അദ്ധ്യായം 27 - SWR സംരക്ഷണം
RF ആമ്പ്ലിഫയർ സ്റ്റേജുകളേപ്പറ്റിയുള്ള പഠനത്തിൽ എപ്പോഴെല്ലാം സിഗ്നൽ കപ്ലിങ് സ്റ്റേജുകളെപ്പറ്റി പ്രതിപാദിച്ചുവോ അപ്പോഴെല്ലാം സ്റ്റേജ് മാച്ചിങിന്റെ പ്രത്യേകതകളേപ്പറ്റിയും പറയുമായിരുന്നല്ലൊ. 10W പവർ ഒരു സ്റ്റേജിൽ നിന്നും (Source) മറ്റൊരു സ്റ്റേജിലേക്ക് (load) മാറ്റുമ്പോൾ 2W മാത്രമേ ലോഡിൽ പ്രയോജനീഭവിക്കുന്നുള്ളൂവെങ്കിൽ ബാക്കി 8W ഉം സ്റ്റേജ് ലോസ്സായി പരിഗണിച്ച് അവഗണിക്കാൻ സാദ്ധ്യമല്ല. ഒരു പാത്ര ത്തിലെ ജലത്തിൽ മദ്ധ്യത്തിലുണ്ടാകുന്ന തരംഗം, പാത്രത്തിന്റെ വശങ്ങളിൽ തട്ടി വീണ്ടും കേന്ദ്രത്തിലേക്കു തന്നെ മടങ്ങുന്നതു പൊലെയോ കണ്ണാടിയിൽത്തട്ടി പ്രകാശം പ്രതിഫലിക്കുന്നതുപോലെയോ ലോഡിൽ പ്രയോജനീഭവിക്കത്തക്ക രീതിയിൽ ലഭ്യമാകാതിരുന്ന 8W സോഴ്സിലെക്കു മടങ്ങുന്നതായിത്തന്നെ വേണം കരുതാൻ. സോഴ്സിൽനിന്നും ലോഡിലേക്കു നീങ്ങുന്ന സിഗ്നലിനെ ഫോർവാർഡ് വേവ് എനർജിയെന്നും ലോഡിൽ നിന്നും സോഴ്ശിലേക്കു മടങ്ങുന്നതിനെ റിഫ്ലക്റ്റഡ് വേവ് എനർജിയെന്നും വിളിക്കുന്നു. എത്രയെല്ലാം കരുതലെടുത്താലും, പൂർണ്ണമായ ഒരു സിഗ്നൽ കൈമാറ്റം സോഴ്സും ലോഡിനുമിടയിൽ ഉണ്ടാവില്ലെന്നും നാം മനസ്സിലാക്കിയിരിക്കണം. ഫോർവേർഡ് വേവ് എനർജി മുഴുവൻ ലോഡ് ആഗിരണം ചെയ്യുന്ന അവസ്ഥയിൽ മാത്രമേ റിഫ്ലറ്റ്ഡ് വേവ് എനർജി ഇല്ലാതിരിക്കുകയും സോഴ്സ് ഔട്ട് പുട്ടിലെ വോൾട്ടേജ് സ്ഥിരതയുള്ളതായിരിക്കുകയുമുള്ളൂ. ഇവിടെ, സോഴ്സ് ഇമ്പിഡൻസും ലോഡ് ഇമ്പിഡൻസും പൂർണ്ണമായും മാച്ച്ഡ് ആയിരിക്കും. മിസ് മാച്ചിങിന്റെ തീവ്രതയനുസരിച്ച് റിഫ്ലക്റ്റഡ് വേവിന്റെ ശക്തിയും കൂടും.
ഒരു ട്രാൻസ്മിറ്ററിന്റെ ഔട്ട് പുട്ട് സോഴ്സായും ആന്റിനാ ലോഡായും സങ്കൽപ്പിച്ചാൽ, രണ്ടു ഭാഗത്തെ ഇമ്പിഡൻസുകളും അളന്നു കൃത്യമാണെന്നു നിജപ്പെടുത്തിയാലും ഒരു കണക്റ്ററിന്റെ സ്വഭാവ വ്യത്യാസം പോലും മിസ് മാച്ചിനു കാരണമാകാം. റിഫ്ലക്റ്റഡ് വേവ് ഉണ്ടായിരിക്കുന്ന അവസ്ഥയിൽ ട്രാൻസ്മിഷൻ ലൈനിൽ ഒരു സ്റ്റാന്റിങ് വേവ് പാറ്റേൺ രൂപപ്പെടുന്നു. ഈ സ്റ്റാന്റിങ് വേവ് വോൾട്ടേജിന്റെ കൂടിയ മൂല്യവും കുറഞ്ഞ മൂല്യവും തമ്മിലുള്ള അനുപാതത്തെയാണ് VSWR (Voltage Standing Wave Ratio) എന്നു വിളിക്കുന്നത്.
