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In questi giorni i lettori che avranno dato uno sguardo al mio precedente post, saranno andati probabilmente in giro per la rete in cerca di altre informazioni.
Uno stub:
Grazie ai link suggeriti da IK2XSL è possibile dare un’occhiata a misure e applicazioni degli stub.
Vediamo rapidamente quali sono le lunghezze generalmente usate per costruire gli stub; queste misure sono riferite a cavi con fattore di velocità di 0,66, come l’RG58 o il 213.
Nella tabella in alto troviamo le lunghezze finite dei ¼ d’onda di ogni banda HF (escluse le WARC) presi all’inizio della banda stessa. Naturalmente, a causa della imperfezione dei materiali in uso, queste misure sono solo orientative e soggette a personalizzazione in base alla frequenza che vorremmo fosse più attenuata.
Quindi, per evitare spiacevoli inconvenienti e ritrovarsi con il cavo troppo corto, il consiglio è quello di tagliare il cavo leggermente più lungo della misura consigliata/calcolata, in percentuale è consigliabile abbondare dal 5%, sui 160 metri, fino a un 10%, arrivando sulla banda dei 10 metri.
Un’ulteriore tabella che può risultare utile durante il taglio e la taratura dei coassiali, può essere la seguente:
In base alla banda è possibile determinare quanto tagliare per raggiungere la frequenza desiderata; ad esempio: sugli 80 ogni 20 cm di cavo tagliato incidono all’innalzamento di risposta in frequenza di 100 KHz.
Preparare uno stub coassiale è molto semplice: basta stendere il cavo nella maniera più dritta possibile e misurarlo con una fettuccia metrica preferibilmente lunga più dello spezzone di cavo stesso.
Questo vi eviterà errori di misurazione: misurare uno stub per i 160 con un flessometro di 2 metri non è comodo e può inserire errori, specialmente se si è da soli a fare il lavoro.
Sulla frequenza finale andrà ad incidere anche il bocchettone usato per connettersi alla T sulla linea di trasmissione, ma la taratura avverrà comunque con il PL saldato al cavo.
L’altro estremo del cavo, quello aperto o in corto per intenderci, dovrà essere sempre trattato con cura. In caso di stub aperto nell’effettuare il taglio di taratura è conveniente spelare la calza di circa 1 cm più corta rispetto all’isolante centrale ed al conduttore centrale stesso. In caso di stub in CC, durante le tarature si potrà mettere momentaneamente in corto il centrale con la calza anche avvolgendoli tra loro; al raggiungimento della frequenza desiderata avremo cura di saldare per bene calza e centrale per un migliore rendimento del sistema.
Una volta terminato il lavoro la parte terminale dovrà essere protetta possibilmente da una guaina termorestringente o da qualche giro di buon nastro isolante.
Taratura
Il miglior modo per effettuare la taratura di uno stub è quello di utilizzare un VNA (Vector Network Analyzer). Purtroppo non tutti dispongono di tale apparecchietto, quindi se non lo possedete o non avete amici che ve lo possono prestare vedremo coma potrete ripiegare con altri sistemi, purtroppo un pò meno affidabili.
Personalmente utilizzo il miniVNA, anche i grafici che vedete nei post sono ricavati in tempo reale da uno dei suoi software di gestione.
Dalla foto in alto possiamo vedere l’applicazione del miniVNA per la taratura di uno stub per 20 e 10 metri (attenua 40 e 15 metri), quindi un ½ onda aperto per i 20.
Alla porta DUT è applicato il connettore centrale di uno T, su un lato dello T è collegato lo stub mentre sull’altro un pezzo di coassiale a sua volta connesso, dall’altro lato, alla porta DET.
Mettiamo il software del miniVNA in modalità trasmissione visualizzando la banda HF 1-30 MHz, attiviamo lo swap singolo o continuo da software e vedremo comparire sullo schermo il seguente grafico:
Naturalmente questo grafico si riferisce ad uno stub già tarato.
