[O šumovém čísle aneb jak bylo v roce 1961 použito pro kalibraci Slunce]

Snad bychom si mohli v dnešním čísle, jehož uzávěrka spadá do dnů, kdy nemůžeme komentovat žádný závod, všimnout trochu blíže technické stránky současného provozu na VKV. Jedním z měřítek technické úrovně na VKV jsou dosažené výkony - překlenuté vzdálenosti. V porovnání se zahraničními stanicemi na tom nejsme rozhodně špatně, i když v průměru používáme slabších vysílačů. Zdálo by se tedy, že není důvodu se zamýšlet nad technickou stránkou našich zařízení. Je třeba si však uvědomit, že všechna spojení na 145 MHz, jež jsou zařazena v našich tabulkách, byla uskutečněna za podmínek, které není možno považovat za běžné, normální. Byla uskutečněna za takových podmínek, při kterých bylo možno i s méně výkonným zařízením překlenout takové vzdálenosti, jaké nelze překlenout s našimi zařízeními kdykoliv. Tato skutečnost ovšem nijak vysokou hodnotu těchto spojení nesnižuje. Předpokladem totiž není jen schopné zařízeni, ale i dokonalé zvládnutí toho kterého druhu provozu a v neposlední řadě i znalosti v oboru šíření VKV troposférou nebo odrazem od meteorických stop či polární záře. Čím hlubší znalosti v oboru šíření, tím lépe je možno vystihnout pravý okamžik pro využití toho kterého druhu šíření a tím delších spojení je možno dosáhnout. Kvalitu zařízení však ověříme objektivněji při běžných podmínkách, při šíření troposférou bez inverzních vrstev, při tzv. standardní atmosféře, kdy říkáme, že „žádné podmínky nejsou“ nebo „podmínky jsou špatné“, kdy jsou poslouchány stanice vzdálené max. 150 až 200 km.

Bylo by možno za takových podmínek, vhodnou a dostupnou úpravou zařízení a ze stejného QTH zaslechnout stanice vzdálenější? Tuto otázku si jistě mnozí položili, ale ne všichni na ni správně odpovědí. Nechme dnes stranou otázku antény a podívejme se na přijímač - obvykle krystalem řízený konvertor s moderní elektronkou na vf stupni plus poměrně dobře cejchovaný laditelný mezifrekvenční přijímač - většinou inkurantní. Většina našich amatérů používá v současné době konvertory osazené na vstupu PCC84, ECC85, mnozí mají již E88CC. Dosti často se vyskytují kombinace 6AK5 - 6J6, resp. 6F32 - 6CC31. Velmi dobré konvertory se souměrným vf zesilovačem s 6J6, dosud velmi oblíbené a rozšířené v Anglii, se u nás prakticky nevyskytují. Snaha zlepšit dosavadní přijímací zařízení se u většiny amatérů projevuje snahou zdokonalit konvertor. Proto byly odloženy konvertory s 6F32 a 6CC31, a proto se také shání E88CC místo PCC84, proto se uvažuje o EC86 nebo 417A místo E88CC. Šumové číslo v dB či kTo, důležitý parametr VKV přijímačů, je dáno především prvním stupněm. Snaha zlepšit dále toto šumové číslo pod 3 kTo však má na 145 MHz význam, pokud nám jde opravdu jen o to šumové číslo, pokud nám jde o co nejlepší výsledek měření šumovým generátorem. Z hlediska praktického využitelného přínosu k celkové kvalitě přijímacího zařízení, má již význam malý. Honba za ještě menším šumovým číslem ztrácí svůj praktický význam, když se dostaneme na 145 MHz k hodnotám menším než 4 či 3 kTo, kdy další zlepšení šumových vlastností se v praktickém provozu neuplatní vlivem vnějšího omezení - přijímaným šumem. Z praxe víme, že šumové vlastnosti většiny našich konvertorů odpovídají použitým elektronkám - čili konvertory jsou dobře seřízeny. Potvrdila to i měření prováděná během poslední besedy čs. VKV amatérů.

