Eines
Calculadores curtes per al dia a dia a l'estació.
Imprimeix o desa en PDF
Locator i distància
Passa de coordenades a locator Maidenhead i calcula distància i azimut entre dues estacions.
Potència i dB
Watts, dBm, dBW i relacions en decibels.
Línia oberta de dos fils
Impedància d'una línia de fils paral·lels (escala, cinta de finestres o cinta plana) segons el diàmetre dels fils i la separació entre centres, i la separació que cal per a una impedància donada.
La separació entre centres ha de ser més gran que el diàmetre del fil: si no, els fils es toquen.
La separació passa de l'1 % de la longitud d'ona: la línia comença a radiar i a captar soroll.
Z₀ = 120·VF·acosh(D/d), la fórmula exacta per a dos fils rodons. Les pèrdues són les del coure, amb l'efecte pell i el de proximitat; les del dielèctric i les dels separadors bruts o mullats s'hi sumen.
Inductàncies
Bobines d'una capa sobre un tub d'aire, una barra de ferrita o un toroide: de voltes a µH o de µH a les voltes que calen.
La ressonància pròpia de la bobina queda massa a prop de la freqüència de treball: allà ja no es comporta com una inductància neta. Fes-la amb menys voltes i més diàmetre, o separa les espires.
Amb aquest fil no hi caben tantes voltes en una sola capa: agafa un toroide més gran o un fil més prim.
La bobina és més llarga que la barra: el tros que en surt és bobina d'aire i el càlcul és menys precís.
Fil de coure esmaltat en una sola capa. El càlcul fa servir el coeficient de Nagaoka exacte amb la correcció de Rosa per al fil rodó. El fil que necessites no compta els terminals: deixa-hi uns centímetres de més.
Els toroides fan servir l'AL que publica Amidon (±10 % en pols de ferro i ±25 % en ferrita). La barra es calcula amb la bobina centrada i dona les AL publicades amb menys d'un 7 % d'error, però la ferrita varia d'un lot a l'altre: mesura sempre la bobina acabada.
Filtre Pi de sortida
Per a la sortida d'una etapa de potència: el passa-baix que talla els harmònics o la xarxa Pi que adapta la vàlvula o el transistor a l'antena. Dona els condensadors, les bobines d'aire o toroidals i la tensió i el corrent que ha d'aguantar cada component a la potència que triïs.
| Component | Valor | Valor comercial | Tensió de pic | Corrent eficaç | Bobina |
|---|
Algun toroide passa del flux recomanat a aquesta freqüència i s'escalfarà en modes continus (FT8, RTTY, AM): agafa'n un de més gran, posa'n dos de junts o fes la bobina d'aire.
En algun toroide no hi caben les voltes en una capa: agafa'n un de més gran o un fil més prim.
Alguna bobina d'aire té la ressonància pròpia massa a prop de la freqüència de treball: fes-la amb més diàmetre i menys voltes.
Condensadors de mica o ceràmics NP0/C0G, d'una tensió com a mínim el doble de la de pic. Les voltes dels toroides han de ser senceres: ajusta cada bobina juntant o separant les espires, i comprova el filtre acabat amb un analitzador.
Vàlvula: R ≈ Va/(K·Ia), amb K = 1,3 (A), 1,5 (AB1), 1,7 (AB2), 1,8 (B) o 2 (C). Transistor: R ≈ Vcc²/(2·P). El condensador del costat de l'ànode veu la tensió de RF; el de bloqueig, a més, la contínua.
Filtre pas de banda
Ressonadors LC a massa acoblats per dalt amb condensadors, totes les bobines iguals: per a l'entrada d'un receptor, per separar dues emissores a la mateixa estació o per netejar un transmissor de QRP.
| Component | Valor | Valor comercial | Tensió de pic | Corrent eficaç | Bobina |
|---|
Amb aquesta inductància algun condensador dels ressonadors surt negatiu: fes servir una bobina més petita o deixa-la automàtica.
Algun toroide passa del flux recomanat a aquesta freqüència i s'escalfarà en modes continus (FT8, RTTY, AM): agafa'n un de més gran, posa'n dos de junts o fes la bobina d'aire.
En algun toroide no hi caben les voltes en una capa: agafa'n un de més gran o un fil més prim.
Alguna bobina d'aire té la ressonància pròpia massa a prop de la freqüència de treball: fes-la amb més diàmetre i menys voltes.
