Антенні узгоджувальні пристрої. Тюнери
АСУ. Антенні тюнери. Схеми. Огляди фірмових тюнерів
У радіоаматорській практиці негаразд часто можна зустріти антени, у яких вхідний опір є рівним хвильовому опору фідера, і навіть вихідному опору передавача.
У переважній більшості випадків виявити таку відповідність не вдається, тому доводиться використовувати спеціалізовані узгоджувальні антенні пристрої. Антена, фідер і вихід передавача (трансівера) входять у єдину систему, де енергія передається без будь-яких втрат.
Чи потрібний вам антенний тюнер?
Від Олексія RN6LLV:
У цьому відео я розповім радіоаматорам-початківцям про антенні тюнери.
Для чого необхідний антенний тюнер, як його грамотно використовувати разом з антеною, і які типові помилки про застосування тюнера існують у радіоаматорів.
Йдеться про готовий виріб - тюнер (вироблений фірмою), якщо є бажання побудувати власний, заощадити або поекспериментувати - то можна пропустити відео і див. далі (нижче).
Зовсім унизу - огляди фірмових тюнерів.
Антенний тюнер, антенний тюнер купити, цифровий тюнер + з антеною, автоматичний тюнер, антений тюнер, антенний тюнер, своїми руками, антенний тюнер тюнер LDG, ксв метр
Вседіапазонне узгоджувальний пристрій (З роздільними котушками)
Змінні конденсатори та галетний перемикач від Р-104 (блок БСН).
За відсутності зазначених конденсаторів, можна застосувати 2-секційні, від радіомовних радіоприймачів, увімкнувши секції послідовно та ізолювавши корпус та вісь конденсатора від шасі.
Також можна застосувати звичайний галетний перемикач, замінивши вісь обертання на діелектричну (склотекстоліт).
Дані контурних котушок тюнера та комплектуючих:
L-1 2,5 витка, провід AgCu 2 мм, зовнішній діаметр котушки 18 мм.
L-2 4,5 витка, провід AgCu 2 мм, зовнішній діаметр котушки 18 мм.
L-3 3,5 витка, провід AgCu 2 мм, зовнішній діаметр котушки 18 мм.
L-4 4,5 витка, провід AgCu 2 мм, зовнішній діаметр котушки 18 мм.
L-5 3,5 витка, провід AgCu 2 мм, зовнішній діаметр котушки 18 мм.
L-6 4,5 витка, провід AgCu 2 мм, зовнішній діаметр котушки 18 мм.
L-7 5,5 витка, дріт ПЕВ 2,2 мм, зовнішній діаметр котушки 30 мм.
L-8 8,5 витка, провід ПЕВ 2,2 мм, зовнішній діаметр котушки 30 мм.
L-9 14,5 витка, дріт ПЕВ 2,2 мм, зовнішній діаметр котушки 30 мм.
L-10 14,5 витка, дріт ПЕВ 2,2 мм, зовнішній діаметр котушки 30 мм.
Джерело: http://ra1ohx.ru/publ/skhemy_radioljubitelju/soglasujushhie_ustrojstva_antennye_tjunery/vsediapazonnoe_su_s_razdelnymi_katushkami/19-1-0-652
Просте узгодження антени LW - "довгий провід"
Потрібно було терміново запустити 80 та 40 м у чужому будинку, виходу на дах немає, та й часу на встановлення антени немає.
Кинув з балкона третього поверху на дерево полеву трохи більше 30 м. Взяв шматок пластикової труби діаметром приблизно 5 см, намотав близько 80 витків дроту діаметром 1 мм. Знизу зробив відводи через кожні 5 витків, а зверху через 10 витків. Зібрав на балконі ось такий найпростіший узгоджуючий пристрій.
На стіну повісив індикатор напруги поля. Увімкнув діапазон 80 м у режимі QRP, зверху котушки підібрав відвід і конденсатором налаштував свою "антену" в резонанс по максиму показань індикатора, потім внизу підібрав відведення мінімуму КВС.
Часу не було, а тому галетники не ставили. і витками " бігав " з допомогою крокодильчиків. І ось на такий сурогат мені відповідала вся європейська частина Росії, особливо на 40 м. На мою полівку навіть ніхто не звернув уваги. Це, звичайно, не справжня антена, але інформація буде корисна.
RW4CJH info - qrz.ru
Узгоджувальний пристрій для антен НЧ діапазонів
Радіоаматори, які мешкають у багатоповерхових будинках, нерідко застосовують на НЧ діапазонах рамкові антени.
Такі антени не вимагають високих щоглів (їх можна натягнути між будинками на порівняно великій висоті), хорошого заземлення, для їх живлення можна застосувати кабель, та й перешкодам вони менше схильні.
На практиці зручний варіант рамки у вигляді трикутника, тому що для її підвіски потрібна мінімальна кількість точок кріплення.
Як правило, більшість короткохвильовиків прагнуть використовувати такі антени як багато діапазонних, проте в цьому випадку вкрай складно забезпечити прийнятне узгодження антени з фідером на всіх робочих діапазонах.
Протягом більш ніж 10 років я використовую антену типу "Дельта" на всіх діапазонах від 3.5 до 28 МГц. Її особливості - це розташування у просторі та використання узгоджувального пристрою.
Дві вершини антени закріплені на рівні дахів п'ятиповерхових будинків, третя (розімкнена) - на балконі 3-го поверху, обидва її дроти введені в квартиру та підключені до узгоджувального пристрою, який з'єднаний з передавачем кабелем довільної довжини.
