Sändare
Navigeringshjälp
Den här navigeringshjälpen visar de första stegen för att använda presentationen. Du kan hoppa över den med ⟶ (högerpil).
Navigering
Du kan bläddra mellan bilder och avsnitt med piltangenterna på datorn.
- Pil ned och upp: nästa / föregående bild
- Pil höger och vänster: nästa / föregående avsnitt
- Blanksteg eller ”n”: visa elementen på bilden ett i taget eller gå till nästa bild
- Skift-blanksteg eller ”p”: dölj elementen baklänges eller gå till föregående bild
Fler funktioner
Med några kortkommandon kommer du åt fler funktioner. De viktigaste är:
- F1
- Help / hjälp
- o
- Overview / översikt över alla bilder
- s
- Speaker View / talarvy
- f
- Full Screen / helskärmsläge
- b
- Break, Black, Pause / dölj presentationen
- Alt-klick
- Zooma in på eller ut från bilden
Översikt
Presentationen är tvådimensionell: kolumnerna är kapitlets avsnitt och raderna är bilderna i respektive avsnitt.
Skriver du ett ”o” får du en översikt över alla bilder i presentationen. Det hjälper dig att få en överblick eller hitta tillbaka om du känner att du ”gått vilse”. Navigera med piltangenterna.
Klicka på en bild för att visa den.
Talarvy
Skriver du ett ”s” öppnas ett nytt fönster, talarvyn.
Under ”Layout” kan du välja mellan olika placeringar av elementen.
Talarvyn innehåller följande:
- Till vänster syns den aktuella bilden
- Uppe till höger syns nästa bild
- I mitten till höger finns hjälpmedel för tidsplaneringen
- Nere till höger finns ”anteckningar för talaren”
- Längst ned finns navigeringspilarna
Praktiska tips för talarvyn
- Om du använder en projektor ställer du in operativsystemet på två skärmar: talarvyn visas då till exempel på laptopen medan deltagarna ser presentationen.
- Vid en onlinepresentation delar du webbläsarfliken och navigerar i fönstret ”Speaker View”.
- Talarvyn gäller alltid ett kapitel. I slutet av kapitlet måste den stängas för att kunna öppna en ny talarvy i nästa kapitel.
- För att markera något med muspekaren eller använda zoom måste du byta till det fönster där presentationen visas.
Helskärm
Skriver du ett ”f” visas den aktuella bilden i helskärm. Med ”Esc” lämnar du helskärmsläget.
Det är särskilt praktiskt för skärmen som visar presentationen för publiken.
Dölj
Skriver du ett ”b” döljs presentationen.
Du visar den igen på något av följande sätt:
- Klicka i fönstret.
- Tryck på ”b” igen.
- Klicka på knappen ”Resume presentation”.
Zoom
Håller du ned Alt-tangenten och klickar i presentationen zoomas den delen in. Det är praktiskt för att lyfta fram detaljer i kopplingar. Ett nytt klick tillsammans med Alt zoomar ut igen.
Zoomen fungerar bara i det valda fönstret. Talarvyn är inte synkroniserad med presentationsvyn när det gäller zoom.
Modulatorer
Halvledardioder i modulatorer
- Känd hittills som likriktare
- LF-spänningen ändrar diodens resistans
- LF-signalen styr diodströmmen
- HF-signalen moduleras i takt med LF-signalen
- Den enklaste varianten har en bärvåg och två sidband
Diod i amplitudmodulatorn
- En diod får samtidigt en LF- och en HF-signal
- En LC-svängningskrets filtrerar utsignalen
Balansblandare för bärvågsundertryckning
- Fyra dioder i ringkoppling undertrycker bärvågen
- En balanserad (symmetrisk) koppling tar ut bärvågssignaler
- Bara sidbanden blir kvar
- Redan visad i kapitlet ”Blandare II” som balansblandare
Balansmodulatorn i SSB-modulatorn
- Balansmodulatorn alstrar en dubbelsidbandssignal (DSB)
- Ett bandpassfilter släpper igenom bara ett sidband
- Därav uppstår en SSB-signal
- Två steg behövs
Att känna igen en balansblandare
- En diodring kännetecknar balansblandaren
