Jednoduchý oscilátor na 1215 Mc/s [1952]

(.. a také první qso na 23cm v OK)

Ing. Alex Kolesnikov, OK1KW

V roce 1950 v 10. čísle „Krátkých vln“ byla popsána konstrukce oscilátoru v souosém (coaxialním) provedení. Tamtéž byly vytyčeny hlavní zásady a vztahy konstrukcí pro velmi vysoké kmitočty. Přesto, že podobné oscilátory pracují velmi spolehlivě při kmitočtech nad 1000 Mc/s, zdá se, že jejich konstrukce se neujaly hlavně pro svou složitost. Po pokusech s dutinovými obvody (Viz Dr B. Kvasil: A. R., 1952, čís. 9.) pro toto pásmo, konanými v posledních dvou letech, vrátili jsme se znovu k jednoduché konstrukci po prvé zkoušené v r. 1948. Jednoduchost konstrukce spočívá v tom, že laděný okruh je linkový - užívaný běžně mnohými amatéry na př. na 420 Mc/s pásmu.

Při pokusech se ukázalo, že o co je konstrukce podobného oscilátoru pro 1215 Mc/s jednodušší než coaxiální o tolik obtížnější je seřídit pracovní podmínky oscilátoru tak, aby se skutečně rozkmital nad 1215 Mc/s. Praxe potvrdila, že oscilátor s linkovým okruhem má horší účinnost než coaxiální, avšak ladění v širokém pásmu je krajně jednoduché a sama konstrukce je dostupná všem, kteří pracovali s linkovými okruhy na 400 Mc/s.

Zapojení

Zapojení oscilátoru je na obr. 1. Anoda a mřížka elektronky LD1 (2,4 Ta) jsou zapojeny na linkový okruh La Lg, jehož „elektrická“ délka je 1/2λ.

Tento obvod je na jednom konci zatížen kapacitou elektronky Cag, na druhém konci je otevřený. Následkem této nesouměrnosti je napětí na obvodu rozloženo rovněž nesouměrně - největší je na konci, nejmenší v určité vzdálenosti l1 od anody a mřížky (body a, b obr. 1), při čemž l1 je mnohem kratší než l2. Body a, b na okruhu La Lg jsou jedinými body vhodnými pro přívod buď anodového napětí nebo mřížkového předpětí. Obě napětí jsou vedena k elektrodám LD1 přes filtrační odpory R1 a R2 zablokované kondensátory C1 a C2.

Okruh La Lg má při kmitočtech nad 1000 Mc/s značné ztráty a k tornu, aby oscilátor kmital, nestačí již zpětná vazba daná poměrem vnitřních kapacita samé elektronky. Zpětná vazba seřizuje se proto obvodem C-Ck-d-c zapojeném v kathodě LD1. Ladění obvodu kathody je velmi kritické. Neuzemněný pól žhavení je blokován kondensátorem C3.

Ladění oscilátoru v celém pásmu od 23 do 25 cm se dosahuje změnou vlnového odporu okruhu La Lg, zasouváním trolitulové nebo calitové destičky mezi tyče tvořící La Lg. Při změně kmitočtu v širokém rozsahu je nutno měnit současně i velikost zpětné vazby. Na zapojení oscilátoru podle obr.1 není na první pohled nic neobvyklého, o jeho úspěšné nebo neúspěšné funkci rozhoduje správné provedení různých detailů.

Provedení oscilátoru s LD1

Praktické zapojení oscilátoru podle obr. 1 je schematicky naznačeno na obr. 2. 2)

Aby se zmenšil útlum oscilačního okruhu La Lg je nutno jej dokonale stínit a to především část l2, případně část l1 včetně elektronky. Pro omezení nežádoucích oscilací na nižších kmitočtech není v žádném obvodu oscilátoru použito tlumivek nýbrž filtračních odporů R1, R2  = 100 Ω. Z těchto důvodů všechny blokovací kondensátory C1, C2, C3 jsou plošné konstrukce (minimální indukčnost) a jsou umístěny na vnitřní straně stínicího krytu. Důvod tohoto umístění je ten, že propojovací dráty od elektrody kondensátoru (na př. ZZ v obvodu nastavení obr. 2) zvyšují příznivě vazbu kapacitní) mezi jednotlivými elektronkami.

Zpětná vazba je řízena okruhem v kathodě. Tento je mechanicky tvořen přívody samotného calitového trimru Ck a spojovacích drátů C a D asi ?0 mm dlouhých. Zpětná vazba se plynule řídí nepatrnou změnou kapacity mezi anodou a kathodou, dosahovanou instalováním kovového pásku D v prostoru mezi stěnou stínicího krytu tyčí La spojenou s anodou elektronky (Přiblížení desky D k mřížkové tyči Lg oscilace utlumí!).Vliv doladění zpětné vazby se projevuje stoupnutím mřížkového proudu oscilátoru indikovaném miliampérmetrem.

