Rádióamatőr vizsgára felkészítő jegyzet

Átírás

1 Rádióamatőr vizsgára felkészítő jegyzet alapfokú (CEPT-Novice) vizsgához Tanfolyami jegyzet 7. átdolgozott kiadás 2013 Budapest Fővárosi Rádióamatőr Klub

2

3 Rádióamatőr alapismeretek Szerzők: Czigány Róbert HG5PK Jónap Gergő HG5OJG Kovács Levente HA5OGL Novák Tibor HG5CUT Füredi Péter HA5LC Csahók Zoltán HA5CQZ április 13.

4

5 Tartalomjegyzék 1. Rádióamatőr alapismeretek Bevezetés A jegyzet megszületésének okai A Rádióamatőr mozgalomról Rádióamatőrökkel fogalakozó nemzetközi és nemzeti szervezetek Nemzetközi Távközlési Egyesület (ITU) Nemzetközi Rádióamatőr Szövetség (IARU) Magyar Rádióamatőr Szövetség (MRASZ) Rádióamatőrökre vonatkozó jogszabályok Hazai szabályozás A Nemzetközi Távközlési Egyesület (ITU) Rádiótávközlési Szabályzatából Rádióamatőr frekvenciasávok A rádióamatőr szolgálatok jogállása A Postai és Távközlési Igazgatások Európai Értekezlete (CEPT) által kiadott szabályozások Nemzeti törvények, szabályozások, engedélyezési feltételek Rádióamatőr állomásokra vonatkozó egyéb jogszabályi kötelezettségek Az amatőrállomás fajtái Hívójelek Hívójelek formája Magyar hívójel rendszer Hívójel használata Hívójel használata nem az engedély szerinti telephelyről Hívójel használata más országban Fontosabb prefixek (Európa) Forgalmi napló (LOG) A forgalmi napló szerepe A forgalmi napló formája QSL-lap Amatőrsávok A rádiósávok felosztása és elnevezése Rádióamatőr sávok Magyarországon engedélyezett rádióamatőr sávok és teljesítmények Frekvenciasávok felosztása Tájékoztató a rádióamatőr vizsgáról Rádióamatőr engedélyek ügyintézése Matematikai és fizikai alapok Fizikai mennyiségek, mértékegységek Fizikai mennyiségek Mértékrendszerek A mértékegységek tízes hatványszorzói Fizikai egyenletek, képletek Matematikai fogalmak és műveletek Valós számok és azokon végezhető műveletek Racionális számok (törtek) Villamosság-, elektromágnesesség-, és rádió-elmélet Elektromos alapjelenségek Vezetőképesség... 29

6 Elektromos tér Mágneses tér Áramerősség A feszültség Az ellenállás A teljesítmény Kirchhoff törvények Villamos források Galvánelemek és akkumulátorok Dinamók és generátorok Feszültségforrások soros és párhuzamos kapcsolása Elektromágneses tér Frekvencia Szinuszos jelek Nem szinuszos jelek Teljesítmény és energia Relatív szintek Abszolút szintek Alkatrészek Ellenállás Hődisszipáció Az ellenállás értékének hőmérsékletfüggése Ellenállásértékek kódolásai Ellenállások összekapcsolása Kondenzátor A kapacitás jele és mértékegysége A kondenzátorok típusai Kapacitások kapcsolási lehetőségei Kondenzátorok egyenáramú áramkörben Kondenzátorok váltakozó áramú körökben Induktivitás A tekercs jele, és mértékegysége A tekercs induktivitása A tekercs reaktanciája A tekercs jósági tényezője Tekercsek alkalmazása nagyfrekvenciás körökben Tekercsek soros és párhuzamos kapcsolása Transzformátorok alkalmazása és használata Ideális transzformátor Kialakítás szerinti típusok Alkalmazási típusok Dióda A dióda működése; karakterisztikája Diódák tulajdonságai, paraméterei Egyenirányító diódák Zener dióda Shottky-dióda Varicap-dióda (kapacitás dióda) Fénykibocsátó dióda (LED) Diódák soros és párhuzamos kapcsolása Tranzisztor Bipoláris tranzisztor Térvezérlésű tranzisztorok (FET-ek)...55