У цьому периметр рамки антени близько 84 метрів.
Принципова схема узгоджувального пристрою наведена малюнку праворуч.
Узгоджувальний пристрій складається з широкосмугового симетруючого трансформатора Т1 і П-контуру, утвореного котушкою L1 з відводами і конденсаторами, що підключаються до неї.
Один із варіантів виконання трансформатора Т1 наведено на рис. зліва.
Деталі.Трансформатор Т1 намотаний на феритовому кільці діаметром не менше 30 мм з магнітною проникністю 50-200 (некритично). Обмотка виконується одночасно двома проводами ПЕВ-2 діаметром 0,8 – 1,0 мм, число витків 15 – 20.
Котушка П-контуру діаметром 40...45 мм і довжиною 70 мм виконана з голого або емальованого мідного дроту діаметром 2-2.5 мм. Число витків 13, відведення від 2; 2,5; 3; 6 витків, рахуючи від лівого за схемою виведення L1. Підстроєні конденсатори типу КПК-1 зібрані на шпильках пакети по 6 шт. та мають ємність 8 - 30 пФ.
Налаштування.Для налаштування узгоджувального пристрою необхідно у розрив кабелю включити КСВ метр. На кожному діапазоні узгоджувальний пристрій налаштовується щонайменше КСВ за допомогою підстроєних конденсаторів і при необхідності підбором положення відведення.
Раджу перед налаштуванням узгоджувального пристрою від'єднати від нього кабель та налаштувати вихідний каскад передавача, підключивши до нього еквівалент навантаження. Після цього можна відновити з'єднання кабелю з узгоджувальним пристроєм і завершити налаштування антени. Діапазон 80 метрів доцільно розбити на два піддіапазони (CW та SSB). При налаштуванні легко досягти КСВ близького до 1 на всіх діапазонах.
Дану систему можна використовувати також на WARC діапазонах (треба тільки підібрати відводи) і на 160 м відповідно збільшивши число витків котушки і периметр антени.
Все сказане вище справедливо тільки при безпосередньому підключенні антени до узгоджувального пристрою. Звичайно, ця конструкція не замінить "хвильовий канал" або "подвійний квадрат" на 14 - 28 МГц, але вона добре налаштовується на всіх діапазонах і знімає багато проблем у тих, хто змушений використовувати одну багатодіапазонну антену.
Замість конденсаторів, що перемикаються, можна застосувати КПЕ, але тоді доведеться щоразу налаштовувати антену при переході на інший діапазон. Але, якщо вдома такий варіант незручний, то у польових чи похідних умовах він цілком виправданий. Зменшені варіанти "дельти" для 7 та 14 МГц я неодноразово застосовував при роботі в "полі". При цьому дві вершини кріпилися на деревах, а живильна підключалася до узгоджувального пристрою, що лежить безпосередньо на землі.
На закінчення можу сказати, що використовуючи для роботи в ефірі тільки трансівер з вихідною потужністю близько 120 Вт без будь-яких підсилювачів потужності з описаною антеною на діапазонах 3,5; 7 і 14 МГц ніколи не відчував труднощів, при цьому працюю, як правило, на загальний виклик.
С. Смирнов, (EW7SF)
Конструкція простого антенного тюнера
Конструкція антенного тюнера від RZ3GI.
Пропоную простий варіант антенного тюнера, зібраного за Т-подібною схемою.
Опробовані спільно з FT-897D та антеною IV на 80, 40 m.
Будується на всіх діапазонах КВ.
Котушка L1 намотана на оправці 40 мм з кроком 2 мм і має 35 витків, провід діаметром 1,2 - 1,5 мм, відводи (вважаючи від "землі") - 12, 15, 18, 21, 24, 27, 29, 31, 33, 35 витків.
Котушка L2 має 3 витки на оправці 25 мм, довжина намотування 25 мм.
Конденсатори С1, С2 із С max = 160 пф (від колишньої УКХ станції).
КСВ метр застосовується вбудований (у FT-897D)
Антена Inverted Vee на 80 та 40 метрів – будується на всіх діапазонах.
Юрій Зіборов RZ3GI.
Фото тюнера:
«Z-match» антенний тюнер
Під назвою «Z-match» відомо безліч конструкцій і схем, я б навіть сказав більше конструкцій ніж схем.
Основа схемного рішення від якого я відштовхувався широко поширена в інтернеті та offline літературі, все виглядає приблизно так (див. праворуч):
І ось, розглядаючи безліч різних схем, фотографій та нотаток розміщених у мережі, народилася у мене ідея зібрати і для себе антенний тюнер.
Під рукою опинився мій апаратний журнал (так, так, я прихильник старої школи - олдскул, як виявляється молодь) і на його сторінці народилася схема нового для моєї радіостанції приладу.
Довелося вилучити сторінку з журналу «для долучення до справи»:
Помітно, що мають бути значні відмінності від першоджерела. Я став застосовувати індуктивну зв'язок з антеною з її симетричністю, мені досить автотрансформаторной схеми т.к. живити антени симетричною лінією не планується. Для зручності налаштування та контролю за антенно-фідерними спорудами я додав у загальну схемуКСВ-метр та Ваттметр.
