Matcher a skuteczność anteny CB: SWR 2 bez matchera vs SWR 1 z matcherem?

Witam

Czy mógłby mi ktoś wyjaśnić jak wygląda od strony teoretycznej i praktycznej zastosowanie matchera lub skrzynki antenowej w paśmie CB? Chodzi dokładnie o to czy antena będzie miała większą skutecznośc promieniowania (zasięg stacji) przy swr=2 (tak dla przykładu) bez matchera. Czy ta sama antena z swr bliskim 1 przy zastosowaniu matchera.
Może w internecie jest to fachowo gdzieś opisane i wyliczone lub jakieś testy przeprowadzone. Nie mogłem jakoś nic sensownego znaleźć.


Pozdrawiam.
Tomek.

to jest tak:
Matchera powinno się używać kiedy jest ryzyko uwalenia końcówki z powodu zbyt dużego swr. Matcher na pewno nie poprawi Ci odbioru ani nadawania. Pamiętaj że przez źle złożony matcher (np. bez metalowej obudowy) możesz sobie tylko odbiór pogorszyć.

Pozdrawiam
Adam

Jak nie poprawi nadawania ? Wlasnie PO TO JEST Matcher... O ile oczywiscie SWR jest wysoki, bo podlaczanie do dopasowanej anteny mija sie z celem.

Kazde dodatkowe urzadzenie wpiete w instalacje antenowa (nie mowie o dopalkach i wzmacniaczach odbiorczych) nieco pogarsza czulosc i zmniejsza moc, dlatego powinno sie stosowac je w ostatecznosci.

Wszystko zalezy od klasy urzadzenia - nie polecam firm "krzak".

Mattcher jest to urządzenie pozwalające KAŻDĄ antenę (a nawet jakikolwiek kawałek drutu) dopasować do nadajnika (i odbiornika). Stosuje się go tam gdzie występuje konieczność pracy na różnych czestotliwościach (pasmach) a do dyspozycji mamy tylko jedną antenę. Oczywiście występują na nim jakieś straty ale trudno! Na zakresie CB nie ma sensu stosować "skrzynki antenowej" bo można samą antenę idealnie (prawie) dostroić i to bez strat wydzielających się w "matcher'ze".

yes2mike napisał:

Jak nie poprawi nadawania ? Wlasnie PO TO JEST Matcher... O ile oczywiscie SWR jest wysoki, bo podlaczanie do dopasowanej anteny mija sie z celem.

Kazde dodatkowe urzadzenie wpiete w instalacje antenowa (nie mowie o dopalkach i wzmacniaczach odbiorczych) nieco pogarsza czulosc i zmniejsza moc, dlatego powinno sie stosowac je w ostatecznosci.

Wszystko zalezy od klasy urzadzenia - nie polecam firm "krzak".

Łopatologicznie mówiąc w SWR chodzi o energię, która nie została wypromieniowana do końca

SWR=1 - całość wypromieniowana
SWR=>1 - resztki wracają do nadajnika (te resztkirównież zostaną wypromieniowane, ale już troszkę później)

Wpinając matcher uzyskujemy tylko składowanie tych "resztek" w kondensatorach, a już na pewno nie uzyskamy lepszego wyniku.

Dobra rada:
matcher - jak stroisz widelec

Skrzynka antenowa do CB to jakieś nieporozumienie (typowy "urban myth" często powtarzany przez "specjalistów" z podstawy; podobnie zresztą jak przycinanie kabla).

Jeśli używasz anteny przystosowanej do pracy na 27MHz to musisz ją zestroić tak, by WFS był jak najniższy. I nic poza tym.

adam

adamoles napisał:

SWR=1 - całość wypromieniowana
SWR=<1 - resztki wracają do nadajnika (te resztkirównież zostaną wypromieniowane, ale już troszkę później)

Jest fizyczną niemożliwością by SWR był mniejszy od jedności.

adamoles napisał:

Wpinając matcher uzyskujemy tylko składowanie tych "resztek" w kondensatorach, a już na pewno nie uzyskamy lepszego wyniku.

