Опыт многочисленных контактов и общения с пользователями транзисторной техники, говорит о том, что редко какой радиолюбитель, не занимающийся постоянно конструированием, делает попытки разобраться в вопросах согласования трансивера с нагрузкой. Мысли о согласовании в таких головах начинают возникать только после случившейся аварии в аппаратуре. Ничего не поделать - реалии сегодняшнего таковы… Экзамены при получении категорий до сих пор не стали популярны, в лучшем случае - это сдача телеграфной азбуки. Хотя для современных условий на мой взгляд более целесообразно проверять именно техническую грамотность - поменьше было бы «групповух для работы на даль» и «рассусоливаний» по поводу преимуществ UW3DI перед «всякими Айкомами и Кенвудами»… Хотелось бы акцентировать внимание счастливых пользователей буржуинской техники без антенных тюнеров, да и самодеятельных конструкторов тоже, на этом очень важном вопросе.
Выбор зависит от применяемых на станции антенн. Если входные сопротивления излучающих систем не опускаются ниже 50Ом, можно обойтись примитивным согласующим устройством Г-образного типа, Рис.1
т.к. оно работает только в сторону повышения сопротивления. Для того чтобы это же устройство «понижало» сопротивление, его нужно будет включить наоборот, поменять местами вход и выход. Автоматические антенные тюнеры почти всех импортных трансиверов выполнены по схеме Рис.2.
Антенные тюнеры в виде отдельных устройств фирмы изготавливают чаще по схеме, Рис.3
С помощью двух последних схем можно обеспечить КСВ=1 практически на любой кусок провода. Не нужно забывать, что КСВ=1 говорит о том, что передатчик имеет оптимальную нагрузку, но это ни в коей мере не характеризует эффективную работу антенны. С помощью СУ по схеме Рис.2 можно согласовать щуп от тестера в качестве антенны с КСВ=1, но кроме ближайших соседей эффективность работы такой "антенны" никто не оценит. В качестве СУ можно использовать и обычный П-контур, Рис.4
его преимущество - не нужно изолировать конденсаторы от корпуса, недостаток - при большой выходной мощности трудно найти переменные конденсаторы с требуемым зазором. По СУ Рис.3 есть информация в стр.237. Во всех фирменных СУ в этой схеме есть дополнительная катушка L2, она бескаркасная, провод диаметром 1,2-1,5мм, 3 витка, оправка диаметром 25мм, длина намотки 38мм. При применении на станции более-менее диапазонных антенн и если не предполагается работа на 160м, индуктивность катушки может не превышать 10-20мкГн. Очень важен момент получения индуктивностей малых значений, до 1-3 мкГн. Шаровые вариометры для этих целей обычно не подходят, т.к. индуктивность перестраивается в меньших пределах, чем у катушек с "бегунком". В фирменных антенных тюнерах применяются катушки с "бегунком" у которых первые витки намотаны с увеличенным шагом - это сделано для получения малых индуктивностей с максимальной добротностью и минимальной межвитковой связью. Достаточно качественное согласование можно получать при применении "вариометра бедного радиолюбителя". Это две последовательно включенные катушки с переключением отводов, Рис.5.
Катушки бескаркасные, намотаны на оправке диаметром 20мм, провод диаметром 0,9-1,2мм (в зависимости от предполагаемой мощности), по 35 витков. Затем катушки сворачиваются в кольцо и своими отводами припаиваются на выводы обычных керамических переключателей на 11 положений. Отводы у одной катушки следует сделать от чётных витков, у другой от нечётных, например - от 1,3,5,7,9,11,15,19,23,27-го витков и от 2,4,6,8,10,14,18,22,28,30-го витков. Включив две такие катушки последовательно, можно переключателями подобрать требуемое количество витков, тем более что для СУ не особенно важна точность подбора индуктивности. С главной задачей - получением малых индуктивностей, "вариометр бедного радиолюбителя" справляется успешно. Кстати, в тюнере такого дорогого ТRХ как TS-940 применяется всего лишь 7 отводов, а автоматических антенных тюнерах AT-130 от ICOM - 12 отводов, АТ-50 от Kenwood - 7 отводов - поэтому не подумайте, что описываемый здесь вариант - «примитив, который не заслуживает Вашего внимания». В нашем случае имеем даже более «крутой» вариант - соответственно более точную настройку - 20 отводов. Зазоры между пластинами в КПЕ должны выдерживать предполагаемое напряжение. Если применяются низкоомные нагрузки, можно обойтись КПЕ от старых типов РПУ, при выходной мощности до 200-300Вт. Если высокоомные - придётся подобрать КПЕ от радиостанций с требуемыми зазорами. Расчёт простой - 1мм выдерживает 1000В, предполагаемое напряжение можно найти из формулы Р=U`(в квадрате) /R, где Р - мощность, R - сопротивление нагрузки, U - напряжение. Обязательно на радиостанции должен быть переключатель, при помощи которого трансивер отключается от антенны в случае грозы или нерабочем состоянии, т.к. более 50% случаев выхода из строя транзисторов связаны с наводкой статического электричества. Его можно ввести или в щиток переключение антенн или в СУ.
Описание согласующего устройства.
Как итог различных опытов и экспериментов по этой теме привели автора к схеме П-образного «согласователя».
Конечно, сложно избавиться от «комплекса схемы буржуинских тюнеров» (Рис.2) - эта схема имеет важное преимущество - антенна (по крайней мере, центральная жила кабеля) гальванически развязана от входа трансивера через зазоры между пластинами КПЕ. Но безрезультатные поиски подходящих КПЕ для этой схемы вынудили отказаться от неё. Кстати, схему П-контура используют и некоторые фирмы, выпускающие автоматические тюнеры - та же американская KAT1 Elekraft или голландская Z-11 Zelfboum. Помимо согласования П-контур выполняет ещё и роль фильтра нижних частот, что весьма неплохо для перегруженных радиолюбительских диапазонов, наверное, вряд ли кто-то откажется от дополнительной фильтрации ненужных гармоник. Главный недостаток схемы П-контура - это потребность в КПЕ с достаточно большой максимальной ёмкостью, что меня наводит на мысль, почему и не применяются такие схемы в автоматических тюнерах импортных трансиверов. В Т-образных схемах чаще всего используются два КПЕ перестраиваемые моторчиками и понятно, что КПЕ на 300пф будет намного меньше размером, дешевле и проще, нежели КПЕ на 1000пф. В СУ применены КПЕ от ламповых приёмников с воздушным зазором 0,3мм, обе секции включены параллельно. В качестве индуктивности применена катушка с отводами, переключаемыми керамическим галетным переключателем. Катушка бескаркасная 35 витков провода 0,9-1,1мм намотана на оправке диаметром 21-22мм, свёрнута в кольцо и своими короткими отводами припаяна к выводам галетного переключателя. Отводы сделаны от 2,4,7,10,14,18,22, 26,31 витков. КСВ-метр изготовлен на ферритовом кольце. Для КВ решающего значения проницаемость кольца в общем-то не имеет - применено кольцо К10 проницаемостью 1000НН. Оно обмотано тонкой лакотканью и на неё намотано 14 витков в два провода без скрутки ПЭЛ 0,3, начало одной обмотки, соединённое с концом второй образуют средний вывод. В зависимости от требуемой задачи, точнее от того какую мощность предполагается пропускать через это СУ и качества излучающих светодиодов, детектирующие диоды D2,D3 можно использовать кремниевые или германиевые. От германиевых диодов можно получить бОльшие амплитуды и чувствительность. Наилучшие - ГД507. Но так как автор применяет трансивер с выходной мощностью не менее 50Вт, достаточно и обычных кремниевых КД522. Как «ноу хау» в этом СУ применена светодиодная индикация настройки помимо обычной на стрелочном приборе. Для индикации «прямой волны» применён зелёного цвета светодиод AL1, а для визуального контроля за «обратной волной» - красного цвета AL2. Как показала практика - это решение очень удачно - всегда можно оперативно отреагировать на аварийную ситуацию - если что-то случается во время работы с нагрузкой красный светодиод начинает ярко вспыхивать в такт с передатчиком, что не всегда так заметно по стрелке КСВ-метра. Не будешь же постоянно пялиться на стрелку КСВ-метра во время передачи, а вот яркое свечение красного света хорошо видно даже боковым зрением. Это положительно оценил RU6CK когда у него появилось такое СУ (к тому же у Юрия плохое зрение). Уже более года и сам автор использует в основном только «светодиодную настройку» СУ - т.е. настройка сводится к тому, чтобы погас красный светодиод и ярко полыхал зелёный. Если уж и захочется более точной настройки - можно по стрелке микроамперметра её «выловить». Настройка прибора выполняется с использованием эквивалента нагрузки на который рассчитан выходной каскад передатчика. Присоединяем СУ к TRX минимальной (насколько это возможно - т.к. этот кусок в дальнейшем и будет задействован для их соединения) длины коаксиалом с требуемым волновым сопротивлением, на выход СУ без всяких длинных шнурков и коаксиальных кабелей эквивалент, выкручиваем все ручки СУ на минимум и выставляем при помощи С1 минимальные показания КСВ-метра при «отражёнке». Следует заметить - выходной сигнал для настройки не должен содержать гармоник (т.е. должен быть фильтрованный), в противном случае минимума не найдётся. Если конструкция будет выполнена правильно - минимум получается в районе минимальной ёмкости С1. Меняем местами вход-выход прибора и снова проверяем «баланс». Проверяем настройку на нескольких диапазонах - если всё ОК, тогда настройка на минимум совпадёт в различных положениях. Если не совпадает или не «балансируется» - ищите более качественное «масло» в голову изобретателя… Только слёзно прошу - не задавайте автору вопросов по теме как делать или настраивать такое СУ - можете заказать готовое, если не получается сделать самостоятельно. Светодиоды нужно выбрать из современных с максимальной яркостью свечения при максимальном сопротивлении. Мне удалось найти красные светодиоды сопротивлением 1,2кОм и зелёные 2кОм. Обычно зелёные светятся слабо - но это и неплохо - ёлочную гирлянду не делаем. Главная задача, чтобы он достаточно отчётливо светился в штатном режиме на передачу трансивера. А вот красный в зависимости от целей и предпочтений пользователя можно выбрать от ядовито-малинового до алого. Как правило - это светодиоды диаметром 3-3,5мм. Для более яркого свечения красного применено удвоение напряжения - введён диод D1. Из-за этого точным измерительным прибором наш КСВ-метр уже не назовёшь - он завышает «отражёнку» и если захочется вычислить точное значение КСВ - придётся это учитывать. Если есть потребность именно в измерении точных значений КСВ - нужно применить светодиоды с одинаковым сопротивлением и сделать два плеча КСВ-метра абсолютно одинаковыми - или с удвоением напряжения оба или без него оба. Только в этом случае получим одинаковое значение напряжений, поступающее от плеч Тр до МА. Но скорее нас более волнует не какой именно имеем КСВ, а то, чтобы цепь TRX-антенна была согласована. Для этого вполне достаточно показаний светодиодов. Это СУ эффективно при применении с антеннами несимметричного питания через коаксиальный кабель. Автором проведены испытания на «стандартные» распространённые антенны «ленивых» радиолюбителей - рамку периметром 80м, Инвертед-V совмещённые 80 и 40м, треугольник периметром 40м, пирамиду на 80м. Константин RN3ZF такое СУ применяет со штырём, Инвертед-V в том числе и на WARC диапазонах, у него FT-840. UR4GG применяет с треугольником на 80м и трансиверами «Волна» и «Дунай». UY5ID согласовывает ШПУ на КТ956 с многосторонней рамкой периметром 80м с симметричным питанием, использует дополнительный «переход» на симметричную нагрузку. Если при настройке не удаётся погасить красный светодиод (достичь минимальных показаний прибора) это может говорить о том, что помимо основного сигнала в излучаемом спектре есть ещё составляющие и СУ не в состоянии пропустить их и согласовать одновременно на всех излучаемых частотах. И те гармоники, которые лежат выше основного сигнала по частоте, не проходят через ФНЧ, образуемый элементами СУ отражаются и на обратном пути «поджигают» красный светодиод. О том, что СУ не «справляется» с нагрузкой может говорить лишь только тот факт, что согласование происходит при крайних значениях (не минимальных) параметров КПЕ и катушки - т.е. не хватает ёмкости или индуктивности. Ни у кого из пользователей на перечисленные антенны ни на одном из диапазонов таких случаев не отмечено. Испытано применение СУ с «верёвкой» - проводом длиной 41м. Не следует забывать, что КСВ-метр является измерительным прибором только в случае обеспечения с обеих его сторон нагрузки при которой он балансировался. При настройке на «верёвку» светятся оба светодиода и за точку отсчёта можно взять максимально яркое свечение зелёного при минимально возможном красного. Можно предположить, что это будет наиболее верная настройка - на максимум отдачи в нагрузку. Ещё хотелось бы отметить - ни в коем случае нельзя переключать отводы катушки при излучении максимальной мощности. В момент переключения происходит разрывание цепи (хотя и на доли секунды) - резко меняется индуктивность - соответственно подгорают контакты галетного переключателя и резко меняется нагрузка трансиверу. Переключение галетного переключателя нужно производить при переводе трансивера на RX. В качестве микроамперметра применён прибор М68501 с током полного отклонения 200мка. Можно применить и М4762 - их применяли в магнитофонах «Нота», «Юпитер». Понятно, что С1 должен выдерживать напряжение выдаваемое трансивером в нагрузке. Информация для дотошных и «требовательных» читателей - автор осознаёт, что такого типа КСВ-метр не является прецизионным высокоточным измерительным прибором. Но изготовления такого устройства и не ставилось. Основная задача была - обеспечить трансиверу с широкополосными транзисторными каскадами оптимальную согласованную нагрузку, ещё раз повторю - как передатчику, так и приёмнику. Приёмник в той же полной мере нуждается в качественном согласовании с антенной, как и мощный ШПУ! Кстати, если в вашем «радиве» оптимальные настройки для приёмника и передатчика не совпадают - это говорит о том, что настройка или вообще толком не производилась, а если и производилась - то, скорее всего только передатчика и полосовые фильтры приёмника имеют оптимальные параметры при других значениях нагрузок, нежели это было отлажено на передатчике. Задача нашего КСВ-метра - показать, что кручением ручек СУ мы добились тех параметров нагрузки, которую присоединяли к выходу ANTENNA во время настройки. И можем спокойно работать в эфире, зная, что теперь трансивер не «пыжится и молит о пощаде», а имеет почти ту же нагрузку, на которую его и настраивали. Это, конечно, не говорит о том, что ваша антенна от этого СУ стала работать лучше, не нужно забывать об этом! Для страждущих о прецизионном КСВ-метре могу рекомендовать его изготовить по схемам, приведённым во многих зарубежных серьёзных изданиях или купить готовый прибор. Но придётся раскошелиться - действительно приборы от известных фирм стоят от 50$ и выше, СВ-ишные польско-турецко-итальянские не беру во внимание.
