Эквивалент нагрузки антенны для «запуска» радиопередатчиков

Измерение мощности на выходе передающего каскада радиостанции (антенне) актуально для радиолюбителей, запускающих не одну-две, а десяток радиостанций в год. Особенно, если мощность передающего устройства составляет десятки ватт.

Суть предлагаемого способа заключается в том, что на выход передающего устройства (радиостанции, трансивера) к антенному разъему подключают эквивалент антенны. Он представляет собой радиотехнический кабель с волновым сопротивлением 50 Ом длиной 0,5 м, на конце которого вольтметром или осциллографом (разница в действительном или настоящем значении контролируемого параметра напряжения) производят измерение амплитуды ВЧ сигнала.
Эквивалент антенны, подключаемый на конце радиотехнического кабеля длиной 50 см, представляет собой 20 постоянных резисторов МЛТ-2 сопротивлением 1 кОм, включенных параллельно. На рис. 11 представлено соединение резисторов и их монтаж в корпусустройства. Общее сопротивление приложенной нагрузки составляет 50 Ом, что согласуется с волновым сопротивлением кабеля.

Как известно, включать передатчик (с любой частотой) в режим «передача» без присоединенной антенны нельзя — можно вывести из строя выходной каскад передатчика. Как правило, это дорогостоящие мощные ВЧ транзисторы. Поэтому, в условиях радиолюбительской лаборатории, не оснащенной специальным оборудованием и приборами, допустимо использовать рекомендованный выше эквивалент антенны.

При подключении параллельно эквиваленту антенны вольтметра в режиме измерения действующего значения напряжения, очевидно, удается выяснить мощность передающего устройства, что полезно при его настройке.

В данном случае применяется формула:
Р= U'/А, где Р — мощность ВЧ излучения передатчика, Вт; А-активное сопротивление, Ом; U= U",/~Г2 — действующее напряжение ВЧ сигнала, В; U — амплитудное значение ВЧ сигнала, В.
Таким образом, при использовании в качестве измерительного прибора ВЧ вольтметра определяется величина U, а при использовании осциллографа — U .

Например, при измерении выходного сигнала на рекомендуемом эквиваленте антенны осциллографом Cl-77, амплитуда ВЧ сигнала оказалась равной 29 В. Исходя из этого, выходная мощность радиопередатчика вычисляется согласно вышеприведенным формулам Р — (29/1,44)'/50, что в результате примерно равно 8 Вт.
На основе данной методики можно оперативно вычислить мощность различных радиостанций.Особенности оформления в корпус
В домашних условиях лаборатории радиолюбителя, эквивалент антенны удобно оформить в любой подходящий корпус, например, как это сделано в авторском варианте — в жестяную банку из-под кофе. Внешний вид конструкции представлен на рис. 12. Жестяной корпус одновременно является ударопрочным, удобным для закреплении разъема антенны, а также экранирует шунт из резисторов. Общий провод припаивают внутри корпуса устройства непосредственно к жести.

Как определить полярность источника питания
Чтобы определить полярность источника постоянного тока можно воспользоваться простым приемом: на срезе сырой картофелины, на расстоянии 5 — 10 мм (один от другого) втыкают два штыря из меди (можно применить старые спицы для вязания), подключенные к соответствующим контактам источника питания. Вокруг положительного электрода («+») через 3 — 5 мин появится зеленоватое пятно диаметром 5 — 10 мм. У отрицательного электрода проводника от источника питания (« — ») картофелина останется чистой.
Этот метод можно применять с источниками постоянного тока (в том числе с однополупериодным выпрямлением) в широком диапазоне напряжения питания, например 3 — 40 В.

Определить полярность источника питания можно также, опустив его неизолированные контакты (с помогцью присоединенных проводников) в банку с водой. Далее эти контакты сближают между собой так, пока вокруг одного из проводников не начнут выделяться пузырьки водорода. Это — провод от отрицательного полюса источника питания.

Полезные сведения о картошке

Обыкновенный картофель можно использовать в качестве источника питания очень малой мощности. Оказывается в сырой картошке (более, чем в сухой) постоянно происходят химические процессы. Эти процессы взаимодействия также не одинаково сильны в картошке, положенной на свет (в том числе естественный) и картошке, упрятанной в темный погреб. Несколько проведенных автором экспериментов с картошкой нового урожая привели к тому, что удалось зафиксировать меЖду различными частями (концами) картофелины электрический ток малой силы (рис. 13 и 14).

На рис.!3 взята одна картофелина, к которой подключен в режиме измерения постоянного напряжения популярный цифровой тестер М-830. Предел измерения постоянного напряжения установлен 200 м В. Показания вольтметра 19,1 м В.

На рис. 14 аналогичным образом применены две картофелины. В этом случае напряжение, зафиксированное вольтметром постоянного тока, составило уже 135,3 мВ.

Учитывая то, что вольтметр имеет определенное внутреннее сопротивление (шунтирует проверяемую цепь), а ток, отдаваемый картошкой, ничтожно мал (порядка 5 мкА), естественно, значение фиксируемого напряжение на щупах вольтметра (разных концах картошки) со временем падает. Так, например, во втором эксперименте с двумя картофелинами напряжение в цепи упало за 1 мин со 141 мВ до 119,5 м В. Это позволяет сделать вывод, что использовать картофель для питания электронных конструкций (даже самых маломощных) вряд ли целесообразно.

Простые подсчеты (основанные на законе Ома) показывают, что для получения в таком произвольном источнике питания напряжения 13,5 В и тока 10 мА потребуется не менее 220 картофелин, включенных параллельно (для увеличения выходного тока) и последовательно (для увеличения выходного напряжения).

Эксперимент, проведенный автором, показал, что выходное напряжение зависит и от размера картофелины, мест и глубины «втыкания» шугов, длины проводников, а также от состояния конкретного экземпляра картошки (влажность, старость, освещение).
Полярность питания находят опытным путем.

Практическое применение
Рассмотренный выше нетрадиционный источник питания (состоящий из нескольких картофелин) может быть применен для питания детекторного приемника с высокоомным телефоном, на это у него «сил» хватит. Другой, более специфичный вариант применения — короткий импульс малого напряжения для запуска электронных конструкций, реализованных с входными цепями МОП технологий (полевых транзисторов). а «Зимнее» заземление Заземление электрических контуров — это не только анахронизм эпохи (как может показаться), но до сих пор действенное средство, позволяющее не только вводить дополнительную «страховку» электрооборудования, но и улучшать качество передачи (и приема) радиолюбительских трансиверов и радиостанций. Особенно актуально применение «естественного» заземления в сельской местности. Но здесь же и возникают «естественные» проблемы. Например, как вбить штырь в землю при отрицательной температуре окружающей среды?

Устройство заземления зимой и в морозную погоду существенно облегчается, если накануне работ (например вечером) землю в выбранном месте очистить от снега, засыпать негашеной известью и снова укрыть снегом (если нет снега — полить водой 1 — 2л в зависимости от площади разрабатываемой земли). Химическое соединение извести с водой (снегом) выделяет тепло, достаточное для того, чтобы земля размягчилась через 8 — 10 часов и стала доступной для вскапывания даже при морозе до 25 'С.

Чуть худший результат по эффективности вместо негашеной извести даст зола из русской печи.