Покінчивши з розрахунками елементів схеми можна приступити до макетування:
Крім корпусу доводиться виготовляти і деякі радіоелементи, однією з небагатьох радіодеталей, яку радіоаматор може зробити сам це котушка індуктивності:
А ось, що вийшло в результаті, всередині та зовні:
Ще не нанесені шкали та позначення, лицьова панель безлика і не інформативна, але головне ПРАЦЮЄ!! І це добре…
R3MAV. info - r3mav.ru
Узгоджувальний пристрій за аналогією до Alinco EDX-1
Ця схема антенного узгоджувального пристрою запозичена мною з фірмового Alinco EDX-1 HF ANTENNA TUNER, який працював із моїм DX-70.
Деталі:
С1 та С2 300 пф. Конденсатори з повітряним діелектриком. Крок пластин 3мм. Ротор 20 пластин. Статор 19. Але можна застосувати здвоєні КПЕ з пластиковим діелектриком від старих транзисторних приймачів або повітряним діелектриком 2х12-495 пф. (як на знімку)
Ви запитаєте: «А чи не прошиє?». Справа в тому, що коаксіальний кабель припаяний безпосередньо до статора, а це 50 Ом, і де має проскочити іскра за такого низького опору?
Достатньо від конденсатора протягнути "голим" дротом лінію довжиною 7-10 см, як він згорить синім полум'ям. Для зняття статики конденсатори можна зашунтувати резистором 15 кОм 2 W. (Цитата з "Підсилювачі потужності конструкції UA3AIC").
L1 - 20 витків срібного дроту Д=2.0 мм, безкаркасна Д=20 мм. Відведення, рахуючи від верхнього за схемою кінця:
L2 25 витків, ПЕЛ 1.0, намотана на двох, складених разом феритових кільцях, розміром Д наруж.=32 мм, Д вн.=20 мм.
Товщина одного кільця = 6 мм.
(Для 3.5 МГц).
L3 28 витків, а решта як у L2 (Для 1.8 МГц).
Але, на жаль, на той час я не зміг знайти відповідних кілець і вчинив так: Виточив з оргскла кільця і на них намотав дроти до заповнення. Поєднав їх послідовно – це вийшов еквівалент L2.
На оправці діаметром 18 мм (можна використовувати пластикову гільзу від мисливської рушниці 12 калібру) виток до витка намотав 36 витків – це вийшов аналог L3.
На знімку все видно. І КСВ-метр теж. КСВ метр із опису Тарасова А. UT2FW «КВ-УКХ» № 5 за 2003 рік.
Узгоджувальний пристрій для антен дельта, квадрат, трапеція
Серед радіоаматорів велику популярність має петльова антена периметром 84 м. В основному його налаштовують на 80М діапазон і з невеликим компромісом можна використовувати на всіх радіоаматорських діапазонах. Такий компроміс можна прийняти, якщо працюємо ламповим підсилювачем потужності, але якщо маємо сучасніший трансівер, там справа вже не піде. Потрібен узгоджуючий пристрій, який встановлює КСВ на кожному діапазоні, що відповідає нормальній роботі трансівера. HA5AG розповідав мені за простий узгоджуючий пристрій і надіслав мені короткий його опис (дивися малюнок). Пристрій розроблений для петлевих антен практично будь-якої форми (дельта, квадрат, трапеція і т.д.)
Короткий опис:
У автора узгоджуючий пристрій було випробувано на антені, форма якого майже квадрат, встановлена на висоті 13 м у горизонтальному положенні. Вхідний опір цієї QUAD антени на 80 м-му діапазоні 85 Ом, а на гармоніках 150 - 180 Ом. Хвильовий опір кабелю живлення 50 Ом. Завдання стояло узгодити цей кабель із вхідним опором антени 85 – 180 Ом. Для узгодження було застосовано трансформатор Tr1 та котушка L1.
У діапазоні 80 м за допомогою реле Р1 замикаємо коротко котушку n3. У кола кабелю залишається включеним котушка n2, яка зі своєю індуктивністю ставить вхідний опір антени на 50 Ом. На інших діапазонах Р1 вимкнено. У кола кабелю включені котушки n2+n3 (6 витків) і антена узгодить 180 Ом на 50 Ом.
L1 - котушка, що подовжує. Він знайде своє застосування на діапазоні 30 м. Справа в тому, що третя гармоніка 80 м діапазону не збігається з дозволеним діапазоном частоти 30 м діапазону. (3 х 3600 кгц = 10800 кгц). Трансформатор T1 узгодить антену на 10500 Кгц, але це ще мало, потрібно включити і котушку L1 і в такому включенні антена вже буде резонувати на частоті 10100 Кгц. Для цього за допомогою К1 включаємо реле Р2, який відкриває свої нормально замкнуті контакти. L1 може послужити і в діапазоні 80 м, коли бажаємо працювати в телеграфній ділянці. На 80-му діапазоні смуга резонансу антени близько 120 Кгц. Для зсуву частоти резонансу можна увімкнути L1. Включена котушка L1 помітно знижує КСВ та на 24 МГц частоті, а також на 10 м діапазоні.
Узгоджувальний пристрій виконує три функції:
1. Забезпечує симетричне живлення антени, оскільки полотна антени ізольована по ВЧ від «землі» через котушки трансформатора Tr1 та L1.
2. Узгоджує імпеданс, описаним вище способом.