7 Tranzisztor, mint erősítő elem Elektroncsövek Elektroncsövek felépítése, működése Elektroncsövek tulajdonságai Integrált áramkörök A digitális technika alapjai Az integrált áramkörök előnyei Műveleti erősítők Hődisszipáció Hődisszipáció diódákon Hődisszipáció tranzisztoroknál Rádióhullám és moduláció Rádióhullámok Modulált jelek Amplitúdó moduláció (AM) Távíró üzemmód (CW) Frekvenciamoduláció (FM) és fázismoduláció (PM) Analóg modulációk előnyei és hátrányai (összefoglalás) Digitális modulációk Analóg jelek átvitele digitális csatornákon Áramkörök Rezgőkörök Rezgőkör rezonanciafrekvenciája Ideális soros és párhuzamos rezgőkörök Valóságos soros és párhuzamos rezgőkörök Rezgőkör jósági tényezője és a sávszélesség fogalma Szűrők Sáváteresztő szűrő Sávzáró szűrő Aluláteresztő szűrő Felüláteresztő szűrő Sávszűrő kialakítása alul- és felüláteresztő szűrőkkel Tápegységek Stabilizálatlan tápegységek Stabilizált tápegységek Túláram-védelem Erősítők Kisfrekvenciás erősítők Nagyfrekvenciás erősítők Teljesítményerősítők (A,B és C osztály) Erősítők visszacsatolása Erősítők nemlinearitása (torzítása) Automatikus erősítésszabályozás (AGC) Többfokozatú erősítők Oszcillátorok LC oszcillátorok Kvarcoszcillátorok VFO (Változtatható Frekvenciájú Oszcillátor) PLL (Fáziszárt hurok) Detektorok AM jel demodulálása SSB és CW jelek demodulálása... 87

8 FM jel demodulálása Vevők Az egyenes vevők A detektoros vevő Audion kapcsolás Távolsági egyenes vevőkészülékek Szuperheterodin rendszerek Többszörös transzponálású rendszerek Tömbvázlatok CW vevő felépítése AM vevő felépítése SSB vevő felépítése FM vevő felépítése Az egymást követő fokozatok működése és funkciója Nagyfrekvenciás egység Oszcillátor és keverőfokozat Középfrekvenciás erősítő Demodulátorok Hangfrekvenciás erősítők Zajzár (Squelch) áramkör Vételi-jelerősség mérő (S mérő) Vevők jellemzői Szelektivitás Adók Adók típusai Tömbvázlatok CW adó SSB adó FM adó Az egymást követő fokozatok működése és funkciója Elválasztó fokozat Meghajtó fokozat Frekvenciasokszorozó Teljesítményerősítő Kimeneti szűrő Frekvenciamodulátor SSB modulátor Adók jellemzői Frekvenciastabilitás Rádiófrekvenciás sávszélesség Oldalsávok Kimenő teljesítmény Nemkívánatos nagyfrekvenciás kisugárzások Adókészülékek kezelőszervei Antennák és tápvonalak Félhullámú dipólus A dipólusantenna impedanciája Rövidülési tényező Az antenna sávszélessége Sugárzási ellenállás és hatásfok Az antennák sugárzási tulajdonságai...104

9 Az antennák nyeresége Az antennák hatásos felülete Függőlegesen polarizált antennák Marconi-antenna Függőleges körsugárzók ellensúllyal Függőleges antennák sugárzási tulajdonságai Rövidhullámú antennák Huzalantennák (long wire) Többsávos antennák Ultrarövidhullámú antennák Yagi-antennák Mikrohullámú antennák Paraboloid-reflektor antenna Tápvonalak A hullámterjedés sebessége tápvonalaknál A tápvonalak veszteségei Állóhullám-arány és reflektált teljesítmény Szimmetrikus tápvonal Koaxiális tápvonal A táplálás módjai Illesztő és transzformáló egységek Antennahangoló egységek Hullámterjedés Hullámterjedési módok Közvetlen hullámterjedés (LOS) Talajreflexió Felületi hullámterjedés Troposzférikus hullámterjedés Ionoszférikus hullámterjedés Rövidhullámú terjedési formák A fading Ionoszférás terjedési módokra jellemző fading hatások RH tartományban Közvetlen hullámterjedési módokra jellemző fading hatások URH, VHF tartományban Mérések Mérési módszerek Mérési hibák Rendszeres hiba Véletlen hiba Mérésekhez alkalmazott mérőműszerek Mérőműszerek típusai Több méréshatárú műszerek Mérések végzése Egyen és váltakozó feszültség és áram mérése Ellenállás mérése Teljesítmény mérés Frekvenciamérés Rezonanciafrekvencia mérése Különleges mérőműszerek Állóhullámarány-mérő (SWR-mérő) Abszorpciós frekvenciamérő Műterhelés

