Γιατί χρησιμοποιούμε splitter?

 

Σε προηγούμενη δημοσίευση ένας συνάδελφος ζήτησε να σχολιάσω την χρήση splitter  στις κεραίες. Ήταν και τυχερός γιατί σήμερα υπήρχε αργία, εγώ ήρθα στην δουλειά και τελείωσα κάτι επείγον, οπότε έμεινε χρόνος ελεύθερος...

Τα splitter λοιπόν χρησιμοποιούνται σε ένα κεραιοσύστημα αποκλειστικά όταν αυτό αποτελείται από συστοιχία μικρότερων κεραιών. Πχ όταν θέλουμε να "στακάρουμε" δυο ή τέσσερις κατευθυντικές (yagi) για τα 2 μέτρα ή τα 70 εκατοστά ή πιο πάνω (23cm κλπ)

Σε μια τέτοια περίπτωση, παραλληλισμού πχ 2 κεραιών 9 στοιχείων χρειαζόμαστε ένα splitter για να κάνουμε προσαρμογή των σύνθετων αντιστάσεων. Η κάθε κεραία έχει συνήθως μια σύνθετη αντίσταση 50Ω. Αν απλά τις παραλληλίζαμε θα είχαμε τελική σύνθετη αντίσταση 25Ω. Αυτό είναι πρόβλημα γιατί, μας δίνει στάσιμα 2 προς 1 με αποτέλεσμα να κινδυνεύει το στάδιο εξόδου αφενός, αλλά και να έχουμε κακή λήψη λόγω μη προσαρμογής της σύνθετης αντίστασης εισόδου του δέκτη με την κεραία. Επίσης δεν υπάρχουν ομοαξονικά καλώδια με σύνθετη αντίσταση παρά μόνο 50Ω και 75Ω.

Παρόλα αυτά υπάρχουν λύσεις με υπολογισμό συγκεκριμένου μήκους καλωδίων 50 και 75Ω που μπαίνουν σε σειρά και μπορούν να διορθώσουν την σύνθετη αντίσταση της κάθε κεραίας, όμως τέτοιες λύσεις θεωρούνται παρωχημένες λόγω των απωλειών που επιφέρουν με αποτέλεσμα το splitter να θεωρείται μονόδρομος.

Τι είναι το splitter. Είναι μια ομοαξονική διάταξη η οποία έχει στο ένα της άκρο την είσοδο των 50Ω (συνήθως με ένα βύσμα N-type) και στο άλλο άκρο τις 2 εισόδους των κεραιών (πάλι με N-type).

H ομοαξονική αυτή διάταξη εξωτερικά έχει έναν σωλήνα στο εσωτερικό του οποίου υπάρχει ο κεντρικός αγωγός και μεταξύ τους το διηλεκτρικό είναι αέρας. Με κατάλληλους υπολογισμούς, ο λόγος των δύο διαστάσεων εσωτερικού και εξωτερικού αγωγού μας δίνει την επιθυμητή σύνθετη αντίσταση στην μεριά των δυο εισόδων, για να συνδεθούν οι δυο κεραίες και να κατέβουν με μία κάθοδο.

Ο εξωτερικός αγωγός σε ένα splitter μπορεί να είναι τετράγωνος ή στρογγυλός, ενώ ο εσωτερικός σχεδόν πάντα είναι στρογγυλός, σωλήνας ή ράβδος χαλκού.

Στα 2m ένα splitter για σύνδεση 2 κεραιών φτιάχνεται συνήθως με ένα κομμάτι τετράγωνο αλουμίνιο 50 εκατοστών 20Χ20 με ένα Ν-ΤΥΡΕ στο ένα άκρο και δυο Ν-ΤΥΡΕ στο άλλο άκρο που τα κεντρικά τους συνδέονται με έναν χαλκοσωλήνα (12mm αν θυμάμαι καλά!). 

Αν θέλουμε να κάνουμε ακόμα καλύτερη δουλειά, ειδικά αν χρησιμοποιούμε ισχύ, αντί για αλουμίνιο βάζουμε μπρούτζινο τετράγωνο σωλήνα με επάργυρο εσωτερικό αγωγό, επάργυρα N-type και στα άκρα αντί για πλαστικές τάπες κολλάμε φύλλο χαλκού. Την ίδια μέθοδο χρησιμοποιούμε και για υψηλότερες συχνότητες. 

Γενικά η κατασκευή του splitter απαιτεί προσοχή ώστε να εκμηδενιστούν οι απώλειες και τελικά το κεραιοσύστημα να αποδώσει τα επιθυμητά +3db για χρήση δύο κεραιών (ή 6db για χρήση τεσσάρων)

Για splitter περισσότερων κεραιών πχ 4, οι διαστάσεις αλλάζουν, δλδ δεν παίρνουμε ένα splitter 1 προς 2 και απλά προσθέτουμε βύσματα στην μία μεριά. Πρέπει να αλλάξει και ο λόγος των διαστάσεων εσωτερικού και εξωτερικού σωλήνα. 

Επίσης υπάρχουν splitter μεγαλύτερων διαστάσεων με περισσότερες εξόδους πχ 4+4 στα άκρα τα οποία τροφοδοτούνται στην μέση για κεραιοσυστήματα 8 κεραιών.

Τελειώνοντας θα ήθελα να κλείσω με το εξής: Αν έχουμε μια κεραία με ικανοποιητική απόδοση το επόμενο βήμα είναι να προσθέσουμε άλλη μια ίδια ώστε να αυξήσουμε την απόδοση. Σε ιδανικές συνθήκες το κέρδος μας θα είναι +3db και αυτό θα μειώνεται από συνδέσεις, καλώδια μεγάλου μήκους, θερμοκρασίες που θα αναπτυχθούν με μεγάλη ισχύ, κακή ποιότητα καλωδίων ή αγωγών. Το splitter είναι μονόδρομος και θα μας δώσει τα 3db αν το υπολογίσουμε σωστά, χρησιμοποιήσουμε επάργυρα υλικά και δώσουμε σημασία στην λεπτομέρεια κατασκευής του. Επίσης ΚΑΝΟΝΑΣ είναι η χρήση ίσων διαστάσεων καλωδίων σύνδεσης του splitter με τις κεραίες και υπολογισμού της απόστασης μεταξύ των δύο κεραιών καθ' ύψος!

Δεν μπαίνω στην διαδικασία να βάλω υπολογισμούς εδώ γιατί πάντα ξεκινάμε από, τι διαστάσεις αγωγών κυκλοφορούν στην αγορά, πχ μπορεί να βγει σαν αποτέλεσμα πως χρειαζόμαστε έναν εσωτερικό αγωγό 11,4 χιλιοστά που δεν θα τον βρούμε πουθενά! Ωστόσο αν κάποιος αποφασίσει να προχωρήσει σε κατασκευή, εδώ είμαι να βοηθήσω...

73

Στην φωτογραφία, είναι το κεραιοσύστημα που χρησιμοποιούσα όταν έβγαινα σε κοντεστ στα 2m. Δυο οχτάρες με splitter 1 προς δύο, όλα ιδιοκατασκευή δουλεμένα για χρόνια. Τετράγωνος σωλήνας αλουμινίου εξωτερικά, με ισχύ 100W  στα κόντεστ συνεχή λειτουργία (και 350W στις δοκιμές!).