Jeśli już byśmy w ten sposób podchodzili do sprawy, to trzeba pamiętać że są tam nie tylko kondensatory, ale i cewki. A jak powszechnie wiadomo wszystkim którzy uczyli się fizyki cewki również posiadają zdolność magazynowania energii - w postaci pola magnetycznego. Tyle, że te rozważania nie mają tu nic do rzeczy, ponieważ rolą matchera nie jest magazynowanie "fali odbitej" , lecz transformacja impedancji i zapewnienie dopasowania impedancji źródła do obciążenia, dzięki czemu fala odbita w ogóle nie powstanie. A skoro nie powstanie, to naturalną konsekwencją tego jest większa sprawność toru antenowego, co skutkuje większym natężeniem pola u odbiorcy transmisji radiowej - czyli np. lepszym zasięgiem, lepszym stosunkiem sygnał/szum itd.

adamoles napisał:

Dobra rada:
matcher - jak stroisz widelec

No niezupełnie tak. Sprawa jest prosta jeśli chodzi o anteny na jedno pasmo i to stosunkowo wąskie jak np. CB. Wtedy można antenę tak zbudować, by miała zadowalający SWR w całym paśmie i nie ma potrzeby stosowania matchera. Sprawa wygląda zupełnie inaczej w przypadku anten wielopasmowych. Tam stosowanie matchera bywa koniecznością. Niestety mało kto może mieć oddzielną antenę na każde pasmo.

witam,jak napisano powyżej,matcher transformuje impedancje,przeważnie jest to urządzenie posiadające 2 kondensatory obrotowe z cewką,a jego głównym zadaniem jest doprowadzenie anteny do rezonansu,a tym samym maksymalnej skuteczności,przykładowo po podłączeniu opornika bezindukcyjnego 50 om na wyjście SVR 1,zasięg kilka metrów,przyczyna- brak rezonansu,pozdr.

W załączniku pomiar machera President'a M-20

Troszkę z obrazuje działanie i charakterystyki.

wojtex1111 napisał:

witam,jak napisano powyżej,matcher transformuje impedancje,przeważnie jest to urządzenie posiadające 2 kondensatory obrotowe z cewką,a jego głównym zadaniem jest doprowadzenie anteny do rezonansu,a tym samym maksymalnej skuteczności,przykładowo po podłączeniu opornika bezindukcyjnego 50 om na wyjście SVR 1,zasięg kilka metrów,przyczyna- brak rezonansu,pozdr.

Błagam Cię o to byś poznał zagadnienie do końca.

Matcher jest urządzeniem dopasowywującym impedancje pomiędzy wyjściem nadajnika a anteną.
Rezonans anteny to rezonans a nie dopasowanie impedancji wg matcher-a.

Rezonans a dopasowanie impedancji to dwa wręcz różne zagadnienia.


Pozdrawiam.

witam,radiosystem, tak do końca nie masz racji,poniżej załączam dość popularny schemat matchera który narysowałem wzorując się na książce napisanej przez SP5QU może być na pasmo CB po dołożeniu 1 zwój więcej i jestem w stanie udowodnić że po podłączeniu kilku metrów drutu na wyjście, a CB na wejście doprowadze ten drut do rezonansu pokrętłami kondensarorów,ale oczywiście wpinając matcher do radia, a potem kilkanaście metrów koncentryka i antena,to zjawisko będzie słabsze,w każdym razie ważną zaletą matchera jest filtracja harmonicznych,pozdr.

Dobra skrzynka antenowa pozwala dopasowac nadajnik do gwoździa. Po stronie odbiorczej pozwala na właściwe dopasowanie odbiornika do anteny. Niestety większośc spotykanych urzadzeń problem dopasowania odbiornika do anteny traktuje raczej drugoplanowo, a szkoda... Niewątpliwie pozwala na lepsze wytłumienie wszelkich śmieci.

Skrzynka antenowa jest niczym innym jak obwodem rezonansowym zbudowana w taki sposób aby umożliwić dopasowanie radiotelefonu (radiostacji) do anteny.

W odbiorniku - zwiększa selektywność obwodu wejściowego czyli powoduje zmniejszenie ilości odbieranych "śmieci".
W nadajniku - filtruje sygnał wyjściowy z produktów mieszania i harmonicznych.

Ale tylko skrzynki dobrej jakości tak się zachowują - widziałem już radia uwalone przez jakieś pseudo-machery... Nadajnik potrafi się wzbudzić...
.