- Det finns ingen fullständig symmetrisk (push-pull) matning
- En transformator ger motsvarigheten till ett mittuttag
Bärvågsundertryckning och balansering
- Bärvågsundertryckningen släcker ut oönskade signaler
- Modulatorkopplingen måste vara balanserad
Justering i modulatorn
- Amplituder justeras med potentiometrar
- Faser ställs in med trimkondensatorer
Symmetrering i modulatorn
- Modulatorn symmetreras för att undertrycka bärvågen
- Modulationssidbanden bevaras
Andra steget i SSB-modulatorn
- Efter balansmodulatorn följer det andra steget
- Genom filtrering väljs önskat sidband
Kristallfrekvens och sidbandsläge
- Kristaller bestämmer frekvensen för den undertryckta bärvågen
- Vid LSB ligger bärvågen $\qty{1,5}{\kilo\hertz}$ över $\qty{9}{\mega\hertz}$-mitten
- Vid högst $\qty{3}{\kilo\hertz}$ LF ligger LSB $\qty{1,5}{\kilo\hertz}$ under mitten
- För USB gäller motsatsen
Exempel
- given: $f_Q = \qty{9}{\mega\hertz}$
- given: $f_{LSB} = \qty{9,0015}{\mega\hertz}$
- sökt: $f_{USB}$
$$\begin{split}f_{USB} &= f_Q - (f_{LSB} - f_Q)\\ &= \qty{9}{\mega\hertz} - (\qty{9,0015}{\mega\hertz} - \qty{9}{\mega\hertz})\\ &= \qty{9}{\mega\hertz} - \qty{0,0015}{\mega\hertz}\\ &=\qty{8,9985}{\mega\hertz}\end{split}$$
Kapacitansdioder i FM-modulatorer
- FM-modulatorer använder kapacitansdioder
- Dioden är en del av en oscillators svängningskrets
- Backspänningen ställer in en fast diodkapacitans
- En LF-signal ändrar oscillatorfrekvensen i takt
Kapacitansdiodens inverkan
- Kapacitansdioden påverkar oscillatorfrekvensen
- Den är parallellkopplad med svängningskretsen
Begränsning av FM-deviation
- Höga LF-spänningar ger för stora frekvensändringar
- En deviationsbegränsning behövs
- Antiparallellkopplade dioder begränsar spänningen till knäspänningen
Icke-sinusformade signaler
Grundton och harmoniska
- En ideal sinusformad signal består bara av sin grundton (1:a harmoniska)
- Avvikelser från sinusformen ger heltalsmultiplar av grundfrekvensen
- Dessa multiplar kallas harmoniska
Framställning i frekvensspektrum
- 1:a harmoniska = grundfrekvensen
- 2:a harmoniska = dubbla grundfrekvensen
- 3:e harmoniska = tredubbla grundfrekvensen
- Alla harmoniska numreras med ett ordningstal (n)
Övertoner – multiplar av grundfrekvensen
- En inte helt sinusformad signal innehåller dessutom övertoner
- Övertoner är heltalsmultiplar av grundfrekvensen
- 1:a övertonen = 2:a harmoniska = dubbla grundfrekvensen
- 2:a övertonen = 3:e harmoniska = tredubbla grundfrekvensen
Övertonsanalys med spektrumanalysator
- Även en till synes sinusformad signal kan innehålla märkbara övertoner
- Övertonsandelar mäts med en spektrumanalysator
- Visning i frekvensdomänen (frequency domain)
- Övertonernas amplituder visas logaritmiskt
Beräkning av harmoniska och övertoner
- Harmoniska frekvenser = grundfrekvens × ordningstal (n)
- Övertonsfrekvenser = grundfrekvens × (n + 1)
Exempel
- given: $f = \qty{3,730}{\mega\hertz}$
- sökt: $f$ för den 2:a harmoniska
$$2 \cdot f = 2 \cdot \qty{3,730}{\mega\hertz} = \qty{7,460}{\mega\hertz}$$
Exempel
- given: $f = \qty{7,050}{\mega\hertz}$
- sökt: $f$ för den 3:e harmoniska
$$3 \cdot f = 3 \cdot \qty{7,050}{\mega\hertz} = \qty{21,150}{\mega\hertz}$$
Effektförstärkare
HF-effektförstärkare
- Förstärker HF-signalen från föregående steg
- Mål: nå önskad uteffekt
- Två typer: bredbandiga och selektiva HF-förstärkare
Bredbandiga HF-förstärkare
- Jämn förstärkning över ett brett frekvensområde (t. ex. $\qtyrange{1}{30}{\mega\hertz}$)
- Känns igen på bredbandiga kopplingstransformatorer
- Inga parallell- eller serie-kapacitanser som svängningskrets
Selektiva HF-förstärkare
