Poniżej przedstawiam sposób obliczenia tłumika PI pracującego jako tzw. "skrót mocy", przy założeniu maksymalnego dopuszczalnego WFS zmierzonego na wejściu tłumika. Takie podejście może być interesujące dla eksperymentatora systemów antenowych. Moja propozycja gwarantuje nie przekroczenie WFSmax "widzianego" przez nadajnik, nawet przy zwarciu lub całkowitym rozwarciu wyjścia tłumika. Obliczony tłumik jest tym samym, co spotykany powszechnie w literaturze - różnica polega na sposobie liczenia.
Na końcu opisu zaprezentuję program do obliczania opisywanego tłumika.
Podczas eksperymentów z antenami, tłumik powinien być włączony pomiędzy nadajnik, a miernik WFS. Wtedy możemy obserwować wskazania miernika WFS, pokazującego rzeczywistą wielkość odzwierciedlającą impedancję wejściową systemu antenowego.
Taki sposób włączenia obliczonego tutaj tłumika, pozwala nie przejmować się końcówką nadajnika podczas strojenia anteny.
Tłumik PI.
Wzory na poszczególne rezystancje składowe:
(1)
(2)
WFSmax - maksymalny dopuszczalny współczynnik fali stojącej "widziany" na wejściu tłumika. Występuje on przy zwarciu lub rozwarciu wyjścia tłumika.
Robc - znamionowa rezystancja obciążenia tłumika (i nadajnika). Tylko ta wartość rezystancji jest przenoszona przez tłumik bez zmian.
Teraz podam maksymalne moce mogące się wydzielić w poszczególnych rezystorach przy najbardziej niekorzystnych warunkach pracy (zwarcie lub rozwarcie wyjścia tłumika) oraz nie zmieniającym się pod wpływem obciążenia napięciu wyjściowym nadajnika. W literaturze przeważnie przyjmuje się wartości tych mocy dla znamionowego obciążenia wyjścia tłumika.
(3)
(4)
(5)
Pnad - moc wyjściowa nadajnika.
Tłumienie tak obliczonego tłumika, przy znamionowym jego obciążeniu, przedstawia się następująco:
(6)
Obliczymy teraz tłumik PI, który ma zapewnić nie przekroczenie "widzianego" przez nadajnik WFSmax=2. Parametry nadajnika: Pnad=4W, Robc=50ohm.
Rezystancje:
Wg. (1): R1=R3=186,6ohm.
Wg. (2): R2=28,87ohm.
Max moce wydzielane na rezystorach, czyli minimalne moce znamionowe rezystorów:
Wg. (3): PR1max=1,07W.
Wg. (4): PR2max=6,93W. Moc tego rezystora może być mniejsza, jeśli nie będziemy dopuszczać do zwarcia wyjścia tłumika lub powstawania odpowiednio dużej strzałki prądowej fali stojącej (równoważna sytuacja) - jednak podczas strojenia przypadkowych anten nie możemy tego zakładać.
Wg. (5): PR3max=0,804W.
Tłumienie:
Wg. (6): Tlum=4,77dB.
Generalnie, im przyjmiemy mniejszy WFSmax "widziany" przez nadajnik, tym tłumienie tłumika będzie większe. Przypominam, że należy użyć rezystorów bezindukcyjnych.
Przedstawiam teraz program Tłumik Pi [308kB], który jest prostym kalkulatorem wyliczającym opisywany tłumik, przy czym uwzględnia on rezystancję wewnętrzną nadajnika oraz oblicza potencjalne przeciążenia stopnia mocy. Przy wyliczaniu przeciążeń program nie uwzględnia aspektów wydajności prądowej nadajnika itd., tak więc podane w nim wartości przepięć, przetężeń oraz panujące w tych warunkach wszystkie moce, mogą w praktyce okazać się mniejsze.
© Copyright Krzysztof Kolisz SQ8IJZ 2001