SP1AQU napisał:

adamoles napisał:

SWR=1 - całość wypromieniowana
SWR=<1 - resztki wracają do nadajnika (te resztkirównież zostaną wypromieniowane, ale już troszkę później)

Jest fizyczną niemożliwością by SWR był mniejszy od jedności.

Ja się tylko pomyliłem Rzeczą oczywistą jest że nie może być mniejsze od 1 tylko większe.

Widze tutaj brak wiedzy, lub posiadanie błędnych infarmacji przez praktycznie wszystkich. Adamoles prawidłowo pisze, że matcher jedynie dopasowywuje impedancje nadajnika do impedancji układu antenowego, nic więcej. Spróbóję to czysto teoretycznie wytłumaczyć na przykładzie.

Założenia:
antena - WFS = 3
przewód antenowy - linia długa idealna czyli zero pojemnosci i indukcyjności, sama impedancja 50 ohm
nadajnik - 100 W (żeby było łatwo liczyć)

co się dzieje bez skrzynki antenowej:
1. nadajnik wysyła 100W
2. przy zaciskach anteny 1/3 mocy (33 W) odbija się i wraca do lini, reszta jest promieniowana przez antene
3. powracająca moc (odbita) odbija się w 100% od zacisków nadajnika i płynie wraz z podstawową w kierunku anteny (100 + 33 = 133 W)
4 . znów się odbija od zacisków 1/3 tego co dotarło do anteny i tak w kółko ta moc krąży
Ci sprawniejsi z matematyki zapewne szybko doszli do wniosku że po kilku takich pętlach w skrajnym przypadku moc przy nadajniku (a właściwie napięcie , bo mówimy tutaj o VSWR) zdąża do 200% wartości wychodzacej z nadajnika. Adamoles trafnie zauważył, że w tych skrzynkach antenowych to właściwie chodzi o chronienie nadajnika, ponieważ żadna końcówka przy dużych mocach nie wytrzyma podwojenia na niej napięcia. Zapewne wszyscy zauważyli też fakt że moc odbita od anteny odbija się od nadajnika i przy drugim przebiegu 2/3 tej mocy przechodzi do anteny, a po kilku pętlach można śmiało stwierdzić że cała moc odbita została wyemitowana przez antene. Więc pojawia się kolejna ważna rzecz - każda moc wyprowadzona z nadajnika zostaje wyemitowana w całości, a wynika to z bilansu energetycznego. Dokładnie jest to opisane w poradniku Ultrakrótkofalowca na stronie bodajże 848. Nawet jest tam rysunek obrazujący rozpływ mocy.

Co się dzieje gdy podłączymy skrzynke antenową:
w zasadzie to samo co w przypadku jej braku, z tą różnicą, że pomiędzy nadajnikiem, a skrzynką mamy WFS=1, ale już za skrzynką mamy dalej WFS=3. Niedowiarki mogą włożyć pomiędzy skrzynke antenową a niedopasowaną antene miernik swr. Moc odbita odbija się już nie od końcówki mocy w nadajniku tylko od zacisków skrzynki. Czyli pojawia sie kolejny wniosek - skrzynka antenowa nie zmieni swr anteny i dalej idąc tym tropem skrzynka antenowa nie zmieni rezonansu anteny - rezonans anteny, jej swr, impedancje, wzmocnienie i inne wartości można regulować jedynie geometrią - gwóźdż nie będzie promieniował tak jak antena 5/8 fali, a ta z kolei nie bedzie miała takiego zysku energetycznego jak antena Yagi-Uda.

W praktyce:
nie ma linii idealnych, każda wprowadza straty, oraz ma swoje pojemności i indukcyjności zatem SWR anteny i SWR układu antenowego (antena plus linia zasilająca) to są dwa różne parametry. Tłumienie przewodu dotczy zarówno mocy padającej jak i odbitej, dlatego 100W z teoretycznego nadajnika nie zostanie wyemitowane przez antene. Część tej energii zostanie wyemitowana w postaci ciepła, ale nie będzie to tyle ile wynika z WFS, w tym przypadku 33 W.