- Förstärkningsmaximum bara inom ett smalt område (t. ex. ett amatörband)
- Frekvensselektiv utformning
- Serie- eller parallellsvängningskretsar i HF-signalvägen
Flerstegade förstärkare
- Förstärkare kan vara flerstegade genom att enskilda steg kopplas efter varandra
Impedansanpassning mellan förstärkarsteg
- Behövs för maximal förstärkning, minimal distorsion och optimal verkningsgrad
- Förhindrar reflektioner och olinjäriteter
Metoder för impedansanpassning
- Bredbandig anpassning med transformator med lämpligt omsättningsförhållande
- Frekvensselektiv anpassning med avtappad svängningskrets
[picture:786:a_anpassung_mosfet:Bredbandig in- och utgångsanpassning till lågohmiga MOSFET:ar med transformatorer]
Pi-filter för impedansanpassning
- Anpassar in- och utimpedanser genom förhållandet mellan kapacitanserna
- Spolen bestämmer tillsammans med kapacitanserna avstämningsfrekvensen
- Lågpasskaraktären dämpar övertoner
LC-koppling efter HF-effektförstärkare
- Används för impedansanpassning och samtidig dämpning av övertoner
Verkningsgrad hos en HF-effektförstärkare
- Förhållandet mellan avgiven HF-uteffekt och tillförd likströmseffekt
BIAS-spänning i effektförstärkare
- Inställning av arbetsspänning med spänningsdelare
- Finjustering med trimpotentiometer
- Likspänningsbetraktelse: ignorera kondensatorer, se spolar som kortslutning
Beräkning av BIAS-spänningen
- Tillämpa Ohms lag
- Ta hänsyn till parallell- och seriekopplingar av motstånd
- Transistorernas gateanslutningar är kapacitiva och kan försummas vid likspänningsbetraktelse
Lösningsgång
- given: $U_Z = \qty{6,2}{\volt}$
- given: $R_2 = \qty{270}{\ohm}$
- given: $R_3 = \qty{220}{\ohm}$
- given: $R_4 = \qty{6,8}{\kilo\ohm}$
- given: $R_6 = \qty{150}{\ohm}$
- sökt: $U_{GS}$
$$\begin{split}R_E &= \frac{(R_3+R_6) \cdot R_4}{(R_3 + R_6) + R_4}\\ &= \frac{(\qty{220}{\ohm} + \qty{150}{\ohm}) \cdot \qty{6,8}{\kilo\ohm}}{\qty{220}{\ohm} + \qty{150}{\ohm} + \qty{6,8}{\kilo\ohm}}\\ &= \frac{\qty{2,516}{\mega\ohm}^2}{\qty{7170}{\ohm}}\\ &= \qty{351}{\ohm}\end{split}$$
$$\begin{split}\frac{U_Z}{U_{GS}} &= \frac{R_2 + R_E}{R_E}\\ \Rightarrow \frac{\qty{6,2}{\volt}}{U_{GS}} &= \frac{\qty{270}{\ohm}+\qty{351}{\ohm}}{\qty{351}{\ohm}}\\ &= 1,77\\ \Rightarrow U_{GS} &= \frac{\qty{6,2}{\volt}}{1,77}\\ &= \qty{3,50}{\volt}\end{split}$$
HF-avkoppling av driftspänningen
- Förhindrar återverkningar mellan förstärkarsteg (t. ex. svängningsbenägenhet)
- Utförs med seriekopplade induktanser och avkopplingskondensatorer
- Lågpasskaraktär: DC-spänningen bevaras, HF blockeras
HF-egenskaper hos kondensatorer
- Stora kapacitanser (t. ex. elektrolytkondensatorer) kan bara användas vid låga frekvenser
- För HF-tillämpningar: kombination av olika kapacitansvärden för att täcka ett brett frekvensområde
Total förstärkning hos en effektförstärkare
- Bestäms som skillnaden mellan ut- och ineffekt
- Beräkning genom teckenriktig subtraktion av dBm-värdena
Lösningsgång
- given: $P_1 = \qty{0,3}{\milli\watt}$ eller $\qty{-5}{\dBm}$
- given: $P_2 = \qty{20}{\watt}$ eller $\qty{43}{\dBm}$
- sökt: $g$
$$\begin{split}g &= P_2 - P_1\\ &= \qty{43}{\dBm} - (\qty{-5}{\dBm})\\ &= \qty{43}{\dBm} + \qty{5}{\dBm}\\ &= \qty{48}{\dB}\end{split}$$
$$\begin{split}g &= \qty{10 \cdot \log_{10}{\left(\frac{P_2}{P_1}\right)}}{\dB}\\ &= \qty{10 \cdot \log_{10}{\left(\frac{\qty{20}{\watt}}{\qty{0,3}{\milli\watt}}\right)}}{\dB} \\ &\approx \qty{48}{\dB}\end{split}$$
Parasitsvängningar
Parasitsvängningar i HF-effektförstärkare
- Uppstår genom oönskade återkopplingar
- Orsaker: kapacitiva eller induktiva kopplingar mellan element
- Ingen direkt koppling till sändarens arbetsfrekvens