3. За допомогою котушок n2 і n3 трансформатора Tr1 ставить резонанс антени у відповідні, дозволені смуги частоти діапазонів. Про це трохи докладніше: Якщо антена спочатку налаштована на частоту 3600 кГц (без включення узгоджувального пристрою), то на 40 м діапазоні буде резонувати на 7200 КГц, на 20 м на 14400 КГц, а на 10 м вже на 28800 КГц. Це означає – антену потрібно подовжувати у кожному діапазоні, і при цьому чим вища частота діапазону тим більше потребує подовження. Ось саме такий збіг використовується для узгодження антени. Котушки трансформатора n2 і n3, T1 c певною індуктивністю, тим більше подовжує антену, що вища частота діапазону. Таким способом на 40 м котушки подовжують дуже мало, а на 10 м діапазоні вже значною мірою. Правильно налаштовану антену узгоджувальне пристрій ставить у резонанс кожному діапазоні у районі першої 100 Кгц частоти.
Положення вимикачів К1 та К2 за діапазонами зазначені в таблиці (праворуч):
Якщо вхідний опір антени на 80 м діапазоні встановлюється не в межах 80 - 90 Ом а в межах 100 - 120 Ом, то кількість витків котушку n2 трансформатора T1 потрібно збільшити на 3, а якщо опір ще більше на 4. Параметри інших котушок залишаються без змін.
Переклад: UT1DA джерело - (http://ut1da.narod.ru) HA5AG
КСВ-метр із узгоджувальним пристроєм
На рис. справа наведена принципова схемаприладу, що включає КСВ-метр, за допомогою якого можна налаштувати Си-Бі антену, і узгоджуючий пристрій, що дозволяє привести опір налаштованої антени до Ra = 50 Ом.
Елементи КСВ-метра: Т1 – трансформатор антенного струму, намотаний на феритовому кільці М50ВЧ2-24 12х5х4 мм. Його обмотка I - одягнений у кільце провідник з антеним струмом, обмотка II - 20 витків дроту у пластиковій ізоляції, її намотують рівномірно по всьому кільцю. Конденсатори С1 і С2 – типу КПК-МН, SA1 – будь-який тумблер, РА1 – мікроамперметр на 100 мкА, наприклад, М4248.
Елементи узгоджувального пристрою: котушка L1 – 12 витків ПЕВ-2 0,8, внутрішній діаметр – 6, довжина – 18 мм. Конденсатор С7 - типу КПК-МН, С8 -будь-який керамічний або слюдяний, робоча напруга не менше 50 В (для передавачів потужністю не більше 10 вт). Перемикач SA2 - ПГ2-5-12П1НВ.
Для налаштування КСВ-метра його вихід відключають від узгоджувального контуру (в т. А) і з'єднують з 50-омним резистором (два паралельно включених резистора МЛТ-2 100 Ом), а до входу підключають Сі-Бі радіостанцію, що працює на передачу. У режимі вимірювання прямої хвилі – у вказаному на рис. 12.39 положення SA1 - прилад повинен показати 70...100 мкА. (Це для передавача потужністю 4 Вт. Якщо він потужніший, то "100" на шкалі РА1 виставляють інакше: підбором резистора, що шунтує РА1 при закороченому резистори R5.)
Переключивши SA1 в інше положення (контроль відбитої хвилі), регулювання С2 домагаються нульових показань РА1.
Потім вхід і вихід КСВ-метра міняють місцями (КСВ-метр симетричний) і цю процедуру повторюють, встановлюючи "нульове" положення С1.
На цьому налаштування КСВ-метра закінчують, його вихід підключають до сьомого витка котушки L1.
КСВ антенного тракту визначають за формулою: КСВ=(А1+А2)/(А1-А2), де А1 - показання РА1 у режимі вимірювання прямої хвилі, а А2 - зворотної. Хоча вірніше було б говорити тут не про КСВ як такий, а про величину і характер антенного імпедансу, приведеного до антенного роз'єму станції, про його відмінність від активного Ra = 50 Ом.
Антенний тракт буде налаштований, якщо змінами довжини вібратора, противаг, іноді - довжини фідера, індуктивності котушки, що подовжує (якщо вона є) та ін. буде отримано мінімально можливий КСВ.
Деяка неточність налаштування антени може бути компенсована розладом контуру L1C7C8. Це можна зробити конденсатором С7 або зміною індуктивності контуру - наприклад, введенням L1 невеликого карбонильного сердечника.
Як показує досвід налаштування та узгодження Сі-Бі антен різних конфігурацій і розмірів (0,1...3L), під контролем і за допомогою цього приладу неважко отримати КСВ = 1... 1,2 в будь-якій ділянці цього діапазону.
Радіо, 1996, 11
Простий антенний тюнер
Для узгодження трансівера з різними антенами можна успішно застосувати найпростіший ручний тюнер, схема якого показана на малюнку. Він перекриває діапазон частот від 1,8 до 29 мГц. Крім того, цей тюнер може працювати як найпростіший комутатор антен, що має ще й еквівалент навантаження. Потужність, що підводиться до тюнера, залежить від зазору між пластинами конденсатора змінної ємності С1, що застосовується - чим він більше, тим краще. Із зазором 1,5-2 мм тюнер витримував потужність до 200 Вт (може й більше – для подальших експериментів моєї потужності TRX не вистачило). На вході тюнера для вимірювання КСВ можна включити один із КСВ-метрів, хоча при спільній роботі тюнера з імпортними трансіверами це не обов'язково - всі вони мають вбудовану функцію вимірювання КСВ (SVR). Два (або більше) ВЧ роз'єми типу PL259 дозволяють підключити антену, вибрану за допомогою галетного перемикача S2 Комутатор антен для роботи з трансівером. Цей же перемикач має положення "Еквівалент", при якому трансівер може бути підключений до еквіваленту навантаження опором 50 Ом. За допомогою релейної комутації можна увімкнути режим «Обхід» та антена або еквівалент (залежно від положення комутатора антен S2) будуть безпосередньо під'єднані до трансівера.