Els condensadors d'acoblament són petits: fes-los de valor exacte o amb trimmers, i ajusta cada ressonador sol a la freqüència central. L'acoblament per dalt fa la resposta una mica més estreta per sota que per sobre; el gràfic ja ho mostra, amb la pèrdua de les bobines inclosa.
Baluns i ununs
Baluns (asimètric ↔ simètric) de 1:1, 2:1, 3:1, 4:1, 6:1, 9:1, 49:1 i 64:1 i ununs (asimètric ↔ asimètric) de 1:1, 2:1, 3:1, 6:1, 9:1, 49:1 i 64:1, també amb creuament de Reisert, sobre toroides de ferrita: les voltes, la impedància que fan a cada banda i, als transformadors, les pèrdues i l'escalfament del nucli a la potència que hi posis.
Per sota de 500 Ω en algun punt de la banda, el choke gairebé no frena el corrent en mode comú: posa-hi més voltes, un nucli més gran o de material 31, o apila'n dos.
Entre 500 i 1.000 Ω el choke ajuda, però per sota d'1 kΩ encara pot quedar RF a la malla. Si pots, apila-hi un altre nucli.
El primari no arriba a 4 vegades els 50 Ω a la freqüència més baixa: la ROE pujarà i el nucli s'escalfarà. Posa-hi més voltes o un nucli més gran.
Aquestes voltes no caben en una sola capa per dins del forat: tria un nucli més gran, un cable o un fil més prim, o menys voltes.
La densitat de flux passa del límit recomanat per a la ferrita a aquesta freqüència: el nucli s'escalfarà en els modes de portadora contínua. Apila-hi un altre nucli, posa més voltes al primari o baixa la potència.
El nucli ha de dissipar massa calor per a la seva mida: es pot escalfar fins a perdre permeabilitat (i esquerdar-se). Apila-hi un altre nucli o tria'n un de més gran.
La pols de ferro té poca permeabilitat: per fer de choke caldrien moltíssimes voltes. Per a chokes, millor ferrita 31 o 43.
Un choke ha de tenir una impedància alta i sobretot resistiva: la corba contínua és |Z| i la discontínua, la part resistiva. Bobina el coaxial en una sola capa, sense que l'entrada i la sortida quedin a tocar (si cal, fes el creuament de Reisert a mig bobinat). Massa voltes fan pujar la capacitat i el choke cau a les bandes altes: per això el càlcul automàtic no sempre en posa tantes com caben.
Regla de Sevick: la reactància del primari, almenys 4 vegades la impedància que hi veu (50 Ω) a la banda més baixa. A les bandes altes, els ununs de 49:1 i 64:1 solen necessitar un condensador de 100 a 150 pF (de mica, d'1 kV o més) en paral·lel amb el primari per compensar la inductància de fuites: ajusta'l mirant la ROE a 10 m. El límit de flux és l'orientatiu d'Amidon per a la ferrita (uns 150/√f gauss); la calor es calcula amb la potència mitjana del mode.
Model: la permeabilitat complexa (µ' i µ'') de cada ferrita surt de les corbes mesurades de Fair-Rite, la capacitat del bobinat està ajustada a mesures amb VNA (el creuament de Reisert la baixa un 26 %) i l'escalfament es calcula amb la superfície del nucli. La tolerància de la ferrita és de ±20 %: mesura sempre el balun acabat amb un analitzador (o un NanoVNA) abans de posar-hi potència.
Taula AWG de fil de coure
Diàmetre, secció i resistència de cada calibre AWG (American Wire Gauge), amb la resistència a 14 MHz, que és la que compta en una antena, i la secció mètrica més propera.