Vorrei aggiungere una nota a tal proposito: in questo caso i due massimi di attenuazione non ricadono esattamente nelle due bande desiderate, ovvero 40 e 15 metri, questo perché se centriamo la banda dei 40 avremo l’attenuazione dei 15 sulla parte alta della banda stessa, allo stesso modo se facciamo rientrare l’attenuazione a centro banda dei 15 metri troveremo il primo notch al di sotto dei 7 MHz. Quindi con un solo stub bisogna giostrare al meglio il punto dove farlo lavorare.
Un secondo metodo, che in pratica è simile a quello visto adesso, lo possiamo effettuare se abbiamo a disposizione un tracking generator ed un analizzatore di spettro. (confronta con: http://www.hamradioweb.org/forums/sh...84&postcount=1).
Il metodo più semplice di misurazione, anche se meno preciso, può essere effettuato con un ricetrasmettitore, o un analizzatore di antenna e un carico fittizio.
Da quanto abbiamo letto fin ora, si è visto che sulla frequenza di utilizzo lo stub presenta un ROS bassissimo, questo può aiutarci a trovare la frequenza giusta di lavoro.
Vogliamo, ad esempio, tarare uno stub per i 20 metri come il precedente. All’attacco dell’antenna di un analizzatore di antenna o un ricetrasmettitore, mettiamo il connettore centrale della solita T, su un lato mettiamo lo stub e sull’altro un carico fittizio da 50 Ohm (anche una resistenza da 47 Ohm và bene).
Con poca potenza (in caso di trasmettitore) cominciamo a trovare il punto in cui riscontriamo un ROS piatto: praticamente a 1 (se il RTX non ha ROSmetro interno naturalmente usatene uno esterno). Di solito questa curva piatta, all’inizio delle operazioni, si trova più in basso rispetto alla frequenza dei 20 metri perché il coassiale è più lungo. Tagliando lo stub di qualche centimetro alla volta lo riusciremo a portare in risonanza sulla banda dei 20 avendo una certezza discretamente elevata di portare, viceversa, la massima attenuazione sulla frequenza voluta.
Il grafico sotto mostra il ROS (linea rossa) dello stub dei 20 a 14 MHz. Questo è piatto per una buona porzione di banda. La linea blu è il return loss.
Se disponiamo, poi, di un secondo rtx o ricevitore che sia, possiamo controllare con l’S-meter la profondità dell’attenuazione dello stub trasmettendo sullo spettro della banda dei 40 e ricevendo sui 20 il battimento della seconda armonica attenuato dallo stub.
Di seguito abbiamo una tabella dalla quale possiamo osservare gli stub più utilizzati:
Accoppiamenti di stub
Per aumentare l’attenuazione dei segnali indesiderati è possibile mettere in parallelo due stub lungo la linea di trasmissione.
Vediamo subito come si comportano due stub ¼ d’onda in CC.
L’accoppiamento di due stub deve essere effettuato con una certa cognizione, infatti, metterne due, uno immediatamente dopo l’altro, non restituisce l’effetto desiderato, aumenta sì l’attenuazione, ma non garantisce la massima efficienza. Un’altra credenza è quella che porre fra due stub di questa tipologia una sezione di cavo da ¼ d’onda sulla frequenza fondamentale, garantisca il massimo delle performance.
Il discorso, purtroppo, non è semplice da affrontare, questo perché se da un lato con un’opportuna lunghezza del cavo di accoppiamento si ottimizza l’attenuazione sulla 2F (seconda armonica), dall’altro possiamo notare scarsi miglioramenti sulla 4F e via di seguito.
Un altro discorso che bisogna affrontare, per ottenere i risultati desiderati, riguarda le tarature dei singoli stub. La massima attenuazione sarà ottenuta se i due stub saranno tagliati esattamente per la stessa frequenza; di solito, se le attenuazioni ricadono sulle stesse frequenze, a seconda della lunghezza del raccordo che unisce gli stub, possiamo riscontrare un raddoppio dell’attenuazione sommato a circa 6 dB di attenuazione ulteriore.
Quello che segue è il grafico di due stub ¼ d’onda per i 40 in CC, mostra l’attenuazione sulla 2F, ovvero i 20 metri.