Як С1 і С2 застосовуються стандартні КПЕ-2 з повітряним діелектриком 2х495 пФ від промислових побутових приймачів. Їхні секції просмикнуті через одну пластину. С1 задіяні дві секції, з'єднані паралельно. Він встановлений на пластині з оргскла завтовшки 5 мм. У С2 – задіяна одна секція. S1 - галетний ВЧ перемикач на 6 положень (2Н6П галети з кераміки, їх контакти з'єднані паралельно). S2 - такий самий, але на три положення (2Н3П, або на більша кількість(залежно від кількості антенних роз'ємів). Котушка L2 - намотана голим мідним проводом d=1мм (краще посріблений), всього 31 виток, намотування з невеликим кроком, зовнішній діаметр 18 мм, відведення від 9+9+9+4 витка. Котушка L1 -теж, але 10 витків. Котушки встановлені взаємно-перпендикулярно. L2 можна припаяти висновками до контактів галетного перемикача, зігнувши котушку півкільцем. Монтаж тюнера проводиться короткими товстими (d=1,5-2 мм) відрізками голого мідного дроту. Реле типу ТКЕ52ПД від радіостанції Р-130М. Природно, оптимальним варіантом є застосування високочастотних реле, наприклад типу РЕН33. Напруга для живлення реле отримано від найпростішого випрямляча, зібраного на трансформаторі ТВК-110Л2 та діодному мосту КЦ402 (КЦ405) або подібним до них. Комутація реле здійснюється тумблером S3 "Обхід" типу МТ-1, встановленому на лицьовій панелі тюнера. Лампа La (не обов'язкова) є індикатором включення. Може виявитись, що на низькочастотних діапазонах не вистачає ємності С2. Тоді паралельно С2 можна за допомогою реле Р3 і тумблера S4 підключати або його другу секцію або додаткові конденсатори (підібрати 50 - 120 пФ на схемі показано пунктиром).
За рекомендацією, осі КПЕ з'єднані з ручками керування через відрізки дюритового бензошланга, що є ізоляторами. Для їхньої фіксації використані водопровідні хомутики d=6 мм. Тюнер був виготовлений у корпусі від набору "Електроніка-Контур-80". Дещо більші розміри корпусу, ніж у тюнера, описаного в , залишають достатній простір для доробок та модифікацій даної схеми. Наприклад, ФНЧ на вході, що узгоджує трансформатор 1:4, що симетрує, на виході, вмонтований КСВ-метр та інші. Для ефективної роботитюнера не слід забувати про хороше його заземлення.
Простий тюнер для налаштування симетричної лінії
На малюнку наведено схему простого тюнера для узгодження симетричної лінії. Як індикатор налаштування використовується світлодіод.
При роботі в польових умовах, на дачі чи експедиції не завжди можливе використання резонансних антен для кожного діапазону. Вибір їх конструкції при цьому залежить від розташування радіостанції і від наявності опор під установку антени.
У багатьох випадках можливе використання лише нерезонансних дротяних антен або утруднене налаштування антен у резонанс через відсутність необхідних приладів та часу для цього. Для успішної роботи з нерезонансними антена необхідно використовувати узгоджувальні пристрої (СУ).
Рис.1.
СУ, які у QRP-экспедициях, мають особливості. Вони мають бути малими за вагою, мати високий ККД і витримувати потужність до 50 Вт. Більшість відомих узгоджувальних пристроїв мають у своєму складі змінну індуктивність.
Важко створити малогабаритне СУ, використовуючи змінні індуктивності, які для ефективної роботи СУ повинні мати чималі габарити.
Тому і були виготовлені два узгоджувальні пристрої з використанням тільки змінних конденсаторів для їх налаштування. Одне було виконано до роботи в діапазоні частот 1,8-14 МГц, інше - для діапазону 18-30 МГц.
Схема СУ для 1,8-14 МГц показано на рис.1, а 18-30 МГц - на рис.2. Під час роботи низькочастотного СУ на 160 метрів паралельно С1 включається додатковий конденсатор С2 ємністю 560 пФ.
При роботі на 40, 30 та 20 метрів використовується частина котушки L2. С1 та С4 (рис. 1) – змінні, здвоєні з повітряним діелектриком максимальною ємністю 495 пФ. Секції цих конденсаторів включені послідовно збільшення робочого напруги.
У СУ для роботи на високочастотних діапазонах використовуються змінні конденсатори типу КПВ із максимальною ємністю 100 пФ. У кожному СУ є ВЧ-амперметр у ланцюзі антени. Трансформатор, який використовується у ньому, містить 20 витків вторинної обмотки. Первинна обмотка- протягнутий крізь кільце антени.
Для струмового трансформатора можна використовувати феритове кільцезовнішнім діаметром від 7 до 15 міліметрів та проникністю 400-600. Можна використовувати високочастотні ферити з проникністю 50-100, в цьому випадку легше отримати лінійну АЧХ вимірювача струму антени.
Рис.2.
Для лінеаризації АЧХ вимірювача струму необхідно використовувати резистор R1, що шунтує, якомога меншого значення. Але чим він менший, тим нижча чутливість вимірювача струму антени. Компромісний номінал цього резистора – 200 Ом. У цьому чутливість амперметра становить 50 мА.
Бажано за допомогою стандартних приладів проконтролювати правильність показань амперметра під час роботи на різних діапазонах. За допомогою резистора R2 можна зменшити пропорційно показання приладу. Це дозволяє вимірювати струм як високоомних, так і низькоомних антен.