ഒരു ട്രാൻസ്മിറ്ററിന്റെ ഔട്ട് പുട്ടിൽ ട്രാൻസിസ്റ്ററാണെങ്കിൽ ഇമ്പിഡൻസ് മിസ് മാച്ചായിരിക്കുന്ന അവസ്ഥയിൽ ഔട്ട് പുട്ട് ട്രാൻസിസ്റ്റർ പരമാവധി എഫിഷ്യൻസിയിൽ പ്രവർത്തിപ്പിക്കാനും സാധിക്കില്ല, ദീർഘകാലമതു ജീവനോടെ ഉണ്ടാവുകയുമില്ല. ട്രാൻസിസ്റ്ററുകൾ ഫൈനൽ സ്റ്റേജിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നവർക്ക്, ട്രാൻസിസ്റ്ററിനു ഡാമേജ് വരാവുന്ന ഒരു സാഹചര്യത്തിൽ ഫൈനൽ ട്രാൻസിസ്റ്ററിന്റെ പ്രവർത്തനം നിർത്തുന്ന SWR പ്രൊട്ടക്ഷൻ സർക്യൂട്ടിന്റെ സഹായം തേടാവുന്നതേയുള്ളൂ. ഹൈപവർ സർക്യൂട്ടുകളിൽ മാച്ചിങ് സർക്യൂട്ടുകൾ നിർബന്ധമാണെന്നു പറയുന്നതിന്റെ കാരണമിതാണ്. അതേ സമയം, വാൽവുകളുടെ പ്രതിരോധ ശേഷി വളരെ കൂടുതലാണ്. ഒരു ട്രാൻസ്മിറ്ററിനെ സംബന്ധിച്ചിടത്തോളം ലോഡ് എന്നു പറയുന്നത്, RF സിഗ്നലിനെ ആഗിരണം ചെയ്യാൻ കഴിവുള്ള എന്തിനേയുമാണ്. ട്രാൻസ്മിറ്ററിന്റെ ഔട്ട് പുട്ടും ആന്റിനായും തമ്മിലുള്ള ട്രാൻസ്മിഷൻ ലൈനിന്റെ നീളത്തിലുണ്ടാകുന്ന വ്യത്യാസം കാര്യമായ മിസ് മാച്ച് ഉണ്ടാക്കില്ല, പക്ഷേ ട്രാൻസ്മിഷൻ ലൈൻ കോയിലായി ചുരുട്ടിയിരിക്കുന്നത് കാര്യമായ ദോഷം ചെയ്യാൻ ഇടയുണ്ടു താനും. ട്രാൻസ്മിഷൻ ലൈൻ ഇമ്പിഡൻസ്, സോഴ്സ് - ലോഡ് ഇമ്പിഡൻസ് തന്നെ ആയിരിക്കുമ്പോഴത്തെ സ്ഥിതിയാണു പറഞ്ഞത്. ട്രാൻസ്മിഷൻ ലൈനുകളിൽ അനുഭവപ്പെടുന്ന സ്റ്റാന്റിങ് വേവ് റേഷ്യോ (SWR), രേഖപ്പെടുത്തുന്ന കൊമേഴ്സ്യൽ ഉപകരണങ്ങൾ (SWR മീറ്റർ) കൃത്യമായ സ്ഥിതി അറിയിക്കുമെങ്കിലും, വളരെ ലളിതമായ ഹോം ബ്രൂ ഉപകരണം കൊണ്ടും റിഫ്ലക്റ്റഡ് വേവിന്റെ തീവ്രത നമുക്കറിയാൻ കഴിയും. ചിത്രം C-27/1 ൽ അത്തരമൊരു സർക്യൂട്ട് കൊടുത്തിരിക്കുന്നു.