10 12. Zavarás és védelem A zaj és a zavar Interferenciás zavarok A zavarok keletkezésének okai A zavarok kiküszöbölésének és elkerülésének módjai Hogy ne okozzunk zavart Hogy ne szenvedjünk zavart Villamos biztonságtechnika Az áram hatása az emberi szervezetre Elsősegélynyújtás Áramütés elleni védekező intézkedések Érintésvédelem Néhány fogalom meghatározás Érintésvédelem Védőföldelés alkalmazása Biztosítók alkalmazása Túláramvédelem Telepes táplálás Hálózati táplálás Feltöltött kondenzátor hatása A nagyfeszültségű berendezések érintésvédelme Az elektromágneses tér egészségügyi hatása Villámcsapás, és a védekezés fajtái Forgalmi ismeretek Forgalmazásnál használt betűk, rövidítések és szavak Betűzési ábécé (HAREC előírás) Q-kódok Forgalmazási rövidítések (HAREC előírás) Egyéb forgalmazási rövidítések Egyéb, forgalmazásnál használt angol szavak Rádióamatőr összeköttetések alapvető szabályai Rádióamatőr összeköttetések fajtái Rádióamatőr összeköttetések tartalma Szimplex forgalmazás (beszéd) Átjátszók használata (fél-duplex) Vételjellemzés Forgalmazás gyakorlata Forgalmazás fónia üzemmódban Forgalmazás távíró üzemmódban Forgalmazás bemutatása a vizsgán Digitális üzemmódok Csomagrádió A pakett működése Pakett összeköttetések Az Internet és a rádióamatőr csomagrádiós hálózat kapcsolata Mire használják a csomagrádiózást? Kik hozták létre, és kik fejlesztik a pakett hálózatot? Rádióamatőr pakett állomás felépítése Pakett hangkártyán keresztül APRS EchoLink...160

11 15.4. RTTY SSTV ATV Mellékletek Európai országok (prefixek) Rövidhullámú rádióamatőr sávok felosztása m-es sáv FM átjátszói cm-es sáv FM átjátszói

12 1. fejezet Rádióamatőr alapismeretek 1.1. Bevezetés A jegyzet megszületésének okai A rádióamatőr mozgalomhoz való csatlakozás hazánkban viszonylag egyszerű folyamat, le kell tenni a hatóságnál a rádióamatőr vizsgát, és az engedély birtokában lehet rádiózni. Ez tényleg egyszerűen hangzik, de a vizsga letételéhez szükséges ismeretanyag beszerzése és elsajátítása nem ilyen egyszerű folyamat. A hatóság minden érdeklődőnek azt tanácsolja, hogy forduljon a rádióamatőr klubokhoz, ahol megfelelő ismeretanyagot szerezhetnek és felkészülhetnek a vizsgára Sajnálatos módon a mai rádióamatőr klubok nagy része alig fordít valami erőfeszítést az utánpótlásra, vizsgára készülők segítésére. Tömegével tűnnek el a klubok, még azok is, amelyek annak idején nagyok voltak, és sikeresek. Ezt a problémát elsősorban napjainkban a szabadidő hiánya, hobbi célra fordítható források hiánya okozza, továbbá az Internet és mobil világ térhódításának is köszönhető. Ezt a jegyzetet a HA5KDR klub tagjai azért készítették, hogy segítse a kezdő amatőrök beilleszkedését az amatőr társadalomba és a jelenleg hatásos jogszabályoknak megfelelő vizsga letételében segítse őket. Nagyon fontos, hogy ez a jegyzet egy felkészülést segítő anyag, ami nem tartalmazza a rádióamatőr tevékenységhez szükséges átfogó ismeretanyagot, hanem csak a vizsgához szükséges alapismeretek vannak benne összeszedve. Ez két okból van így: elsősorban terjedelmi korlátok, másrészt ez a jegyzet a HA5KDR rádióklub tanfolyamán használt tankönyv. A jegyzet alapja az 1978-ban megjelent Rádióamatőrök kézikönyve" című mű, amely ugyan nem ma íródott anyag, de a benne leírt forgalmazási és műszaki ismeretek többsége a mai napig jól használható ismeret. További célunk, hogy a magasabb kategóriás vizsgák anyagával kibővítjük eme jegyzetet, és akkor talán adhatjuk ugyanezt a címet művünkhöz. Sok ábrát kölcsönöztünk a fent említett könyvből, és még többet újrarajzoltunk, hogy színesebbé és érthetőbbé tegyük a leírt anyagot. A tanfolyam hallgatói részére levelező listát is működtetünk, ahol lehetőség nyílik a tananyaggal kapcsolatban felmerült kérdések megbeszélésére. A jegyzet digitális melléklete, az aktuálisan frissített tartalommal, a hallgatóink részére klubunk honlapjáról letölthető: A HA5KDR rádió klub nevében a jegyzet készítői bíznak abban, hogy ez a jegyzet megkönnyíti a felkészülést a vizsgára, továbbá, hogy kellő alapot nyújt a magasabb szintű vizsgák letételére vállalkozó amatőröknek; végezetül kívánjuk, hogy sikeres rádióamatőr legyen e jegyzet olvasója! A jegyzet szerkesztői (HA5OGL, HG5OJG)