И. ГРИГОРОВ (RK32ZK), Белгород-15, а/я 68.
Еще лет 10...15 назад проблемы использования согласующих устройств (СУ) практически не было, соответственно почти не встречались и описания подобных устройств в радиолюбительской литературе.
Дело, вероятно, в том, что раньше в СССР практически все использовали самодельную ламповую аппаратуру, выходной каскад которой можно было согласовать практически с чем угодно.
Транзисторные РА выдают гораздо больше гармоник, чем ламповые. И часто низкодобротный П-контур на выходе транзисторного РА не справляется с их фильтрацией. К тому же, надо учесть, что количество телеканалов по сравнению с тем, что было еще несколько лет назад, выросло во много раз!
Назначение согласующего устройства
СУ обеспечивает трансформацию выходного сопротивления передатчика в сопротивление антенны. Использовать СУ с ламповым усилителем мощности, имеющим П-контур со всеми тремя плавно перестраиваемыми элементами, нерационально, так как П-контур обеспечивает согласование в широком диапазоне выходных сопротивлений. Только в случаях, когда элементы П-контура исключат подстройку, использование СУ приносит пользу.
В любом случае СУ заметно снижает уровень гармоник, и его использование как фильтра вполне оправдано.
При наличии хороших настроенных резонансных антенн и хорошего РА нет необходимости использовать согласующее устройство. Но когда и антенна одна работает на нескольких диапазонах, и РА не всегда выдает то что надо, использование СУ дает хорошие результаты.
Принципы построения согласующего устройства
Классическое СУ имеет вид, показанный на рис. 1. Как видно, оно состоит из цепи согласования (ЦС), которая выполнена по одной из известных схем (собственно ЦС часто и носит название "согласующее устройство", "ATU"), измерителя КСВ, ВЧ моста, показывающего степень рассогласования антенны, эквивалента антенны R 1, и контрольных нагрузок R2, R3. Без всего этого "окружения" СУ является лишь цепью согласования, не более того.
Разберем принцип работы устройства. В положении S 1 "Обход" выход передатчика подключен к S2, что дает возможность или напрямую подключить антенну, или включить на выход один из эквивалентов нагрузки (R2 или R3) и проверить возможность согласования передатчика с ним. В положении "Настройка" передатчик работает на согласованную нагрузку. Также через сопротивление R4 включается ВЧ мост. По балансу этого моста цепью согласования и производится настройка антенны. Резисторы R2 и R3 дают возможность проверить, возможна ли настройка цепи согласования на них. Настроив ЦС, включают режим "Работа". В этом режиме еще немного подстраивают цепь согласования по минимуму показаний КСВ-метра.
Ниже рассмотрим используемые на практике основные ЦС.
Цепь согласования на параллельном контуре
Одна из самых эффективных и просто выполнимых ЦС показана на рис.2. Передатчик подключается через катушку L1 и конденсатор С1. L1 составляет от четверти до шестой части от количества витков L2 и наматывается в нижней ее части. L1 должна быть отделена от L2 качественной изоляцией.
Puc.2
В данной схеме передатчик связан с ЦС только магнитным потоком, и здесь автоматически решен вопрос грозозащиты выходного каскада. Конденсатор С1 для работы на 1,8 МГц. должен иметь максимальную емкость - 1500 пф, а для работы на 28 МГц - 500 пф. С2 и С1 должны иметь максимально возможный зазор между пластинами. Диапазон сопротивлений нагрузки - от 10 Ом до нескольких килоом. Работа с высоким КПД обеспечивается в двух смежных диапазонах, например 1,8 и 3,5 МГц. Для эффективной работы в нескольких диапазонах необходимо переключать L1 и L2. При небольших мощностях (до 100 Вт) наиболее эффективно и просто изготовить комплект сменных катушек и производить их установку с помощью цокольных панелей от старых радиоламп. Любые эксперименты, связанные с подключением параллельно L1 и L2 катушек для уменьшения их индуктивности для работы на ВЧ диапазонах, подключением к отводам этих катушек "хитрое" параллельное включение катушек значительно снижают эффективность работы этой ЦС на ВЧ. Данные катушек для схемы рис.2 приведены в табл.1.
Диапазон, МГц | |||||||||
Диаметр катушки, мм | |||||||||
Длина намотки, мм | |||||||||
Кол-во витков |
Хотя в настоящее время симметричные антенны используются редко, стоит рассмотреть возможность работы этой ЦС на симметричную нагрузку (рис.3).
Puc.3
Единственное ее отличие от схемы рис.2 в том, что напряжение для нагрузки снимается симметрично. L1 должна быть расположена симметрично относительно L2. Конденсаторы С 1 и С2 должны находиться на одной оси. Необходимо принять меры по уменьшению влияния емкостного эффекта на L2, т. е. она должна находиться достаточно далеко от металлических стенок. Данные L2 для схемы рис.3 приведены в табл.2.
Диапазон, МГц | |||||||||
Диаметр катушки, мм | |||||||||
Длина намотки, мм | |||||||||
Кол-во витков |
Встречаются и конструкции упрощенного варианта этой ЦС.
Puc.4
На рис.4 приведена несимметричная цепь, на рис.5 - симметричная. Но, к сожалению, как показывает опыт, эти схемы не могут дать такого тщательного согласования, как в случае использования конденсаторов С3 (рис.2) или С3.1, С3.2 (рис.3).
Puc.5
Особенно тщательно надо подходить к постройке многодиапазонных ЦС, работающих на таком принципе (рис.6). За счет снижения добротности катушки и большой емкости отводов "на землю" КПД такой системы на ВЧ диапазонах низок, но использование такой системы в диапазонах 1,8...7 МГц вполне допустимо.
Puc.6
Настраивают ЦС, изображенную на рис.2, просто. Конденсатор С1 ставят в максимальное положение, С2 и СЗ - в минимальное, затем с помощью С2 настраивают контур в резонанс, и потом, увеличивая связь с антенной с помощью С3, добиваются максимальной отдачи мощности в антенну, при этом все время подстраивая С2 и, по возможности, С1. Следует стремиться к тому, чтобы после настройки ЦС СЗ имел максимальную емкость.
Т-образная цепь согласования
Эта схема (рис.7) получила широкое распространение при работе с несимметричными антеннами.
Puc.7
Для нормальной работы этой ЦС необходима плавная регулировка индуктивности. Иногда даже половина витка имеет решающее значение для согласования. Это ограничивает использование индуктивности с отводами или требует индивидуального подбора количества витков для конкретной антенны. Необходимо, чтобы емкость С1 и С2 на "землю" была не более 25 пФ, в противном случае возможно снижение КПД на 24...28 МГц. Необходимо, чтобы "холодный" конец катушки L1 был тщательно заземлен. Данная ЦС обладает хорошими параметрами: КПД - до 80% при трансформации 75 Ом в 750 Ом, возможность согласования нагрузки от 10 Ом до нескольких килоом. С помощью только одной переменной индуктивности 30 мкГн можно перекрыть весь диапазон от 3,5 до 30 МГц, а подключив параллельно C1, C2 постоянные конденсаторы по 200 пФ, можно работать и на 1,8 МГц.
К сожалению, переменная индуктивность дорога и сложна конструктивно. W3TS предложил переключаемую "цифровую индуктивность" (рис.8). Используя такую индуктивность, с помощью переключателей можно наглядно выставить нужное ее значение.
Еще одну попытку упростить конструктивное исполнение предприняла фирма АЕА, выполнив согласующее устройство по схеме, приведенной на рис.9. Действительно, схемы на рис.7 и рис.9 равнозначны. Но конструктивно гораздо проще использовать один заземленный высококачественный конденсатор вместо двух изолированных, а дорогую переменную индуктивность заменить на дешевые постоянные катушки индуктивности с отводами. Эта ЦС хорошо работала от 1,8 до 30 МГц, трансформируя 75 Ом в 750 Ом и в 15 Ом. Но при работе с реальными антеннами иногда сказывалась дискретность переключения индуктивности. При наличии 18, а лучше 22 позиционных переключателей эту ЦС можно рекомендовать к практическому исполнению. При этом необходимо до минимума уменьшить длину отводов катушки к переключателю. Переключатели на 11 АЕА АТ-30 TUNER L1-L2-25 Витков, диам. катушки 45 мм шаг намотки 4 мм отводы от каждого витка по длине 10 витков затем через 2 витка положений дают возможность сделать ЦС только для работы на часть любительских диапазонов - от 1,8 до 7 или от 10 до 28 МГц.
Puc.9
Катушку конструктивно удобно выполнить как показано на рис.10. Каркас ее представляет собой планку из двустороннего стеклотекстолита с пропилами под витки катушки. На этой планке установлен переключатель (например 11П1Н). Отводы от катушки идут к переключателю по обеим сторонам стеклотекстолитовой планки.
Puc.10
При работе с симметричными антеннами совместно с Т-образным согласующим устройством используют симметрирующий трансформатор 1:4 или 1:6 на выходе ЦС. Такое решение нельзя признать эффективным, т. к. многие симметричные антенны имеют большую реактивную составляющую, а трансформаторы на феррите очень плохо работают при реактивной нагрузке. В этом случае необходимо применять меры по компенсации реактивной составляющей или использовать ЦС (рис.3).
П-образная схема согласования
П-образная ЦС (или П-контур), схема которой дана на рис. 11, широко используется в радиолюбительской практике.
Puc.11
В реальных условиях, когда выход передатчика составляет 50...75 Ом, и согласование необходимо производить в широком диапазоне сопротивлений нагрузки, параметры П-контура меняются в десятки раз. Например на 3,5 МГц при Rвх=Rн=75 Ом индуктивность L1 составляет примерно 2 мкГн, a C1, C2 - по 2000 пф, а при Rвх=75 Ом и RH в несколько килоом индуктивность L1 составляет примерно 20 мкГн, емкость Cl - около 2000 пФ, а C2 - десятки пикофарад. Такие большие разбросы в величинах используемых элементов и ограничивают использование П-контура в качестве ЦС.
Желательно использовать переменную индуктивность. Конденсатор Cl может иметь небольшой зазор, а C2 должен иметь зазор не менее 2 мм на каждые 200 Вт мощности.
Повышение эффективности работы согласующего устройства
Увеличить эффективность работы передатчика, особенно при использовании случайных антенн, помогает устройство, называемое "искусственная земля". Эффективно это устройство при использовании именно случайных антенн и при плохом радиотехническом заземлении. Это устройство доводит до резонансного состояния систему заземления радиостанции (в простейшем случае - кусок провода). Так как параметры земли входят в параметры антенной системы, улучшение эффективности заземления улучшает работу антенны.
Заключение
Согласующее устройство следует использовать не чаще, чем оно действительно нужно. Следует выбрать тот тип СУ, который вам необходим. Например нет смысла изготавливать широкополосное устройство для работы в диапазоне 1,8...30 МГц, если реально у вас не "строятся" антенны на 1...2 диапазона, или на этих диапазонах используются суррогатные антенны. Здесь гораздо эффективнее выполнить на каждый диапазон свое отдельное СУ. Но конечно, если вы используете трансивер с неподстраиваемым выходом, а большинство ваших антенн - суррогатные, то здесь необходимо вседиапазонное СУ.
Все вышеупомянутое относится и к устройству "искусственная земля".
Puc.12
Литература
1. (EW1MM). ВЧ-заземление/ Радиолюбитель. KB и УКВN9.
2. (RK3ZK). Согласующее устройство на коаксиальном кабеле/ РадиолюбительN7.
3. (UC2AGL). Антенный тюнер/ Радиолюбитель. -1994.-N2.
4. (UC2AGL). Антенный тюнер/ Радиолюбитель. -1991.-N1.
5. (UZ3ZK). Универсальное согласующее устройство// РадиолюбительN11.
6. (RA6LEW). Антенное коммутационно-согласующее устройство/ РадиолюбительN 12.
7. (UT5JAM). Вседиапазонное согласующее устройство к LW/ Радиолюбитель. -1992. - N 10.
8. (F9HY). Согласующее устройство для антенн типа LEVY/ /РадиолюбительN10.
9. (EW1MM). Универсальное антенное согласующее устройство/ РадиолюбительN8.
Универсальное согласующее устройствоУстройство предназначено для согласования передатчика с различными типами антенн, как имеющими коаксиальный фидер, так и с открытым входом (типа "длинный луч" и т. д.). Применение устройства позволяет добиться оптимального согласования передатчика на всех любительских диапазонах, даже при работе с антенной случайной длины. Встроенный измеритель КСВ может быть использован при настройке и регулировке антенно-фидерных систем, а также как индикатор мощности, отдаваемой в антенну. Согласующее устройство работает в диапазоне 3-30 МГц и рассчитано на мощность до 50 Вт. При соответствующем увеличении электрической прочности деталей допустимый уровень мощности может быть повышен. Принципиальная схема согласующего устройства показана на рис. 1. Он включает в себя два функциональных узла: собственно устройство согласования (катушки L1 и L2. конденсаторы С6-С9, переключатели В2 и ВЗ) и измеритель КСВ, собранный по схеме балансного ВЧ моста.
Устройство смонтировано на шасси. На переднюю панель выведены все органы настройки, на ней установлен и стрелочный индикатор измерителя КСВ. На задней стенке шасси укреплены два высокочастотных разъема для подключения выхода передатчика и антенн с коаксиальным фидером, а также проходной изолятор с зажимом для антенн типа "длинный луч" и т. п. Монтаж измерителя КСВ выполнен на печатной плате (см. рис. 2).