- Märks som effektvariationer när sändaren stäms av (TX-visning)
Åtgärder mot parasitsvängningar
- I VHF-sändare: ferritpärlor vid effekttransistorns emitter (nära transistorn)
- I bredbandiga kortvågsslutsteg: parallellmotstånd över transformatorn för dämpning
- Mål: minska förstärkarens svängningsbenägenhet
ALC – automatisk nivåreglering
- Automatic Level Control (ALC) reglerar utstyrningen av sändarslutsteget
- Minskar amplituden i sändargrenen vid överstyrning
- Ska inte förväxlas med AGC (Automatic Gain Control) i mottagargrenen
Funktion
- Uteffekten registreras och jämförs med ett förinställt maxvärde
- Vid överskridande ges en reglerspänning till det föregående HF-förstärkarsteget
- Sändsignalens amplitud minskas
- När ALC-visningen slår ut är sändaren överstyrd av en för stark LF-signal
- Vid SSB är en liten överstyrning önskvärd
- Jämnar ut volymvariationer i rösten
- ALC-visningen är därför ofta en stapel
- Vid digitala moder bör ALC inte slå ut
- Sändsignalen förvrängs
- Styr ut LF-signalen så långt att ALC precis inte slår ut
Sändarens utgångseffekt
- Som radioamatör måste du hålla dig inom effektgränserna för din radioutrustning
- I de flesta amatörradiobanden anges den högsta effekten som toppeffekt (PEP, Peak Envelope Power)
- Gränserna står i PTS föreskrifter PTSFS 2025:1
- Även oönskade emissioner är viktiga
Effektgränser i Sverige
- HAREC: normalt högst $\qty{200}{\watt}$ PEP tillförd antennsystemet
- Lägre gränser i vissa band (t. ex. $\qty{10}{\watt}$ i delar av $\qty{160}{\meter}$, $\qty{150}{\watt}$ på $\qty{30}{\meter}$)
- Instegscertifikat: högst $\qty{25}{\watt}$ PEP (kortvåg och $\qty{50}{\mega\hertz}$), $\qty{25}{\watt}$ ERP på $\qty{144}{\mega\hertz}$
Mätning av oönskade emissioner
- Vid sändarutgången
- Med swr-mätare, antennavstämning, lågpassfilter m.m. inkopplade
- Mätning av oönskade emissioner som kan nå antennen
Mätning av sändareffekten
- Direkt vid sändarutgången
- Utan extra apparater, filter eller kablar
- Vid SSB $\rightarrow$ med modulering
- Entons- eller tvåtonsmodulering, men inte tal
- Mätning av den högsta enveloppeffekten (PEP)
- Sändarens toppeffekt vid maximal utstyrning
- Effekten vid den högsta toppen av en högfrekvenssvängning
Medeleffekt
- Sändarens genomsnittliga effekt
Mätningar på sändare
Mätningar för radioamatörer
- Viktiga mätningar: uteffekt och HF-spänningar
- Mätning av sändarens uteffekt kräver en definierad avslutning
- Vanlig impedans i amatörradio: $\qty{50}{\ohm}$
- Att mäta direkt i kopplingen är bara meningsfullt vid små effekter
Mätning av HF-spänning
- HF-spänning mäts med en HF-probe
- Diodlikriktning och utjämning med en efterföljande kondensator
HF-probe med enkel likriktning
- En diod vid utgången ger HF-spänningens toppvärde
- Minus diodens framspänning och ev. spänningsdelare
HF-probe med dubbel likriktning
- Två dioder ger högre mätnoggrannhet, särskilt vid små effekter
- Båda halvperioderna likriktas
- Resultat: dubbla toppspänningen minus två gånger diodernas framspänning
Mätning av höga HF-effekter
- Kräver en belastbar dämpsats
- Tar upp en stor del av effekten
- Dämpsatsen måste ingå i beräkningen
Kalibrering av mätkopplingar
- Nödvändig för exakta effektmätningar
- Korrektionsvärden måste tas fram
Beräkning av en HF-probe
- Insignalen avslutas impedansriktigt
- Spänningen halveras av spänningsdelaren
- Efter likriktning med dioden återstår toppspänningen minus framspänningen
Lösningsgång
- given: $P_E = \qty{1}{\watt}$
- given: $U_F = \qty{0,23}{\volt}$
- given: $R_V = \qty{110}{\ohm}$, $R_T = \qty{330}{\ohm}$
- sökt: $U_A$
