Krátká anténa pro AM vysílač

[jakubrosler]

@ZdenekHQ: Nejsem v oblasti přizpůsobování antény úplně kovaný (ostatně proto tohle vlákno vzniklo), mohl bys, prosím, naznačit, jak to přizpůsobit nedivoce?

@masar: Jak má vypadat obvod v kolektoru, aby sekundoval a ne konkuroval?
Do přijímače jsem se osciloskopem nedíval, protože
1) nevim, kam bych se měl dívat
2) nevím, co bych měl vidět
3) zkoušel jsem už čtyři různé přijímače a všechny zní dost podobně, takže chyba určitě nebude v nich.
4) bez spektráku stejně nepoznám, co je to za šum

@Crifodo: No právě proto bych řekl, že to zkreslení křivky z oscilátoru je normální.

[Milan]

Jestli se chceš zbavit problémů s linearitou modulace , kmitáním a pracovními body , umíš-li trochu německy , zkus se podívat na následující článek na radiomuseum.org https://www.radiomuseum.org/forum/ein_einfacher_am_modulator_mit_konstanter_ausgangsspannung.html
a souvisící odkazy . Článek neřeší výkonový stupeň pro vyslání modul.signálu do vzduchu , ale to by už neměl být takový problém. Princip
spínaného modulátoru je jednoduchý, já jsem to použil na "dílenský AM
vysílač SV,DV" , signál leze ven buď přímo koaxem, nebo aperiodickou feritkou . Dosah je cca 5m, mám to ale úmyslně hodně omezeno, abych nevysílal k sousedům.

[ZdenekHQ]

Tímto se i já dostanu k odpovědi - na výstupu podobných věcí musí být filtr, který pošle do antény jen to, co tam patří. Jinak je z toho spíš rušička.

I když kdejakej čínskej měnič pro světla vyrobí často daleko víc rušení, navíc má k dispozici delší dráty jako anténu.

Ale bohužel nedokážu napsat, jaký zapojení použít v tomto případě, aby to vůbec na ten metr drátu na jednom MHz vysílalo. Tady by se hodil jeden tranzistor navíc, aby se oddělil modulátor a koncák.

[ZdenekHQ]

Tímto se i já dostanu k odpovědi - na výstupu podobných věcí musí být filtr, který pošle do antény jen to, co tam patří. Jinak je z toho spíš rušička.

I když kdejakej čínskej měnič pro světla vyrobí často daleko víc rušení, navíc má k dispozici delší dráty jako anténu.

Ale bohužel nedokážu napsat, jaký zapojení použít v tomto případě, aby to vůbec na ten metr drátu na jednom MHz vysílalo. Tady by se hodil jeden tranzistor navíc, aby se oddělil modulátor a koncák.

[Crifodo]

Horní konec SV není nepodobný pásmu 1.8 MHz, jsou tu jak vidím i nějaký koncesionáři, takže si možná ještě pamatujou požadavky na spektrální čistotu a jakými filtry jí dosáhnout, inovované povolovací podmínky byly pak už tak přísné, že amatérsky postavený vysílač neměl šanci vyhovět. S dobou QRP bastlů s jedním KU611 a π-článkem nesrovnatelné.
Na druhou stranu tohle se nebude cpát do účinné antény, tak celkem o nic nejde. Metrová anténa opravdu střední vlny nevyzáří.
Spodní konec SV je podobný rovněž amatérským vysílačům LW, tam je zas možno se podívat na obludné rozměry anténních patních cívek, aby to do prostoru vyzářily.

[jakubrosler]

@Milan: Dělat to analogovým multiplexerem mě napadlo hned jako první, když jsem si usmyslel dělat amplitudový modulátor (ale teda chtěl jsem přepínat původní a invertovaný signál, ne zem, jako to má autor). Pak jsem si kdovíproč řekl, že radši postavím něco, co vypadá, že je vyzkoušené a bude to chodit na první dobrou. Inu, mýlil jsem se. Teď tu mám na prkýnku to tranzistorový zapojení a buď to nějak rozběhám k použitelnosti, nebo to hodim do skříně a budu zase od podobných duchařin na nějaký čas vyléčen. Nicméně, kdybych se do toho někdy pustil, nemáš, prosím, schéma toho konce?