Конденсаторы С1 и С2 - воздушные или керамические с начальной емкостью 0,5-1,5 пФ. ВЧ трансформатор Тр1 намотан на кольцо из феррита М30ВЧ2 размерами 12Х6Х Х4,5 мм. Вторичная обмотка содержит 41 виток провода ПЭЛШО 0,35, обмотка размешена равномерно по кольцу. Первичная обмотка состоит из двух витков провода ПЭВ-1 0,51. Дроссель Др1 намотан на кольце из феррита 600НН размерами 10Х6Х Х4 мм и содержит 150 витков провода ПЭЛШО 0,18, размешенных равномерно по кольцу. Катушка L1 намотана на кольцо М30ВЧ2 размерами 32Х15х8 мм и содержит 23 витка провода ПЭВ-2 0,81. Отводы сделаны от 1, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16 и 19 витков. Обмотка изолирована двумя слоями фторопластовой ленты. Катушка L2 намотана на кольцо М30ВЧ2 12Х Х6Х4.5 мм и содержит 30 витков провода ПЭЛШО 0,41. Блоки переменных конденсаторов - самодельные, из воздушных подстроенных конденсаторов типа КПВ. Конструкция сочленения их в блоки может быть любой, важно лишь обеспечить изоляцию роторов и статоров от шасси. Собственно устройство согласования настройки не требует. Измеритель КСВ настраивают следующим образом. От печатной платы отпаивают провод, идущий к конденсаторам С6, С7. К нему подключают резистор сопротивлением 75 Ом и мощностью - 5-10 Вт (можно использовать несколько резисторов МЛТ-2. соединенных параллельно). Вход измерителя подключают к передатчику. Переключатель В1 устанавливают в положение "Прямая". Подают такое напряжение ВЧ (частотой 21 или 28 МГц), чтобы стрелка индикатора отклонилась на всю шкалу. Затем устанавливают переключатель в позицию "Отраженная" и настройкой конденсатора С2 добиваются нулевых показаний индикатора. Если это не удается, подбирают резистор R2 или диод Д2. Меняют местами нагрузку и выход передатчика и повторяют настройку конденсате ром С1, а также подбором резистора R1 и диода Д1. Соотношения прямой и отраженной волн, соответствующие КСВ==1, в правильно настроенном измерителе должны сохраняться во всем диапазоне частот. Для общей проверки согласующего устройства передатчик подключают к входу устройства, а к его выходу подключают активную нагрузку сопротивлением 75-200 Ом. Конденсаторы С6 и С7 устанавливают в положение максимальной емкости, переключатели - в позиции, показанные на схеме. Включают передатчик и резистором R3 добиваются отклонения стрелки индикатора на всю шкалу. Переводят переключатель B1 в позицию "Отраженная" и переключателем В2 добиваются Минимальных показаний индикатора. Затем настройкой переменных конденсаторов С6 и С7 добиваются нулевых показаний индикатора, что соответствует значению КСВ =1 и свидетельствует о полном согласовании выхода передатчика с эквивалентом нагрузки. На высокочастотных диапазонах может потребоваться подключение катушки L2 параллельно L1. Аналогичная процедура настройки выполняется и при подключении реальных типов антенн. Отсчет КСВ производят по формуле KCB=(А+В)/(А-В) где А - отсчет по шкале индикатора для прямой волны. В-для отраженной. Шкалу можно отградуировать непосредственно в единицах КСВ. Описанное устройство используется автором с антенной "наклонный луч" длиной 80 м. На всех любительских диапазонах удается получить полное согласование антенны с передатчиком. Помехи телевидению отсутствуют полностью. Данное устройство проверялось на радиостанции UA4IF при работе с отрезком провода случайной длины (15-17 м). На всех любительских диапазонах было получено согласование с КСВ не хуже 1,2 - 1,5. Инж. В. КОБЗЕВ (UW4HZ) г. Куйбышев, РАДИО 9/75 |
Согласующее устройство.
Выбор зависит от применяемых на станции антенн. Если входные сопротивления излучающих систем не опускаются ниже 50Ом, можно обойтись примитивным согласующим устройством Г-образного типа,
https://pandia.ru/text/77/515/images/image016_7.gif" width="398" height="261 src=">
Антенные тюнеры в виде отдельных устройств фирмы изготавливают чаще по схеме
антенны" никто не оценит. В качестве СУ можно использовать и обычный П-контур,
бегунком". В фирменных антенных тюнерах применяются катушки с "бегунком" у которых первые витки намотаны с увеличенным шагом - это сделано для получения малых индуктивностей с максимальной добротностью и минимальной межвитковой связью. Достаточно качественное согласование можно получать при применении "вариометра бедного радиолюбителя". Это две последовательно включенные катушки с переключением отводов,
вариометр бедного радиолюбителя" справляется успешно. Кстати, в тюнере такого дорогого ТRХ как TS-940 применяется всего лишь 7 отводов, а автоматических антенных тюнерах AT-130 от ICOM - 12 отводов, АТ-50 от Kenwood - 7 отводов - поэтому не подумайте, что описываемый здесь вариант – «примитив, который не заслуживает Вашего внимания». В нашем случае имеем даже более «крутой» вариант – соответственно более точную настройку – 20 отводов. Зазоры между пластинами в КПЕ должны выдерживать предполагаемое напряжение. Если применяются низкоомные нагрузки, можно обойтись КПЕ от старых типов РПУ, при выходной мощности до 200-300Вт. Если высокоомные - придётся подобрать КПЕ от радиостанций с требуемыми зазорами. Расчёт простой - 1мм выдерживает 1000В, предполагаемое напряжение можно найти из формулы Р=U`(в квадрате) /R, где Р - мощность, R - сопротивление нагрузки, U - напряжение. Обязательно на радиостанции должен быть переключатель, при помощи которого трансивер отключается от антенны в случае грозы или нерабочем состоянии, т. к. более 50% случаев выхода из строя транзисторов связаны с наводкой статического электричества. Его можно ввести или в щиток переключение антенн или в СУ.
Описание согласующего устройства.
Как итог различных опытов и экспериментов по этой теме привели автора к схеме П-образного «согласователя».
Гальваника" href="/text/category/galmzvanika/" rel="bookmark">гальванически развязана от входа трансивера через зазоры между пластинами КПЕ. Но безрезультатные поиски подходящих КПЕ для этой схемы вынудили отказаться от неё. Кстати, схему П-контура используют и некоторые фирмы, выпускающие автоматические тюнеры – та же американская KAT1 Elekraft или голландская Z-11 Zelfboum. Помимо согласования П-контур выполняет ещё и роль фильтра низких частот, что весьма неплохо для перегруженных радиолюбительских диапазонов, наверное, вряд ли кто-то откажется от дополнительной фильтрации ненужных гармоник. Главный недостаток схемы П-контура – это потребность в КПЕ с достаточно большой максимальной ёмкостью, что меня наводит на мысль, почему и не применяются такие схемы в автоматических тюнерах импортных трансиверов. В Т-образных схемах чаще всего используются два КПЕ перестраиваемые моторчиками и понятно, что КПЕ на 300пф будет намного меньше размером, дешевле и проще, нежели КПЕ на 1000пф. В СУ применены КПЕ от ламповых приёмников с воздушным зазором 0,3мм, обе секции включены параллельно. В качестве индуктивности применена катушка с отводами, переключаемыми керамическим галетным переключателем. Катушка бескаркасная 35 витков провода 0,9-1,1мм намотана на оправке диаметром 21-22мм, свёрнута в кольцо и своими короткими отводами припаяна к выводам галетного переключателя. Отводы сделаны от 2,4,7,10,14,18,22, 26,31 витков. КСВ-метр изготовлен на ферритовом кольце. Для КВ решающего значения проницаемость кольца в общем-то не имеет – применено кольцо К10 проницаемостью 1000НН. Оно обмотано тонкой лакотканью и на неё намотано 14 витков в два провода без скрутки ПЭЛ 0,3, начало одной обмотки, соединённое с концом второй образуют средний вывод. В зависимости от требуемой задачи, точнее от того какую мощность предполагается пропускать через это СУ и качества излучающих светодиодов, детектирующие диоды D2,D3 можно использовать кремниевые или германиевые. От германиевых диодов можно получить бОльшие амплитуды и чувствительность. Наилучшие – ГД507. Но так как автор применяет трансивер с выходной мощностью не менее 50Вт, достаточно и обычных кремниевых КД522. Как «ноу хау » в этом СУ применена светодиодная индикация настройки помимо обычной на стрелочном приборе. Для индикации «прямой волны» применён зелёного цвета светодиод AL1, а для визуального контроля за «обратной волной» - красного цвета AL2. Как показала практика – это решение очень удачно – всегда можно оперативно отреагировать на аварийную ситуацию – если что-то случается во время работы с нагрузкой красный светодиод начинает ярко вспыхивать в такт с передатчиком, что не всегда так заметно по стрелке КСВ-метра. Не будешь же постоянно пялиться на стрелку КСВ-метра во время передачи, а вот яркое свечение красного света хорошо видно даже боковым зрением. Это положительно оценил RU6CK когда у него появилось такое СУ (к тому же у Юрия плохое зрение). Уже более года и сам автор использует в основном только «светодиодную настройку» СУ – т. е. настройка сводится к тому, чтобы погас красный светодиод и ярко полыхал зелёный. Если уж и захочется более точной настройки – можно по стрелке микроамперметра её «выловить». Настройка прибора выполняется с использованием эквивалента нагрузки на который рассчитан выходной каскад передатчика. Присоединяем СУ к TRX минимальной (насколько это возможно – т. к. этот кусок в дальнейшем и будет задействован для их соединения) длины коаксиалом с требуемым волновым сопротивлением, на выход СУ без всяких длинных шнурков и коаксиальных кабелей эквивалент, выкручиваем все ручки СУ на минимум и выставляем при помощи С1 минимальные показания КСВ-метра при «отражёнке». Следует заметить – выходной сигнал для настройки не должен содержать гармоник (т. е. должен быть фильтрованный), в противном случае минимума не найдётся. Если конструкция будет выполнена правильно – минимум получается в районе минимальной ёмкости С1. Меняем местами вход-выход прибора и снова проверяем «баланс». Проверяем настройку на нескольких диапазонах – если всё ОК, тогда настройка на минимум совпадёт в различных положениях. Если не совпадает или не «балансируется» - ищите более качественное «масло» в голову изобретателя… Только слёзно прошу – не задавайте автору вопросов по тому как делать или настраивать такое СУ – можете заказать готовое, если не получается сделать самостоятельно. Всю информацию можно получить на сайте http://hamradio. /ut2fw там же можно и картинки все просмотреть. Или по Е-майл: *****@***net Светодиоды нужно выбрать из современных с максимальной яркостью свечения при максимальном сопротивлении. Мне удалось найти красные светодиоды сопротивлением 1,2кОм и зелёные 2кОм. Обычно зелёные светятся слабо – но это и неплохо – ёлочную гирлянду не делаем. Главная задача, чтобы он достаточно отчётливо светился в штатном режиме на передачу трансивера. А вот красный в зависимости от целей и предпочтений пользователя можно выбрать от ядовито-малинового до алого. Как правило – это светодиоды диаметром 3-3,5мм. Для более яркого свечения красного применено удвоение напряжения – введён диод D1. Из-за этого точным измерительным прибором наш КСВ-метр уже не назовёшь – он завышает «отражёнку» и если захочется вычислить точное значение КСВ – придётся это учитывать. Если есть потребность именно в измерении точных значений КСВ – нужно применить светодиоды с одинаковым сопротивлением и сделать два плеча КСВ-метра абсолютно одинаковыми – или с удвоением напряжения оба или без него оба. Только в этом случае получим одинаковое значение напряжений, поступающее от плеч Тр до МА. Но скорее нас более волнует не какой именно имеем КСВ, а то, чтобы цепь TRX-антенна была согласована. Для этого вполне достаточно показаний светодиодов. Это СУ эффективно при применении с антеннами несимметричного питания через коаксиальный кабель. Автором проведены испытания на «стандартные» распространённые антенны «ленивых» радиолюбителей – рамку периметром 80м, Инвертед-V совмещённые 80 и 40м, треугольник периметром 40м, пирамиду на 80м. Константин RN3ZF такое СУ применяет со штырём, Инвертед-V в том числе и на WARC диапазонах, у него FT-840. UR4GG применяет с треугольником на 80м и трансиверами «Волна» и «Дунай». UY5ID согласовывает ШПУ на КТ956 с многосторонней рамкой периметром 80м с симметричным питанием, использует дополнительный «переход» на симметричную нагрузку. Если при настройке не удаётся погасить красный светодиод (достичь минимальных показаний прибора) это может говорить о том, что помимо основного сигнала в излучаемом спектре есть ещё составляющие и СУ не в состоянии пропустить их и согласовать одновременно на всех излучаемых частотах. И те гармоники, которые лежат выше основного сигнала по частоте, не проходят через ФНЧ, образуемый элементами СУ отражаются и на обратном пути «поджигают» красный светодиод. О том, что СУ не «справляется» с нагрузкой может говорить лишь только тот факт, что согласование происходит при крайних значениях (не минимальных) параметров КПЕ и катушки – т. е. не хватает ёмкости или индуктивности. Ни у кого из пользователей на перечисленные антенны ни на одном из диапазонов таких случаев не отмечено. Испытано применение СУ с «верёвкой» - проводом длиной 41м. Не следует забывать, что КСВ-метр является измерительным прибором только в случае обеспечения с обеих его сторон нагрузки при которой он балансировался. При настройке на «верёвку» светятся оба светодиода и за точку отсчёта можно взять максимально яркое свечение зелёного при минимально возможном красного. Можно предположить, что это будет наиболее верная настройка – на максимум отдачи в нагрузку. Ещё хотелось бы отметить – ни в коем случае нельзя переключать отводы катушки при излучении максимальной мощности. В момент переключения происходит разрывание цепи (хотя и на доли секунды) – резко меняется индуктивность – соответственно подгорают контакты галетного переключателя и резко меняется нагрузка трансиверу. Переключение галетного переключателя нужно производить при переводе трансивера на RX. В качестве микроамперметра применён прибор М68501 с током полного отклонения 200мка. Вид прибора можно увидеть на http://hamradio. /ut2fw/port/photo/dop_mam. jpg Можно применить и М4762 - их применяли в магнитофонах «Нота», «Юпитер». Понятно, что С1 должен выдерживать напряжение выдаваемое трансивером в нагрузке. Информация для дотошных и «требовательных» читателей – автор осознаёт, что такого типа КСВ-метр не является прецизионным высокоточным измерительным прибором. Изготовления такого устройства и не ставилось! Основная задача была – обеспечить трансиверу с широкополосными транзисторными каскадами оптимальную согласованную нагрузку, ещё раз повторю – как передатчику, так и приёмнику. Приёмник в той же полной мере нуждается в качественном согласовании с антенной, как и мощный ШПУ!!! Кстати, если в вашем «радиве» оптимальные настройки для приёмника и передатчика не совпадают – это говорит о том, что настройка или вообще толком не производилась, а если и производилась – то, скорее всего только передатчика и полосовые фильтры приёмника имеют оптимальные параметры при других значениях нагрузок, нежели это было отлажено на передатчике. Задача нашего КСВ-метра – показать, что кручением ручек СУ мы добились тех параметров нагрузки, которую присоединяли к выходу ANTENNA во время настройки. И можем спокойно работать в эфире, зная, что теперь трансивер не «пыжится и молит о пощаде», а имеет почти ту же нагрузку, на которую его и настраивали. Это, конечно, не говорит о том, что ваша антенна от этого СУ стала работать лучше, не нужно забывать об этом! Для страждущих о прецизионном КСВ-метре могу рекомендовать его изготовить по схемам, приведённым во многих зарубежных серьёзных изданиях или купить готовый прибор. Но придётся раскошелиться – действительно приборы от известных фирм стоят от 50$ и выше, СВ-ишные польско-турецко-итальянские не беру во внимание. Хорошая и полная статья по изготовлению КСВ-метра была в журнале Радио №6 1978, автор М. Левит (UA3DB), её электронный вариант подготовлен и выложен на сайте: http://hamradio. /ut2fw/port/dop_atu. htm
Согласующие устройства.
Коэффициент стоячей волны (КСВ) – одна из основных характеристик антенно-фидерного тракта любительской радиостанции. Прибор, описание которого приведено в этой статье, позволяет измерить падающую и отраженную от нагрузки мощность (и, следовательно, определять КСВ) в коаксиальном тракте с волновым сопротивлением 75 или 50 Ом на частотах до 30 МГц.