La connessione dei due stub è stata effettuata con uno spezzone di cavo da 1/6 d’onda. L’attenuazione a 14.170 è di circa 50 dB e non circa 60 come ci si aspetterebbe, questo perché i due stub non sono stati tagliati per la stessa frequenza ma per frequenze leggermente diverse. In questo modo è possibile, a discapito di un picco negativo meno marcato, coprire l’intera banda con un’attenuazione comunque notevole.
Bisogna fare attenzione a non esagerare nel far risuonare i due stub su frequenze troppo diverse, questo potrebbe far comparire un raddoppio di picchi negativi lungo la banda da proteggere e un deterioramento delle prestazioni generali.
La scelta di come tagliare i due stub dipende dall’utilizzo che ognuno ne vuole fare.
La seguente tabella mostra le attenuazioni relative all’accoppiamento di due stub della tipologia ora trattata in base alla lunghezza del cavo di accoppiamento:
Naturalmente i valori sono solo orientativi, danno il senso di quanto le attenuazioni varino in base alla lunghezza del cavo utilizzato per connettere i due stub
Per quanto concerne invece gli stub aperti a ½ onda, le cose si semplificano notevolmente. Come abbiamo visto la volta scorsa, nella tabella dei rendimenti degli stub singoli, gli stub aperti hanno performance migliori a parità di tipologia di cavo e lunghezza rispetto a quelli in CC. Anche in questo caso l’accoppiamento di due stub ½ onda garantisce migliori prestazioni. Usando un cavo di accoppiamento lungo ¼ d’onda sulla sub armonica, otteniamo in generale il raddoppio dell’attenuazione più circa 6 dB ulteriori. Ad esempio, se creiamo un doppio stub che faccia passare i 20 ed attenuare i 40, la lunghezza del cavo di connessione deve essere di ¼ d’onda rispetto ai 40 metri e non ai 20.
Anche in questo caso è possibile tarare i due stub su frequenze leggermente diverse per coprire l’intera banda.
In entrambe i casi si procede con la taratura del primo stub singolarmente, poi si connette l’intero sistema e si tara il secondo stub.
Di cose da dire sugli stub ce ne sarebbero ancora, ma il mio compito per ora si esaurisce qui. Rimango a disposizione sul forum, o anche via mail, per domande e suggerimenti.
Grazie per l'attenzione.
Uno stub:
Grazie ai link suggeriti da IK2XSL è possibile dare un’occhiata a misure e applicazioni degli stub.
Vediamo rapidamente quali sono le lunghezze generalmente usate per costruire gli stub; queste misure sono riferite a cavi con fattore di velocità di 0,66, come l’RG58 o il 213.
Nella tabella in alto troviamo le lunghezze finite dei ¼ d’onda di ogni banda HF (escluse le WARC) presi all’inizio della banda stessa. Naturalmente, a causa della imperfezione dei materiali in uso, queste misure sono solo orientative e soggette a personalizzazione in base alla frequenza che vorremmo fosse più attenuata.
Quindi, per evitare spiacevoli inconvenienti e ritrovarsi con il cavo troppo corto, il consiglio è quello di tagliare il cavo leggermente più lungo della misura consigliata/calcolata, in percentuale è consigliabile abbondare dal 5%, sui 160 metri, fino a un 10%, arrivando sulla banda dei 10 metri.
Un’ulteriore tabella che può risultare utile durante il taglio e la taratura dei coassiali, può essere la seguente:
In base alla banda è possibile determinare quanto tagliare per raggiungere la frequenza desiderata; ad esempio: sugli 80 ogni 20 cm di cavo tagliato incidono all’innalzamento di risposta in frequenza di 100 KHz.
Preparare uno stub coassiale è molto semplice: basta stendere il cavo nella maniera più dritta possibile e misurarlo con una fettuccia metrica preferibilmente lunga più dello spezzone di cavo stesso.
Questo vi eviterà errori di misurazione: misurare uno stub per i 160 con un flessometro di 2 metri non è comodo e può inserire errori, specialmente se si è da soli a fare il lavoro.
Sulla frequenza finale andrà ad incidere anche il bocchettone usato per connettersi alla T sulla linea di trasmissione, ma la taratura avverrà comunque con il PL saldato al cavo.