Wróćmy teraz do podstawowego pytania - matcher poprawia czy pogarsza nadawanie/odbiór? odpowiedź brzmi: nic nie zmienia, ponieważ dopasowanie impedancji układu antenowego nie zmienia parametrów anteny. Do czego więc ten matcher? - ochrona nadajnika przed spaleniem końcówki mocy. Jak zatem poprawić jakość nadawania/odbioru? Ostatnio oglądałem jakiś program na TVN Turbo gdzie właśnie mówili o instalacji CB radia w samochodzie. Zalecali tam właśnie dobranie najniższego SWR na środkowym kanale po przez przycięcie do odpowiedniej długości promiennika anteny, tak aby na krańcowych kanałach wartości SWR były takie same, czyli po przełożeniu z polskiego na polskie - moc wypromienowana zależy od promiennika (anteny).

Jeśli wszyscy nie mają pojęcia - to czemu sam nie zobaczyłeś pomiarów przykładowej skrzynki - czy one też się "mijają" z prawdą

To jest pasmo CB i tu "normalne" radio ma 4W - w roli przypomnienia.

ale to 100W było tylko i wyłącznie do lepszych obliczeń

witam,pierwszy raz słysze,żeby wpięcie dodatkowego i to strojonego obwodu rezonansowego, jakim jest matcher,w instalacje antenową niczego nie zmieniało,pewnie że najlepiej dostroić wymiarami,czy to długości koncentryka czy promiennika,ale jeśli sie nie da zejść z SVR nisko bo np.antena stoi w nienajlepszym miejscu,to chyba można sie poratować matcherem,a TVN żadnych rewelacji nie oznajmił bo wielu wiedziało o skracaniu promiennika kiedy ten kanał jeszcze nie istniał,pozdr.

Czuję się nie tyle obrażony co poruszony! Bo jeśli wszyscy jesteśmy niedouczeni (poza "tofiel'em") to ja też tutaj zabierałem głos więc czuję się w obowiązku rozliczenia autora z powyższego zarzutu wobec wszystkich. Pomijam uproszczenia w dowodzeniu swej teorii (bo to nie ma sansu rozprawiać nad szczegółami, w których gąszczu zagubi się sedno sprawy) ale z wnioskiem końcowym NIE MOGĘ się zgodzić! Każda antena ma w swym składzie taką "skrzynkę antenową" i jest nią albo jakaś pojeność, indukcyjność lub część linii długiej a może nią być długość samego promiennika (co w rezultacie też się do L i C sprowadza). Właśnie przy pomocy tych elementów (zwykle trymowanych) stroi się antenę w pewnym zakresie częśtotliwości. Gdyby wszystkie elementy takiego układu antenowego miały IDEALNE parametry (bez R strat) to wszystkie anteny byłyby możliwe do idealnego i 100%-owego zestrojrnia. Niestety! Wszystkie te elementy mają swe własne straty a im ich jest więcej tym oczywiście te straty są większe! Dodatkowa skrzynka antenowa z dodatkowymi indukcyjnościami i pojemnościami ZWIĘKSZA te straty a więc energia wypromieniowana przez antenę będzie jednak MNIEJSZA! Dodatkowo zwykle ta dodatkowa skrzynka ma umożliwić dopasowywanie anteny do szerokiego pasma częstotliwości więc ta cewka i kondensatory (zmienne) muszą mieć dość duże wartośi a to zwiększa w znakomity sposób ich straty!

tofiel napisał:

Adamoles prawidłowo pisze, że matcher jedynie dopasowywuje impedancje nadajnika do impedancji układu antenowego, nic więcej.

Czytałem kilka razy posty Kol. Adamoles i w żadnym z nich nic takiego nie znalazłem. Pisało natomiast o tym kilka innych osób, u których Kolega tofiel: cyt. "Widze tutaj brak wiedzy, lub posiadanie błędnych infarmacji przez praktycznie wszystkich" - ze mną włącznie.

tofiel napisał:

Zapewne wszyscy zauważyli też fakt że moc odbita od anteny odbija się od nadajnika i przy drugim przebiegu 2/3 tej mocy przechodzi do anteny, a po kilku pętlach można śmiało stwierdzić że cała moc odbita została wyemitowana przez antene. Więc pojawia się kolejna ważna rzecz - każda moc wyprowadzona z nadajnika zostaje wyemitowana w całości, a wynika to z bilansu energetycznego.

