Line isolators ok1ufc

další info >>>>

Obsah

Line insulators

Všeobecně

Line izolátory (Line Isolators, Line Insulators) vyrobené v dílně ok1ufc slouží k potlačování společných proudů (common mode currents) u některých typů antén nebo u způsobů napájení antén. Důležité je nejen provedení line izolátoru a jeho parametry, ale hlavně jde o uplatnění důležitých zásad, které respektují hlavně vzájemnou impedanci zářiče a napáječe antény, rezonanční délky, které vznikají mezi bodem napájení antény a staniční zemí a společné proudy, která v takové soustavě mohou vznikat.

Důležitá poznámka

Na webu jsem zjistil, že se pro antény, které pracují na uvedeném principu používá označení "Resonant Feedline Dipole". Odkaz na stránky s tématikou uvádím zde: http://www.dxzone.com/catalog/Antennas/Resonant_Feedline_Dipole/ a dovoluji si upozornit, že na uvedených stránkách jsou popsány zdařilé i naprosto propadající způsoby izolace části napáječe označované jako "Resonant Feedline". Vlastnosti tzv. "line insulatoru, line izolátoru" považuji za naprosto klíčové pro úspěšnou realizaci takových antén. O tom, jak se změní proudy v dipólu, pokud je izolace nedostatečná jsem psal také zde: http://www.sidlo.com/ok1ufc/dipol_izolatory.htm, a na stránce je také další odkaz na jedno z předchozích měření na anténách.

Výsledek

Na obrázku vpravo je nakreslena na konci napájená půlvlnná anténa, která má pomocí line izolátorů účinně potlačeny společné zemní proudy. Anténa se vyznačuje tím, že že její rezonanční kmitočet se po připojení napáječe příliliš nezmění a po plášti koaxiálu nám do společné země a napájecích obvodů PELV transceiveru netečou společné zemní proudy.

Příklad řešení antény je popsán na této stránce.

Umístění line izolátorů

1. Selektivní (pásmový) line izolátor musí fungovat stejně jako trap. Musí tedy na plášti kabelu vykazovat vysokou impedanci a působit na pracovním kmitočtu jako zádrž (opravdový izolátor). Vkládá se tedy do kmitny napětí a odděluje anténní zářič od napáječe.

2. Širokopásmový (proudový) line izolátor je vhodné vkládat do první kmitny (maximální magnitudy) společných proudů). U END FED antény širokopásmový line isolátor není v plném rozsahu schopen nahradit funkci selektivního (pásmového) izolátoru. Přesto jsem se slušnými výsledky dokázal instalovat antény určené pro portable provoz, které používaly jen jediného širokopásmového line izolátoru (samozřejmě v mistě selektivního LI).

Jak to vypadá, když se nedaří?

Pokud se nedaří, transformační obvody (L článek, paralelní rezonanční obvod pro END FED, automat. tuner) nám zatíží v místě maximální magnitudy napětí zářiče anténu reaktancí. Pokud se při návrhu antény s řešením protiváhy antény nepoužívá, transformační obvody jsou spojeny se staniční zemí, apod., rozladí nám transformační reaktance anténu a do staniční země tečou společné proudy.

Druhy line isolátorů

Stanice ok1ufc používá dva základní druhy line isolátorů:

1. selektivní (pásmové) izolátory, které pracují jako zádrž na rezonančním kmitočtu a brání vysokou impedancí přenosu HF energie mezi plášti konektorů SO-239. Mezi konektory je však vedení, které přenáší HF energii pro napájení antény beze ztrát. Na plášti kabelu se však chovají jako trap.

2. širokopásmové (proudové) line izolátory, které přenášejí energii mezi konektory beze ztrát, ale mezi plášti konektorů vkládají do cesty proudům reaktanci v širokém rozsahu kmitočtů. Nemají však takové izolační vlastnosti jako izolátory selektivní.

Přenos energie line isolátorem

Line isolátor musí přenášet HF energii v širokém rozsahu kmitočtů. Charakteristická impedance line izolátorů ok1ufc je 50 Ohmů. Na dalších obrázcích jsou uvedeny průběhy impedancí, koeficientu odrazu a VSWR:

Provedení line izolátorů ok1ufc

Line izolátory jsou konstruovány tak, aby mezi jejich vstupy byla konstrukčně zajištěna minimální parazitní kapacita (toto je dáno mechanickou konstrukcí) a aby byla mezi izolovanými vstupy docílena potřebná reaktance nebo paralelní rezonance. Této vlastnosti je docíleno indukčností realizovanou na vhodném feritovém materiálu.

Line izolátor - foto:

Měření na line izolátoru

Na line izolátoru jsou měřeny koeficient odrazu po připojení k umělé zátěži v širokém rozsahu kmitočtů (viz předchozí text s typickým průběhem) a izolační vlastnosti, tj. potlačení společných proudů. Měřím na umělé zátěži MFJ. Rozesmála mě velkohubost chlapců z MFJ o vhodnosti zátěže pro měření do 400 MHz :-), přestože má zátěž jen sprostý konektor SO-239, ale to je jiné téma. Pro měření izolačních schopností používám dvě rozdílné metody a popíšu je v samostatném článku.

Praktické zkoušky

Line izolátory LIL-01 a LIS-01 byly vyvinuté k provozu s anténami sloper-dipól SL01 a SL02.