Принципиальная схема прибора приведена на рис. 1.
|
|
Он состоит из двух высокочастотных вольтметров на диодах V1 и V2, с помощью которых измеряется отраженная и падающая мощность. На катоды диодов высокочастотное напряжение поступает с емкостных делителей С1С2 и С8С9. Оно пропорционально напряжению в передающей линии. Электрическая длина измерительной линии (от разъема X1 до разъема Х2) выбирается существенно меньше длины волны, поэтому напряжение высокой частоты, поступающее на диод V1, совпадает по фазе с ВЧ напряжением на диоде V2. На аноды диодов через трансформатор Т1 поступает ВЧ напряжение, пропорциональное току в передающей линии. На диод V1 оно подается с резистора R4, а на диод V2 - с резистора R5. Напряжения, поступающие на диоды с этих резисторов, противофазны. В случае согласованной нагрузки напряжение и ток в передающей линии совпадают по фазе. При этом ВЧ напряжения, поступающие на катод и анод одного диода (какого именно - V1 или V2 - зависит от того, как включены начало и конец вторичной обмотки трансформатора Т1), будут синфазны, а на катод и анод второго диода - противофазны. Пусть для определенности синфазные напряжения поступают на диод VI. (Эпюры ВЧ напряжений в различных точках устройства для этого случая приведены на рис. 2, а. Здесь Uu - напряжение на катодах диодов V1 и V2, Ui, - напряжение на аноде диода V1, Ui2 - напряжение на аноде диода V2, Uv1 - результирующее ВЧ напряжение между катодом и анодом диода V1. Uv2 - то же, для диода V2.) Тогда подбором ВЧ напряжения на катоде диода с помощью подстроечного конденсатора С1 можно добиться равенства этих напряжений по амплитуде. Выпрямленный ток в цепи этого диода будет отсутствовать, и, следовательно, ВЧ вольтметр на диоде V1 регистрирует отраженную мощность. В этом случае выпрямленный ток в цепи диода V2 будет иметь максимальное значение. Отметим сразу, что прибор симметричен и будет работать, если к разъему Х2 подключить передатчик, а к разъему X1 - антенну. Однако ВЧ вольтметры на диодах V1 и V2 поменяются ролями: первый будет измерять теперь падающую мощность, а второй - отраженную. Это свойство прибора используется при его налаживании. При несогласованной нагрузке изменяются амплитуды ВЧ напряжения и тока в передающей линии, между ними появляется сдвиг фазы. Вследствие этого результирующее напряжение на диоде V1 уже не будет равно нулю, изменится и ВЧ напряжение на диоде V2 (рис. 2, б). Несколько слов о назначении остальных элементов. Конденсаторы С5 и С6 корректируют частотную характеристику трансформатора Т1, обеспечивая постоянство коэффициента передачи во всем диапазоне рабочих частот. Подстроечными резисторами R2 и R6 устанавливают чувствительность прибора. Измерительный прибор РА] подключают к ВЧ вольтметрам переключателем S1.
Прибор лучше всего выполнить в виде двух блоков: индикатора (микроамперметр РА1, резистор R9 и переключатель S1) и высокочастотной головки (все остальные элементы). Блоки соединяют экранированным многожильным проводом. Высокочастотная головка (см. рис. 3) помещена в латунную коробку со съемной верхней крышкой. На стенках коробки установлены ВЧ разъемы (X1 и Х2) и разъем для подключения индикатора.
Основное требование к конструкции высокочастотной головки - симметричное расположение элементов, относящихся к вольтметрам на диодах V1 и V2, и возможно короткие соединительные провода. Кроме того, желательно разнести друг от друга входные и выходные цепи. Один из вариантов монтажной схемы высокочастотной головки приведен на рис. 4. Детали размещены на плате из одностороннего фольгированного стеклотекстолита. Монтаж выполнен на стойках, запрессованных в стеклотекстолит. Фольга используется только в качестве общего провода.
|
|
В приборе можно использовать резисторы МЛТ-0,125 или МЛТ-0,25, СП4-1 (R2, R6), конденсаторы КМ-4 (С2 и С9), 3КПВМ-1 (С1 и С8), КМ-5 (все остальные - hi, кто знал в те годы что эти кондёры - “золотой запас”???). Диоды V1 и V2 - любые высокочастотные германиевые (Д9, Д18, Д10, Д311, ГД507 и т. п.). Наилучшие - ГД507, затем Д311. Прежде, чем запаивать диоды - предварительно проверьте их сопротивление (обычным тестером - не китайским!!!) - сопротивление открытого перехода должно быть минимальным, т. к. очень часто попадаются кремниевые диоды по цветной маркировке совпадающие с германиевыми. Ц4352 у ГД507 показывает 32-33Ома, у ДОм. От качества диодов будет зависеть чувствительность прибора и точность малых показаний КСВ. Если потребуется увеличение выходного напряжения (нет прибора на 100мкА) - можно диоды включить с удвоением напряжения - с выходов V1, V2 добавьте на корпус ещё по одному диоду - комментарий UT2FW.
Отметим, что конденсаторы С1 и С8 должны иметь воздушный диэлектрик и малую начальную емкость. Величина зазора между пластинами зависит от мощности, проходящей по фидеру. При мощности 100 Вт достаточен зазор 0,1 мм. Можно установить подстроечники КТ-3 (маленькие круглые пластмассовые) - у них между обкладками ротора и статора нанесён тонкий слой стекла - до 200-150Вт на антенны запитываемые через коаксиальный кабель они выдерживают. Когда RU6MS попытался через такое устройство пропустить “немного Ватт” от ГС-35Б - подстроечники испарились. Керамические подстроечники не подходят - у них серебро обкладок размазывается при вращении ротора и они “шьют” уже от нескольких Ватт.
Особое внимание следует обратить на изготовление трансформатора Т1. Он выполнен на ферритовом кольце типоразмера К20х10х4 из материала М20ВЧ2. Можно использовать и другие кольца диаметром 16...20 мм из материалов М30ВЧ2 или М50ВЧ2 (для КВ диапазонов можно использовать феррит большой проницаемости - , уменьшив количество витков вторичной обмотки - комментарий UT2FW). Роль первичной обмотки выполняет отрезок коаксиального кабеля, оплетка которого служит электростатическим экраном. Она заземляется только с одной стороны. Вторичная обмотка содержит 20 витков провода ПЭЛШО 0,2. Намотка на кольцо производится с таким расчетом, чтобы вся обмотка заняла примерно половину окружности кольца. Кольцо с вторичной обмоткой надевают на отрезок кабеля (полиэтиленовую оболочку с кабеля не снимают). Без заметного ухудшения чувствительности прибора зазор между кольцом и кабелем может достигать 5 мм.
Для налаживания прибора для измерения КСВ необходим эквивалент антенны с сопротивлением 75 или 50 Ом (в зависимости от волнового сопротивления передающей линии). Мощность, рассеиваемая эквивалентом антенны, должна соответствовать верхнему пределу измеряемой мощности. В диапазоне коротких волн (до 30 МГц) удовлетворительные результаты дает нагрузка, выполненная в виде “беличьего колеса” из соединенных параллельно двухваттных непроволочных резисторов (например, МЛТ-2). Такой эквивалент антенны допускает кратковременную двух-, трехкратную перегрузку.
Следующий этап - калибровка прибора. Переключатель S1 устанавливают в положение “Пад.”, а от передатчика подают мощность, которая соответствует требуемому верхнему пределу измеряемой мощности. С помощью подстроечного резистора R6 стрелку измерительного прибора РА1 устанавливают на последнее деление. Затем, постепенно уменьшая мощность, калибруют шкалу прибора во всем интервале измеряемых мощностей. Контролируют мощность вольтметром, подключенным к эквиваленту антенны. Аналогичным образом устанавливают и положение движка подстроечного резистора R2 (передатчик подключают к разъему Х2, эквивалент антенны - к разъему XI переключатель S1 устанавливают в положение “Отр.”
где Рпад - падающая мощность; Ротр - отраженная мощность.
Точность измерения КСВ этим прибором составляет примерно 10%. Помимо шкалы, по которой отсчитывают падающую и отраженную мощности, в приборе удобно иметь и нормированную шкалу КСВ. Этой шкалой удобно пользоваться в тех случаях, когда нет необходимости точно знать мощность, излучаемую передатчиком. Нормированную шкалу строят, устанавливая предварительно переменным резистором R9 при различных КСВ стрелку измерительного прибора РА1 на последнюю отметку (переключатель S1 - в положении “Пад.”). Затем переводят переключатель в положение “Отр.” и калибруют прибор по КСВ. Из-за нелинейности вольт - амперной характеристики диодов точность измерения КСВ по такой методике будет ниже (особенно при мощности, существенно меньшей, чем предельная мощность, измеряемая прибором), но все же она остается вполне приемлемой для любительской практики.
|
Схема согласующего устройства показана на рисунке 1. Переключателем SA1 выбирают режим измерения КСВ/мощность, a SA4 - прямая/отраженная волна. SA3 переключает чувствительность при измерении мощности.Транскрипт
1 Строим КВ Антенну Пособие для начинающих радиолюбителей Вступление. Антенна это радиотехническое устройство, которое преобразует энергию радиоволн в электрический сигнал и наоборот. Антенны различаются по типу, по назначению, по диапазону частот, по диаграмме направленности и т.д. В этой статье мы рассмотрим постройку самых распространенных радиолюбительских антенн.!!важно!! 1. Лучший усилитель это антенна! Запомните эту фразу как таблицу умножения!! Хорошая, настроенная антенна позволит вам слушать и проводить радиосвязи с очень слабыми и дальними станциями. Плохая же антенна сведёт на нет все ваши усилия по покупке или постройке приёмника/трансивера. 2. Постройка хороших антенн связана с работой на высоте (мачты, крыши). Поэтому, проявляйте все меры безопасности и осторожности. 3. Категорически запрещается подходить и прикасаться к антенне или кабелям снижения во время грозы!! Теперь рассмотрим сами антенны. Начнем с самых простых и до самых качественных. Антенна «Наклонный луч» Это кусок медного провода, который с одного конца закреплен за дерево, фонарный столб, крышу соседнего дома, а другой стороной подключается к приёмнику/трансиверу. Преимущества: - простота конструкции. Недостатки: - слабое усиление, сильно подвержена городским шумам, требует согласования с трансивером/приёмником. Изготовление. Тип провода любой медный. Одножильный, многожильный, можно даже компьютерную «витую пару» использовать. Толщина любая, но «чтобы не порвался» от своего веса, натяжения и ветра. В среднем, сечение кв.мм. Длина. Если только для приёмника, то любая, от 15 до 40м. Если для трансивера, то длина должна быть примерно L/2 того диапазана, на котором будете работать. К примеру, для диапазона 80м = L/2 = 40м. Но, всегда берите с запасом 5-7м.
2 Провод антенны нельзя подвязывать непосредственно. Нужно установить несколько изоляторов на конце полотна антенны. Идеальные изоляторы «орешкового типа»: Для чего нужны эти изоляторы, должно быть понятно уже из самого их названия. Они изолируют полотно антенны по электричеству от дерева, столба и других конструкций, куда вы будете крепить антенну. Если орешковые изоляторы не нашли, можно сделать самодельные из любого прочного диэлектрического материала: - пластик, текстолит, оргстекло, пвх трубки и т.д. Дерево и производные (ДСП, двп и т.д.) использовать нельзя. На концах антенны должно быть 3-4 изолятора, с расстоянием 30-50см друг от друга. Типичные схемы установки антенны типа «наклонный луч»
3 Входное сопротивление приёмника или трансивера обычно стандартно и равно 50 Ом. У антенны «Наклонный луч» сопротивление существенно выше, поэтому нельзя просто так её подключать к приёмнику или трансиверу. Подключать нужно через согласующее устройство. Вот схема: Согласовывать антенну очень просто. 1. Ставим галетный переключатель в крайнее правое положение, чтобы были включены все витки катушки. 2. Крутим конденсаторы С1 и С2, добиваясь максимально громкого приёма станций или шумов эфира. 3. Если не получилось переключаем галетный переключатель дальше и повторяем процедуру настройки. Когда антенна будет согласована, вы услышите резкое увеличение громкости станций или шумов эфира. Заключение. Такая антенна хороша для начинающих радиолюбителей, которые в основном только слушают эфир. Да, она очень шумная, принимает бытовые, городские помехи и т.д. Но, как говорится, за неимением лучшего сойдёт. Так же сразу хотим предупредить. Если у вас трансивер малой мощности, 1-5Вт, то на такую антенну вас будет очень слабо слышно, или же вас вообще не услышат. Учтите это, когда будете собирать или покупать маломощный трансивер. P.s. Высота подвеса антенны «Наклонный луч». Для такой антенны существует простое правило чем ниже, тем хуже. И наоборот. Если, к примеру, вы натянете её над забором, на высоте 3м, то сможете услышать только местных радиолюбителей и то, не факт. Поэтому, поднимайте антенну как можно выше. Идеальное решение между крышами многоэтажных, высотных домов. Реальное решение не ниже метров от уровня земли.
4 Антенна «Диполь» Введение. Сразу обращаем внимание на мелочи, но важные)), ударение в слове на букву И, диполь. Это уже более серьезная антенна, чем наклонный луч. Диполь это два провода, в центре которых подключается коаксиальный кабель снижения к трансиверу. Длина диполя равна L/2. То есть, для участка 80м диапазона, длина равна 40м. Или по 20м провода в каждом плече диполя. Для более точного расчета применяйте формулы. 1. Точная формула: Длина диполя = 468/F х, где F частота в МГц середины диапазона, для которого делаете диполь. Пример для 80м диапазона: - частота 3.65 МГц. 468/3.65 х = метров. Обратите внимание это общая длина диполя. Значит, каждое плечо будет в 2 раза меньше, то есть по метра. Погрешность при построении плеч диполя должна быть сведена к минимуму, не больше 2-3см. Самое главное, чтобы плечи были одинаковой длины. 2. В интернете так же есть онлайн «калькуляторы» для расчета диполей и других антенн: и др. Изготовление Диполя. Для изготовления антенны нам потребуется так же, как и для наклонного луча, медный провод. Сечение 2.5-6кв.мм. Можно использовать провод в изоляции, на низкочастотных диапазонах пвх-изоляция вносит несущественные потери. Размещение диполя аналогично размещению наклонного луча. Но, тут уже высота подвеса играет более заметную роль. Низкоподвешенный диполь работать не будет! Для нормальной работы высота подвеса диполя должна быть не ниже L/4. То есть, для 80м диапазона должна быть не ниже 17-20м. В случае, если у вас нет такой высоты рядом, то диполь можно сделать на мачте, чтобы он принял форму перевёрнутой буквы V. Вот рисунки, как правильно вешать диполь:
5 Последний вариант установки диполя называется «Inverted-V», то есть форма перевернутой буквы V. Центр диполя должен быть не ниже L/4, то есть для 80м диапазона 20м. Но, в реальных условиях, допускается подвешивать центр диполя и на небольшие мачты, деревья, высотой 11-17м. Диполь на такой высоте работать будет, правда, заметно хуже. Подключается диполь коаксиальным кабелем, с волновым сопротивлением 50 Ом. Это или отечественный кабель серии РК-50, или импортный серии RG и аналогичные. Длина кабеля особой роли не играет, но, чем он будет длиннее, тем больше в нём будет затухание сигнала. Так же и с толщиной кабеля, чем тоньше тем больше затуханий сигнала. Нормальная толщина кабеля для диполя (измеряется по внешнему диаметру) 7-10мм.