L’altro estremo del cavo, quello aperto o in corto per intenderci, dovrà essere sempre trattato con cura. In caso di stub aperto nell’effettuare il taglio di taratura è conveniente spelare la calza di circa 1 cm più corta rispetto all’isolante centrale ed al conduttore centrale stesso. In caso di stub in CC, durante le tarature si potrà mettere momentaneamente in corto il centrale con la calza anche avvolgendoli tra loro; al raggiungimento della frequenza desiderata avremo cura di saldare per bene calza e centrale per un migliore rendimento del sistema.
Una volta terminato il lavoro la parte terminale dovrà essere protetta possibilmente da una guaina termorestringente o da qualche giro di buon nastro isolante.
Taratura
Il miglior modo per effettuare la taratura di uno stub è quello di utilizzare un VNA (Vector Network Analyzer). Purtroppo non tutti dispongono di tale apparecchietto, quindi se non lo possedete o non avete amici che ve lo possono prestare vedremo coma potrete ripiegare con altri sistemi, purtroppo un pò meno affidabili.
Personalmente utilizzo il miniVNA, anche i grafici che vedete nei post sono ricavati in tempo reale da uno dei suoi software di gestione.
Dalla foto in alto possiamo vedere l’applicazione del miniVNA per la taratura di uno stub per 20 e 10 metri (attenua 40 e 15 metri), quindi un ½ onda aperto per i 20.
Alla porta DUT è applicato il connettore centrale di uno T, su un lato dello T è collegato lo stub mentre sull’altro un pezzo di coassiale a sua volta connesso, dall’altro lato, alla porta DET.
Mettiamo il software del miniVNA in modalità trasmissione visualizzando la banda HF 1-30 MHz, attiviamo lo swap singolo o continuo da software e vedremo comparire sullo schermo il seguente grafico:
Naturalmente questo grafico si riferisce ad uno stub già tarato.
Vorrei aggiungere una nota a tal proposito: in questo caso i due massimi di attenuazione non ricadono esattamente nelle due bande desiderate, ovvero 40 e 15 metri, questo perché se centriamo la banda dei 40 avremo l’attenuazione dei 15 sulla parte alta della banda stessa, allo stesso modo se facciamo rientrare l’attenuazione a centro banda dei 15 metri troveremo il primo notch al di sotto dei 7 MHz. Quindi con un solo stub bisogna giostrare al meglio il punto dove farlo lavorare.
Un secondo metodo, che in pratica è simile a quello visto adesso, lo possiamo effettuare se abbiamo a disposizione un tracking generator ed un analizzatore di spettro. (confronta con: http://www.hamradioweb.org/forums/sh...84&postcount=1).
Il metodo più semplice di misurazione, anche se meno preciso, può essere effettuato con un ricetrasmettitore, o un analizzatore di antenna e un carico fittizio.
Da quanto abbiamo letto fin ora, si è visto che sulla frequenza di utilizzo lo stub presenta un ROS bassissimo, questo può aiutarci a trovare la frequenza giusta di lavoro.
Vogliamo, ad esempio, tarare uno stub per i 20 metri come il precedente. All’attacco dell’antenna di un analizzatore di antenna o un ricetrasmettitore, mettiamo il connettore centrale della solita T, su un lato mettiamo lo stub e sull’altro un carico fittizio da 50 Ohm (anche una resistenza da 47 Ohm và bene).
Con poca potenza (in caso di trasmettitore) cominciamo a trovare il punto in cui riscontriamo un ROS piatto: praticamente a 1 (se il RTX non ha ROSmetro interno naturalmente usatene uno esterno). Di solito questa curva piatta, all’inizio delle operazioni, si trova più in basso rispetto alla frequenza dei 20 metri perché il coassiale è più lungo. Tagliando lo stub di qualche centimetro alla volta lo riusciremo a portare in risonanza sulla banda dei 20 avendo una certezza discretamente elevata di portare, viceversa, la massima attenuazione sulla frequenza voluta.
Il grafico sotto mostra il ROS (linea rossa) dello stub dei 20 a 14 MHz. Questo è piatto per una buona porzione di banda. La linea blu è il return loss.
