Reflektometr – popularnie zwany „SWR (Standing Wave Ratio) lub SWR miarką” – jest najprostszym przyrządem przeznaczonym do pomiaru stopnia dopasowania anteny oraz linii przesyłowej do radiotelefonu CB.
Zapewne każdy użytkownik CB radia chciałby, aby jego sprzęt zapewniał dobrą łączność na dużych odległościach?. Jest to możliwe tylko wtedy, gdy antena wypromieniowuje możliwie jak największą ilość dostarczonej energii - sygnał radiowy w.cz. zostanie przesyłany i wypromieniowany w sposób właściwy (zapewniający duże zasięgi) oraz bezpieczny dla nadajnika, tylko wtedy, gdy impedancja linii zasilającej (fider - kabel koncentryczny) oraz anteny będą identyczne, w naszym przypadku osiągną impedancję 50 Ohm. Różnica pomiędzy impedancją stopnia wyjściowego wzmacniacza w.cz., kabla oraz anteny powoduje powstanie fali odbitej.
W przypadku idealnego dopasowania (do osiągnięcia, którego powinniśmy dążyć) współczynnik fali stojącej FFS=1. Współczynnik bliski 1 zapewnia odbiór słabych sygnałów oraz umożliwia dalekie zasięgi w przypadku nadawania, nie powodując przy tym zakłóceń działających w pobliżu urządzeń RTV. Przy idealnym dopasowaniu moc dostarczona przez nadajnik jest w całości wypromieniowywana przez antenę.
W przypadku, gdy WFS > 1, energia fali w.cz. wytworzonej przez nadajnik nie jest w całości wypromieniowywana przez antenę, lecz w mniejszym lub większym stopniu, zostaje odbita w kierunku nadajnika, tworząc falę stojącą, która wydziela się w kablu w postaci ciepła. Fala stojąca może również uszkodzić tranzystor w stopniu końcowym wzmacniacza w.cz. nadajnika radiotelefonu oraz powodować promieniowanie ekranu (oplotu kabla koncentrycznego) powodując zakłócenia w urządzeniach elektronicznych a zwłaszcza sprzęcie RTV.
W skrajnych przypadkach, (z którymi zapewnie zetkniemy się w praktyce) mamy do czynienia ze zwarciem anteny (końców kabla antenowego) oraz przerwie w kablu. W pierwszym przypadku (zwarcie na końcu kabla), w linii przesyłowej płynie max. prąd przy napięciu dążącym do zera. Zaś w przypadku rozwarcia (przerwy w kablu) napięcie osiąga max. wartość przy prądzie bliskim zeru. Niedopasowanie spowodowane mniejszą lub większą impedancją od wymaganej (Zo=50 Ohm) powoduje powstanie fali stojącej, której współczynnik jest zawsze większy od 1 i jest równy stosunkowi impedancji wyjściowej nadajnika (Z) i obciążenia (Zo) WFS = Z / Zo.
Reflektometr mierzy zarówno moc wyjściową, falę odbitą, jak i bieżącą. Aby zobrazować całą sytuacje przyjmijmy (w dużym uproszczeniu), że nadajemy z mocą 10W, natomiast fala odbita powstała w skutek niedopasowania układu antenowego ma moc 0,5W, a więc stanowi 5% energii generowanej przez układ nadajnika. Co się jednak stanie, gdy zredukujemy moc wyjściową do 1W? Otóż w takiej sytuacji, fala odbita osiągnie wartość 50% generowanej mocy. Niewypromieniowana (odbita w skutek niedopasowania) fala wraca z powrotem do nadajnika. Jest to sytuacja niekorzystna, mogąca prowadzić do uszkodzenia stopnia końcowego bloku wzmacniacza w.cz. nadajnika CB radia. Stąd bardzo istotne jest by zapewnić możliwie jak najlepsze dopasowanie układu antenowego, co nie tylko uchroni nasze CB przed uszkodzeniem, ale zapewni dobrą łączność na dużej odległości.
Nowe anteny CB przystosowane są wstępnie (mają odpowiednią długość), do pracy w paśmie 27 MHz, jednak warto sprawdzić współczynnik SWR i dokonać ewentualnych poprawek. Dzięki temu będziemy mieli pewność, że instalacja antenowa została wykonana poprawnie, a zestaw pracuje w sposób optymalny.