6 Варианты подключения кабеля к диполю. Вот на этом моменте просим вас быть очень внимательными, поскольку сейчас вы узнаете многолетний опыт «бывалых» ;). Современный мир это мир бытовых радиопомех - мощных, жирных, свистящих, стрекочущих, рычащих, пульсирующих и прочих, нехороших. Причина помех наша современная жизнь: - телевизоры, компьютеры, светодиодные и энергосберегающие лампы, микроволновки, кондиционеры, Wi-Fi роутеры, компьютерные сети, стиральные машины и т.д. и т.п. Весь этот набор «жизни» создаёт адский шум в радиоэфире, который делает приём любительских радиостанций порой вообще невозможным Поэтому, подключать диполь как раньше, в советское время уже нельзя. Теперь подробнее. 1. Стандартное подключение кабеля к диполю. Плечи диполя прикручиваются на любую прочную, диэлектрическую пластину. Центральная жила кабеля подпаивается к одному плечу, оплетка кабеля ко второму плечу. Прикручивать кабель нельзя, только паять. Такое подключение было стандартным, в советские времена, когда не было бытовых помех в эфире. Сейчас такое подключение можно использовать только в одном случае: - вы живёте на даче или в лесу, у вас очень высокая чувствительность приёмника и высокая мощность передатчика (100Вт и выше). Но, такое бывает редко, поэтому переходим к современным вариантам подключения.
7 2. Вариант подключения для города, при использовании мощного передатчика трансивера. Само подключение кабеля к диполю такое же, но, перед припаиванием надеваем на кабель ферритовых колечек, чем больше, тем лучше. Главное, чтобы эти колечки были как можно ближе к месту подпайки кабеля, почти вплотную. Вот, по такому принципу: Кольца желательно использовать с магнитной проницаемостью 1000НМ. Но, подойдут любые, которые найдёте, и которые плотно будут сидеть на вашем кабеле. Можно использовать кольца из телевизоров и мониторов: После установки колец на кабель, наденьте на них термоусадочную трубку и феном обожмите, чтобы они плотно сидели. Если нет таких технологий, то по-нашенски, обмотайте плотно изолентой;). Такой способ немного снизит уровень шума по приёму. К примеру, если у вас шум был на уровне 8 баллов, то станет 7. Не много конечно, но лучше, чем ничего. Суть такого метода ферритовые кольца снижают приём помех самим кабелем.
8 3. Вариант подключения для города, а так же для маломощных передатчиков. Самый лучший вариант. Есть два способа подключения. 1. Берём ферритовое кольцо необходимого диаметра, с проницаемостью 1000НМ, обматываем его изолентой(чтобы кабель не повредить), и продеваем сквозь него 6-8 витков кабеля. После чего припаиваем кабель к диполю обычным способом. У нас получился трансформатор. Его нужно так же подключать как можно ближе к точкам припаивания диполя. 2. Если нет большого ферритового кольца, чтобы просунуть сквозь него толстый, жесткий коаксиальный кабель, тогда придётся попаять. Берем кольцо поменьше, и наматываем на него 7-9 витков провода, диаметром 2-4мм. Мотать нужно сразу двумя проводами, а кольцо так же обернуть изолентой, чтобы не повредить провод. Как подключать показано на рисунке: То есть плечи диполя подпаиваем к двум верхним проводам трансформатора, а центральную жилу и оплётку кабеля к двум нижним.
9 Такое подключение кабеля к диполю убивает сразу двух зайцев: 1. снижает уровень шумов, которые принимает сам кабель. 2. согласовывает симметричный диполь, с нессиметричным кабелем. А это, в свою очередь увеличивает шанс на то, что вас, со слабым передатчиком (1-5Вт) услышат. Заключение. Антенна Диполь хорошая антенна, уже имеет небольшую диаграмму направленности и лучше принимает и усиливает, нежели антенна Наклонный луч. Диполь, особенно с 3-м вариантом подключения идеальное решение, если вы уходите в леса и походы, для работы в эфире оттуда. И при этом у вас маломощный трансивер с выходной мощностью 1-5Вт. Так же диполь идеальное решение для города и для начинающих радиолюбителей, т.к. его просто натянуть между крышами, не содержит каких-либо дорогих деталей и не требует настройки, если вы изначально правильно рассчитали его длину. Антенна «Дельта» или треугольник Введение. Треугольник это самая лучшая антенна низкочастотных КВ диапазонов, которую только можно построить в городских условиях. Эта антенна представляет собой треугольную рамку из медного провода, растянутую между крышами 3-х домов, в разрыв любого угла подключается кабель снижения.
10 Антенна представляет собой замкнутый контур, поэтому бытовые помехи синфазно гасятся в ней. Уровень шума у Дельты в разы ниже, чем у Диполя. Так же, Дельта имеет большее усиление, чем диполь. Для работы на дальние станции (свыше 2000км), один из углов антенны надо поднять, или наоборот, опустить. То есть, чтобы плоскость треугольника была под углом к горизонту. Наглядные примеры(примерно): Наклонный луч уровень шума 9 баллов. Диполь с простым подключением уровень шума 8 баллов. Диполь с трансформаторным подключением уровень шума 6.5 балла. Треугольник уровень шума 3-4 балла. Вот видео, сравнивающие диполь с треугольником(дельтой) Посмотрели?) Сравнили?) Если вам непонятно, что такое уровень шума по приёму, то можете это проверить вот прямо сейчас. Послушайте онлайн приёмники и сравните на них уровень шума. Он показывается вот тут: Это шкала S-метра, которая показывает уровень принимаемого сигнала. Когда сигнала нет, он показывает уровень шума. Помните, как радиолюбители говорят «слышу вас 5:9»? 5 это качество сигнала, а 9 это уровень громкости по S-метру. Теперь, послушайте приёмники и сравните уровни шума: Как видите, на одном приёмнике уровень шума S5, на втором S8. Разница очень ощутима на слух. А вся причина в антеннах. Понимаете теперь, как важно делать хорошую и качественную антенну?
11 Изготовление треугольника. Треугольник изготавливается как же из медного провода. Растягивается между крышами соседних домов. Если треугольник будет строго горизонтально к земле, то он будет излучать вверх. При таком расположении будут возможны только ближние связи до 2000 км. Чтобы возможны были дальние связи, необходимо плоскость треугольника повернуть под углом к горизонту. Длина провода дельты рассчитывается по формуле: L (м)= 304.8/F (MГц) Или можно на сайте, по онлайн калькулятору: Для 80м диапазона длина треугольника должна быть 83.42м, или 27.8м каждая сторона. Высота подвеса не ниже 15м. Идеально 25-35м. Подключение кабеля к треугольнику. Просто так подключать 50-омный кабель к треугольнику нельзя, потому, что волновое сопротивление треугольника Ом. Его нужно согласовать с кабелем. Для этих целей создаются согласующие трансформаторы. Их еще называют балуны. Нам нужен балун 1:4. Качественно и правильно изготовить балун можно только с помощью приборов, которые измеряют параметры антенны. Поэтому, мы не будем приводить описание его изготовления. Для начинающих радиолюбителей, единственный вариант это или купить балун, или пойти к более опытным радиолюбителям соседям, например в местный радиокружок и попросить их помощи. Для образца, какой нужен балун: Заключение. В заключении еще раз обращаем ваше внимание на то, что Антенна это самый важный элемент у радиолюбителя. Самый самый!! Построив хорошую антенну, вас будут громко слышать, даже если у вас самодельный трансивер на 1-5Вт выходной мощности. И обратно: - вы можете купить за 2 тыщи американских рублей японский трансивер, а антенну сделали плохую, в итоге вас никто не услышит). Поэтому, 1000 раз отмерьте, и один раз сделайте хорошую антенну. Не торопитесь, не спешите, всё просчитывайте, продумывайте и измеряйте. Дадим, совет: если не знаете, какое расстояние между вашими домами загляните в Яндекс-карты, там есть функция линейки + карты были в 2015 году обновлены. Можно по ним антенну рассчитывать.
12 Важные моменты, куда и как нельзя ставить антенны. Некоторые ставят КВ антенны НЧ диапазонов на мачты, прямо на крышах жилых домов. Этого делать категорически нельзя и вот почему: 1. Размеры антенн всегда рассчитываются с учетом высоты до земли. Если поставить её на крыше, то высота будет считаться не от земли, а от крыши. Поэтому, если у вас 18 этажный дом, а антенну вы поставили на крыше, считайте, что вы поставили её на высоте 2-3м от земли. Работать она у вас не будет. 2. Жилой дом это адский рой бытовых помех. Установленная на крыше антенна будет все их ловить, и даже ферритовые кольца и трансформация не помогут!! Поэтому если делаете проволочные антенны на низкочастотные КВ диапазоны (80м, 40м), то: - располагайте их максимально дальше от стен домов. - вешайте антенны между крышами, а не над крышами. - поднимайте их как можно выше. - всегда используйте ферритовые кольца или согласующие балуны и трансформаторы. На этом всё, удачи вам в постройке хорошей и малошумящей антенны! 73!
1 / 5 Изготовление катушек для IB металлодетекторов Изготовление катушек для IB металлодетекторов представляет определенную сложность для тех, кто делает это в первый раз. Как правило, приобретаются катушки
Виды антенн Телевизионные антенны условно делятся по месту установки, типу усиления сигнала, диапазону принимаемых частот. При выборе приемной антенны необходимо учитывать: насколько она удалена от телебашни,
Шестидиапазонная антенна InvertedVee. А.Ф. Белоусов, Д.А. Белоусов UR4LRG г. Харьков, 2018 Антенна Inverted Vee достаточно давно придумана радиолюбителями и часто используется как простая ненаправленная
Устройство для подбора положения точки питания антенны Поиск точки оптимального соответствия входного сопротивления антенны и волнового сопротивления фидера может представлять значительные трудности. Применение
Влияние растяжек мачты на работоспособность антенн А. Дубинин RZ3GE А. Калашников RW3AMC В. Силяев Многие радиолюбители, которые серьезно подходят к строительству своей радиостанции, при установке антенн
Трехэлементная антенна серии «Робинзон» модель RR-33 Техническое описание и руководство по сборке Антенна RR-33 является оригинальной конструкцией фирмы R-QUAD и представляет собой трехэлементную направленную
Как самому установить CDMA 3G антенну? В этой статье мы поможем Вам самостоятельно установить CDMA 3G антенну в домашних условиях. В пределах зоны обслуживания почти каждой базовой станции независимо от
Радиолюбитель в городе - Isotron Антенна Isotron Еще одна антенна компактных размеров, не требующая устройства согласования. (Щелкнув по изображению справа, вы попадете на сайт ISOTRON (http://www.isotronantennas.com/).
Антенна UA6AGW v.30-15.52.62 Конструкция этой антенны несет в себе признаки двух направлений развития проекта «антенны UA6AGW». Присущую версиям «5хх» многодиапазонность, которая обеспечивается изменением
Г.Гончар (ЕW3LB) "КВ и УКВ" 7-96 Кое что о РА На большинстве любительских радиостанций применяется структурная схема: маломощный трансивер плюс РА. РА бывают разные: ГУ-50х2(х3), Г-811х4, ГУ-80х2Б, ГУ-43Бх2
ТЕХНИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ Антенна радиолюбительская коротковолновая «BAZOOKA» 3 квт (5 квт) 160 м 80 м 40 м 20 м Антенна «BAZOOKA» 1 Рис.1 1. Комплектность поставки антенны Наименование Вибратор антенны в сборе
Радиоканал Вопрос-Ответ Три вопроса 1. Дальность «в поле» и «в здании» 2. Рекомендации по установке 3. Увеличение дальности Дальность «в поле» Мощность передатчика Дальность = Чувствительность приемника
1 Активный разветвитель (Active Power Splitter). Владимир Журбенко, US4EQ г. Никополь, [email protected] Для подключения более одного приёмника к одной антенне применяются специальные устройства разветвители
Малогабаритные коротковолновые магнитные антенны. История и перспективы. Магнитная рамка - это один из типов малогабаритных рамочных антенн. Первое упоминание о приемных рамочных антеннах в СССР относится
КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ Предисловие 11 ЧАСТЬ I. Теория и практика построения любительских антенн 13 Штыревые антенны 15 Петлевые рамочные антенны 65 Магнитные рамочные антенны 123 Антенна Бевереджа 149 Ромбические
4. Длинные линии 4.1. Распространение сигнала по длинной линии При передаче импульсных сигналов по двухпроводной линии часто приходится учитывать конечную скорость распространения сигнала вдоль линии.
ТЕХНИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ Антенна радиолюбительская коротковолновая Дельта 80 м 500 Вт (1000 Вт) Антенна Дельта 80 м 1 Рис.1 1. Комплектность поставки антенны Наименование Полотно антенны (вибратор) Изоляторы
Передающая коротковолновая антенна для Индивидуального радиовещания. Сергей Комаров Конструкция этой антенны позволяет ее настроить на любой радиовещательный диапазон в полосе частот от 3,95 до 12,1 МГц
Взаимное влияние катушек в фильтрах АС Я давно удивлялся тому, что катушки для фильтров колонок делают короткими и большого диаметра. Это технологично, но короткие катушки большого диаметра гораздо чувствительнее
ТЕХНИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ Антенна радиолюбительская коротковолновая WINDOM OCF 80/40/20/17/15/12/1О м OCF 40/20/17/15/12/1О м OCF/2 40/20/15/1О м 500 Вт (1000 Вт) 1. Комплектность поставки антенны Наименование
1 od 5 Мощный бестрансформаторный блок питания Заманчивая идея избавиться от крупногабаритного и очень тяжелого силового трансформатора в блоке питания усилителя мощности передатчика, давно озадачивает
Простая переносная КВ антенна Phil Salas, AD5X (QST December 2000, pp. 62 63) Устали от переноски громоздкого антенного тюнера, с которым приходится таскаться во время вылазок на природу с QRP аппаратурой?
