Mätning av verkningsgrad på S-match och dubbel L-match En del i kursverksamheten vid KRAS.

Transkript

1 Mätning av verkningsgrad på S-match och dubbel L-match En del i kursverksamheten vid KRAS. Onsdagen 25 mars fortsatte vi att mäta verkningsgraden på olika matcher och denna gång mätte vi även på två olika mantelströmsfilter. Först började vi med att upprepa föregående gångs mätresultat, dels vid 50 W, men även vid 100 W. Resultatet blev identiskt, dvs. 2 W per S-match vid 50 W och 4 W vid 100 W ineffekt. Den S-match som vid förra mätningen visade på stora förluster i en okänd kärna i spolen, visade helt normala värden efter att spolen var ersatt av en luftlindad spole. Vi noterar alltså att oavsett om transformatorn är lindad på en T80-2 eller T200-2, lindad rakt eller quadrifilärt vi får samma förluster vid både 50 och 100 W, ca. 4 % per S-match. Tore beskriver här hur lång en våglängd kan vara för några intresserade åhörare... ;-) Det känns därmed ganska klart att det finns ingen anledning att linda transformatorn på annat sätt än det PA0FRI föreslår i sin beskrivning. Det som vi planerar att testa är att linda en transformator utan kärna för att se ev. skillnader. Del två var att testa två dubbla L-matcher (2xL-match), samma koppling med sändare, effektmätare, S-match 600 ohm 2xL-match, effektmätare och konstantenn. Den första 2xL-matchen hade en chokebalun som består av 6 7 meter RG58 lindad på ett papprör som har en diameter om ca. 6cm. Denna match hade kvällens sämsta värden, 12 W förlust totalt och fördelar vi mellan S-match och 2xL-matchen känns det rimligt med 4 W för S-matchen och 8 W för 2xL-matchen, allt vid 100 W in, klart sämre alltså än vad S-matchen uppvisar.

2 Denna S-match hade ca 10 W förluster vid 50 W in vid förra mätningen, men vid ny mätning med luftlindad spole var förlusterna liga som övriga S-matcher, dvs. 2 W vid 50 W, och 4 W vid 100 W in. Nästa test var med en lika uppställning av ett dubbelt L-filter, men med ett mantelströmsfilter bestående av 50 st ferritringar på en 30 cm lång koaxialkabel. I detta fall fick vi den lägsta uppmätta sammanlagda förlusten i hela mätserien. 100 W in gav 94 W ut, alltså 6 W bort. Fördelningen bedöms vara 4 W på S-matchen och 2 W på 2xL-matchen med mantelströmsfilter av ferritringar. Sett per bransch får vi 1 W i förlust, vid 100 W överförd effekt. Skillnaden mellan de 2st 2xL-matchar är så pass stor att det kan finnas anledning att kolla den med 6-7 meter koax som chokebalun mera. Är det sannolikt med så hög förlust på en frisk avstämd koax? Den match som blev klart bäst i vår mätning, 2xL-match med mantelströmsfilter av 50 ferritkärnor. Filtret består av 50 st Amidon FB och en bit RG303. (RG58 är för grov!). Filtret kostar knappt 12 dollar som kit från thewireman.com. Kit nr 833.

3 2xL-match med mantelströmsfilter av 50 ferritringar. Styrkta av detta resultat beslöt vi att jämföra en chokebalun bestående av 6 7 meter RG58 mot mantelströmsfiltret med 50 ferritkärnor. Vid symmetrisk last var det som väntat ingen skillnad mellan de bägge. Men när vi anslöt osymmetriska laster var skillnaden markant. Med chokebalunen var det enkelt att få osymmetriska strömmar mellan brancherna, medan det var omöjligt att få osymmetri i strömmarna med mantelströmsfiltret med ferritringarna.

4 Här syns det mätinstrument vi använde för att mäta balansen i mellan strömmarna, instrumentet är beskrivet i QTC nr 12 år Artikeln finns också på Kalmarklubens hemsida, sk7ca.org. Klicka Tekniksidorna.

5 En bra förklaring vad som egentligen händer då det är en osymmetrisk last ansluten. Du som vill tränga djupare in i artikeln kan googla på some aspects of the balun problem. Artikeln är skriven år 1984 av W2DU Walter Maxwell. Alla mätningar utfördes på 80 mb, båda effektmätarna jämfördes mot varandra vid flera tillfällen, alla mätningar utfördes minst tre gånger. Vi hade en stege med spridare vilket gjorde uppkopplingen stabilare, vi arbetade också fritt ifrån underliggande bordsstativ i järnprofiler. Det skulle vara riktigt intressant att få testa en välbyggd Z-match eller motsvarande enhet med en linkkoppling och se hur stora förlusterna blir. Det skulle även vara intressant att titta på laster som inte är rent resistiva, men vilka värden skall vi då använda, vad är rimligt? Rent resistiva laster är egentligen inte så rimliga, men å andra sidan är de lätt reproducerbara och enkla att räkna på, kanske är det ett rimligt arbetssätt att bara mäta med rent resistiva laster. Kan det vara något vi missar med att bara använda