$$\begin{split}R &= \left(\frac{1}{R_T + R_T} + \frac{1}{R_V} + \frac{1}{R_V}\right)^{-1}\\ &= \left(\frac{1}{\qty{330}{\ohm} + \qty{330}{\ohm}} + \frac{1}{\qty{110}{\ohm}} + \frac{1}{\qty{110}{\ohm}}\right)^{-1}\\ &= \qty{50,77}{\ohm}\end{split}$$
- given: $P_E = \qty{1}{\watt}$
- given: $U_F = \qty{0,23}{\volt}$
- beräknat: $R = \qty{50,77}{\ohm}$
- sökt: $U_A$
$$\begin{split}P_E &= \frac{U_{E,eff}^2}{R}\\ \Rightarrow U_{E,eff} &= \sqrt{P_E \cdot R}\\ &= \sqrt{\qty{1}{\watt} \cdot \qty{50,77}{\ohm}}\\ &= \qty{7,125}{\volt}\end{split}$$
- given: $U_F = \qty{0,23}{\volt}$
- beräknat: $U_{E,eff} = \qty{7,125}{\volt}$
- sökt: $U_A$
$$\begin{split}U_S &= U_{E,eff} \cdot \sqrt{2}\\ &= \qty{7,071}{\volt} \cdot 1,414\\ &= \qty{10,07}{\volt}\end{split}$$
$$\begin{split}U_A &= \frac{U_S}{2}\,-\,U_F\\ &= \frac{\qty{10,07}{\volt}}{2}\,-\,\qty{0,23}{\volt}\\ &= \qty{5,035}{\volt}\,-\,\qty{0,23}{\volt}\\ &= \qty{4,805}{\volt} \approx \qty{4,8}{\volt}\end{split}$$
Beräkning av ineffekten ur uppmätt likspänning
- Spänningen vid spänningsdelaren motsvarar utspänningen plus diodspänningen
- Beräkna effektivvärden
- Bestäm ineffekten via kopplingens resistans
Lösningsgång
- given: $U_A = \qty{14,9}{\volt}\text{ DC}$
- given: $U_F = \qty{0,7}{\volt}$
- given: $R_1 = \qty{54,1}{\ohm}$, $R_T = \qty{330}{\ohm}$
- sökt: $P_E$
$$\begin{split}R &= \left(\frac{1}{R_T + R_T} + \frac{1}{R_1}\right)^{-1}\\ &= \left(\frac{1}{\qty{330}{\ohm} + \qty{330}{\ohm}} + \frac{1}{\qty{54,1}{\ohm}}\right)^{-1}\\ &= \qty{50}{\ohm}\end{split}$$
$$\begin{split}U_S &= \left(U_A + U_F\right) \cdot 2\\ &= \left(\qty{14,9}{\volt} + \qty{0,7}{\volt}\right) \cdot 2\\ &= \qty{31,2}{\volt}\end{split}$$
- beräknat: $R = \qty{50}{\ohm}$
- beräknat: $U_S = \qty{31,2}{\volt}$
- sökt: $P_E$
$$\begin{split}U_{E,eff}\\ &= \frac{U_S}{\sqrt{2}}\\ &= \frac{\qty{31,2}{\volt}}{1,414}\\ &= \qty{22,06}{\volt}\end{split}$$
$$\begin{split}P_E &= \frac{U_{E,eff}^2}{R}\\ &= \frac{(\qty{22,06}{\volt})^2}{\qty{50}{\ohm}}\\ &\approx \qty{9,7}{\watt}\end{split}$$
HF-probe med dubbel toppvärdeslikriktning
- Beräkning som vid enkel likriktning
- Dessutom beaktas den dubbla toppspänningen
- Beakta dubbla framspänningen hos dioderna
Lösningsgång
- given: $U_A = \qty{15,3}{\volt}\text{ DC}$
- given: $U_F = \qty{0,23}{\volt}$
- given: $R_{V1} = \qty{56}{\ohm}$, $R_{V2} = \qty{470}{\ohm}$
- sökt: $P_E$
$$\begin{split}R &= \left(\frac{1}{R_{V1}} + \frac{1}{R_{V2}}\right)^{-1}\\ &= \left(\frac{1}{\qty{56}{\ohm}} + \frac{1}{\qty{470}{\ohm}}\right)^{-1}\\ &= \qty{50,04}{\ohm}\end{split}$$
$$\begin{split}U_S &= \frac{U_A}{2} + U_F\\ &= \frac{\qty{15,3}{\volt}}{2} + \qty{0,23}{\volt}\\ &= \qty{7,88}{\volt}\end{split}$$
- beräknat: $R = \qty{50,04}{\ohm}$
- beräknat: $U_S = \qty{7,88}{\volt}$
- sökt: $P_E$
$$\begin{split}U_{E,eff} &= \frac{U_S}{\sqrt{2}}\\ &= \frac{\qty{7,88}{\volt}}{1,414}\\ &= \qty{5,57}{\volt}\end{split}$$
$$\begin{split}P_E &= \frac{U_{E,eff}^2}{R}\\ &= \frac{{\qty{5,57}{\volt}}^2}{\qty{50,04}{\ohm}}\\ &\approx \qty{600}{\milli\watt}\end{split}$$
Lösningsgång
- given: $U_A = \qty{15,3}{\volt}\text{ DC}$
- given: $U_F = \qty{0,23}{\volt}$
- given: $R = \qty{50}{\ohm}$ från mätsystemet
- sökt: $P_E$
$$\begin{split}U_S &= \frac{U_A}{2} + U_F\\ &= \frac{\qty{15,3}{\volt}}{2} + \qty{0,23}{\volt}\\ &= \qty{7,88}{\volt}\end{split}$$
$$\begin{split}U_{E,eff} &= \frac{U_S}{\sqrt{2}}\\ &= \frac{\qty{7,88}{\volt}}{1,414}\\ &= \qty{5,57}{\volt}\end{split}$$
- beräknat: $U_{E,eff} = \qty{5,57}{\volt}$
- given: $R = \qty{50}{\ohm}$ från mätsystemet
- sökt: $P_E$