Струм високоомних антен лежить в межах 50-100 мА при потужності, що підводиться до них 10-50 Вт.
Індуктивності для СУ на рис.1 намотуються на каркасі діаметром 30 мм, L1 - 5 витків ПЕЛ 1,0 в нижній частині L2, довжина намотування 12 мм, L2 - 27 витків ПЕЛ 1,0 з відведенням від 10 витка рахуючи від заземленого кінця, довжина намотування 55 мм. Індуктивності для СУ на рис.2 - на каркасі діаметром 20 мм, L1 - 3 витка ПЕВ 2,0, довжина намотування 20 мм, L2 -14,5 витків ПЕВ 2,0 з довжиною намотування 60 мм.
Налаштування
Користуються СУ в такий спосіб. Підключають його до трансівера, “землі” та антени. Конденсатор зв'язку С4 (рис.1) чи СЗ (рис.2) виводять мінімум. За допомогою С1 налаштовують контур в резонанс максимального світіння неонки VL1. Потім, збільшуючи ємність конденсатора зв'язку і зменшуючи при цьому ємність контурного конденсатора С1, досягають максимальної віддачі струму в антену. Узгоджувальні пристрої (рис. 1, рис.2) забезпечують узгодження навантаження, що має опір від 15 Ом до кількох кілоом.
СУ для низькочастотних діапазонів було виконано в корпусі з фольгованого склотекстоліту розмірами 280*170*90 мм, СУ для високочастотних діапазонів - у такому корпусі розмірами 170*70*70 мм.
Ще років 10...15 тому проблеми використання узгоджувальних пристроїв (СУ) практично не було, відповідно майже не траплялися й описи подібних пристроїв у радіоаматорській літературі.
Справа, ймовірно, у тому, що раніше в СРСР практично всі використовували саморобну лампову апаратуру, вихідний каскад якої можна було узгодити з чим завгодно.
Транзисторні РА видають набагато більше гармонік, ніж лампові. І часто низькодобротний П-контур на виході транзисторного РА не справляється з їхньою фільтрацією. До того ж, треба врахувати, що кількість телеканалів, порівняно з тим, що було ще кілька років тому, зросла у багато разів!
Призначення узгоджувального пристрою
СУ забезпечує трансформацію вихідного опору передавача в опір антени. Використовувати СУ з ламповим підсилювачем потужності, що має П-контур з усіма трьома елементами, що плавно перебудовуються, нераціонально, так як П-контур забезпечує узгодження в широкому діапазоні вихідних опорів. Тільки у випадках, коли елементи П-контуру виключать підстроювання, використання СУ приносить користь.
У будь-якому випадку СУ помітно знижує рівень гармонік, і його використання як фільтр цілком виправдане.
За наявності хороших налаштованих резонансних антен і хорошого РА немає необхідності використовувати узгоджувальний пристрій. Але коли і антена одна працює на декількох діапазонах, і РА не завжди видає те, що треба, використання СУ дає хороші результати.
Принципи побудови узгоджувального пристрою
Класичне СУ має вигляд, показаний на рис. 1. Як видно, воно складається з ланцюга узгодження (ЦС), який виконаний за однією з відомих схем (власне ЦС часто і носить назву "пристрою, що погоджує", "ATU"), вимірювача КСВ, ВЧ моста, що показує ступінь неузгодження антени, еквівалента антени R 1 і контрольних навантажень R2, R3. Без цього " оточення " СУ є лише ланцюгом узгодження, не більше того.
Рис.1
Розберемо принцип роботи устрою. У положенні S 1 "Обхід" вихід передавача підключений до S2, що дає можливість безпосередньо підключити антену, або включити на вихід один з еквівалентів навантаження (R2 або R3) і перевірити можливість узгодження передавача з ним. У положенні "Налаштування" передавач працює на узгоджене навантаження. Також через опір R4 включається ВЧ міст. За балансом цього моста ланцюгом узгодження та проводиться налаштування антени. Резистори R2 і R3 дають можливість перевірити, чи можливе налаштування ланцюга узгодження на них. Налаштувавши ЦС, включають режим "Робота". У цьому режимі ще трохи підлаштовують ланцюг узгодження мінімуму показань КСВ-метра.
Нижче розглянемо основні ЦС, що використовуються на практиці.
Ланцюг узгодження на паралельному контурі
Одна з найефективніших і найпростіших ЦС показана на рис.2. Передавач підключається через котушку L1 та конденсатор С1. L1 становить від чверті до шостої частини кількості витків L2 і намотується в нижній її частині. L1 має бути відокремлена від L2 якісною ізоляцією.
Рис.2
У цій схемі передавач пов'язаний із ЦС тільки магнітним потоком, і тут автоматично вирішено питання грозозахисту вихідного каскаду. Конденсатор для роботи на 1,8 МГц. повинен мати максимальну ємність – 1500 пФ, а для роботи на 28 МГц – 500 пФ. С2 та С1 повинні мати максимально можливий зазор між пластинами. Діапазон опорів навантаження - від 10 Ом до кількох кілоом. Робота з високим ККД забезпечується у двох суміжних діапазонах, наприклад 1,8 та 3,5 МГц. Для ефективної роботи в декількох діапазонах необхідно перемикати L1 та L2. При невеликих потужностях (до 100 Вт) найефективніше і просто виготовити комплект змінних котушок та проводити їх встановлення за допомогою цокольних панелей від старих радіоламп. Будь-які експерименти, пов'язані з підключенням паралельно L1 і L2 котушок для зменшення їх індуктивності для роботи на діапазонах ВЧ, підключенням до відводів цих котушок "хитре" паралельне включення котушок значно знижують ефективність роботи цієї ЦС на ВЧ. Дані котушок для схеми рис.2 наведено у табл.1.