I tutaj Kolega tofiel nie ma racji. Bo to że cała moc dostarczona przez nadajnik zostanie wypromieniowana, to nie ulega wątpliwości, tylko że z punktu widzenia użytkownika dość istotną sprawą jest w jakiej postaci ta moc zostanie wypromieniowana. Nie ulega wątpliwości, że cyrkulacja energii na odcinku nadajnik-antena poprzez STRATNY tor antenowy sprawi, że pewna część tej energii zostanie wypromieniowana w postaci ciepła. Korzyść z tego żadna.

Kolega tofiel w swym poście powoływał się na "Poradnik ultrakrótkofalowca", więc gwoli ścisłości warto zauważyć, że SP6LB pisze (w przywoływanym fragmencie) cyt. "Różnica nie jest więc duża". U Kolegi tofiel natomiast zmieniło się to w "nic nie zmienia".

Przy tej okazji warto zauważyć jedną sprawę ( i tutaj zgadzam się z Kol. tofiel): podłączenie matchera od strony nadajnika rzeczywiście niewiele daje oprócz ochrony końcówki mocy i ma zbliżony sens jak podłączenie w tym miejscu reflektometru. Natomiast warto zadać sobie pytanie: a co by było gdyby go podłączyć od strony anteny ? Jest kilka firm na świecie które produkują automatyczne tunery antenowe przeznaczone do podłączenia w punkcie zasilania anteny.

witam,fragment z książki "Anteny krótkofalowe"

z którego można wysnuć wniosek o ważności dopasowania linii zasilającej,może sie zdarzyć że dobrej firmy antena stoi sobie wysoko na maszcie i jest zestrojona tzn impedancja 50om,rezonans 27.200 natomiast nie jest dobrana długość koncentryka tzn ani nie pasuje do wyjścia nadajnika,ani do wejścia anteny,wówczas jest sensowne zastosowanie matchera nawet tuż za radiem,ale w innym wypadku powinno być dopasowanie przy antenie,pozdr.

wojtex1111
Ja z cytowanego przez Ciebie fragmentu wysnułem wniosek o ważności dopasowania obciążenia do linii, a Ty zdaje się dokładnie na odwrót.
I do tego jeszcze, powracające niczym bumerang, cięcie kabla... Po co ? No chyba, że pisząc "natomiast nie jest dobrana długość koncentryka tzn ani nie pasuje do wyjścia nadajnika" miałeś na myśli to, że kabel nie sięga do wyjścia nadajnika.

nie to miałem na myśli,ostatnio stroiłem koledze antene CB na busie,nie miała wokoło masy bo uparł sie że ma być przykręcona z boku,SVR wyszedł 3.5,cięciem kabla zbiłem na 1.8,pózniej konieczne okazało się przycięcie promiennika i uzyskałem ostatecznie 1.2,poprostu najpierw tne to co tańsze dokąd są efekty,poza tym im krótszy promiennik to oczywiście mniejsza skuteczność anteny,pozdr.

SP1AQU napisał:

Natomiast warto zadać sobie pytanie: a co by było gdyby go podłączyć od strony anteny ? Jest kilka firm na świecie które produkują automatyczne tunery antenowe przeznaczone do podłączenia w punkcie zasilania anteny.

Dalej zachodzą te same zjawiska fizyczne, tylko że parametry pozwalają na pominięcie niektórych rzeczy. Dokładniej wygląda to nastepujaco: długość linii zasilającej skrzynka-antena skraca się do 0, straty w linii wynoszą 0, moc odbita od zacisków anteny wraca bezstratnie i po odbiciu od zacisków skrzynki sumuje się z mocą padającą itd. W rezultacie cała moc jaka doszła do skrzynki przechodzi w antene bezstratnie. Wszystko pięknie, ale między bajki należy włożyć nadawanie z gwoździa, rynny czy parapetu (chyba żeby owe elementy miały odpowiednią długość) gdyż po doprowadzeniu do takiego parapetu 100 W (lub tak jak w CB 4W) ta energia nie zostanie wypromieniowana jako 100W fal elektromagnetycznych.