$$\begin{split}P_E &= \frac{(U_{E,eff} \cdot 10)^2}{R}\\ &= \frac{(\qty{5,57}{\volt} \cdot 10)^2}{\qty{50}{\ohm}}\\ &\approx \qty{60}{\watt}\end{split}$$
Fältstyrkeindikator för effektmätning
- Mätning av HF-effekten via en antenn
- Mottagen HF likriktas och buffras
- Visning med känsligt strömmätinstrument
- Ju större visarutslag, desto högre HF-fältstyrka
- Exakta mätningar kräver kalibrering
Dummy load: uppbyggnad och effektmätning
Dummy load i HF-området
- Består ofta av flera delmotstånd för bättre kylning och belastbarhet
- Motstånden kan kopplas parallellt, i serie eller kombinerat
- Identiska motståndsvärden ger jämn fördelning av förlusteffekten
- Beräkning med Ohms lag och reglerna för serie- och parallellkopplingar
Lösningsgång
- given: $R = \qty{150}{\ohm}$
- given: $R_S = 4\cdot \qty{150}{\ohm} = \qty{600}{\ohm}$
- given: $R_{ges} = \qty{50}{\ohm}$
- given: $P_R = \qty{1}{\watt}$
- sökt: $n$ motstånd, $P$
Serier med 4 motstånd vardera:
$$\frac{1}{R_{ges}} = n_S \cdot \frac{1}{R_S} \Rightarrow n_S = \frac{R_S}{R_{ges}} = \frac{\qty{600}{\ohm}}{\qty{50}{\ohm}} = 12$$ $$n = 4 \cdot n_S = 4 \cdot 12 = 48$$
$$P = n \cdot P_R = 48 \cdot \qty{1}{\watt} = \qty{48}{\watt}$$
Dummy load med mätutgång
- Kan användas för indirekt mätning av en sändares uteffekt
- Toppvärdeslikriktare omvandlar HF-spänning till likspänning
Mätning av HF-uteffekt via spänningsdelare
- Dummy load med uttag möjliggör en grov effektbestämning
- HF-delspänningen räknas om med spänningsdelarens förhållande
- Mätning möjlig med HF-probe och multimeter
Övertoner och spuriösa utsändningar
Övertoner
- Heltalsmultiplar av grundfrekvensen
- Uppstår genom signalformer som inte är sinusformade, särskilt vid överstyrning
- Påverkar andra radiotjänster
- Kan minskas
Lågpassfilter
- Bara frekvenser under en viss gränsfrekvens släpps igenom
- Övertoner kan inte passera eller försvagas kraftigt
Högpassfilter
- Bara frekvenser över en viss gränsfrekvens släpps igenom
- Används i mottagaringångar så att låga frekvenser inte stör
Bandpassfilter
- I enbandssändare
- Sändare i VHF/UHF/SHF-området
- Dämpar signaler från signalbehandlingen under sändfrekvensen
Arbetspunkt
- Sändarsteg och effektslutsteg ska arbeta utan distorsion
- Efter ändring av arbetspunkten: kontrollera linjäriteten (ren sinusförstärkning)
- Kontrollera utsändningen med avseende på övertoner
Överstyrning
- Överstyrning av sändare och slutsteg ger spuriösa utsändningar
- Dessa stör angränsande stationer
- Undvik överstyrning
Frekvensstabilitet
- Ostabila oscillatorer kan ge utsändningar utanför bandgränserna
- Det kan störa angränsande stationer
- Orsak t. ex. hemmabygge med icke kristallstabiliserad oscillator
Bandbredd
- Överskridande av den tillåtna bandbredden kan ske särskilt hos AFSK-modulerade FM-sändare
- Åtgärd: begränsa frekvenssvinget
- Eller minska LF-utstyrningen
- Beakta vid packet radio eller digitala moder
Oönskade emissioner
Oönskade emissioner genom blandningsprodukter
- Uppstår i sändarens frekvensberedning
- Blandningsprodukter uppstår i blandare
- Bandpassfilter dämpar oönskade signaler
Harmoniska och övertoner
- Multipler av en signals grundfrekvens
- Skillnaden ligger i definition och sätt att räkna
- 1:a harmoniska = grundfrekvensen
- 2:a harmoniska = 1:a övertonen
- 3:e harmoniska = 2:a övertonen
Räkneexempel 1
- given: $f = \qty{29,5}{\mega\hertz}$
- given: $n = 3$
- given: FM-radioområdet $\qtyrange{87,5}{108}{\mega\hertz}$
$f \cdot n = \qty{29,5}{\mega\hertz} \cdot 3 = \qty{88,5}{\mega\hertz}$ – ligger inom FM-radioområdet
Räkneexempel 2
- given: $f = \qty{7,20}{\mega\hertz}$
- given: $n = 4$
- sökt: 3:e övertonen