Przed pomiarem musimy upewnić się, że antena zamontowana jest prawidłowo na samochodzie lub dachu – w przypadku anteny bazowej, oraz sprawdzić czy wtyczki są dobrze osadzone na kablu i czy zapewniają dobry styk z gniazdami, SWR-a oraz CB Radia. Pamiętamy również, by nie przestawiać anteny w czasie strojenia. W przypadku anten magnesowych najlepszym miejscem na ich ustawienie jest środek dachu auta, nie mniej jednak można je ustawić w innym miejscu, ważnym jest by antena w czasie strojenia i podczas pracy ustawiona była w tym samym miejscu. Umiejscowienie anteny na dachu samochodu ma wpływ na charakterystykę promieniowania anteny i nie jest parametrem krytycznym.
Pomiar współczynnika fali stojącej rozpoczynamy od pomiary napięcia zasilającego Radio CB (12-15V). To podstawowa czynność, niestety często pomijana. Napięcie w instalacji powinno wynosić 13,8V w przypadku zasilania radyjka z zewnętrznego zasilacza. W przypadku instalacji samochodowej powinno mieścić się w granicach 12,8-13,8V – strojenia dokonujemy przy pracującym silniku, przy okazji wyjdą w praniu wszystkie zakłócenia, do redukcji, których polecam filtr przeciwzakłóceniowy – zobacz opis.
Reflektometr DF 2461 montujemy pomiędzy CB Radiem a anteną, oczywiście przy wyłączonym zasilaniu. Kabel anteny łączymy z reflektometrem za pomocą gniazda ANT, z kolei sam reflektometr łączymy z Radiem CB za pomocą krótkiego 30-40 cm kabla – gniazdo TX przyrządu.
Następnie ustawiamy przełącznik FWD/REF przyrządu w pozycji FWD (forward - fala padająca) oraz sprawdzamy ustawienie „górnego” przełącznika miernika mocy wyjściowej, ustawiając go w pozycji 10W.
Włączamy CB i ustawiamy 20 kanał. Pomiarów dokonujemy na środku pasma CB (z uwagi jednak na fakt, iż środek pasma 27,180 MHz wypada na kanale 19, używanym przez kierowców, by nie zakłócać łączności mobilkom – nie stawiać nośnej - pomiaru SWR dokonujemy na kanale 20). Naciskamy przycisk nadawania. Trzymając cały czas wciśnięty przycisk „gruchy” ustawiamy za pomocą potencjometru znajdującego się z prawej strony DF2461, wskazówkę prawego miernika z opisem skali SWR, na prawie max. wychylenie wskazówki do pozycji SET skali – w ten sposób dokonaliśmy kalibracji przyrządu.
Trzymając cały czas wciśnięty przyciska nadawania ustawiamy „dolny” przełącznik reflektometru do pozycji REF (reflex - fala odbita) i odczytujemy wynik pomiaru ze skali przyrządu.
Jeśli odczyt nie przekracza wartości 1,5 wszystko jest w porządku, jeśli zaś wskazanie jest większe niż 2-3 mamy do czynienia z niedopasowaniem anteny, bądź uszkodzeniem (zwarciem) kabla antenowego.
SWR powinien zawierać się w granicach: SWR 1,1/1,2 – idealny, SWR 1,5 - akceptowalny, SWR 3,0 - za wysoki!
Należy pamiętać, iż wielkość niedopasowania odczytana na skali przyrządy dotyczy tylko tego miejsca linii przesyłowej, w którym dokonujemy pomiaru. Jeżeli mamy instalację antenową z długim kablem, to współczynnik fali stojącej przy antenie będzie większy niż w miejscu pomiaru (miejscu, w którym znajduje się reflektometr), dlatego ważne jest by kabel miał długość równą połowie długości fali ponieważ linia (kabel) o takiej długości transformuje impedancję w stosunku 1 : 1, czyli około 50 Ohm zapewniając tym samym dopasowanie nadajnik - linia przesyłowa. W przypadku instalacji antenowych CB kabel powinien mieć długość równą połowie długości fali (bądź jej wielokrotności).
Z uwzględnieniem współczynnika skrócenia kabel powinien mieć długość 3,64 m - lub wielkorotność tej długości.
Po pomiarze na kanale 20 musimy dokonać jeszcze pomiarów na kanałach skrajnych pasma, czyli 1 i 40 kanale. Pomiaru dokonujemy analogicznie pamiętając, że za każdym razem kalibrujemy reflektometr - dla każdego pomiaru.