Dobrým a průkazným ověřením šumových vlastností konvertoru je měření vnějšího šumu na 145 MHz. Toto měření si může provést každý a tak i bez šumového generátoru ověřit vlastnosti konvertoru. V principu jde o stanovení poměru napětí (nejlépe na detekci přijímače), resp. výchylek na S-metru při připojené anténě a při připojeném ohmickém odporu, jehož hodnota se rovná impedanci použitého napáječe. Předpokladem je, že anténa je na použitý napáječ správně přizpůsobena, resp. impedance antény se rovná charakteristické impedanci napáječe (bližší informace o konstrukci takového zakončovacího odporu viz AR 9/1960 str. 264). Je-li kTo konvertoru lepší než 3, má být výchylka indikátoru při připojené anténě větší než je-li napáječ zakončen odporem. Konvertor již při jímá vnější šum, a každý signál, který je možno dále zpracovat, musí být silnější než tento vnější šum. Je-li S-metr ocejchován, lze přírůstek šumu vyjádřit přímo v dB. Hladina vnějšího šumu není stejnoměrná a neměnná, ale kolísá s denní i noční dobou a záleží na směrování antény atd. Zdrojem přijímaného šumu může být na pásmu 2 m nejen radiové záření Slunce, pokud je nízko nad obzorem, nebo pokud na ně namíříme anténu, ale i nejbližší okolí, ať je to záření Země či šumové spektrum po ruch z rozličných závodů nebo celých měst. Uvedené měření může každému přinést kromě ověření vlastního konvertoru celou řadu zajímavých praktických poznatků o úrovní šumů z jednotlivých směrů a tím i o možnostech spojení tím kterým směrem v té které době.

Podobné měření jsme prováděli v únoru t r. v OK1KRC na jižním okraji Prahy. Bylo použito konvertoru s E88CC v mezizapojení - šumové číslo 2,2 kTo, šumové číslo přes použitý 70 Ω kabel 2,7 kTo. Směrová anténa se ziskem 12 dB. Při otáčení antény v horizontální rovině kolísala úroveň vnějšího šumu o 1 až 12 dB nad úrovní šumu z ohmického odporu. Největším zdrojem šumu byl střed města (až 12 dB). Šum Slunce nízko nad obzorem byl stanoven, pokud nebyl maskován větším šumem z jiných „pozemských zdrojů“ v tom směru. Velmi dobře bylo možno Slunce přijímat během dne, byla-li anténa namířena přímo na Slunce, takže byl vyloučen příjem od země. Radiové sluneční záření zvýšilo úroveň šumu na 145 MHz o 3 až 6 dB nad šum odporu. Je třeba poznamenat, že k měření je naprosto nutný ručkový indikátor, protože sluchem nelze postřehnout přírůstek šumu do 3 dB. Výhodné je připojit ke konvertoru souosý přepínač a pro každé natočení antény přepojit na vstup střídavě několikrát anténu a zakončovací odpor (vypnout AVC!).

Prokáže-li takové měření dobré šumové vlastnosti konvertoru, pak nemá význam další snižování šumového čísla opatřováním drahých a těžko dostupných elektronek. Optimálně nastavený a seřízený konvertor s dobrou E88CC má 2,2 kTo. Dvě 417A v kaskádním zapojení mají max. 1,8 kTo. Kaskáda 6AK5 (jako trioda) a 6J6 má při optimálním seřízení až 2,6 kTo. Konvertor s 6J6 v souměrném za pojení na vf zesilovači dokonce 2,5; a použije-li se dvou 6J6 s propojenými systémy, lze dosáhnout až 2,3 kTo. Je tedy vidět, že rozdíly jsou skutečně velmi malé, mnohdy srovnatelné s chybami, kterých se můžeme lehce dopustit při měření. Na stavbu nového konvertoru by měl tedy pomýšlet jen ten kdo na svůj konvertor „neslyší Slunce“.

Hlavním a podstatným nedostatkem většiny po. užívaných přijímačů jsou však laditelné mezifrekvenční přijímače. Konvertor prošel určitým vývojem snad v každé stanici. Na jedné straně byl po stupně zdokonalován, ale na straně druhé připojován ke stále stejnému mf přijímači - většinou FUG XVI, s šířkou mf pásma takřka několik desítek kHz. Téměř 80 % našich stanic je vybaveno takovými přijímači. Zúžení propustného mf pásma 20kHz na 4-6 kHz, postačující pro telefonii, je nepoměrně účelnější opatření než zlepšení šumového čísla ze 4 na 2 kTo. Pro někoho, kdo postavil dobrý konvertor, nebude jistě obtížné doplnit osvědčenou „fuginu“ druhým směšovačem a mf zesilovačem  s normální rozhlasovou mezifrekvencí 465 nebo 127 kHz, upravenou tak, aby propouštěla jen to nejnutnější. Při provozu A1 je možno jít ještě dále, na pouhých několik set Hz, buď pomocí další nižší mezifrekvence, nebo užitím nf filtru. Takto upravený mf přijímač teprve umožní dokonale využít vynikajících vlastností dnešních moderních elektronek na vstupu konvertorů a zdokonalí značně celé přijímací zařízení nehledě na výbornou selektivitu, potřebnou a nutnou zejména při soutěžích na stále více obsazeném pásmu.

Soufázová 16el anténa OK1VCJ              Konvertor pro 144 MHz vystavoval s. Činčura, OK1VBN při příležitosti setkání radioamatérů Jihočeského kraje.
 

AR 6/1961

V roce 2008 přepsal a upravil pro web OK2KKW Matěj OK1TEH