$$f \cdot n = \qty{7,20}{\mega\hertz} \cdot 4 = \qty{28,80}{\mega\hertz}$$
Hur övertoner uppstår
- Orsak: överstyrning av förstärkarsteg
- Begränsning av amplitudtopparna ger förvrängning
- Övertoner uppstår när kurvformen inte är en ideal sinus
Spärrkretsar för dämpning
- Dämpning av enstaka övertoner eller harmoniska
- Spärrkrets: dämpar exakt en frekvens maximalt
- Övriga frekvenser släpps igenom nästan ohindrat
Närliggande alster (splatter)
- Uppträder mycket nära sändarsignalen
- Svåra att dämpa med filter
- Uppstår vid för hög mikrofonförstärkning
- Breddar sändarsignalen oavsiktligt (”splatter”)
Störningar från instabil matningsspänning
- Dåliga nätaggregat ger brumspänning
- Kan ge AM-emissioner
- LF-inströmning påverkar sändaren
- Särskilt ett problem hos äldre sändare
Gränsvärden för övertoner och parasitsignaler
- Hållen så låga som möjligt – sändaren får inte störa andra radioanläggningar (PTSFS 2025:1)
- Kommersiella apparater: EN 301 783 och CE-märkning
- Två frekvensområden med olika riktvärden
Kortvåg ($\qtyrange{1,7}{35}{\mega\hertz}$)
- Riktvärde: dämpning minst $\qty{40}{\dB}$
- Signaleffekt över $\qty{0,25}{\micro\watt}$ är relevant
VHF/UHF/SHF ($\qtyrange{50}{1000}{\mega\hertz}$)
- Riktvärde: dämpning minst $\qty{60}{\dB}$
- Signaleffekt över $\qty{0,25}{\micro\watt}$ är relevant
Störningar på elektroniska apparater
- Starka sändare ger olika störningar och påverkan på elektroniska apparater och anläggningar
- Mål: undvika störningar eller åtgärda orsakerna med motåtgärder
Inströmning
- Högfrekvens kommer in i en apparat via ledningar eller kablar
- Till exempel via nätkabeln, antennkabeln, högtalarkabeln
Instrålning
- Högfrekvens kommer in i elektroniken på grund av ett otillräckligt skärmat hölje
- Leder där till störningar
Störande påverkan
- Kan uppstå hos en mottagare i närheten trots regelrätt drift av en sändare
- Garageportsöppnare eller bilnycklar med radio fungerar inte som vanligt
- Störning av LED-belysning
Intermodulation
- När flera starka mottagna signaler uppträder
- T. ex. tv-sändare och stark amatörradiostation i grannskapet
- Ger oönskade övertoner och deras blandningsprodukter
- Intermodulation ger upphov till fantomsignaler
Oxidation
- Korroderade kontakter (metalloxider) mellan metaller bildar olinjäriteter genom likriktningseffekter
- Oönskade blandningsprodukter på sändar- och mottagarsidan
- Kan ge störningar i tv- och radiomottagning
Nödvändig sändeffekt
- Använd alltid bara den sändeffekt som krävs för en tillfredsställande kommunikation
- För att undvika störningar av apparater
Överstyrning
- Höga fältstyrkor genom höga sändeffekter eller i en antenns strålningsområde
- Mottagare och mottagarsteg kan överstyras
- Minskar mottagarkänsligheten ända till blockering
Ytterligare åtgärder
- Minskad sändeffekt leder inte alltid till framgång
- Den störda apparaten eller tillledningen kan vara otillräckligt skärmad
Grannhjälp
- Erbjud grannen hjälp
- Koppla bara in myndighet som sista utväg
Filter
- Monteras både på den störande apparatens och den störda apparatens sida
- Dämpar övertonsutsändningar
- Högpass eller bandpass på mottagarsidan
- Överstyrning minimeras
Mantelvågsspärrar
- Amatörradiostationens sändsignal kopplas in via skärmen på koaxialkablar eller tillledningar i mottagare eller apparater i närheten
- Montera mantelvågsspärrar i apparaters tillledningar
- Kallas även drossel
- Toroider eller klämferriter
- Ytterligare möjlighet: använd skärmade styrkablar
Stationsdagbok
- När radioanläggningen misstänks vara störkälla
- För frivillig dokumentation
- Utesluter amatörradioanläggningen som störkälla
Dåliga mottagningsförhållanden