ട്രാൻസ്മിറ്ററിൽ നിന്നുമുള്ള RF പവർ 4" നീളമുള്ള (സോഴ്സ് - ഔട്ട് പുട്ട് ഇമ്പിഡൻസിൽ തന്നെയുള്ള) ഒരു കോ-ആക്സിയൽ കേബിളിലൂടെ കടത്തിവിടുന്നു. കേബിളിന്റെ ബ്രെയിഡ് (ഷീൽഡ്) ഒരു എലക്ട്രോസ്റ്ററ്റിക് ഷീൽഡായി പ്രവൃത്തിക്കുന്നതുകൊണ്ട് ഒരഗ്രം മാത്രമേ ഗ്രൗണ്ട് ചെയ്യാവൂ. RF റേഞ്ചിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ഏതെങ്കിലും റ്റൊറോയിഡ് ഉപയോഗിക്കാം. 24 SWG യിലുള്ള വയറുകൊണ്ട് 14 ചുറ്റുകളിട്ടാണ് കോയിൽ നിർമ്മിക്കുന്നത്. മിറ്ററിൽ ഡിഫ്ലക്ഷൻ കൂടുതലാണെങ്കിൽ കോയിൽ കണക്ഷനുകൾ പരസ്പരം മാറണം.
റിഫ്ലക്റ്റഡ് പവർ, മീറ്ററിൽ കണ്ടതുകൊണ്ട് മാത്രം ഔട്ട് പുട്ട് ട്രാൻസിസ്റ്ററിനെ രക്ഷിക്കാനോ ആന്റിനായിലൂടെ പരമാവധി പവർ വിക്ഷേപിക്കാനോ കഴിയില്ല. സോഴ്സിനും ലോഡിനുമിടയിൽ ആന്റിനാ റ്റ്യൂണറുകൾ പ്രവർത്തിപ്പിച്ച് SWR പരമാവധി കുറക്കുകയും സോഴ്സ്-ലോഡ് മാച്ചിങ് സാദ്ധ്യമാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.
ചിത്രം C-27/2 ൽ ലോ പവർ ട്രാൻസ്മിറ്ററുകൾക്കു പറ്റിയ ഒരു ആന്റിനാ റ്റ്യൂണറിന്റെ (ATU) വിശദാംശങ്ങൾ കൊടുത്തിരിക്കുന്നു. ഹൈപവർ ട്രാൻസ്മിറ്ററുകളിൽ പരീക്ഷിച്ചിട്ടുള്ള മറ്റൊരു ലഘു സംവിധാനം ചിത്രം C-27/3 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു.
ചിത്രത്തിൽ തന്നിരിക്കുന്ന നിർദ്ദേശമനുസരിച്ച് ഓരോ ചുറ്റിലും ട്രാൻസ്മിറ്ററിൽ നിന്നുള്ള ലൈൻ സ്വിച്ചുപയോഗിച്ചു മാറി മാറി ബന്ധപ്പെടത്തക്ക ഒരു രീതിയോ, നേരിട്ട് സോൾഡർ ചെയ്ത് റ്റ്യൂൺ ചയ്യുന്ന രീതിയോ ആണവലംബിക്കേണ്ടത്. അക്ഷരാർത്ഥത്തിൽ വേരിയബിൾ റോളർ ഇൻഡക്റ്ററാണാവശ്യം. പഴയ ജങ്ക് ട്രാൻസ്മിറ്ററുകളിൽ നിന്നിതു ലഭിക്കും. ചിത്രം C-27/3 യോടു സാമ്യമുള്ള മറ്റൊരു ATU വിന്റെ ചിത്രം C-27/4 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു.
D1, D2 | Any RF Diodes | C-27/5 | VR1 | 10K Ω Preset |
R1, R3 | Two hundred ohms in parallel | VR2 | 10K Ω -Potentiometer | |
R2, R4 | 330 Ω | M | 250μF | |
C1, C2 | 100PF | |||
C3, C4, C5 | 1KPF | |||
VR1 | Calibrate for higher power, keeping S1 on Forward mode | |||
FSD | Calibrate FSD using VR2 | |||
ഫോർവേർഡ് കണ്ടീഷനിലും റിവേഴ്സ് കണ്ടീഷനിലും സ്റ്റാന്റിങ് വേവ് സ്റ്റ്രെങ്ത്ത് രേഖപ്പെടുത്തുന്ന ഒരു ലഘു SWR മീറ്ററിന്റെ വിശദാംശങ്ങൾ ചിത്രം C-27/5 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു.
VSWR കളെപ്പറ്റിയും ATU കളെപ്പറ്റിയും ഒരു ചെറിയ പരിചയപ്പെടുത്തൽ മാത്രമേ ആയിട്ടുള്ളൂ.
No comments:
Post a Comment