Портативные тактические КВ антенны для трансивера серии Codan 2110 Портативные тактические КВ антенны для трансивера серии Codan 2110 Компания Codan предлагает широкий спектр КВ антенн, обеспечивающих
Широкополосные трансформаторы 50-омные блоки имеют внутри себя цепи с сопротивлением, часто значительно отличающимся от 50 Ом и лежащим в пределах 1-500 Ом. К тому же необходимо, чтобы вход/выход 50-омного
Первый тур, 8B Условие Страница 1 из 1 8 класс Сопротивление фольги В этой задаче оценка погрешностей не требуется! Приборы и оборудование: батарейка, линейка 50 см, микрометр, 2 мультиметра, ножницы,
ТЕХНИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ Антенна радиолюбительская коротковолновая Long Wire 42 м (длинный провод) 80...10 м 1. Комплектность поставки антенны Наименование Плечо вибратора (42 м) Изолятор вибратора (верхний)
ТЕХНИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ Антенна радиолюбительская коротковолновая Вертикальная Дельта (RZ9CJ) 40 м 30 м 20 м 17 м 15 м 12 м 10 м Вертикальная Дельта RZ9CJ 1 Рис.1 1. Комплектность поставки антенны Наименование
ТЕХНОЛОГИИ ФИЗИЧЕСКОГО УРОВНЯ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ Занятие 3 Физическая передающая среда 1. Физическая передающая среда ЛВС 2. Типы сетевых кабелей a. Коаксиальный кабель. b. Витая пара. c. Оптоволокно. 3.
ТЕХНИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ Антенна радиолюбительская коротковолновая 160 м 80 м 40 м 20 м 15 м 10 м 1 Рис.1 1. Комплектность поставки антенны Наименование Плечи вибратора Изолятор вибратора центральный (универсальный)
MFJ-941E Versa Tuner II РУКОВОДСТВО ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ Перевод RA2FKD 2011 год [email protected] MFJ VERSA TUNER II ОБЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ: MFJ-941E создан, чтобы подключать практически любой передатчик к любой антенне,
МОЛОДЕЖНАЯ КОЛЛЕКТИВНАЯ РАДИОСТАНЦИЯ RM3W www.radio-zona.ru Тел. +7-910-740-87-87 E-mail: [email protected] ТЕХНИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ Антенна радиолюбительская коротковолновая Carolina WINDOM 160 10 WINDOM
ВЫСОКОЭФФЕКТИВНЫЕ УКВ АНТЕННЫ К. ФЕХТЕЛ (UB5WN), г. Киев Интенсивное освоение радиолюбителями УКВ диапазонов за последние два десятилетия привело к появлению множества разнообразных по своим конструкциям
Коротковолновый усилитель мощности с комбинированной ВКС Николай Гусев, UA1ANP г. С.-Петербург E-mail: [email protected] Усилитель собран на популярной среди радиолюбителей лампе ГК-71 и рассчитан для работы
На схеме нелинейной цепи сопротивления линейных резисторов указаны в Омах; ток J = 0,4 А; характеристика нелинейного элемента задана таблично. Найти напряжение и ток нелинейного элемента. I, А 0 1,8 4
МАЛОШУМЯЩИЙ УСИЛИТЕЛЬ МШУ 300-Р-50 ТЕХНИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ ИНСТРУКЦИЯ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ 1 CОДЕРЖАНИЕ 1. Назначение.. 2. Технические данные.. 3. Состав.. 4. Порядок установки, подготовка к работе, работа МШУ..
1 предупреждение!!! Представленная в этом описании информация это наше видение процессов необходимых для создания установки, пути решения и объяснения могут не совпадать с вашими! Так же решение повторить
Две эпохи, два радиоконструктора: «Мальчиш» (СССР, 1976 год) и EK-002P (Мастер Кит, 2014) Если читающий эти строки мужчина в самом расцвете сил, то есть в возрасте от 30 до 100 лет, то эти фотографии советского
РУС Антенна эфирная DIGINOVA BOSS Мод. 144111 ТЕХНИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ ИНСТРУКЦИЯ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ www.televes.com Антенна эфирная DIGINOVA BOSS модель 144111 2 3 Назначение Антенна DIGINOVA BOSS модель 144111
ТЕХНИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ Антенна радиолюбительская коротковолновая Long Wire (длинный провод) 84 м 160 10 м 42 м 80 10 м Антенна Long Wire 1 Рис.1 1. Комплектность поставки антенны Наименование Плечо вибратора
Усилитель сигнала GSM AnyTone AT-600, AT-700, AT-800 Стандартный комплект и дополнительные принадлежности Стандартный комплект: 1.Блок усилителя....1 шт. 2.Блок питания....1 шт. 3.Внешняя антенна с кабелем
МОЛОДЕЖНАЯ КОЛЛЕКТИВНАЯ РАДИОСТАНЦИЯ RM3W www.radio-zona.ru Тел. +7-910-740-87-87 E-mail: [email protected] ТЕХНИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ Антенна радиолюбительская коротковолновая G5RV 40 10 м www.radio-zona.ru
Согласование последовательной линией с дополнительной реактивностью (S - согласование). Теория Согласование последовательным реактивным элементом (проще говоря, конденсатором или катушкой) в антеннах очень
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 14 Антенны Цель работы: изучение принципа работы приемо-передающей антенны, построение диаграммы направленности. Параметры антенн. Антенны служат для преобразования энергии токов высокой
Типы линий связи локальных сетей. Стандарты кабелей Средой передачи информации называются те линии связи (или каналы связи), по которым производится обмен информацией между компьютерами. В подавляющем
Антенна GSM своими руками В последнее время в России значительно увеличилась зона покрытия сетями стандарта GSM 900.Тем не менее ситуация далека от идеальной. Если в европейских странах проблема неуверенного
Трансивер радио 76м3 схема >>> Трансивер радио 76м3 схема Трансивер радио 76м3 схема Он собран по схеме, в которой тракт усилителя промежуточной частоты полностью используется как при приеме, так и при
В последнее время в России значительно увеличилась зона покрытия сетями стандарта GSM 900.Тем не менее ситуация далека от идеальной. Если в европейских странах проблема неуверенного приема практически
Усилитель сигнала GSM AnyTone AT-600, AT-700, AT-800 1.Назначение Усилитель приема GSM AnyTone предназначен для улучшения качества связи в системе мобильной сотовой связи стандарта GSM-900, при ослаблении
ИЗМЕРЕНИЕ РАДИОПОМЕХ ОТ ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ ИМПУЛЬСНЫХ УСТРОЙСТВ Помехи, создаваемые источниками (напряжения, токи, электрические и магнитные поля), могут возникать как в виде периодически повторяющихся, так
АНТЕННА ТЕЛЕВИЗИОННАЯ КОМНАТНАЯ DA1202А РУКОВОДСТВО ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ Содержание Меры безопасности... 3 Общие сведения... 4 Основные характеристики... 4 Комплектация... 4 Устройство антенны... 5 Порядок
2-х диапазонный приемник прямого преобразования. Приемники прямого преобразования уже много лет остаются одними из самых популярных у радиолюбителей. Причина ясна. В первую очередь относительная простота.
МОЛОДЕЖНАЯ КОЛЛЕКТИВНАЯ РАДИОСТАНЦИЯ RM3W www.radio-zona.ru Тел. +7-910-740-87-87 E-mail: [email protected] ТЕХНИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ Антенна радиолюбительская коротковолновая Long Wire (длинный провод) 80
1. Введение Известно, что средняя выходная мощность SSB передатчика определяется так называемым пик фактором голоса оператора. Под пик фактором понимается безразмерная величина, которая получается из отношения
Направленная антенна UA6AGW v. 7.02 Способность направленных антенн излучать и принимать в определенном направлении является несомненным преимуществом, по отношению к ненаправленным антеннам. Но, в некоторых
Задачи для подготовки к экзамену по физике для студентов факультета ВМК Казанского госуниверситета Лектор Мухамедшин И.Р. весенний семестр 2009/2010 уч.г. Данный документ можно скачать по адресу: http://www.ksu.ru/f6/index.php?id=12&idm=0&num=2
МОЛОДЕЖНАЯ КОЛЛЕКТИВНАЯ РАДИОСТАНЦИЯ RM3W www.radio-zona.ru Тел. +7-910-740-87-87 E-mail: [email protected] ТЕХНИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ Антенна радиолюбительская коротковолновая Дельта 20, 12, 10 м 500 Вт (1000
УСИЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ ДЛЯ МИНИТРАНСИВЕРА (2 Х 6П15П) Минитрансивер прижился в радиолюбительской среде. Небольшой по размерам и весу, с сознательно ограниченными возможностями, он греет душу в походах, на
Мобильные антенны КВ диапазона. Часть 1 Для подвижной связи с небольшими мобильными объектами (автомобилями, катерами) на дальние расстояния (свыше 50 км) используется связь в диапазоне КВ (1,8 30 МГц).
Инструкция для антенны HiTE PRO HYBRID модификации SMA, BOX, USB, ETHERNET Назначение Антенны серии HiTE PRO HYBRID предназначены для усиления сигнала беспроводного Интернета. Они имеют поддержку двух
Сборник задач для специальности АТ 251 1 Электрические цепи постоянного тока Задания средней сложности 1. Определить, какими должны быть полярность и расстояние между двумя зарядами 1,6 10 -б Кл и 8 10
LBS Antennas 0 330-3 -6 30-9 -12 300-15 -18 60 270 90 240 Переключаемая, направленная, приемная антенна К-98.04 120 210 150 180 ТЕХНИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ И РУКОВОДСТВО ПО СБОРКЕ Ver. А www.ra6lbs.ru г. Волгодонск
ТЕХНИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ Антенна радиолюбительская коротковолновая ZS6BKW 80...10 м Рис.1 1. Комплектность поставки антенны Наименование Плечи вибратора (антенный канатик) Изолятор вибратора (верхний) Фидер
Содержание Инструкции по технике безопасности и основному применению Технические характеристики Передняя панель управления Задняя панель управления Системные соединения Спецификация Принципиальная схема
Антенна А3 с приближенно круговой диаграммой направленности и горизонтальной поляризацией излучения. Антенна А3 предназначена для использования в качестве радиоприемной на центральных постах охраны с радиоприемниками
Как настроить антенный усилитель swa-9000 >>> Как настроить антенный усилитель swa-9000 Как настроить антенный усилитель swa-9000 Расстояние до телецентра- 100 км. Контактная площадка, к которой подключается
СИНФАЗНЫЕ АНТЕННЫЕ РЕШЕТКИ Песков С.Н., директор МВКПК, к.т.н. Апрель 009г. Наша группа компаний «Полюс-С» осуществляет расчеты антенных комплексов для сложных условий приема аналоговых и цифровых (DVB-T)
Современная приемо-передающая транзисторная техника, как правило, имеет широкополосные тракты, входные и выходные сопротивления которых составляют 50 или 75 Ом. Поэтому для реализации заявленных параметров такой аппаратуры требуется обеспечить активную нагрузку сопротивлением 50 или 75 Ом как для приемной, так и для передающей частей. Акцентирую внимание на том, что для приемного тракта также требуется согласованная нагрузка!
Конечно, в приемнике это никак ни на ощупь, ни на цвет или вкус без приборов не заметить. По-видимому, из-за этого некоторые коротковолновики "с пеной у рта" отстаивают преимущества старых РПУ типа Р-250, "Крот" и им подобных перед современной техникой. Старая техника чаще всего комплектуется подстраиваемой (или перестраиваемой) входной цепью, с помощью которой можно согласовать РПУ с проволокой-антенной с "КСВ=1 почти на всех диапазонах".
Если радиолюбитель действительно хочет проверить качество согласования цепи "вход трансивера - антенна", ему достаточно собрать примитивнейшее согласующее устройство (СУ), например, П-контур, состоящий из двух КПЕ с максимальной емкостью не менее 1000 пФ (если предполагается проверка и на НЧ-диапазонах) и катушки с изменяемой индуктивностью. Включив это СУ между трансивером и антенной, изменением емкости КПЕ и индуктивности катушки добиваются наилучшего приема. Если при этом номиналы всех элементов СУ будут стремиться к нулю (к минимальным значениям) - можете смело выбросить СУ и со спокойной совестью работать в эфире и дальше, по крайней мере, слушать диапазоны.
Для тракта передатчика отсутствие оптимальной нагрузки может окончиться более печально. Рано или поздно ВЧ-мощность, отраженная от рассогласованной нагрузки, находит слабое место в тракте трансивера и "выжигает" его, точнее, такой перегрузки не выдерживает какой-нибудь из элементов. Конечно, можно и ШПУ изготовить абсолютно надежным (например, с транзисторов снимать не более 20% мощности), но тогда по стоимости он будет, сопоставим с узлами дорогой импортной техники.
Например, 100-ваттный ШПУ, производимый в США в виде набора для трансивера К2, стоит 359 USD, а тюнер для него - 239 USD. И зарубежные радиолюбители идут на такие затраты, дабы получить "всего-то какое-то согласование", о котором, как показывает опыт автора этой статьи, не задумываются многие наши пользователи транзисторной техники... Мысли о согласовании трансивера с нагрузкой в головах таких горе радиолюбителей начинают возникать только после случившейся аварии в аппаратуре.
Ничего не поделаешь - таковы сегодняшние реалии. Экзамены при получении лицензий и повышении категории любительской радиостанции зачастую проводятся формально. В лучшем случае у претендента на лицензию проверяется знание телеграфной азбуки. Хотя в современных условиях, на мой взгляд, целесообразно больший акцент делать на проверку технической грамотности - поменьше было бы "групповух для работы на даль" и "рассусоливаний" по поводу преимуществ UW3DI перед "всякими Айкомами и Кенвудами".
Автора статьи радует тот факт, что все реже и реже на диапазонах слышны разговоры о проблемах при работе в эфире с транзисторными усилителями мощности (например, появления TVI или низкой надежности выходных транзисторов). Компетентно заявляю, что если транзисторный усилитель правильно спроектирован и грамотно изготовлен, а при эксплуатации постоянно не превышаются максимальные режимы работы радиоэлементов, то он практически "вечен", теоретически, в нем ничего сломаться не может.
Обращаю внимание на то, что если постоянно не превышаются максимально допустимые параметры транзисторов, они никогда не выходят из строя. Кратковременную перегрузку, особенно транзисторы, предназначенные для линейного усиления в КВ-диапазоне, выдерживают достаточно легко. Изготовители мощных ВЧ-транзисторов проверяют надежность произведенного продукта таким способом - берется резонансный ВЧ-усилитель, и после того как на выходе устанавливаются оптимальный режим и номинальная мощность, вместо нагрузки подключают испытательное устройство. Элементы настройки позволяют менять активную и реактивную составляющие нагрузки.
Если в оптимальном режиме нагрузка связана с испытуемым транзистором через линию с волновым сопротивлением 75 Ом, то обычно в рассматриваемом устройстве отрезок линии замыкается резистором сопротивлением 2,5 или 2250 Ом. При этом КСВ будет равен 30:1. Такое значение КСВ не позволяет получить условия от полного обрыва до полного короткого замыкания нагрузки, но реально обеспечиваемый диапазон изменений достаточно близок к этим условиям.
Завод-изготовитель гарантирует исправность транзисторов, предназначенных для линейного усиления КВ-сигнала, при рассогласовании нагрузки 30:1 в течение не менее 1 с при номинальной мощности. Этого времени вполне достаточно для срабатывания защит от перегрузки. Работа усилителя мощности при таких значениях КСВ не имеет смысла, т.к. эффективность практически "нулевая", т.е. речь, конечно, идет об аварийных ситуациях.