Таблиця 1
Хоча нині симетричні антени використовують рідко, варто розглянути можливість роботи цієї ЦС на симетричне навантаження (рис.3).
Рис.3
Єдине її відмінність від схеми рис.2 у цьому, що напруга навантаження знімається симетрично. L1 має бути розташована симетрично щодо L2. Конденсатори С1 та С2 повинні знаходитися на одній осі. Необхідно вжити заходів для зменшення впливу ємнісного ефекту на L2, тобто. вона повинна бути досить далеко від металевих стінок. Дані L2 для схеми рис.3 наведено у табл.2.
Таблиця 2
Трапляються і конструкції спрощеного варіанту цієї ЦС.
Рис.4
На рис.4 наведено несиметричний ланцюг, на рис.5 - симетричний. Але, на жаль, як свідчить досвід, ці схеми що неспроможні дати такого ретельного узгодження, як у разі використання конденсаторів С3 (рис.2) чи С3.1, С3.2 (рис.3).
Рис.5
Особливо ретельно треба підходити до будівництва багатодіапазонних ЦС, що працюють на такому принципі (рис.6). За рахунок зниження добротності котушки та великої ємностівідводів "на землю" ККД такої системи на ВЧ діапазонах низький, але використання такої системи в діапазонах 1,8...7 МГц цілком допустиме.
Рис.6
Налаштовують ЦС, зображену на рис.2, легко. Конденсатор С1 ставлять у максимальне положення, С2 і C3 - мінімальне, потім за допомогою С2 налаштовують контур в резонанс, і потім, збільшуючи зв'язок з антеною за допомогою С3, домагаються максимальної віддачі потужності в антену, при цьому весь час підлаштовуючи С2 і, можливості, С1. Слід прагнути, щоб після налаштування ЦС C3 мав максимальну ємність.
Т-подібний ланцюг узгодження
Ця схема (рис.7) набула широкого поширення під час роботи з несиметричними антенами.
Рис.7
Для нормальної роботи цієї ЦС необхідне плавне регулювання індуктивності. Іноді навіть половина витка має вирішальне значення для узгодження. Це обмежує використання індуктивності з відведеннями або потребує індивідуального підбору кількості витків для конкретної антени. Необхідно, щоб ємність С1 і С2 на "землю" була не більше 25 пФ, інакше можливе зниження ККД на 24...28 МГц. Необхідно, щоб "холодний" кінець котушки L1 був ретельно заземлений. Ця ЦС має хорошими параметрами: ККД - до 80% при трансформації 75 Ом у 750 Ом, можливість узгодження навантаження від 10 Ом до кількох кілоом. За допомогою тільки однієї змінної індуктивності 30 мкГн можна перекрити весь діапазон від 3,5 до 30 МГц, а паралельно підключивши C1, C2 постійні конденсатори по 200 пФ, можна працювати і на 1,8 МГц.
На жаль, змінна індуктивність дорога і складна конструктивно. W3TS запропонував "цифрову індуктивність", що перемикається (рис.8). Використовуючи таку індуктивність, за допомогою перемикачів можна наочно виставити потрібне її значення.
Ще одну спробу спростити конструктивне виконання зробила фірма АЕА, виконавши узгоджувальний пристрій за схемою, наведеною на рис.9. Справді, схеми на рис.7 та рис.9 рівнозначні. Але конструктивно набагато простіше використовувати один високоякісний заземлений конденсатор замість двох ізольованих, а дорогу змінну індуктивність замінити на дешеві постійні котушки індуктивності з відводами. Ця ЦС добре працювала від 1,8 до 30 МГц, трансформуючи 75 Ом у 750 Ом та в 15 Ом. Але при роботі з реальними антенами іноді давалася взнаки дискретність перемикання індуктивності. За наявності 18, а краще за 22 позиційні перемикачі цю ЦС можна рекомендувати до практичного виконання. При цьому необхідно до мінімуму зменшити довжину відводів котушки до перемикача. Перемикачі на 11 АЕА АТ-30 TUNER L1-L2-25 Вітків, діам. котушки 45 мм крок намотування 4 мм відводи від кожного витка по довжині 10 витків потім через 2 витка положень дають можливість зробити ЦС тільки для роботи на частину аматорських діапазонів- Від 1,8 до 7 або від 10 до 28 МГц.
Рис.9
Котушку конструктивно зручно виконати, як показано на рис.10. Каркас її є планкою з двостороннього склотекстоліту з пропилами під витки котушки. На цій планці встановлено перемикач (наприклад, 11П1Н). Відведення від котушки йдуть до перемикача по обидва боки склотекстолітової планки.
Рис.10
При роботі з симетричними антенами спільно з Т-подібним пристроєм, що узгоджує, використовують симетруючий трансформатор 1:4 або 1:6 на виході ЦС. Таке рішення не можна визнати ефективним, т.к. багато симетричні антени мають велику реактивну складову, а трансформатори на ферит дуже погано працюють при реактивному навантаженні. У цьому випадку необхідно вживати заходів щодо компенсації реактивної складової або використовувати ЦС (рис.3).
П-подібна схема узгодження
П-подібна ЦС (або П-контур), схема якої дана на рис. 11, широко використовується в радіоаматорській практиці.
