
6 |
21.834 |
21,479 |
21,665 |
|
7 |
25,473 |
25,059 |
25,277 |
|
8 |
29,112 |
28,639 |
28,888 |
|
9 |
32,751 |
32,218 |
32,499 |
|
10 |
36,390 |
35,798 |
36,110 |
|
11 |
40,029 |
39,378 |
39,721 |
|
12 |
43,668 |
42,958 |
43,332 |
|
13 |
47,307 |
46,538 |
46,943 |
|
14 |
50,946 |
50,118 |
50,554 |
|
15 |
54,585 |
53,697 |
54,165 |
Необходимо учесть, что расчет длин полуволновых
повторителей произведен с учетом стандартного коэффициента укорочения (0,66). На
практике он может несколько отличаться от указанного, поэтому при наличии
измерительных приборов необходимую длину кабеля можно подобрать
экспериментально. Для этого берется кабель длиной несколько больше расчетной. К
концу кабеля подключается нагрузка 50 Ом.
Для уменьшения индуктивности и
получения требуемой мощности рассеивания нагрузка составляется из нескольких
резисторов МЛТ-2. Можно, например, включить параллельно 3 резистора по 150 Ом.
Второй конец кабеля через измеритель КСВ
подключается к трансиверу и производится измерение КСВ в начале, середине и
конце сетки. Минимальное значение КСВ (около 1,0) должно наблюдаться на частоте
ниже расчетной. Постепенно укорачивая кабель, добиваются минимального значения
КСВ на требуемой частоте.
Материал подготовил Ю. Погребан, (UA9XEX).