Plynulé ladění v pásmu 1215 ÷ 1300 Mc/s je provedeno postupným zasouváním 2 mm trolitulové destičky L upevněné na hřídelce o. Pohyb při ladění je rotační (obr. 2a), takže lze použít normálního převodu (je žádoucí nejméně 1 : 15 ÷ 25).

2) Podobné provedeni oscilátoru se specifickou UKV triodou bylo uveřejněno r. 1948  v QST Petrem Sulzerem W3HFW. Četné pokusy s různě provedenými oscilátory ukázaly, že elektronky typu LD1, 2.4 Ta, mající podstatně jiné vnitřní kapacity, vyžadují jiného řešení různých detailů. V uvedeném článku nejsou zdůvodněny zvláštnosti zapojení, což vede čtenáře k velkému tápání a pracným samostatným pokusům.

Anténní vazba mezi koncem okrajů La LG a vnitřním vodičem souosého (coaxiálního) vedení napájejícího λ/2 anténu je kapacitní. Souosé (coaxiální vedení je symetrisováno „rukávem“ λ/4 dlouhým. Změna anténní vazby se provádí zasouváním souosého vedení (coaxiálu) do otvoru ve víku stínícího krytu. Správná vazba je v okamžiku, kdy mřížkový proud oscilátoru poklesne asi na 1/2 původní (nezatížené) hodnoty nebo podle maximální výchylky vzdáleného přijímacího dipólu s krystalem (stačí obyčejný upravený pro práce na UKV.3)

3) Viz článek o krystalových elektrodách v KV. r. 1950.

Konstrukce.

Nosnou částí oscilačního okruhu je calitová patice pro LG1 (LD1) upevněný na vnější straně dna stínicího krytu (obr. 3a). Část okruhu l2 (viz obr. 1) prochází zaobleným otvorem 20 x 25 dovnitř krytu. Kryt je hliníkový průměr 70mm. Vyhovuje každý kryt o průměru 50 ÷ 70 mm, avšak může se tím ovlivnit velikost zpětné sazby a její regulace pomoci D. Část okruhu l2 (obr. 1) je nad krytem a je tvořena samými přívody anody a mřížky LD1 včetně kontaktních pér na spodku elektronky.

Kontaktní péra z LD1 (dvojité) jsou naletovány na mosazný šroub M3 (M 2,6) a připevněny ke calitu matkami M3 (M 2,6) vletovanými do trubičky o průměru 6 mm.

Tyto trubičky o délce 40 mm jsou na protějším konci rozříznuty, aby tvořily pevný dotek s výsuvnými částmi okruhu La Lg pro snadnější základní nastavení pásma (obr. 3a). Rozteč trubiček La, Lg je dána roztečí nožiček LD1 a je 8 mm, takže světlost mezi nimi je 2 mm. Tuto mezeru vyplňuje trolitulový pásek zasouvaný rotačním pohybem (obr. 2a) (mechanismus ladění kmitočtu a zpětné vazby není v obr. 3a, 3b detailně zakreslen - způsob provedení není podstatný). Na vnitřním obvodu krytu jsou ve vzdálenosti 15 mm (střed) upevněny polepy kondensátorů C1, C2, C3 15 x 25 mm. Jejich poloha je patrna z obr. 3b. Isolace - slída 0,15 ÷ 0,2. Přívody k těmto kondensátorům procházejí otvory průměru 5 mm ve dně krytu na roztečné kružnici o poloměru R = 26 mm. Jejich poloha je dána (obr. 3b). Calitový spodek je upevněn ke krytu 2 uhelníčky, které zapadají do osazených ploch K,K (obr. 3b). Poloha kondensátoru Ck (nejmenší typ trimru 13 x 18 mm) je patrna z obr. 3b. Spojení kathody s jedním polem žhavení je provedeno mosazným páskem pod matky M 2,6 (na vnitřní straně spodku - obráceném dovnitř krytu). Délka přívodu trimru stačí k připojení ke kathodě (K na obr. 3b) a zemnícího bodu Z kam je dvoumilimetrovým drátem dlouhým 10 mm přivedeno také žhavení. Druhý pól žhavení je 1 mm drátem otvorem O3 vyveden na vnější stranu krytu.