| AWG | Ø (mm) | Ø (in) | Secció (mm²) | Ω/km | Ω/1000 ft | Ω/m a 14 MHz | mm² mètric proper |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0000 | 11,68 | 0,4600 | 107,2 | 0,161 | 0,049 | 0,027 | 120 |
| 000 | 10,40 | 0,4096 | 85,0 | 0,203 | 0,062 | 0,030 | 95 |
| 00 | 9,27 | 0,3648 | 67,4 | 0,256 | 0,078 | 0,034 | 70 |
| 0 | 8,25 | 0,3249 | 53,5 | 0,322 | 0,098 | 0,038 | 50 |
| 1 | 7,35 | 0,2893 | 42,4 | 0,407 | 0,124 | 0,042 | 50 |
| 2 | 6,54 | 0,2576 | 33,6 | 0,513 | 0,156 | 0,048 | 35 |
| 3 | 5,83 | 0,2294 | 26,7 | 0,646 | 0,197 | 0,053 | 25 |
| 4 | 5,19 | 0,2043 | 21,2 | 0,815 | 0,248 | 0,060 | 25 |
| 5 | 4,62 | 0,1819 | 16,8 | 1,03 | 0,313 | 0,067 | 16 |
| 6 | 4,12 | 0,1620 | 13,3 | 1,30 | 0,395 | 0,076 | 16 |
| 7 | 3,66 | 0,1443 | 10,5 | 1,63 | 0,498 | 0,085 | 10 |
| 8 | 3,26 | 0,1285 | 8,366 | 2,06 | 0,628 | 0,096 | 10 |
| 9 | 2,91 | 0,1144 | 6,634 | 2,60 | 0,792 | 0,108 | 6 |
| 10 | 2,59 | 0,1019 | 5,261 | 3,28 | 0,999 | 0,121 | 6 |
| 11 | 2,30 | 0,0907 | 4,172 | 4,13 | 1,26 | 0,136 | 4 |
| 12 | 2,05 | 0,0808 | 3,309 | 5,21 | 1,59 | 0,153 | 4 |
| 13 | 1,83 | 0,0720 | 2,624 | 6,57 | 2,00 | 0,172 | 2,5 |
| 14 | 1,63 | 0,0641 | 2,081 | 8,28 | 2,53 | 0,193 | 2,5 |
| 15 | 1,45 | 0,0571 | 1,650 | 10,45 | 3,18 | 0,217 | 1,5 |
| 16 | 1,29 | 0,0508 | 1,309 | 13,17 | 4,02 | 0,244 | 1,5 |
| 17 | 1,15 | 0,0453 | 1,038 | 16,61 | 5,06 | 0,275 | 1 |
| 18 | 1,02 | 0,0403 | 0,823 | 20,95 | 6,38 | 0,309 | 0,75 |
| 19 | 0,912 | 0,0359 | 0,653 | 26,41 | 8,05 | 0,348 | 0,75 |
| 20 | 0,812 | 0,0320 | 0,518 | 33,31 | 10,15 | 0,391 | 0,50 |
| 21 | 0,723 | 0,0285 | 0,410 | 42,00 | 12,80 | 0,441 | 0,34 |
| 22 | 0,644 | 0,0253 | 0,326 | 52,96 | 16,14 | 0,496 | 0,34 |
| 23 | 0,573 | 0,0226 | 0,258 | 66,78 | 20,35 | 0,559 | 0,25 |
| 24 | 0,511 | 0,0201 | 0,205 | 84,21 | 25,67 | 0,630 | 0,25 |
| 25 | 0,455 | 0,0179 | 0,162 | 106 | 32,37 | 0,711 | 0,14 |
| 26 | 0,405 | 0,0159 | 0,129 | 134 | 40,81 | 0,802 | 0,14 |
| 27 | 0,361 | 0,0142 | 0,102 | 169 | 51,46 | 0,906 | 0,08 |
| 28 | 0,321 | 0,0126 | 0,0810 | 213 | 64,89 | 1,02 | 0,08 |
| 29 | 0,286 | 0,0113 | 0,0642 | 268 | 81,83 | 1,16 | 0,08 |
| 30 | 0,255 | 0,0100 | 0,0509 | 339 | 103 | 1,31 | 0,05 |
| 31 | 0,227 | 0,0089 | 0,0404 | 427 | 130 | 1,49 | 0,05 |
| 32 | 0,202 | 0,0080 | 0,0320 | 538 | 164 | 1,69 | — |
| 33 | 0,180 | 0,0071 | 0,0254 | 679 | 207 | 1,92 | — |
| 34 | 0,160 | 0,0063 | 0,0201 | 856 | 261 | 2,18 | — |
| 35 | 0,143 | 0,0056 | 0,0160 | 1.079 | 329 | 2,49 | — |
| 36 | 0,127 | 0,0050 | 0,0127 | 1.361 | 415 | 2,84 | — |
| 37 | 0,113 | 0,0045 | 0,0100 | 1.716 | 523 | 3,26 | — |
| 38 | 0,101 | 0,0040 | 0,0080 | 2.164 | 660 | 3,74 | — |
| 39 | 0,090 | 0,0035 | 0,0063 | 2.729 | 832 | 4,31 | — |
| 40 | 0,080 | 0,0031 | 0,0050 | 3.441 | 1.049 | 4,99 | — |
Fil de coure massís recuit a 20 °C. A 14 MHz el corrent només circula pels 18 µm més superficials del fil (efecte pell): per això la resistència d'RF és molt més alta que la de contínua, i un fil d'1,6 mm (AWG 14) ja va sobrat per a un dipol d'HF. Els calibres 10 a 18, els més habituals a les antenes, van marcats. Cada 3 números AWG la secció es divideix per dos; cada 6, el diàmetre.