@ZdenekHQ: Jeden tranzistor jsem tam ještě schopen přibastlit. Chápu to dobře, že by to znamenalo do kolektorového obvodu toho modulátoru dát jenom odpor (22R ?) a přes kond to vytáhnout na další tranzistor zapojený jako klasický zesilovač, jen v C by měl místo odporu příslušné vinutí toho autotrafa? A jak pak upravit ten modulátor směrem k větší linearitě? Simulovat to asi moc nepůjde, když tam to vypadá dobře už teď a zkoušet to nahodile je u těch SMDček poněkud nepraktický.

[Milan]

Když jsem viděl tvé schéma "vysílače" a přečetl si problémy, které s tím máš, říkal jsem si co by bývalý vývojář, že zde bude velmi těžké dovést to do uspokojivého stavu . Konkrétně spojení funkce nf a vf zesilovače spolu
ve třech svázaných tranzistorech s modulátorem může pravděpodobně uspokojivě pracovat, jen když bude mít realizátor velkou kliku , pro opakovanou realizaci s trochu jinými prvky je to neschůdné. Když si představím, že vf zesílení konc. tranzistoru závisí na komplexní impedanci laděného obvodu a komplexní impedanci antény a nf zesílení je jakž takž dáno reálnými prvky, pak jak zajistit stálý poměr vf a nf složky při modulaci,
když ta vf složka resp. vf zesílení se bude měnit i s malým rozladěním čehokoliv v kolektoru konc. tranzistoru. A to neuvažuji problémy s fází , která se bude všelijak a dost strmě kolem rezonance ( resp. rezonancí laď. obvodu a antény, čili "více hrbů" ) měnit a vyvolá nutně problémy se stabilitou . Krom toho , ale jen pocitově , ve mně schema vyvolává dojem obvodů plných variabilních složek + - jX a málo těch R, které zajišťují vůbec nějakou definici, jak to má fungovat , a tudíž obtížné řešení případných problémů s funkcí. Prostě na jednom kmitočtu a s jednou anténou to nějak "vyšolicháš" ,nevěda, proč to zrovna teď dobře funguje, každá změna pak ale znamená upravovat obvody znovu . To absolvoval asi i autor a výsledkem jsou ty kondy 220pF atd. mezi kolektory a bázemi atd.

I já jsem prošel řadou pokusů o jednoduchý lineární a přeladitelný am modulátor , třeba různé oscilátory přímo modulované třeba napájecím napětím , které ovšem všechny produkují krom am také významnou fm,
která, jak se s měnící f signál mění na rez. křivce v mf zesilovači rádia, působí velké zkreslení, chrchlá to. Výjimkou je oscilátor řízený krystalem
(ten zas vypadává z funkce při větší promodulaci ) nebo keramickým
rezonátorem , který fm také produkuje, ale v rozsahu desítek Hz, což v rádiu už není slyšet.
Potřeboval jsem do dílny "bezdrátový" zdroj signálu am na SV a DV pro opravy a revitalizace starých rádií s dosahem max. pár metrů, aby mě nenaháněl ČTÚ, takže jsem neřešil žádné ladění antény apod. - s harmonickými si poradí rádio samo a nakonec ani nevadí , když na ně není rádio naladěno. Proto jsem využil myšlenky spínaného modulátoru a výstupní signál z něj prohnal přes emitorový sledovač a odpor řádově stovky ohmů do feritové antény s aperiodickou cívkou cca 200uH . Funguje bezvadně , v přístroji mám krom nf generátoru 20 Hz - 20 kHz vestavěn i VKV modul s TDA7088, takže mám k dispozici i zdroj signálů. Fotka přístroje a popis dílčích problémů tu myslím někde v mých příspěvcích je .
Zkus si ještě, máš-li zájem bádat, hodit do gůglu radio-ghe.com , má na svých stránkách řadu různých řešení, popsaných také většinou i na radiomuseum.org, kde se to hůře hledá .
Pro informaci schema modulátoru , omlouvám se za kreslení mimo normy, jiný program zatím na schémata nemám .

[masar]

[masar]

[Milan]

Masare, s tím naprostým tichem bez modulace bych si dovolil polemizovat .
Každý oscilátor více či méně šumí , třeba vlivem blbého napájení, tepelného šumu pasivních a aktivních součástek, špatným stíněním atd. Projeví se to tím, že ve spektru není na nosné čára, ale spektrum třeba pár kHz kolem
nosné. Z toho vznikne v superhetu pro projití směšovačem a mf zesilovačem
přídavný šum. Já ho aspoň v opravovaných rádiích slyším , i když modulaci ve vf generátoru vypnu.

