|
Mezi radioamatéry, kteří se věnují EME provozu na pásmech 23 cm (a výše) je v posledních letech velmi populární ozařovač parabolické antény, známý pod názvem Septum feed, neboli přepážkový ozařovač. Známými popularizátory tohoto řešení, a to nejen u nás, jsou OK1DFC a OM6AA. První ze jmenovaných popsal způsob amatérské výroby tohoto ozařovače se čtvercovým profilem vlnovodu (který původně vyvinuli pánové Ming Hui Chen a G. N. Tsandoulas začátkem 70 let a v amatérské komunitě principy jejich řešení zdomácněly jako Feed OK1DFC, ačkoli Zdeněk samozřejmě není autorem tohoto ozařovače), druhý ze jmenovaných se s podporou OM1ATT soustřeďuje naopak na klasické řešení s vlnovodem kruhovým. Od té doby mezi EME radioamatéry běží diskuse, které z uvedených řešení je vhodnější.
Nejsem odborníkem na teorii elektromagnetického pole a už vůbec ne odborníkem na mikrovlnné ozařovače. To ostatně nejsou ani někteří z výše uvedených popularizátorů. A proto jen pár obecných slov o řešení "přepážkového ozařovače" pro ty, kteří se v záležitosti EME provozu příliš neorientují: na pásmech 23cm a výše se pro EME komunikaci používá rotační polarizace - pravotočivá pro směr Země - Měsíc a levotočivá (protože při odrazu od povrchu Měsíce se polarizace otočí) pro směr Měsíc - Země. Běžný, léta používaný ozařovač obsahuje vlnovod se dvěma navzájem kolmými anténkami a vnějším fázovacím vedením, které napájí obě anténky s fázovým posunem tak, aby ve vlnovodu vznikala příslušná rotační polarizace. Toto řešení je poměrně náročné na přesnost vnějšího fázovacího vedení a navíc je nutno přesně přepínat fázovací vedení, ve kterém koluje velký vysílací výkon. Vynález ozařovače s přepážkou využívá faktu, že v případě vhodně umístěné přepážky do vlnovodu v něm lze vybudit kruhově polarizovanou vlnu i s použitím pouze jedné anténky. Tedy změnit lineární polarizace na kruhovou. Někteří z vás si možná ještě pamatují na přepážky, které se umísťují do ústí ozařovačů pro satelitní příjem ruských TV programů s rotační polarizací - i v tomto případě se jedná o podobný princip. Takové řešení ozařovače pro rotační polarizaci má výhodu v tom, že odpadá vnější fázovací vedení, což činí celý systém v praxi mnohem spolehlivější. Další výhodou přepážkového ozařovače je to, že v jeho prostoru lze namísto jedné anténky umístit anténky dvě. Pokud se umístí správně, tak při buzení ozařovače do jedné anténky je ve vlnovodu buzená pravotočivá a do druhé levotočivá polarizace. Ovšem tyto anténky mají navzájem poměrně značnou izolaci, což umožňuje připojit vysílač k jednomu portu ozařovače bez drahého a nespolehlivého výkonového anténího relé a přijímač připojit k druhému portu jen přes malé koaxiální relé, které pouze zlepšuje izolaci, aby nedošlo k poškození přijímače při vysílání. Ozařovač z holého, rovného vlnovodu (bez ohledu na to, zda je čtvercový, či kruhový) má ovšem značně široký úhel vyzařování. Vyzařovací úhel z takového vlnovodu je proto vhodný k ozáření poměrně hlubokých parabolických antén. Ovšem optimální ozáření hluboké parabolické antény je dost komplikovaným úkolem a výsledný systém proto v praxi mívá o něco menší zisk v porovnání se stejně velkým, ovšem mělčím parabolickým zrcadlem. Protože spousta radioamatérů z důvodů energetické bilance EME provozu mají své antény optimalizované na co nejvyšší zisk, je upgrade takového anténního systému z klasického ozařovače na přepážkový ozařovač komplikované tím, že jednoduchý ozařovač s holým ústím vlnovodu je nutno upravit tak, aby se vyzařovací úhel ozařovače zúžil a nedocházelo tak k "přezáření" parabolického zrcadla. Jedním z osvědčených způsobů, jak zúžit vyzařovací lalok, je umístit na ústí vlnovodu tzv. tlumivkový límec, který je znám pod jménem jeho tvůrce jako "Chaparral". Použití tlumivkového límce jako "nástavby" na klasickém kruhovém vlnovodném ozařovači je dobrým a relativně jednoduchým řešením. Větší potíž ovšem nastane tehdy, pokud ta část vlnovodu, ve kterém jsou anténky obou polarizací a nezbytná přepážka, je čtvercového tvaru. Toto řešení, které pro pásmo 23cm popsal OK1DFC na základě dřívějších prací J. Kysely OK1AHH (SK) a s pomocí pracovníků Elektrotechnické fakulty ČVUT, je totiž sice výborným a v amatérské praxi relativně lehce realizovatelným řešením pro hluboké paraboly, ale v případě snahy o použití tlumivkového límce nastává u tohoto designu potíž. Jedním z možných řešení je nejprve zajistit přechod ze čtvrecového na kruhový vlnovod - v takovém případě ovšem značně vzroste délka celého ozařovače a je tedy otázkou, zdali není lepší použít přímo kruhový vlnovod s přepážkou, nebo se snažit nějak "napasovat" tlumivkový límec přímo na čtvercový vlnovod, i když tím vniknou určité ztráty. A právě to, jak takové "napasování" na čtvercový vlnovod provést s co nejlepšími výsledky, je předmětem snahy, jak zachovat jednoduchost výroby takového ozařovače v amatérských podmínkách a zlepšit jeho chování i u parabol, jejichž tvar je optimalizovaný na co největší zisk. Oproti těmto inovačním snahám stojí "klasické" a z profesionálního hlediska "čistší" řešení, využívající "katolický" kruhový vlnovod s přepážkou. Budoucnost ukáže, které z těchto řešení se v radioamatérské praxi prosadí více. Odborníkům se omlouvám za toto krátké laické vysvětlení a všem zkušeným experimentátorům přeji mnoho zdaru při hledání optimálního a v radioamatérské praxi snadno realizovatelného řešení. 73 ok1vpz Více informací o "přepážkových" ozařovačích čtěte například zde: http://www.ok2kkw.com/septum_feed_cz.pdf http://www.ok2kkw.com/chen_tsandoulas_a_wide_band_square_array_polarizer_ieee-tap052002.pdf http://www.ok2kkw.com/septum_feed_om6aa.pdf http://www.ok2kkw.com/prime_fv_om6aa.pdf http://www.on7un.net/files/Septum_feed_EUCAP2006.pdf http://www.attplus.cz/hamradio/projekty/septum_feed_cz.htm http://www.ok1dfc.com/EME/Technic/septum/pppresnt.pdf http://www.ok1dfc.com/EME/Technic/septum/23-13draw.pdf http://www.w1ghz.org/antbook/conf/SEPTUM.pdf http://www.w1ghz.org/antbook/conf/Enhanced_Septum_Feed_MUD07.pdf http://www.attplus.cz/hamradio/projekty/article/Square_Septum_Feed_Corrugated_Choke.ppt#4 |