Jeżeli najlepszy (najmniejsza wartość SWR) wynik uzyskamy na kanale 1 a najgorszy na 40, oznacza to, że mamy za długą antenę i należy ja skrócić (wsunąć w cokół lub przyciąć antenę – sposób zależy od konstrukcji anteny). Sytuacja odwrotna ma miejsce w przypadku zbyt krótkiej anteny, należy ją wydłużyć. Jeśli zaś najlepszy wynik (wskazówka w pozycji REF, najmniej się wychyla) jest na kanale 20 i nieznacznie wzrasta na kanałach skrajnych 1 i 40, należy uznać, że antena jest dobrze dostrojona. Dzieje się tak, ponieważ długość anteny jest w ścisły sposób powiązaną z długością (wielokrotnością) fali. Kanał 1 ma mniejsza częstotliwość od kanału 40, a co się z tym wiąże większą długość fali, zatem jeśli SWR na kanale 1 jest mniejszy od SWR-a na kanale 40, mamy antenę lepiej dostrojoną do kanału 1, czyli zbyt długą dla kanału 20 – pamiętamy, że dążymy do najlepszego zestrojenia anteny do środkowego kanału pasma CB. Odwrotna sytuacja, czyli dobry wynik pomiaru na kanale 40, gorszy na 1, oznacza dopasowanie do kanału 40, a przez analogię, zbyt krótką antenę dla kanału 20.
Korektę długości anteny musimy przeprowadzać bardzo ostrożnie, co kilka mm, by uniknąć sytuacji (zwłaszcza w przypadku przycinania „bata” anteny), w której zbyt mocno skrócimy antenę. Przed strojeniem musimy również pamiętać by układ mechaniczny mocowania bata anteny, pod względem elektrycznym, zapewniał dobry styk pomiędzy elementami anteny. W przypadku anten już używanych zalecam przed procedurą strojenia oczyszczenie powierzchni stykowych i sprawdzenie ich „ciągłości” multimetrem. Oczyszczone powierzchnie najlepiej zabezpieczyć smarem grafitowym. Zły styk spowodowany zabrudzeniami lub warstwą utlenionego materiału w znacznej mierze utrudni strojenie anteny obciążając wyniki pomiarów dużym błędem.
Reflektometr DF2461 oprócz pomiaru współczynnika niedopasowania (fali odbitej), umożliwia pomiar mocy nadajnika CB Radio, którą możemy odczytać z lewej skali opisanej jako WATT w dwóch podzakresach 10W oraz 100W. Aby dokonać pomiary mocy wyjściowej sygnału w.cz. musimy ustawić „dolny” przełącznik FWD/REF w pozycje FWD. Przełącznik „górny” 10W/100W w pozycje 10W. Podczas nadawania wynik odczytujemy z górnej skali lewego wskaźnika opisanej jako WATT. Radio CB pracuje z mocą około 4W i takiego wyniku należy się spodziewać.
Aktem prawnym regulującym pracę w paśmie obywatelskim jest ROZPORZĄDZENIE MINISTRA INFRASTRUKTURY z dnia 24 października 2005 r. w sprawie urządzeń radiowych nadawczych lub nadawczo-odbiorczych, które mogą być używane bez pozwolenia radiowego.
Najważniejszym zapisem tego rozporządzenia jest możliwość używania bez pozwoleń radiotelefonów FM/AM z mocą wyjściową 4W i SSB z mocą wyjściową 12W, w zakresie: 26,96-27,41 MHz.
Zgodnie z aktualnymi przepisami, do dyspozycji użytkowników Radiotelefonów CB wybrano pasmo 27 MHz (11 m), a dokładnie od 26,96 MHz do 27,41 MHz. Pasmo to zostało podzielone na 40 kanałów w odstępach co 10 kHz.
Ciekawostka:
Poimo, iż odstępy między kanałami wynoszą 10kHz, są pewne wyjątki od tej reguły. Otóż między niektórymi kanałami (3, 4, 7, 8, 12, 15, 16, 19 i 20), są odstępy 20 kHz, co oznacza istnienie dodatkowych kanałów. Te dodatkowe kanały nazywane są potocznie „dziurami”. Istnieją radia CB, które mają możliwość pracy w „dziurach” - posiadają przełącznik podnoszący o 10 kHz częstotliwość danego kanału.
Zapraszam do odwiedzenie moich aukcji.