Podsumowanie
Podsumujmy nasze rozważania dla reprezentatywnego fidera mającego impedancje falową $Z_0 = R_0$.
Przy dopasowaniu impedancji obciążenia $Z_\text{k}$ do impedancji falowej fidera $Z_0$ tzn. dla $Z_\text{k} = Z_0$, nie występuje w fiderze fala stojąca tzn. $\mathit{SWR} = 1$. Wówczas impedancja wejściowa fidera $Z_\text{we}(x)$ nie zależy od jego długości $x$ i wynosi $Z_\text{we}(x) = Z_0$. Dla bezstratnej linii długiej jest to równoważne zastąpieniem jej bezpośrednim podłączeniem $Z_\text{k}$ do nadajnika. Krótkofalowiec, który osiągną taki stan dopasowania, nie musi się przejmować jakąkolwiek informacją zawartą w niniejszym artykule :-) Niestety, takie dopasowanie jest trudne do osiągnięcia w szerszym paśmie częstotliwości np. obejmującym chociażby wszystkie amatorskie pasma KF.
Zatem, po naruszeniu powyższego dopasowania, ale przy $X_\text{k} = 0$ (obciąża tylko rezystor $R_\text{k}$), powstaje w fiderze fala stojąca o współczynniku $\mathit{SWR} > 1$ niezależnym od długości $x$ fidera. Jednak $Z_\text{we}(x)$ już zależy od $x$ i ma charakter rezystancji ($X_\text{we} = 0$) przy długościach $x = n\lambda/4$. Zmieniając długość fidera $\boldsymbol{x}$ może zajść albo $\boldsymbol{|Z_\textbf{we}(x)| = |Z_0|}$ albo $\boldsymbol{\mathit{\Phi}_\textbf{we}(x) = 0}$, ale nie obie równości jednocześnie (czyli mamy albo trudne obciążenie albo przeciążenie napięciowe lub prądowe). Zachodzi też $Z_\text{we}(n\lambda/2) = Z_\text{k}$, co z punktu widzenia nadajnika powoduje "zniknięcie" fidera. Fizycznie jednak jest on nadal podłączony mogąc wciąż generować TVI swą falą stojącą. Z punktu widzenia krótkofalowca najistotniejsze jest to, że takie niedopasowanie nie da się już w $\boldsymbol{100\%}$ zniwelować zmianami długości fidera $\boldsymbol{x}$, w szczególności zmiany te nie wpływają na $\mathit{SWR}$. Zmiany $x$ dokonują jedynie częściowego dopasowania $Z_\text{we}(x)$ do $R_\text{nad}$ (modułu albo fazy), które w dalszym etapie można sfinalizować skrzynką antenową dającą docelową równość $Z_\text{we}(x) = R_\text{nad}$.
Jeśli w porównaniu do powyższego będzie $X_\text{k} \neq 0$ (obciążenie zespolone), wnioski będą takie same z ta różnicą, że przesuwamy raster $x$ dających $X_\text{we}(x) = 0\text{ Ω}$ (rezystancję wejściową fidera), ale odległość między tymi $x$ wciąż będzie wynosiła $n\lambda/4$. Dla krótkofalowca oznacza to, że dla każdej wartości $\boldsymbol{Z_\textbf{k}}$ (nawet zespolonej) można dobrać długość $\boldsymbol{x}$ fidera dającą opisane wyżej dwa rodzaje $\boldsymbol{Z_\textbf{we}(x)}$ ze swymi problemami.
Przy niedopasowaniu $Z_\text{k}$ do $Z_0$, w stratnej linii długiej wielkość $\mathit{SWR}$ jest różna w różnych punktach $x$ takiej linii, więc powinno się już oznaczać to jako funkcję $\mathit{SWR}(x)$. Zachodzi wówczas $\mathit{SWR}(x > 0) < \mathit{SWR}(0)$. Przy $x \rightarrow \infty$ wartość $\mathit{SWR}(x)$ zmierza do $1$, a przebieg $Z_\text{we}(x)$ coraz bardziej stabilizuje się na poziomie $Z_0$. Korzyści stosowania przez krótkofalowca linii stratnych (czytaj: wydłużonych) są więc dyskusyjne i podobne do tych w antenach ze skupionymi elementami stratnymi np. T2FD (szerokopasmowość kosztem skuteczności).
W praktyce krótkofalowiec dysponuje najczęściej ograniczonym miejscem na rozwieszenie anteny, więc istotna jest kwestia, jakimi środkami dysponuje dla zbliżenia się do idealnego dopasowania dającego $\mathit{SWR} = 1$. Na przykład możemy zmieniać długość dipola, ale nie za bardzo jego wysokość. Możemy też zmieniać długość fidera, co ułatwia skrzynce zadanie. Często więc wysoki $\mathit{SWR}$ nie wynika z niewiedzy, ale po prostu trudności jego zmniejszenia.
Historia artykułu
2002: powstanie
2014: korekta po przejściu na Joomla (ostatni stat. HTML)
2020-12-30: Wersja 2 (dodanie aspektu fazy)
2023-12-12: korekta podpisów rysunków po przejściu z J3 na J5
Ilustracja wstępna artykułu powstała przy pomocy DALL-E
© Copyright Krzysztof Kolisz SQ8IJZ 2002
Literatura
[1] "Poradnik radio- i teleelektryka. Elementy i podzespoły", Witold Rosiński w pracy zbiorowej pod redakcją Jerzego Antoniewicza, PWT Warszawa 1959.