- T. ex. tv-rumsantenn för mottagning
- Använd en utomhusantenn med lämpliga förfilter
Störningar på elektroniska apparater: fördjupning
Undersökning av störningar på apparater
- Systematisk frånkoppling av anslutningarna
- Kontrollera om störningen finns kvar
- Orsak: inströmning eller direkt instrålning
Nätfilter mot inströmning
- Nätfilter som lågpassfilter
- Minskar störningar via nätkabeln
- Finns som färdiga produkter enligt gällande krav (CE)
Skärmning av hemmabyggda mottagare
- Mottagningsstörningar genom dålig skärmning
- Bygg in mottagaren i ett jordat metallhölje
- Särskilt viktigt i SDR-teknik
Olika moders störpotential
- CW och SSB ger störningar genom snabba amplitudändringar
- HF likriktas i bas-emitter-övergångar
- Demodulerad LF hörbar i högtalare
Skydd av DVB-T-mottagare
- Högpassfilter skyddar mot starka signaler
- Verksamt bara med passiva antenner
- Oselektiva förförstärkare är särskilt störkänsliga
- Filter före förstärkaren nödvändigt vid aktiva antenner
- Insättningsdämpningen bör vara $\le\qtyrange{2}{3}{\dB}$
Lågpassfilter för kortvågssändare
- Gränsfrekvens $\qtyrange{30}{40}{\mega\hertz}$
- Antennavstämningsenhet i lågpasskonfiguration som alternativ
- Minskar övertonsutsändningar
Störningar genom starka amatörradiosignaler
- Mottagningsstörningar hos DAB, tv och FM
- Orsak: överstyrning av mottagaringången
- Minskad känslighet eller totalt bortfall
Minimera störningar via sändeffekten
- Drift med minsta nödvändiga effekt
- Undvik onödiga störningar
Avkopplingskondensatorer mot HF-störningar
- Leder bort HF mot jord
- Keramiska kondensatorer bäst lämpade
- Elektrolyt- och plastkondensatorer olämpliga
- Kombination med tantalkondensatorer möjlig
- Jordning med låg impedans nödvändig
Högfrekvensdrosslar i strömförsörjning
- Blockerar högfrekventa inströmningar
- Förhindrar HF-återströmning till strömförsörjningen
- Egenkapacitanser kan ge sidoresonanser
- Sidoresonanser påverkar HF-stegen negativt
- Förstärkare kan få oönskad återkoppling
Fjärrstyrda stationer
Fjärrstyrd drift av radiostationer
- Består av flera funktionsblock
- Moderna apparater integrerar delvis flera block
- Åtskillnad mellan operatör och fjärrplats
- Instegscertifikatet ger inte rätt till fjärrstyrning
Blockschema för en fjärrstation
- Logisk framställning av funktionsblocken
- Styrning, nätverksförbindelse, fjärrgränssnitt
- Transceiver och anslutna apparater
Dator och manöverdel hos operatören (block 1)
- Omvandlar ljud- och styrsignaler till nätverkspaket
- Mottagna signaler görs hörbara och synliga
Nätverk
- Förbinder operatören med fjärrplatsen
- Internet kan användas
Fjärrgränssnitt på fjärrplatsen (block 2)
- Omvandlar nätverkspaket till styr- och ljudsignaler
- Skickar mottaget ljud tillbaka till operatören
Transceiver/förstärkare/antennavstämning/antennrotor (block 3)
- Styrs via fjärrgränssnittet
- Återkoppling av styrkommandon sker över nätverket
Fördröjningar vid fjärrstyrd drift
- Nätverks- och bearbetningstider ger fördröjning
- Kodning och avkodning av ljud ger fördröjning
- Måste beaktas vid radiotrafik
Watchdog för övervakning av fjärrstationen
- Förhindrar okontrollerat tillstånd vid avbruten förbindelse
- Regelbundet utbyte av datapaket mellan station och operatör
- Uteblir svar går transceivern till ett säkert läge
Fjärravstängning av strömförsörjningen
- Transceivern kan hamna i ett odefinierat tillstånd
- Matningsspänningen bör kunna stängas av på distans
- Lösning: IP-eluttag som styrs över nätverket
Störningar från transceivern
- Fjärrstationen kan störas av sina egna signaler
- Lämpliga åtgärder mot störningar krävs