[masar]

Jasně, ale nechceš snad tvrdit, že ten šum převyšuje vlastní šum přijímače. To si lze ověřit jakýmkoliv GDO (pro dané pásmo).

[masar]

Jasně, ale nechceš snad tvrdit, že ten šum převyšuje vlastní šum přijímače. To si lze ověřit jakýmkoliv GDO (pro dané pásmo).

[Milan]

No to tvrdit nechci, není-li tam jiná vada , která signál nosné znehodnotí
( parazitní kmitání , vazba mezi cívkou oscilátoru a cívkou či anténou na výstupu, nedostatečně blokované nebo se změnou odběru celku kolísající napájení oscilátoru atp.) .
Osobně se domnívám, že řešení problému přizpůsobením antény je s klikou a velkou laborací možné, ale v podstatě toto znamená, že přídavnou cívkou vykompenzuji jalovou složku toho drátu a zůstane jen reálná složka toho drátu , kterou ovšem musím správně "natransformovat" na rezonanční odpor LC obvodu v konc. tranzistoru, aby z toho něco lezlo ven . Pak bude zátěž konc. tranzistoru jen reálná . Tím se ovšem změní , resp.nastaví zesílení konc. tranzistoru tak, že to zase vysoce pravděpodobně nebude vyhovovat požadavku na nf modulaci, tj. budu muset nějak nezávisle upravit velikost zesílení modulačního nf napětí. To ovšem půjde v daném zapojení dost těžko , jak s tím pohnu, změním zase to, co jsem předtím pracně ve vf oblasti udělal. Ale možná se mýlím a půjde to rozchodit snadno, když to autorovi bezvadně fungovalo .
Možná jako "mezistupeň" řešení bych ,pokud bude vyřešena ta 7. harmonická resp. kmitání či zakmitávání, zapojil do kolektoru koncáku
feritku cca 100uH ( na 1,6 MHz), tj. asi 40 závitů na kulaté tyčce 120mm, s ladícím kondem , tím kondem bych to vyladil do rezonance , pohodil
kousek od toho drát antény rádia a bádal, co z toho leze, když s tím laboruji. Holt to chce, jak říkal jeden náš profesor na škole , sicflajš , ale žádná hitparáda to nebude .

[jakubrosler]

Musel jsem nakonec ještě rozebrat i to rádio, tak jsem při té příležitosti změřil výstup detektoru. Měl jsem při tom rádio hned vedle antény, takže dosažené výsledky budou zřejmě o něco lepší, ale hlavní problémy tam vidět jsou. Samotná modulace vykazuje nejen amplitudový, ale i fázový šum. Jakmile zvolím hloubku modulace větší než velmi malou, tak na detektoru silně vylezou vyšší harmonické.
Navíc při vyladění je tam dosti silné pozadí, vykazující jistou periodicitu.

[jakubrosler]

A ještě detektor bez modulace při naladění přijímače o trochu vedle.

[Crifodo]

Bez bližšího zkoumání jsou hned vidět dvě věci, vyšší hloubku modulace to jakési rádio nezvládá, tvarově to kurví.
A pak to zkreslení zaoblí a limituje, takže druhá harmonická z toho vyleze jako zdvojovač frekvence.
Tady je třeba uvést, že běžná konzervativní modulace AM stanic je okolo cca 30%, bývá to tak i v nastavovacích předpisech. Jak tu někdo psal že 20% modulace je šepot, tak to je obvyklá hodnota. Nebavím se o dynamice, to je něco jiného, ale o modulaci vysílače.
Detektor má taky nedostatečně odfiltrované zbytky nosné, ta by na nf výstupu neměla být viditelná. Pak ti to šumí a vaří v nf.

[jakubrosler]

Dodávám, že měřeno to bylo na Talismanu 308U.

[masar]

Ten zbytek nosné "o kus vedle" má cca 650kHz? To je hodně velký kus, ne?
Řekl bych, že na druhém konci stupnice...
Navíc tenhle obrázek ukazuje, že i při velmi malé hloubce modulace leze z modulátoru 2kHz místo 1kHz (pokud je pravdou 0,5ms/dílek).

[masar]

Ten zbytek nosné "o kus vedle" má cca 650kHz? To je hodně velký kus, ne?
Řekl bych, že na druhém konci stupnice...
Navíc tenhle obrázek ukazuje, že i při velmi malé hloubce modulace leze z modulátoru 2kHz místo 1kHz (pokud je pravdou 0,5ms/dílek).