Se disponiamo, poi, di un secondo rtx o ricevitore che sia, possiamo controllare con l’S-meter la profondità dell’attenuazione dello stub trasmettendo sullo spettro della banda dei 40 e ricevendo sui 20 il battimento della seconda armonica attenuato dallo stub.
Di seguito abbiamo una tabella dalla quale possiamo osservare gli stub più utilizzati:
Accoppiamenti di stub
Per aumentare l’attenuazione dei segnali indesiderati è possibile mettere in parallelo due stub lungo la linea di trasmissione.
Vediamo subito come si comportano due stub ¼ d’onda in CC.
L’accoppiamento di due stub deve essere effettuato con una certa cognizione, infatti, metterne due, uno immediatamente dopo l’altro, non restituisce l’effetto desiderato, aumenta sì l’attenuazione, ma non garantisce la massima efficienza. Un’altra credenza è quella che porre fra due stub di questa tipologia una sezione di cavo da ¼ d’onda sulla frequenza fondamentale, garantisca il massimo delle performance.
Il discorso, purtroppo, non è semplice da affrontare, questo perché se da un lato con un’opportuna lunghezza del cavo di accoppiamento si ottimizza l’attenuazione sulla 2F (seconda armonica), dall’altro possiamo notare scarsi miglioramenti sulla 4F e via di seguito.
Un altro discorso che bisogna affrontare, per ottenere i risultati desiderati, riguarda le tarature dei singoli stub. La massima attenuazione sarà ottenuta se i due stub saranno tagliati esattamente per la stessa frequenza; di solito, se le attenuazioni ricadono sulle stesse frequenze, a seconda della lunghezza del raccordo che unisce gli stub, possiamo riscontrare un raddoppio dell’attenuazione sommato a circa 6 dB di attenuazione ulteriore.
Quello che segue è il grafico di due stub ¼ d’onda per i 40 in CC, mostra l’attenuazione sulla 2F, ovvero i 20 metri.
La connessione dei due stub è stata effettuata con uno spezzone di cavo da 1/6 d’onda. L’attenuazione a 14.170 è di circa 50 dB e non circa 60 come ci si aspetterebbe, questo perché i due stub non sono stati tagliati per la stessa frequenza ma per frequenze leggermente diverse. In questo modo è possibile, a discapito di un picco negativo meno marcato, coprire l’intera banda con un’attenuazione comunque notevole.
Bisogna fare attenzione a non esagerare nel far risuonare i due stub su frequenze troppo diverse, questo potrebbe far comparire un raddoppio di picchi negativi lungo la banda da proteggere e un deterioramento delle prestazioni generali.
La scelta di come tagliare i due stub dipende dall’utilizzo che ognuno ne vuole fare.
La seguente tabella mostra le attenuazioni relative all’accoppiamento di due stub della tipologia ora trattata in base alla lunghezza del cavo di accoppiamento:
Naturalmente i valori sono solo orientativi, danno il senso di quanto le attenuazioni varino in base alla lunghezza del cavo utilizzato per connettere i due stub
Per quanto concerne invece gli stub aperti a ½ onda, le cose si semplificano notevolmente. Come abbiamo visto la volta scorsa, nella tabella dei rendimenti degli stub singoli, gli stub aperti hanno performance migliori a parità di tipologia di cavo e lunghezza rispetto a quelli in CC. Anche in questo caso l’accoppiamento di due stub ½ onda garantisce migliori prestazioni. Usando un cavo di accoppiamento lungo ¼ d’onda sulla sub armonica, otteniamo in generale il raddoppio dell’attenuazione più circa 6 dB ulteriori. Ad esempio, se creiamo un doppio stub che faccia passare i 20 ed attenuare i 40, la lunghezza del cavo di connessione deve essere di ¼ d’onda rispetto ai 40 metri e non ai 20.
Anche in questo caso è possibile tarare i due stub su frequenze leggermente diverse per coprire l’intera banda.
In entrambe i casi si procede con la taratura del primo stub singolarmente, poi si connette l’intero sistema e si tara il secondo stub.
Di cose da dire sugli stub ce ne sarebbero ancora, ma il mio compito per ora si esaurisce qui. Rimango a disposizione sul forum, o anche via mail, per domande e suggerimenti.
Grazie per l'attenzione.
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