@SP1AQU
Jedynym rodzajem anteny jaki znam, w którym skrzynka antenowa coś zmiena w parametrach anteny to magnetic loop, ponieważ tam antena jest jednym wielkim obwodem rezonansowym, lub jak wolisz - antena ta składa się tylko ze skrzynki antenowej tj. kondensatora zmiennego i cewki jedno lub kilku zwojowej. W pozostałych przypadkach zmiana rezonansu anteny możliwa jest tylko i wyłącznie jej geometrią. Jeżeli poczułeś się obrażony moimi słowami to przepraszam, ale napisałem tez, że nie koniecznie wynika to z niewiedzy, ale często spotykam się z takimi opiniami pochodzącymi ze złych źródeł, tak jak np. przycinanie kabla zasilającego o impedancji 50Ω do takiej długości która da w nim 50Ω. Przyznasz chyba ze takie teorie trzeba naprostowywać, a liczba ich wyznawców rośnie w siłę.

Przykład z TVN Turbo podałem ponieważ tam facet po zestrojeniu anteny długością promiennika nie podłaczał już matchera, ponieważ antena była zestrojona prawidłowo, chyba że ktoś próbóje nielegalnych łączności poza pasmem podstawowej 40.

Ach te matchery,
opiszę to co praktycznie wykonałem dla kol SQ8QEA (sk)

Kolega zanim został krótkofalowcem, w początku lat dziewięćdziesiątych dx-ował na czterdziestkach CB, później.
Miał Lincolna, cztrey el. yagi na obrocie na wysokości 20m w zabudowie domków jednorodzinnych i ..... sąsiadów - sibistów.

Chcąc pracować, przy yadze zestrojonej na podstawową czterdziestkę, na innych cztrdziestkach, łącznie z pasmem 28MHz, zastosowaliśmy matcher. Jego konstrukcja została powielona z jakiegoś francuza. Nie było problemu z dostrojeniem się do toru antenowego w zakresie 26-30MHz.

Ruch na podstawowej czterdziestce był taki, że nic nie można było usłyszeć na innych. Wykonałem wtedy filtr na dwóch kubkach od 3001 z 40MHz płynnie podstrajany sekcjami kondensatora zmiennego przeznaczonymi do ukf-u radiowego. Efekt wycięcia bardzo dobry. Dostrojenie tego filtru na wybraną częstotliwość na górnej czterdziestce i próba odbioru lokalnej stacji na podstawowej - ledwo słyszalna! no, może czasem w Lincolnie drgnęła "pałeczka" s-metra.

Robiliśmy różne konfiguracje z tymi dwoma ustrojstwami. Teoretycznie : TRX dalej filt odbiornika i macher.
Jednak w praktyce okazało się, że najlepszy sposób to:
dwa przekaźniki i odpowiednio włączać na przemian przy odbiorze filtr a przy nadawaniu matcher.

Pytanie zawarte w tytule tego tematu jest jak najbardziej potrzebne. Stosując go możemy w każdej chwili skorygować dopasowanie nawet zestrojonej anteny a ... w praktyce odstrojonej prze czynniki atmosferyczne: deszcz, sadź, śnieg. Wiadomo macher to urządzenie bierne, ale straty w nim energii są pomijalne.

Jeszcze jedna uwaga, nie zawsze maksimum dopasowania nadajnika matcherem do toru antenowego pokrywa się z "górką" sygnału odbieranego dla tych samych częstotliwości.

Oba urządzenia w załączniku
Marek

U mnie mam możliwość używania wewnętrznej skrzynki równiez przy odbiorze. Jest różnica w sygnale przy skrzynce załączonej i wyłączonej. Testowałem na random wire i na verticalu na 40m strojonym skrzynią na 20 i 17m.
Michał

Mieliśmy w klubie deltę na 80m rozwieszoną poziomo i na wyższych pasmach dostrajaliśmy ją skrzynką. Zauważalna różnica przy odbiorze również była przy zestrojonej skrzynce i rozstrojonej (strojona ręcznie), przy czym rozstrojenie musiało być spore (zdaje się WFS>3).
Skacząc po pasmach, dla samego odbioru można było zestroić skrzynkę "na słuch" i nawet WFS okazywał się później całkiem dobry.

Zainteresowanych tematem odsyłam na stronę www.w2du.com . Za dużo tłumaczenia, aby pisać na forum. A tam wszystko jest bardzo dokładnie opisane.