Для решения проблемы согласования приемо-передающей аппаратуры с антенно-фидерными устройствами существует довольно дешевый и простой способ - применение дополнительного внешнего согласующего устройства. Хотелось бы акцентировать внимание счастливых пользователей "буржуинской" техники, не имеющей антенных тюнеров (да и самодеятельных конструкторов тоже), на этом очень важном вопросе.
Вся промышленная приемо-передающая аппаратура (и ламповая в том числе) комплектуется не только фильтрующими, но и, дополнительно, согласующими блоками. Возьмите, к примеру, ламповые радиостанции Р-140, Р-118, Р-130 - у них согласующие устройства занимают не менее четверти объема станции. А транзисторная широкополосная передающая техника вся, без исключения, комплектуется такими согласователями.
Изготовители идут даже на увеличение себестоимости этой техники - комплектуют автоматическими СУ (тюнерами). Но эта автоматика предназначена для того, чтобы обезопасить радиоаппаратуру от бестолкового пользователя, который смутно себе представляет, что и зачем он должен крутить в СУ. Предполагается, что радиолюбитель с позывным обязан иметь минимальное представление о процессах, происходящих в антенно-фидерном устройстве его радиостанции.
В зависимости от того, какие антенны применяются на любительской радиостанции, можно использовать то или иное согласующее устройство. Заявление некоторых коротковолновиков о том, что они применяют антенну, КСВ которой почти единица на всех диапазонах, поэтому СУ не требуется, показывает отсутствие минимальных знаний по этой теме. "Физику" здесь еще никому не удалось обмануть - никакая качественная резонансная антенна не будет иметь одинаковое сопротивление ни внутри всего диапазона, ни тем более на разных диапазонах.
Что и происходит чаще всего - устанавливается или "инвертед-V" на 80 и 40 м, или рамка с периметром 80 м, а в худшем случае бельевая веревка используется в качестве "антенны". Особенно "талантливые" изобретают универсальные штыри и "морковки", которые, по безапелляционным заверениям авторов, "работают на всех диапазонах практически без настройки!"
Настраивается такое сооружение в лучшем случае на одном-двух диапазонах, и все - вперед, "зовем - отвечают, что еще больше нужно?" Печально, что для увеличения "эффективности работы" таких антенн все поиски приводят к "радиоудлинителям" типа выходного блока от Р-140 или Р-118. Достаточно послушать любителей "работать в группе на даль" ночью на 160 и 80-метровых диапазонах, а в последнее время такое можно уже встретить на 40 и 20 м.
Если антенна имеет КСВ = 1 на всех диапазонах (или хотя бы на нескольких) - это не антенна, а активное сопротивление, или тот прибор, которым измеряется КСВ, "показывает" окружающую температуру (которая в комнате обычно постоянна).
Не знаю - удалось или нет мне убедить читателя в том, что применять СУ требуется обязательно, но, тем не менее, перейду к описанию конкретных схем таких устройств. Их выбор зависит от применяемых на радиостанции антенн. Если входные сопротивления излучающих систем не опускаются ниже 50 Ом, можно обойтись примитивным согласующим устройством Г-образного типа - рис.1, т.к. оно работает только в сторону повышения сопротивления. Для того чтобы это же устройство "понижало" сопротивление, его необходимо включить наоборот, т.е. поменять местами вход и выход.
Автоматические антенные тюнеры почти всех импортных трансиверов выполнены по схеме, показанной на рис.2. Антенные тюнеры в виде отдельных устройств фирмы изготавливают чаще по другой схеме (рис.3). Описание этой схемы можно найти, например, в . Во всех фирменных СУ, изготовленных по этой схеме, имеется дополнительная бескаркасная катушка L2, намотанная проводом диаметром 1,2...1,5 мм на оправке диаметром 25 мм. Число витков - 3, длина намотки - 38 мм.
С помощью двух последних схем можно обеспечить КСВ = 1 практически на любой кусок провода. Однако не забывайте - КСВ = 1 говорит о том, что передатчик имеет оптимальную нагрузку, но это ни в коей мере не означает высокую эффективность работы антенны. С помощью СУ, схема которого приведена на рис.2, можно согласовать щуп от тестера в качестве антенны с КСВ = 1, но, кроме ближайших соседей, эффективность работы такой "антенны" никто не оценит. В качестве СУ можно использовать и обычный П-контур - рис.4. Достоинство такого решения - не требуется изолировать КПЕ от общего провода, недостаток - при большой выходной мощности трудно найти переменные конденсаторы с требуемым зазором.
При применении на станции более или менее настроенных антенн и в том случае, когда не предполагается работа на 160 м индуктивность катушки СУ может не превышать 10...20 мкГн. Очень важно, чтобы имелась возможность получения малых индуктивностей до 1 ...3 мкГн.
Шаровые вариометры для этих целей обычно не подходят, т.к. индуктивность перестраивается в меньших пределах, чем у катушек с "бегунком". В фирменных антенных тюнерах применяются катушки с "бегунком", у которых первые витки намотаны с увеличенным шагом - это сделано для получения малых индуктивностей с максимальной добротностью и минимальной межвитковой связью.
Достаточно качественное согласование можно получить, применяя в СУ "вариометр бедного радиолюбителя". Это две последовательно включенные катушки с переключением отводов (рис.5). Катушки - бескаркасные, и содержат по 35 витков провода диаметром 0,9...1,2 мм (в зависимости от предполагаемой мощности), намотанного на оправке 020 мм.
После намотки катушки сворачивают в кольцо и отводами припаивают на выводы обычных керамических переключателей на 11 положений. Отводы у одной катушки следует сделать от четных витков, у другой - от нечетных, например - от 1,3,5,7,9,11, 15,19, 23, 27-го витков и от 2,4, 6, 8,10, 14,18,22,28,30-го витков. Включив две такие катушки последовательно, можно переключателями подобрать требуемое количество витков тем более, что для СУ не особенно важна точность подбора индуктивности. С главной задачей - получением малых индуктивностей - "вариометр бедного радиолюбителя" справляется успешно.
Чтобы этот самодельный тюнер по своим возможностям квазиплавной настройки приближался к "буржуинским" антенным тюнерам, например, АТ-130 от ICOM или АТ-50 от Kenwood, придется вместо одного галетного переключателя ввести закорачивание отводов катушки "релюшками", каждая из которых будет включаться отдельным тумблером. Семи "релюшек", коммутирующих семь отводов, будет достаточно, чтобы смоделировать "ручной АТ-50".
Пример релейной коммутации катушек приведен в . Зазоры между пластинами в КПЕ должны выдерживать предполагаемое напряжение. Если применяются низкоомные нагрузки, при выходной мощности до 200...300 Вт можно обойтись КПЕ от старых типов РПУ. Если высокоомные - придется подобрать КПЕ с требуемыми зазорами (от промышленных радиостанций).
Подход при выборе КПЕ очень прост - 1 мм зазора между пластинами выдерживает напряжение 1000 В. Предполагаемое напряжение можно найти по формуле U = Ц P/R , где:
Р - мощность, R - сопротивление нагрузки. На радиостанции обязательно должен быть установлен переключатель, при помощи которого трансивер отключается от антенны в случае грозы (или в выключенном состоянии), т.к. более 50% случаев выхода из строя транзисторов связаны с наводкой статического электричества. Переключатель можно смонтировать или в антенном коммутаторе, или в СУ.
П-образное согласующее устройство
Итогом различных опытов и экспериментов по рассмотренной выше теме стала реализация П-образного "согласователя" - рис.6. Конечно, трудно избавиться от "комплекса схемы буржуинских тюнеров" рис.2 - эта схема имеет важное преимущество, заключающееся в том, что антенна (по крайней мере, центральная жила кабеля) гальванически развязана от входа трансивера через зазоры между пластинами КПЕ. Но безрезультатные поиски подходящих КПЕ для этой схемы вынудили отказаться от нее. Кстати, схему П-контура используют и некоторые фирмы, выпускающие автоматические тюнеры, например, американская КАТ1 Elekraft или голландская Z-11 Zelfboum.
Помимо согласования, П-контур выполняет еще и роль фильтра низких частот, что очень полезно при работе на перегруженных радиолюбительских диапазонах - вряд ли кто-то откажется от дополнительной фильтрации гармоник. Главный недостаток схемы П-образного согласующего устройства - необходимость применения КПЕ с достаточно большой максимальной емкостью, что наводит на мысль о причине, по которой такая схема не применяется в автоматических тюнерах импортных трансиверов. В Т-образных схемах чаще всего используются два КПЕ, перестраиваемые моторчиками. Понятно, что КПЕ на 300 пФ будет намного меньше размером, дешевле и проще, нежели КПЕ на 1000 пФ.
В схеме СУ, показанной на рис.6, применены КПЕ с воздушным зазором 0,3 мм от ламповых приемников. Обе секции конденсатора включены параллельно. В качестве индуктивности применена катушка с отводами, переключаемыми керамическим галетным переключателем.
Катушка - бескаркасная, и содержит 35 витков провода 00,9... 1,1 мм, намотанных на оправке 021...22 мм. После намотки катушка свернута в кольцо и своими короткими отводами припаяна к выводам галетного переключателя. Отводы сделаны от 2, 4, 7, 10, 14, 18, 22, 26 и 31-го витков.
КСВ-метр изготовлен на ферритовом кольце. Проницаемость кольца при работе на KB решающего значения, в общем-то, не имеет, в авторском варианте применено кольцо 1000НН с внешним диаметром 10 мм.
Кольцо обмотано тонкой лакотканью, а затем на него намотаны 14 витков провода ПЭЛ 0,3 (без скрутки, в два провода). Начало одной обмотки, соединенное с концом второй, образует средний вывод.
В зависимости от требуемой задачи (точнее, от того, какую мощность предполагается пропускать через СУ, и от качества светодиодов VD4 и VD5), можно использовать кремниевые или германиевые детектирующие диоды VD2 и VD3. При использовании германиевых диодов можно получить более высокую чувствительность. Наилучшие из них - ГД507. Однако автор применяет трансивер с выходной мощностью не менее 50 Вт, поэтому в КСВ-метре отлично работают обычные кремниевые диоды КД522.
Как "ноу-хау", помимо обычной, на стрелочном приборе, применена светодиодная индикация настройки. Для индикации "прямой волны" используется светодиод VD4 зеленого цвета, а для визуального контроля за "обратной волной" - красного цвета (VD5). Как показала практика, это очень удачное решение - всегда можно оперативно отреагировать на аварийную ситуацию. Если во время работы в эфире что-то случается с нагрузкой, красный светодиод начинает ярко вспыхивать в такт с излучаемым сигналом.
Ориентироваться по стрелке КСВ-метра менее удобно - не будешь же постоянно пялиться на нее во время передачи! А вот яркое свечение красного света хорошо заметно даже боковым зрением. Это положительно оценил Юрий, RU6CK, когда у него появилось такое СУ (к тому же, у Юрия плохое зрение). Уже более года и сам автор использует в основном только "светодиодную настройку" СУ, т.е. настройка "согласователя" сводится к тому, чтобы погас красный светодиод и ярко "полыхал" зеленый. Если уж и захочется более точной настройки, ее можно "выловить" по стрелке микроамперметра. В качестве микроамперметра применен прибор М68501 с током полного отклонения 200 мкА. Можно применить и М4762 - они устанавливались в магнитофонах "Нота", "Юпитер". Понятно, что С1 должен выдерживать напряжение, выдаваемое трансивером в нагрузку.
Настройка изготовленного устройства выполняется с использованием эквивалента нагрузки, который рассчитан на рассеивание выходной мощности каскада. Присоединяем СУ к трансиверу "коаксиалом" минимальной длины (насколько это возможно, т.к. этот отрезок кабеля будет использоваться в дальнейшей работе СУ и транисивера) с требуемым волновым сопротивлением, на выход СУ без всяких "длинных шнурков" и коаксиальных кабелей подключаем эквивалент нагрузки, выкручиваем все ручки СУ на минимум и выставляем при помощи С1 минимальные показания КСВ-метра при "отраженке". Следует заметить, что выходной сигнал передатчика не должен содержать гармоник (т.е. должен быть фильтрованный), в противном случае минимум можно и не отыскать. Если конструкция изготовлена правильно, минимум получается при емкости С1, близкой к минимальной.
Затем меняем местами вход и выход прибора и снова проверяем "баланс". Проверку осуществляем на нескольких диапазонах. Сразу предупреждаю, автор не в состоянии помочь каждому радиолюбителю, который не справился с настройкой описанного СУ. Если у кого-то не получается изготовить СУ самостоятельно, у автора данной статьи можно заказать готовое изделие. Всю информацию можно получить здесь .
Светодиоды VD4 и VD5 необходимо выбирать современные, с максимальной яркостью свечения. Желательно, чтобы светодиоды имели максимальное сопротивление при протекании номинального тока. Автору удалось приобрести красные светодиоды сопротивлением 1,2 кОм и зеленые - 2 кОм. Обычно зеленые светодиоды светятся слабо, но это и неплохо - ведь изготавливается не елочная гирлянда. Главное требование к зеленому светодиоду - его свечение должно быть достаточно отчетливо заметно в штатном режиме передачи. А вот цвет свечения красного светодиода, в зависимости от предпочтений пользователя, можно выбрать от ядовито-малинового до алого.
Как правило, такие светодиоды имеют диаметр З...3,5 мм. Для более яркого свечения красного светодиода применено удвоение напряжения - в схему введен диод VD1. По этой причине точным измерительным прибором наш КСВ-метр уже не назовешь - он завышает "отраженку". Если требуется измерять точные значения КСВ, необходимо применить светодиоды с одинаковым сопротивлением и сделать два плеча КСВ-метра абсолютно одинаковыми - или оба с удвоением напряжения, или без удвоения. Однако оператора скорее волнует качество согласования цепи "трансивер - антенна", а не точное значение КСВ. Для этого вполне достаточно светодиодов.
Предложенное СУ эффективно при работе с антеннами, запитанными через коаксиальный кабель. Автор испытывал СУ на "стандартные", распространенные антенны "ленивых" радиолюбителей - "рамку" периметром 80 м, "инвертед-V" - совмещенные 80 и 40 м, "треугольник" периметром 40 м, "пирамиду" на 80 м.
Константин, RN3ZF, (у него FT-840) применяет такое СУ со "штырем" и "инвертед-V" в том числе, и на WARC-диапазонах, UR4GG - с "треугольником" на 80 м и трансиверами "Волна" и "Дунай", a UY5ID с помощью описанного СУ согласовывает ШПУ на КТ956 с многосторонней рамкой периметром 80 м с симметричным питанием (используется дополнительный переход на симметричную нагрузку).
