0211
Anténní přepínač s relé.
10.12.2007


Jak jsem již dříve uvedl, chci si nechat invertované V společně s vertikálem CP-6. Přišel tedy čas řešit anténní přepínač. Už delší dobu mi v šupleti leželo inkurantní ruské, přesněji sovětské, relé s kontakty na keramice. Bylo to přesně ono co jsem potřeboval. Tato relé jsou ještě občas vidět na burzách. Mají jednu nevýhodu. Jsou na napětí 18 V. Sice spínají již okolo 12 V, ale není to to pravé ořechové. Relé by mělo spínat minimálně při 80% jmenovitého napětí. Do této hranice jsou započítány tolerance napájecího napětí i tolerance při výrobě relé. S pružinou se mi nechtělo hýbat. Kontaktní tlak je nastaven od výrobce. Řešením je mírně modifikované zapojení uveřejněné na stránkách G3SEK a převzaté ČAV. Kondenzátor C1 se v klidovém stavu nabije na napájecí napětí přes diodu D2, diodu D3 a vinutí relé. Pokud zapneme spínač SW1 sepne tranzistor a připojí kondenzátor s opačnou polaritou do série s napájecím napětím. Napětí na relé se v prvním okamžiku po sepnutí zdvojnásobí. Zkracuje se tak doba přítahu ale prodlužuje doba odpadu. Relé odpadne až klesne nabíjecí proud kondenzátoru na hodnotu která již nestačí relé udržet v sepnutém stavu. V tomto případě nás nezajímají reakční časy relé ale spolehlivost spínání. Pro spolehlivé sepnutí je velikost elektrolytického kondenzátoru 1000 M. Relé nyní spíná spolehlivě už při napájecím napětí 9 V. Poměrně velká hodnota kondenzátoru je daná příkonem potřebným pro sepnutí relé. Relé s ochrannou diodou je umístěno na půdě a ovládáno od TRX. Schema zapojení je velice jednoduché. Pro zvýšení spolehlivosti a snížení kapacity mezi kontakty jsem provedl klasickou úpravu. Propojil pohyblivé kontakty. Teď se spínají vždy oba sousední kontakty. Odpadly tak poměrně dlouhé přívody k pohyblivým kontaktům. Tak se podstatně sníží parazitní kapacity. Typ relé a úprava jsou vidět na fotografiích.
Diody PRI007 jsem měl doma ze starých počítačových zdrojů. Pochopitelně na jejich místě vyhoví v podstatě jakákoliv usměrňovací dioda (např. 1N4007).




Deska s obvody je v podstatě prázdná. Dodržuji ale celkem důsledně mojí normu rozměru desek s plošnými spoji 40 x 70 mm. Vyplatí se to při kompletaci a úpravách zařízení. Také se mi osvědčilo dělat pro přívody k desce pájecí háčky z pocínovaného drátu. Pájením netrpí plošné spoje a při montáži je dobré mít tyto body dobře přístupné pro měření.

f [MHz] 38 55 85 121
SWR [-] 1,1 1,2 1,5 1,7

Relé jsem vestavěl do krabice 80 x 70 x 60 mm z Cu plechu. Víčko je z plechu FeSn a je přichyceno pájkou jenom v rozích. Naměřené SWR je v tabulce. Ze získaných hodnot je patrná použitelnost v celém rozsahu krátkých vln a pásmu 6 m.
Je tu ale jeden problém. To je opakovatelnost konstrukce. Speciální anténní relé je k dostání poměrně zřídka a je drahé. Koaxiální relé také stojí spoustu peněz. V tomto je každá rada drahá a je nutno experimentovat. Na relé jsou totiž kladeny protichůdné požadavky. Musí přenést poměrně velký proud při vysílání a také převést napětí v řádu mikrovolt při přijmu.

Na burzách se ještě občas seženou buď jednotlivě nebo v různých vracích relé TESLA řady QN 599. Tato relé s posledním dvojčíslím 25 byla používána ve stanicích TESLA také jako anténní a podle toho co jsem četl byla velice zdařilá. Měla by vyhovovat až do kmitočtů řádu GHz. Zajímavou mutací je relé s označením 31. Je to bistabilní relé které se překlápí napěťovým impulzem. Proto je vhodné na zařízení s omezenou možností napájení. Pokud jej doplníme diodami, můžeme ho používat jako polarizované bistabilní relé. Tato relé jsou ale vhodná pouze na QRP.


Další možností pro QRP by mohlo být signální relé TAKAMISAWA RY12W-K. To použil OM0AAO i na 70 cm s minimálními přeslechy. Problém je ale kde ho koupit. Dovozce mi nabídl prodej celé bedny. Já jsem ho nakonec sehnal v prodejně COMPO na Karlově náměstí v Praze. Bohužel tato prodejna již není a ve své internetové podobě toto relé nenabízí.

Použitelná jsou i relé řady RP700 kde propojíme kontakty na kotvě a tak vyloučíme pohyblivé přívody. Toto relé by mohlo vyhovět s velkou rezervou do výkonu 100 W. Pokud bych neměl relé na keramice, asi bych použil tento typ. Je nutné dát ale pozor na provedení. Nejlepší je podle mne provedení RP-700-V. Je bez patice a je určeno do tištěných spojů. Obdobou relé RP 700 ze ZPA bylo polské relé firmy LUMEL s označením R15.

Méně vhodná jsou relé s dlouhými pérovými svazky jako například RP 100 a odvozené typy. Poměrně velká kapacita mezi kontakty způsobuje přeslechy.

Absolutně nevhodná jsou automobilová relé. U nich je totiž přepínací kontakt spojen s kostrou relé. Vinutí cívky je sice vyvedeno izolovaně, ale parazitní kapacity jsou veliké.

Ještě musím upozornit na jeden hřích. Velice často jsem viděl čistit kontakty relé pilníkem. To je největší nesmysl jakého se můžeme dopustit. Kontakty nelze čistit ani planžetovými pilníčky které výrobci pro tento účel deklarují. Maximálně vyčistíme styčné plochy protažením útržku nepotištěného novinového papíru. Nic víc. Také se nesnažíme kontakty seřizovat. Tím jenom relé ublížíme. Kontakty jsou provedeny tak, že po sepnutí se proti sobě mírně posunou a tím si očistí kontaktní plochy. Ublíží i prostříknutí kontaktů prostředky typu Kontaktol. Na nanesenou vrstvičku ochranného filmu se časem nachytá prach a máme zase problém se zvýšením přechodového odporu kontaktů a snížením jejich izolačního odporu. Ošetřovat kontakty u VF aplikací musíme jedině udržováním jejich maximální čistoty.

Pokud považujete za nutné, je možno doplnit přepínač tlumivkou pro svedení elektrostatického náboje a bleskojistkou. Bleskojistku volíme podle uvažovaného výkonu do antény. Hezké řešení přepěťové ochrany jsem viděl kdysi. Je velice elegantní u souměrných antén. Místo jiskřiště se použijí zapalovací svíčky do zážehového motoru. Svíčky mohou být přivařeny na konzolce mimo dům a žebříček končí na jejich velice kvalitních izolátorech. Jiskřiště se nastaví pomocí spárových měrek na požadovanou hodnotu zvolenou podle výkonu v anténě.