Impedance a přizpůsobení - II. díl
Jak jsme si řekli v předchozím dílu článku, po změření konstruované antény zjistíme reálnou a reaktanční složku impedance, a poté podle
zjištěných hodnot musíme navrhnout správné přizpůsobení. Není to nis složitého. Pomůže nám k tomu Smithův diagram, což je vynikající pomůcka
pro anténáře. Zde si nyní ukážeme jen informativně, jak funguje, v dalším díle článku pak bude
praktický postup s ukázkami práce s diagramem.
Všimněme si hlavní velké kružnice, která je uvnitř rozdělena různými kružnicemi a křivkami. Kterékoliv místo uvnitř diagramu má přesné hodnoty impedance. Jen jediný bod však představuje ideální stav, tedy reálnou impedanci 50Ω, kladnou reaktanci - induktanci 0, zápornou reaktanci - kapacitanci 0, tedy místo ideálního přizpůsobení. Tento bod se nachází ve středu kružnice.
Diagram je pak rozdělen na dvě poloviny vodorovnou přímkou. Kterýkoliv bod na této přímce má pouze reálnou - odporovou složku, bez složky reaktanční.
Horní polovina diagramu nad touto přímkou vyjadřije kladnou reaktanci, spodní polovina zápornou reaktanci. Nyní si všimněme červených kružnic v pravé
části diagramu. Kterákoliv z těchto kružnic je tvořena body se stejnou reálnou impedancí - například tučně vytištěná červená kružnice představuje
impedanci 50 Ω, tedy kdekoliv na této kružnici bude reálná složka impedance 50Ω, při čemž v horní polovině kružnice přibude složka
induktivní (kladná reaktance) a ve spodní polovině kružnice přibude složka kapacitní (záporná reaktance).
Nyní musíme podle těchto parametrů do diagramu zanést bod, představující změřené hodnoty vyrobené antény. Podle místa, kde se tento bod bude nacházet,
můžeme správně určit ideální přizpůsobení antény. Jak víme, různé přizpůsobovací obvody se chovají různě, co se týče účinnosti a ztrát. Nejznámější
tunery s T nebo Pí články sice přizpůsobí cokoliv, třeba drátěný plot, ale s takovými ztrátami, že nevyzáříme téměř nic, protože u těchto LC článků je možné
nastavit kombinaci tak, že dosáhneme téměř maximálních ztrát. Proto se raději poohlédneme po L článku, který sice není co se rozsahu týče tak univerzální,
ale dosáhneme s ním minimálních ztrát. Jak ale určit zapojení L článku, když je celem 8 možností (kombinace LC, CC, LL)?
V tom nám pomůže právě Smithův diagram. Do něj jsme si vynesli bod, představující parametry změřené antény. Podívejme se nyní na 6 zjednodušených obrázků
tohoto diagramu, a vyberme si ten obrázek, v jehož ŠEDÉ části se nachází námi vynesený bod naší antény, a vedle něj uvidíte správné zapojení L článku, který
přizpůsobí anténu s těmito parametry.
Podíváte-li se například na první a třetí obrázek, zjistíte, že stačí dát nad kondenzátor přepínač, kterým jej budeme přepínat před cívku a za cívku, a pokryjeme tak
kompletně celý Smithův diagram, tedy přizpůsobíme jakoukoliv anténu.
Takže momentálně máme změřené parametry zkonstruované antény, tyto parametry jsme zanesli do Smithova diagramu, podle místa vyneseného bodu jsme si
určili správné zapojení L článku, a nyní již zbývá jen určit správné hodnoty kondenzátoru a cívky, případně ladícího kondenzátoru a proměnné cívky pro laditelný
L článek. To si provedeme v dalším dílu článku.