Рис.11
У реальних умовах, коли вихід передавача становить 50...75 Ом, і узгодження необхідно проводити у широкому діапазоні опорів навантаження, параметри П-контуру змінюються у десятки разів. Наприклад на 3,5 МГц при Rвх=Rн=75 Ом індуктивність L1 становить приблизно 2 мкГн, a C1, C2 - по 2000 пФ, а при Rвх=75 Ом і RH в кілька кілоом індуктивність L1 становить приблизно 20 мкГн, ємність C1 - близько 2000 пФ, а C2 – десятки пікофарад. Такі великі розкиди у величинах використовуваних елементів і обмежують використання П-контуру ЦС.
Бажано використовувати змінну індуктивність. Конденсатор Cl може мати невеликий проміжок, а C2 повинен мати проміжок не менше 2 мм на кожні 200 Вт потужності.
Підвищення ефективності роботи узгоджувального пристрою
Збільшити ефективність роботи передавача, особливо при використанні випадкових антен, допомагає пристрій, що називається "штучна земля". Ефективно цей пристрій при використанні саме випадкових антен і за поганого радіотехнічного заземлення. Цей пристрій доводить до резонансного стану систему заземлення радіостанції (у найпростішому випадку – шматок дроту). Оскільки параметри землі входять у параметри антени, поліпшення ефективності заземлення покращує роботу антени.
Висновок
Узгоджувальний пристрій слід використовувати не частіше, ніж він дійсно потрібний. Слід вибрати той тип СУ, який вам потрібний. Наприклад, немає сенсу виготовляти широкосмуговий пристрій для роботи в діапазоні 1,8...30 МГц, якщо реально у вас не "будуються" антени на 1...2 діапазону, або на цих діапазонах використовуються сурогатні антени. Тут набагато ефективніше виконати на кожен діапазон своє окреме СУ. Але звичайно, якщо ви використовуєте трансівер з непідстроюваним виходом, а більшість ваших антен - сурогатні, то тут необхідне вседіапазонне СУ.
Все вищезгадане відноситься і до влаштування "штучна земля".
Рис.12
Література
1. Підгірний І. (EW1MM). ВЧ-заземлення/ Радіоаматор KB та УКХ. – 1995. – №9.
2. Григоров І. (RK3ZK). Узгоджувальний пристрій на коаксіальному кабелі/Радіоаматор. – 1995. – №7.
3. Підгірний І. (UC2AGL). Антенний тюнер/ Радіоаматор. -1994. - №2.
4. Підгірний І. (UC2AGL). Антенний тюнер/ Радіоаматор. -1991. - №1.
5. Григоров І. (UZ3ZK). Універсальний узгоджувальний пристрій// Радіоаматор. – 1993. – №11.
6. Падалко С. (RA6LEW). Антенний комутаційно-узгоджувальний пристрій/ Радіоаматор. – 1991. – №12.
7. Орлов Ст (UT5JAM). Вседіапазонний узгоджуючий пристрій до LW/ Радіоаматор. -1992. - №10.
8. Віллемань П. (F9HY). Узгоджувальний пристрій для антен типу LEVY / / Радіоаматор. – 1992. – №10.
9. Підгірний І. (EW1MM). Універсальний антений узгоджувальний пристрій/ Радіоаматор. – 1994. – №8.
Узгоджувальні пристрої КВ антен необхідні для облаштування аматорських та професійних радіоточок. Як правило, вартість такого обладнання невелика. Їх продаж ведеться відкрито, а щоб купити узгоджувальні пристрої КВ антен, не потрібен спеціальний дозвіл.
Галузь застосування
КВ антенні тюнери необхідні практично всім людям, які практикують використання радіозв'язку. КВ антенні тюнери прагнуть купити та встановити наступні категорії:
- рибалки, мисливці, туристи та інші любителі активного відпочинку на природі;
- далекобійники та таксисти теж вважають за краще встановлювати у своїх автомобілях антенний тюнер для трансівера;
- на сьогоднішній день Росія не може похвалитися тим, що на всій її території є стійке покриття стільникового зв'язку. У багатьох населених пунктах єдиним засобом зв'язку є радіостанція, у комплекті з якою люди прагнуть купити узгоджувальне пристрій КВ передавача.
Виходячи з вищесказаного, стає зрозуміло, що складовою радіоаматорських точок є не тільки трансівери, рації та антени, а й тюнери. Як правило, ціна подібних пристроїв невисока і доступна радіоаматору із середнім статком.
«РадіоЕксперт» – ресурс для придбання радіотоварів
Інтернет-магазин "РадіоЕксперт" пропонує недорого замовити різні радіотовари. Ознайомитися з усім асортиментом продукції, що реалізується, вам допоможе прайс.
Компанія пропонує вашій увазі антени, тюнери, підсилювачі, рації та багато інших радіотоварів виробництва всесвітньо відомих брендів. Ресурс співпрацює з ними безпосередньо, минаючи перекупників, тому ціна антен, тюнерів та іншої радіотехніки перебуває на прийнятному рівні. Зрозуміло, що сайт надає гарантію на всю продукцію.
Онлайн-сервісом здійснюється доставка всіх куплених товарів у будь-яку точку Росії та країн СНД. Компанія гарантує, що посилка буде доставлена у найкоротший термін.
Якщо у вас виникли будь-які питання, що стосуються реалізованої продукції, цін і доставки, рекомендуємо зв'язатися з консультантами, які охоче дадуть вам відповіді на будь-які питання.