6 resistiva laster? Till slut diskuterade vi möjligheten att använda en S-match på VHF, och då blir våglängden bara så här stor... ;-) Foto Leif -MCD Leif -MCD & Tore -CBS

7 Lite reflektioner kring mätningarna och användningen av S-matchen Det har varit relativt enkelt att hålla koll på uppkopplingen som vi använt, flera har föreslagit kopplingen (bl.a. Bengt -APQ) och det tolkar vi som att det finns en bred kunskap runt kopplingen och en kunskap att hjälpa oss att tolka mätresultaten. Under tiden som vi har haft KRAS utbildningsverksamhet runt en S-match har det blivit många intressanta ringar på vattnet kring kursen. Tores föreläsningsturne om stegmatningens fördelar och därtill hörande avstämmare har också starkt bidragit till ökat intresse för bl a S-matchen. Både etablerade såväl som nybörjare har deltagit i funderingarna kring byggande och användande. Detta tolkar vi inom KRAS som att vi gjorde rätt med att starta byggverksamhet kring en avstämmare. Det faktum att S-matchen är så enkel att både bygga, men framförallt att använda, är insteget mycket enkelt att ta för att delta i kursverksamheten. Med en S- match får man uppenbart en mycket potent och lättanvänd avstämning till en stegmatad dipol, som därmed blir en multibandantennanläggning med mycket höga data när det gäller avstämbart område och låga förluster. Möjligheten att arbeta med godtyckliga dipoler borde göra användningen mycket attraktiv för många som bor där antennfrågan är ett ständigt återkommande bekymmer. Att förlusterna verkar vara så låga som 4 % väcker intressanta tankar när det gäller QRPkörande där det gäller att ta tillvara på all tillgänglig effekt man har. Jag kör själv en hel del portabelt och batterifrågan gör att jag ofta kör med låg effekt för att slippa att släpa på extra stora batterier. Den antenntyp jag använt mest har varit L-antenn avstämd med ett L-filter, men praktiska tester under hösten vintern våren gör att jag mer och mer valt att använda symmetriska antenner matade med stege via en S-match och ibland Zeppantenn för utvalda frekvenser. Vår test av avstämmaren med dubbla L-filter var en riktig tankeställare, att det kunde vara så stor skillnad på olika strömbaluner. Men mätningarna var mycket tydliga på hur väl balunen tvingade strömmarna att vara lika, oberoende av lasten. Att dessutom hela avstämmaren hade så små förluster känns inspirerande och lockar till vidare försök och intressanta funderingar. Balansmätningarna visar på den intressanta informationen man får av att kunna mäta antennströmmen och så slipper man SVF-metern. Det balansinstrument som Tore - CBS använde här och som tidigare beskrivits i QTC ger intressanta infallsvinklar till enkla kontroller av antennanläggningen. Att känna till hur den egna antennanläggningen fungerar blir säkert ett rimligt krav framåt i tiden. Inga grannar vill bli störda, inga radioamatörer vill få sin mottagning förstörd och därmed inte kunna utöva sin hobby. Vi är övertygade att utökad kunskap om antenner och grundläggande kunskap om olika fält i antennens närhet kommer att vara frågor som berör grannar som är oroliga för strålningen från våra sändarantenner och jag tror att det är högst rimligt att vi har svaret på en del av dessa frågor i en utökad kunskap i praktiskt handhavande av den egna antennanläggningen. En fundering är om man tjänar på att kombinera strömbalunen med S-matchen och därmed få en ännu enklare uppbyggnad, kärnor är skaffade och vi får se vad labbandet leder till... Många fråga vad man skall ha en S-match till när det finns ATU i de flesta riggarna idag. Säkert en högst berättigad fråga som jag tycker kan ge ett par intressanta svar/reflektioner. 1) Dynamiken i en bra avstämmare gör att du kan arbeta med otroligt många olika typer av antenner.

8 2) Balanserade matare har nästan inga förluster även vid väldigt högt SVF, dessutom kan du bygga mataren själv och därmed få ett attraktivt pris på egna prov och försök, dessutom funkar en antenn till alla band. (naturligtvis beaktande att dipolbenen skall ha rimlig längd i förhållande till använd våglängd. 3) Skulle det vara möjligt bygga om en befintlig inbyggd obalanserad tuner till en s-match? Vem blir först med den bedriften? Under arbetet med olika avstämmare har fältstyrkemetern kommit fram som ett intressant instrument för att få koll på att all radioenergi kommer ut i luften. Johnny UCZ som är en ständig inspirationskälla har sin vana trogen satt ihop en mätare med en PIC-processor, och nästa steg är att få logaritmisk känslighet.