Je nutno pamatovat na možnost (i nutnost stíniti též samotnou elektronku dalším krytem (mění rozložení vnějších kapacit a ovlivňuje zpětnou vazbu - zvláště důležité, není-li plynulá regulace zpětné vazby!) Konstrukce je vcelku snadná až na upevnění blokovacích kondensátorů, kde je nutno isolovat upevňovací šrouby (M 1,2 ÷ M 2). Konstrukce ladicího zařízení je závislá od mechanických a výrobních možnostech kolektivu nebo jednotlivců.

Uvedení v chod

Hlavní podmínkou při uvedení do chodu je vlnoměr pro pásmo 1000 ÷ 1500 Mc/s (Viz KV. roč. 1949-50.) Jedině spolehlivým indikátorem oscilací je mřížkový proud a jeho vztah vůči anodovému proudu. Oba proudy musíme kontrolovat, jejich hodnoty při správných fázových poměrech jsou protichůdné (řídí se současně s nastavováním zpětné vazby). Při zesilujících se oscilacích roste mřížkový a klesá anodový proud. Zpětnou vazbu ladíme na maximální mřížkový proud.

Při seřízeném oscilátoru, 140 V na anodě, mřížkovém svodu RG = 1 kΩ žhne indikační neonka (UK 110) značně intensivně. Rovněž na obou koncích dipólu je-li provedena symetrisace λ/4 rukávem nebo jinak.

Je zajímavé porovnat výsledky oscilační schopnosti oscilátoru v pásmu 1215 ÷ 1300 Mc/s v provedení souosém (coaxiálním) a linkovém. Mírou oscilačních schopností a účinnosti může nám být poměr mřížkového a anodového proudu v procentech. Názorní, o tom mluví diagram na obr. 4 s výsledky měření několika oscilátorů - vyčárkovaná plocha udává pásmo 1215 ÷ 1300 Mc/s a oscilační schopnosti různých oscilátorů.

1. Nejlépe kmital oscilátor s LD1 souosým (coaxiálním) okruhem o průměru 60 mm - na středu pásma, t. j. 23,8cm je poměr ig/ia = 31%.

2. Podobný okruh průměru 60 mm avšak s RD12Ta měl ig/ia = 27% 2a před postříbřením a 30% s postříbřenými okruhy.

3. První souosý (coaxiální) oscilátor o průměru 30 mm s RD12Ta měl pouze 14%.

4. Linkový okruh (zatím první, který kmitá v celém pásmu!) dává na středu pásma pouze 10% = ig/ia - t. j. pouze 1/3 nejlepších vzorků.

Přes to, že srovnání oscilátoru dopadlo tak v neprospěch popisovaného oscilátoru, jeho jednoduchost, snadná laditelnost a možnost použít v obvyklém zapojení (Rg = 4MΩ zapojené na kladné napětí z potenciometru) superreakčním s možností rychle přelaďovat v celém pásmu dávají tomuto oscilátoru vyhlídky na širší uplatnI v amatérské práci na tomto zajímavém pásmu.

 

 

 

 

 

 

OBÁLKA

Dně 31. 8. 1952 bylo provedeno první oboustranné spojení na 1215 Mc/s mezi stanicemi OK1KW a OK1VR na vzdálenost 4,6km. Obrázek ukazuje zařízení stanice OK1KW (K článku ,,Jednoduchý oscilátor pro 1215 Mc/s")

 

 

Poznánka z AR 1953:

1215 Mc/s: Přes to, že OK1KW popsal zařízení pro toto pásmo už roku 1950, bylo u nás dosaženo oboustranného spojení teprve minulý rok 31. VII. mezi stanicemi OK1KW a OK1VR n vzdálenost 4,6 km. Pro obě stanice to byl značný úspěch, neboť spojení bylo navázáno ihned při prvním pokusu, bez předchozího společného cejchování a zkoušení „z kuchyně do pokoje“, a hlavně bez použití speciálních elektronek. Při dalším pokusu dne 27. X. byla překlenuta vzdálenost 7,2 km při oboustranném rst 599 icw. Od té doby nebylo v pokusech pokračováno. Pokud je nám známo, zajímali se o práci na tomto pásmu také soudruzi z kolínské odbočky, kterým se podařilo navázat jednostranné spojení na vzdálenost 800m. Mnozí snad považuji práci na tomto pásmu za značně obtížnou, ale není tomu tak. Předpokladem pro úspěšnou práci nejen trochu více trpělivosti, trochu více šikovnosti a několik těch trubiček, které se vždy někde seženou. Zájemci o toto pásmo budou moct shlédnout zařízení OK1KW a OK1VR na celostátní výstavě.

 

 

 

AR 11/1952 str. 258

přepsal a upravil pro web OK2KKW Matěj, OK1TEH