Pla de bandes
Segments d'HF de la Regió 1 de la IARU, amb els modes habituals.
| Banda | Segment | Mode | Longitud d'ona | Dipol de mitja ona | |
|---|---|---|---|---|---|
| 160 m | 1.810 – 1.838 kHz | CW | 164,36 m | 78,89 m | Calcula una antena |
| 1.838 – 1.843 kHz | Digitals | 162,89 m | 78,19 m | Calcula una antena | |
| 1.843 – 2.000 kHz | SSB | 156,02 m | 74,89 m | Calcula una antena | |
| 80 m | 3.500 – 3.570 kHz | CW | 84,81 m | 40,71 m | Calcula una antena |
| 3.570 – 3.600 kHz | Digitals | 83,62 m | 40,14 m | Calcula una antena | |
| 3.600 – 3.800 kHz | SSB | 81,02 m | 38,89 m | Calcula una antena | |
| 60 m | 5.351,5 – 5.354 kHz | CW | 56,01 m | 26,88 m | Calcula una antena |
| 5.354 – 5.366 kHz | SSB | 55,93 m | 26,85 m | Calcula una antena | |
| 40 m | 7.000 – 7.040 kHz | CW | 42,71 m | 20,50 m | Calcula una antena |
| 7.040 – 7.060 kHz | Digitals | 42,52 m | 20,41 m | Calcula una antena | |
| 7.060 – 7.200 kHz | SSB | 42,05 m | 20,18 m | Calcula una antena | |
| 30 m | 10.100 – 10.130 kHz | CW | 29,64 m | 14,23 m | Calcula una antena |
| 10.130 – 10.150 kHz | Digitals | 29,57 m | 14,19 m | Calcula una antena | |
| 20 m | 14.000 – 14.070 kHz | CW | 21,36 m | 10,25 m | Calcula una antena |
| 14.070 – 14.099 kHz | Digitals | 21,29 m | 10,22 m | Calcula una antena | |
| 14.101 – 14.350 kHz | SSB | 21,07 m | 10,12 m | Calcula una antena | |
| 17 m | 18.068 – 18.095 kHz | CW | 16,58 m | 7,96 m | Calcula una antena |
| 18.095 – 18.109 kHz | Digitals | 16,56 m | 7,95 m | Calcula una antena | |
| 18.111 – 18.168 kHz | SSB | 16,53 m | 7,93 m | Calcula una antena | |
| 15 m | 21.000 – 21.070 kHz | CW | 14,25 m | 6,84 m | Calcula una antena |
| 21.070 – 21.110 kHz | Digitals | 14,21 m | 6,82 m | Calcula una antena | |
| 21.151 – 21.450 kHz | SSB | 14,07 m | 6,76 m | Calcula una antena | |
| 12 m | 24.890 – 24.915 kHz | CW | 12,04 m | 5,78 m | Calcula una antena |
| 24.915 – 24.929 kHz | Digitals | 12,03 m | 5,77 m | Calcula una antena | |
| 24.931 – 24.990 kHz | SSB | 12,01 m | 5,77 m | Calcula una antena | |
| 10 m | 28.000 – 28.070 kHz | CW | 10,69 m | 5,13 m | Calcula una antena |
| 28.070 – 28.190 kHz | Digitals | 10,66 m | 5,12 m | Calcula una antena | |
| 28.225 – 29.700 kHz | SSB | 10,35 m | 4,97 m | Calcula una antena | |
| 6 m | 50.000 – 50.100 kHz | CW | 5,99 m | 2,88 m | Calcula una antena |
| 50.100 – 50.300 kHz | SSB | 5,97 m | 2,87 m | Calcula una antena | |
| 50.300 – 50.400 kHz | Digitals | 5,95 m | 2,86 m | Calcula una antena |
Els resultats són una bona aproximació per començar a tallar fil. El terra real, els objectes del voltant i el cable sempre desplacen una mica la ressonància: talla uns centímetres de més i retalla mesurant amb un analitzador.