door Wimpie » 14 jan 2016, 21:52
¡¡+++veel tekst+++!!
Over tuners
Als je een tuner zou kunnen maken van verliesvrije componenten (spoelen, condensatoren), neemt een tuner geen vermogen op (hij zou dus niet warm worden). In geval van weerstanden: als je een weerstand (ohmse impedantie) van 200 Ohm hebt, dan heb je een 1:2 (wikkelverhouding) transformator nodig om 50 Ohm ingangsimpedantie te krijgen. In principe geeft de transformator geen verlies Als je niet-ohmse impedanties hebt, dan heb je in de regel spoelen en condensatoren nodig om een transformatie naar 50 Ohm te maken.
In werkelijkheid bestaan er geen verliesvrije spoelen en condensatoren, zodat een tuner enig verlies introduceert. Hoeveel het verlies is, hangt af van de VSWR van de antenne zonder tuner, het ontwerp van de tuner, en de impedantie. "en de impedantie" is echt een noodzakelijke toevoeging. Zowel een weerstand van 25 ohm als 100 Ohm zorgen voor VSWR=2 in een 50 Ohm systeem. Er zijn nog oneindig veel combinaties van condensator en weerstand (of spoel en weerstand) die een VSWR=2 geven. In de regel geldt dat hoe hoger de VSWR die de tuner moet transformeren naar 50 Ohms, hoe groter het verlies.
Een ideale (dus verliesvrije) tuner zet de gereflecteerde energie dus niet om in warmte. Je kunt het zien (maar mathematisch is dat lastiger) als dat de tuner de door de antenne gereflecteerde energie weer terugreflecteert richting de antenne, met de juiste fase.
Er bestaan antennes die een impedantie hebben van ongeveer 50 ohm (bijv een halve golf dipool), maar ook antennes die een impedantie hebben van diverse kOhms (bijv hele golf dipool, dus bijv 2 draden van 5.5 m die je op 27 MHz gebruikt, of een enkele draad van 5.5m). In de welbekende halve golf GPA zit onderin de voet een zogenaamd aanpassingsnetwerk (feitelijk een vast ingestelde tuner) die ongeveer 1500 Ohm omzet naar 50 Ohm. In een 5/8 antenne met radialen zit een spoel om het condensatoreffect van een 5/8 spriet op te heffen.
Een spriet op een auto kan een impedantie hebben bestaande uit een ohms deel van bijv 10 Ohm, en een capacitief deel van bijv 1000 Ohm. Een C'tje van zo'n 5.4 pF heeft ook 1000 Ohm impedantie, met het verschil dat de stroom door het C'tje 90 graden vóórloopt op de spanning. Om zo'n antenne bruikbaar te maken, zit er in de voet (en vaak ook ergens halverwege de spriet) een spoel om het condensatoreffect op te heffen. Verder moet er nog een transformatie plaats vinden om van die 10 Ohm, 50 Ohm te maken. Een antenne is dus vaak een combinatie van een straler en een vast ingestelde ingebouwde tuner.
In de regel geldt: hoe kleiner/dunner een antenne (ten opzichte van de golflengte), hoe geringer de bruikbare bandbreedte. Een loopantenne voor de 80 m band kan een bruikbare bandbreedte hebben van slechts enkele kHz. Dus als je van frequentie verandert, moet je ook de condensator opnieuw afstellen. Als je diezelfde loop aanpast voor 27 Mhz, heeft hij wellicht een bruikbare bandbreedte van 100 kHz.
Het klopt dat je van twee bedspiralen een dipool kunt maken (wordt wel lastig in je mast). De bruikbare bandbreedte van die dipool zal groter zijn dan die van een draaddipool. Wordt een antenne erg klein/dun ten opzichte van de golflengte, dan lukt het met de bestaande aardse middelen niet meer om de impedantie van de antenne verliesvrij aan te passen naar 50 Ohm. Een kleine getunde loop kan op 80m slechts 8% rendement hebben, terwijl dit na opnieuw aanpassen voor 11 m, 90% kan zijn.
Nog even over impedantie.
Dat is een tweedimensionaal concept, bestaande uit een grootte (amplitude spanning / amplitude stroom) en een fase (faseverschil tussen spanning en stroom). Als stroom en spanning in fase zijn, spreekt men van een ohmse (reele) impedantie.
Bij transmissielijnen heb je het begrip reflectiecoefficient.
Ook dit is een tweedimensionaal concept. Reflectie heeft een grootte (verhouding amplitude terugkomende en heengande golf), maar ook een faseverschil (tussen terugkomende en heengaande golf). Als je in een kabel zowel heen- als teruglopende golven hebt, krijg je een staandegolfpatroon. Dit kun je ook prima demonstreren met een ketting of dik touw. De amplitude van de spanning tussen binnengeleider en buitenmantel is dan niet meer overal gelijk. De verhouding tussen maximale amplitude en minimale spanningsamplitude die je langs een kabel kunt vinden, wordt VSWR genoemd. Zoek eens op staandegolf patroon (of standing waves). Heb je uitsluitend een heengaande golf (dus geen reflectie), dan is de amplitude langs de kabel overal gelijk (even demping verwaarloosd).
Over goede boeken, dat is best lastig. Het hangt af van je voorkennis, hoeveel tijd je hebt, wat je wilt bereiken, etc. Studeren voor het behalen van een examen doen veel mensen op een andere manier dan dat het doel het begrijpen van de materie is. Voor een N-examen kun je slagen zonder dat je de stof begrijpt (een kwestie van veel examens bekijken, wat toegespitst studiemateriaal, en stampen). Wil je kunnen rekenen aan antennes en aanpassingsnetwerken, dan pak je echt ander studiemateriaal. Ben je goed in wiskunde (inclusief differentiaalrekening), dan pak je wellicht ook ander studiemateriaal.
+++Zo, einde lange tekst+++