Если при настройке СУ не удается погасить красный светодиод (достичь минимальных показаний прибора), это может означать, что, помимо основного сигнала, в излучаемом спектре содержатся гармоники (СУ не в состоянии обеспечить согласование одновременно на нескольких частотах). Гармоники, которые по частоте располагаются выше основного сигнала, не проходят через ФНЧ, образуемый элементами СУ, отражаются, и на обратном пути "поджигают" красный светодиод. О том, что СУ "не справляется" с нагрузкой, может говорить только лишь тот факт, что согласование происходит при крайних значениях (не минимальных) параметров КПЕ и катушки, т.е. когда не хватает емкости или индуктивности. Ни у кого из указанных пользователей при работе СУ с перечисленными антеннами ни на одном из диапазонов таких случаев не отмечено.
СУ было испытано с "веревкой", т.е. с проволочной антенной длиной 41 м. Не следует забывать, что КСВ-метр является измерительным прибором только в случае обеспечения с обеих его сторон нагрузки, при которой он балансировался. При настройке на "веревку" светятся оба светодиода, поэтому за критерий настройки можно принять максимально яркое свечение зеленого светодиода при минимально возможной яркости красного. По-видимому, это будет наиболее верная настройка - по максимуму отдачи мощности в нагрузку.
Хотелось бы обратить внимание потенциальных пользователей данного СУ на то, что ни в коем случае нельзя переключать отводы катушки при излучении максимальной мощности. В момент переключения происходит разрыв цепи катушки (хотя и на доли секунды), и резко меняется ее индуктивность. Соответственно, подгорают контакты галетного переключателя и резко меняется сопротивление нагрузки выходного каскада. Переключать галетный переключатель необходимо только в режиме приема.
Информация для дотошных и "требовательных" читателей - автор статьи сознает, что КСВ-метр, установленный в СУ, не является прецизионным высокоточным измерительным прибором. Да такой цели при его изготовлении и не ставилось! Основная задача была - обеспечить трансиверу с широкополосными транзисторными каскадами оптимальную согласованную нагрузку, еще раз повторю - как передатчику, так и приемнику. Приемник, как и мощный ШПУ, в полной мере нуждается в качественном согласовании с антенной!
Кстати, если в вашем "радио" оптимальные настройки для приемника и передатчика не совпадают, это говорит о том, что настройка аппарата или вообще толком не производилась, а если и производилась, то, скорее всего, только передатчика, а полосовые фильтры приемника имеют оптимальные параметры при других значениях нагрузки.
КСВ-метр, установленный в СУ, покажет, что регулировкой элементов СУ мы добились параметров той нагрузки, которую присоединяли к выходу ANTENNA трансивера во время его настройки. Применяя СУ, можно спокойно работать в эфире, зная, что трансивер не "пыжится и молит о пощаде", а имеет почти ту же нагрузку, на которую его и настраивали. Разумеется, это не говорит о том, что антенна, подключенная к СУ, стала работать лучше. Не забывайте об этом!
Радиолюбителям, мечтающим о прецизионном КСВ-метре, могу рекомендовать изготовить его по схемам, приведенным во многих зарубежных серьезных изданиях, или купить готовый прибор. Но придется раскошелиться - действительно, приборы, выпускаемые известными фирмами, стоят от 50 USD и выше СВ - ишные польско-турецко-итальянские во внимание не беру. Удачная, хорошо описанная конструкция КСВ-метра приведена в .
А. Тарасов, (UT2FW) [email protected]
Литература:
- Бунин С.Г., Яйленко Л.П. Справочник радиолюбителя-коротковолновика. - К.: Техника, 1984.
- М. Левит. Прибор для определения КСВ. - Радио, 1978, N6.
- http://www.cqham.ru/ut2fw/
В любительской практике не так часто можно встретить антенны, в которых входное сопротивление является равным фидера, а также выходному сопротивлению передатчика. В преимущественном большинстве случаев обнаружить такое соответствие не удается, поэтому нужно использовать специализированные согласующие устройства. Антенна, фидер, а также выход передатчика входят в единую систему, в которой энергия передается без каких-либо потерь.
Как это сделать?
Чтобы реализовать эту достаточно сложную задачу, нужно использовать согласующие устройства в двух основных местах - это точка соединения антенны с фидером, а также точка, где фидер соединяется с выходом передатчика. Наиболее широкое распространение сегодня получили специализированные трансформирующие устройства, начиная от колебательных резонансных контуров и заканчивая коаксиальными трансформаторами, выполненными в виде отдельных отрезков коаксиального кабеля нужной длины. Все эти согласующие устройства используются для согласования сопротивлений, что позволяет в конечном итоге минимизировать общие потери в линии передач и, что более важно, снизить внеполосные излучения.
Сопротивление и его особенности
В преимущественном большинстве случаев выходное сопротивление стандартно в современных широкополосных передатчиках составляет 500 м. При этом стоит отметить, что многие коаксиальные кабеля, использующиеся в качестве фидера, также отличаются стандартной величиной волнового сопротивления на уровне 50 или 750 м. Если же рассматривать антенны, для которых могут использоваться согласующие устройства, то в зависимости от конструкции и типа в них входное сопротивление имеет достаточно широкий диапазон величин, начиная от нескольких Ом и заканчивая сотнями и даже большим количеством.
Известно, что в одноэлементных антеннах входное сопротивление на резонансной частоте является практически активным, при этом чем больше частота передатчика будет отличаться от резонансной в те или иные стороны, тем больше появится реактивной составляющей индуктивного или же емкостного характера во входном сопротивлении самого устройства. В то же время многоэлементные антенны имеют входное сопротивление на резонансной частоте, имеющее комплексный характер за счет того, что в процесс образования реактивной составляющей свой вклад вносят различные пассивные элементы.
Если входное сопротивление относится к активным, его можно согласовать с сопротивлением, используя специализированное согласующее устройство для антенны. При этом стоит отметить, что потери здесь являются практически незначительными. Однако сразу после того, как во входном сопротивлении начнет образовываться реактивная составляющая, процедура согласования будет все более сложной, и нужно будет использовать все более и более сложное согласующие устройство для антенны, возможности которого позволят обеспечить компенсацию нежелательной реактивности, и располагаться оно должно непосредственно в точке питания. Если реактивность не будет компенсироваться, это негативно скажется на КСВ в фидере, а также существенно увеличит общие потери.
Нужно ли это делать?
Попытка полноценной компенсации реактивности в нижнем конце фидера является безуспешной, поскольку ограничивается характеристиками самого устройства. Любые перестройки частоты передатчика в границах узких участков любительских диапазонов в конечном итоге не приведут к появлению значительной реактивной составляющей, вследствие чего зачастую не возникает потребности в ее компенсации. Также стоит отметить, что правильный проект многоэлементных антенн также не предусматривает большой реактивной составляющей имеющегося входного сопротивления, что не требует ее компенсации.
В эфире можно достаточно часто встретить различные споры о том, какую роль и назначение имеет согласующее устройство для антенны («длинный провод» или другого типа) в процессе согласования с ней передатчика. Некоторые возлагают на него достаточно большие надежды, в то время как другие просто считают обыкновенной игрушкой. Именно поэтому нужно правильно понимать, чем же действительно может на практике помочь антенный тюнер, а где его использование будет лишним.
Что это такое?
В первую очередь, нужно правильно понимать, что тюнер представляет собой высокочастотный трансформатор сопротивлений, при помощи которого при необходимости можно будет обеспечить компенсацию реактивности индуктивного или же емкостного характера. Можно рассмотреть предельно простой пример:
Разрезной вибратор, который на резонансной частоте имеет активное входное сопротивление на уровне 700 м, и при этом в нем используется с передатчиком, имеющий входное сопротивление около 500 м. Тюнеры устанавливаются на выходе передатчика, и в этой ситуации будут представлять собой для какой-либо антенны (включая «длинный кабель») согласующие устройства между передатчиком и фидером, безо всяких сложностей справляясь со своей основной задачей.
Если в дальнейшем провести перестройку передатчика на частоту, которая отличается от резонансной частоты антенны, то в таком случае во входном сопротивлении устройства может появиться реактивность, которая впоследствии практически моментально начнет проявляться и на нижнем конце фидера. При этом согласующее устройство «Р» любой серии также сможет ее компенсировать, и передатчик снова получит согласованность с фидером.
Что будет на выходе, где фидер соединяется с антенной?
Если вы используете тюнер исключительно на выходе передатчика, то в таком случае не получится обеспечить полноценную компенсацию, и в устройстве начнут возникать различные потери, так как будет присутствовать не до конца точное согласование. В такой ситуации нужно будет использовать еще один, подключающийся между антенной и фидером, что позволит полностью исправить положение и обеспечить компенсацию реактивности. В данном примере фидер выступает в качестве согласованной линии передачи, имеющей произвольную длину.
Еще один пример
Рамочная антенна, у которой активное входное сопротивление имеет значение около 1100 м, нужно согласовать с линией передачи на 50 Ом. Выход передатчика в данном случае имеет значение 500 м.
Здесь нужно будет использовать согласующее устройство для трансивера или антенны, которое будет устанавливаться в точке, где фидер подключается к антенне. В преимущественном большинстве случаев многие любители предпочитают использовать ВЧ трансформаторы различных типов, оснащенные ферритовыми сердечниками, но на самом деле более удобным решением будет изготовление четвертьволнового коаксиального трансформатора, который можно сделать из стандартного 75-омного кабеля.
Как это реализовать?
Длина используемого отрезка кабеля должна рассчитываться по формуле А/4*0.66, где А представляет собой длину волны, а 0.66 является коэффициентом укорочения, использующимся для преимущественного большинства современных коаксиальных кабелей. Согласующие устройства КВ антенн в данном случае будут подключаться между 50-омным фидером и входом антенны, и если их свернуть в бухту диаметром от 15 до 20 см, то в таком случае он будет также выступать в качестве симметрирующего устройства. Фидер будет полностью автоматически согласовываться с передатчиком, а также при равенстве их сопротивлений, причем в такой ситуации можно будет полностью отказаться от услуг стандартного антенного тюнера.
Другой вариант
Для такого примера можно рассмотреть еще один оптимальный способ согласования - при помощи кратного половине волны или же полуволнового коаксиального кабеля в принципе с любым волновым сопротивлением. Его включают между тюнером, располагающимся возле передатчика, и антенной. В данном случае входное сопротивление антенны, имеющее значение на уровне 110 Ом, переносится на нижний конец кабеля, после чего, используя антенное согласующее устройство, трансформируется в сопротивление 500 м. В данном случае предусматривается полное согласование передатчика с антенной, а фидер используется в качестве повторителя.
В более тяжелых ситуациях, когда входное сопротивление антенны является несоответствующим волновому сопротивлению фидера, которое, в свою очередь, не соответствует выходному сопротивлению передатчика, требуются согласующие устройства КВ антенн в количестве двух штук. В данном случае одно используется вверху, чтобы добиться согласования фидера с антенной, в то время как другое обеспечивает согласование фидера с передатчиком внизу. При этом нет никакой возможности сделать какое-нибудь согласующее устройство своими руками, которое можно будет использовать одно для согласования всей цепи.
Возникновение реактивности сделает ситуацию еще более сложной. В данном случае согласующие устройства КВ диапазонов позволят существенно улучшить согласование передатчика с фидером, обеспечив таким образом значительное облегчение работы оконечного каскада, но большего от них ждать не стоит. Из-за того, что фидер будет рассогласован с антенной, появятся потери, поэтому эффективность работы самого устройства будет заниженной. Активированный КСВ-метр, установленный между тюнером и передатчиком, обеспечит фиксацию КСВ=1, а между фидером и тюнером такого эффекта не получится добиться, так как присутствует рассогласованность.
Вывод
Польза тюнера заключается в том, что он позволяет поддерживать оптимальный режим передатчика в процессе работы на несогласованную нагрузку. Но при этом не может обеспечиваться улучшение эффективности работы любой антенны (включая «длинный провод») - согласующее устройства бессильны, если она рассогласована с фидером.
П-контур, который используется в выходном каскаде передатчика, также может применяться в качестве антенного тюнера, но только в том случае, если будет присутствовать оперативное изменение индуктивности и каждой емкости. В преимущественном большинстве случаев как ручные, так и автоматические тюнеры представляют собой резонансные контурные перестраиваемые устройства вне зависимости от того, собираются они фабрично или кто-то решил сделать согласующее устройство для антенны своими руками. В ручных присутствует два или три регулирующих элемента, а сами они не оперативны в работе, в то время как автоматические являются дорогими, а для работы при серьезных мощностях их стоимость может быть крайне высокой.
Широкополосное согласующее устройство
Такой тюнер удовлетворяет преимущественному большинству вариаций, при которых нужно обеспечить согласование антенны с передатчиком. Такое оборудование является довольно эффективным в процессе работы с антеннами, использующихся на гармониках, если фидер представляет собой полуволновой повторитель. В такой ситуации входное сопротивление антенны отличается на разных диапазонах, но при этом тюнер позволяет обеспечить легкую согласованность с передатчиком. Предлагаемое устройство может без труда функционировать при мощностях передатчика до 1.5 кВт в частотной полосе от 1.5 до 30 МГц. Такое устройство можно сделать даже своими руками.
Основными элементами тюнера выступает ВЧ автотрансформатор на от отклоняющей системы телевизор УНТ-35, а также переключатель, рассчитанный на 17 положений. Предусматривается возможность использования конусных колец от моделей УНТ-47/59 или каких-либо других. В обмотке присутствует 12 витков, которые наматываются в два провода, при этом начало одной объединяется с концом второй. На схеме и в таблице нумерация витков сквозная, в то время как сам провод многожильный и заключен в фторопластовую изоляцию. По изоляции диаметр провода составляет 2.5 мм, предусматривая отводы от каждого витка, начиная с восьмого, если вести счет от заземленного конца.
Автотрансформатор устанавливается предельно близко к переключателю, при этом соединительные проводники между ними должны иметь минимальную длину. Предусматривается возможность использования переключателя на 11 положений, если будет сохранена конструкция трансформатора с не таким большим количеством отводов, к примеру, с 10 по 20 виток, но в такой ситуации произойдет уменьшение и интервала трансформации сопротивлений.
Зная точное значение входного сопротивления антенны, можно использовать такой трансформатор для того, чтобы согласовать антенну с фидером 50 или 750 м, используя только самые необходимые отводы. В такой ситуации его размещают в специальную влагонепроницаемую коробку, после чего заливают парафином и ставят в непосредственно в точке питания антенны. Само по себе согласующее устройство может выполняться в качестве самостоятельной конструкции или же включаться в состав специального антенно-коммутационного блока какой-нибудь радиостанции.
Для наглядности метка, установленная на ручке переключателя, показывает величину сопротивления, которое соответствует данному положению. Чтобы обеспечить полноценную компенсацию реактивной индуктивной составляющей, предусматривается возможность последующего подключения переменного конденсатора.
В приведенной таблице четко указывается, каким образом сопротивление зависит от количества сделанных вами витков. В данном случае произведение расчетов осуществлялось, основываясь на соотношении сопротивлений, которое находится в квадратичной зависимости от общего количества сделанных витков.
