В аматорській практиці не так часто можна зустріти антени, в яких вхідний опір є рівним фідера, а також вихідного опору передавача. У переважній більшості випадків виявити таку відповідність не вдається, тому потрібно використовувати спеціалізовані погоджують пристрої. Антена, фідер, а також вихід передавача входять в єдину систему, в якій енергія передається без будь-яких втрат.
Як це зробити?
Щоб реалізувати цю досить складну задачу, потрібно використовувати узгоджувальні пристрої в двох основних місцях - це точка з'єднання антени з фідером, а також точка, де фідер з'єднується з виходом передавача. Найбільш широке поширення сьогодні отримали спеціалізовані трансформують пристрої, починаючи від коливальних резонансних контурів і закінчуючи коаксіальними трансформаторами, виконаними у вигляді окремих відрізків коаксіального кабелю потрібної довжини. Всі ці погоджують пристрої використовуються для узгодження опорів, що дозволяє в кінцевому підсумку мінімізувати загальні втрати в лінії передач і, що більш важливо, знизити позасмугових випромінювання.
Опір і його особливості
У переважній більшості випадків вихідний опір стандартно в сучасних широкосмугових передавачах становить 500 м. При цьому варто відзначити, що багато коаксіальні кабелю, що використовуються в якості фідера, також відрізняються стандартною величиною хвильового опору на рівні 50 або 750 м. Якщо ж розглядати антени, для яких можуть використовуватися погоджують пристрої, то в залежності від конструкції і типу в них вхідний опір має досить широкий діапазон величин, починаючи від декількох Ом і закінчуючи сотнями і навіть великою кількістю.
Відомо, що в одноелементні антенах вхідний опір на резонансній частоті є практично активним, при цьому чим більше частота передавача буде відрізнятися від резонансної в ті чи інші сторони, тим більше з'явиться реактивної складової індуктивного або ж ємнісного характеру у вхідному опорі самого пристрою. У той же час багатоелементні антени мають вхідний опір на резонансній частоті, що має комплексний характер за рахунок того, що в процес освіти реактивної складової свій внесок вносять різні пасивні елементи.
Якщо вхідний опір відноситься до активних, його можна узгодити з опором, використовуючи спеціалізоване пристрій, що для антени. При цьому варто відзначити, що втрати тут є практично незначними. Однак відразу після того, як у вхідному опорі почне утворюватися реактивна складова, процедура узгодження буде все більш складною, і потрібно буде використовувати все більш і більш складне погоджують пристрій для антени, можливості якого дозволять забезпечити компенсацію небажаної реактивності, і розташовуватися воно повинно безпосередньо в точці харчування. Якщо реактивність НЕ буде компенсуватися, це негативно позначиться на КСВ у фідері, а також істотно збільшить загальні втрати.
Чи потрібно це робити?
Спроба повноцінної компенсації реактивності в нижньому кінці фідера є безуспішною, оскільки обмежується характеристиками самого пристрою. Будь-які перебудови частоти передавача в межах вузьких ділянок аматорських діапазонів в кінцевому підсумку не приведуть до появи значної реактивної складової, внаслідок чого часто не виникає потреби в її компенсації. Також варто відзначити, що правильний проект багатоелементних антен також не передбачає великий реактивної складової наявного вхідного опору, що не вимагає її компенсації.
В ефірі можна досить часто зустріти різні суперечки про те, яку роль і призначення має пристрій, що для антени ( «довгий провід» або іншого типу) в процесі узгодження з нею передавача. Деякі покладають на нього чималі надії, в той час як інші просто вважають звичайної іграшкою. Саме тому потрібно правильно розуміти, чим же дійсно може на практиці допомогти антенний тюнер, а де його використання буде зайвим.
Що це таке?
В першу чергу, потрібно правильно розуміти, що тюнер являє собою високочастотний трансформатор опорів, за допомогою якого при необхідності можна буде забезпечити компенсацію реактивності індуктивного або ж ємнісного характеру. Можна розглянути гранично простий приклад:
Розрізний вібратор, який на резонансній частоті має активну вхідний опір на рівні 700 м, і при цьому в ньому використовується з передавачем, який має вхідний опір близько 500 м. Тюнери встановлюються на виході передавача, і в цій ситуації будуть являти собою для будь-якої антени (включаючи «довгий кабель») погоджують пристрої між передавачем і фідером, без жодних складнощів справляючись зі своїм основним завданням.
Якщо в подальшому провести перебудову передавача на частоту, яка відрізняється від резонансної частоти антени, то в такому випадку у вхідному опорі пристрою може з'явитися реактивність, яка згодом практично моментально почне проявлятися і на нижньому кінці фідера. При цьому пристрій, що «Р» будь-якої серії також зможе її компенсувати, і передавач знову отримає узгодженість з фідером.
Що буде на виході, де фідер з'єднується з антеною?
Якщо ви використовуєте тюнер виключно на виході передавача, то в такому випадку не вийде забезпечити повноцінну компенсацію, і в пристрої почнуть виникати різні втрати, так як буде присутній не до кінця точне узгодження. У такій ситуації потрібно буде використовувати ще один, підключається між антеною та фідером, що дозволить повністю виправити становище і забезпечити компенсацію реактивності. В даному прикладіфідер виступає в якості узгодженої лінії передачі, що має довільну довжину.
Ще один приклад
Рамкова антена, у якій активну вхідний опір має значення близько 1100 м, потрібно узгодити з лінією передачі на 50 Ом. Вихід передавача в даному випадку має значення 500 м.
Тут потрібно буде використовувати пристрій, що для трансивера або антени, яке буде встановлюватися в точці, де фідер підключається до антени. У переважній більшості випадків багато любителів вважають за краще використовувати ВЧ трансформатори різних типів, Оснащені феритовими сердечниками, але насправді більше зручним рішеннямбуде виготовлення четвертьволнового коаксіального трансформатора, який можна зробити з стандартного 75-омного кабелю.
Як це реалізувати?
Довжина використовуваного відрізка кабелю повинна розраховуватися за формулою А / 4 * 0.66, де А являє собою довжину хвилі, а 0.66 є коефіцієнтом укорочення, що використовується для переважної більшості сучасних коаксіальних кабелів. Погоджують пристрої КВ антен в даному випадку будуть підключатися між 50-омним фідером і входом антени, і якщо їх згорнути в бухту діаметром від 15 до 20 см, то в такому випадку він буде також виступати в якості сімметрірующего пристрою. Фідер буде повністю автоматично узгоджуватися з передавачем, а також при рівності їх опорів, причому в такій ситуації можна буде повністю відмовитися від послуг стандартного антенного тюнера.
Інший варіант
Для такого прикладу можна розглянути ще один оптимальний спосіб узгодження - за допомогою кратного половині хвилі або ж півхвильового коаксіальногокабелю в принципі з будь-яким хвильовим опором. Його включають між тюнером, розташованим біля передавача, і антеною. В даному випадку вхідний опір антени, має значення на рівні 110 Ом, переноситься на нижній кінець кабелю, після чого, використовуючи антенне пристрій, що погодить, трансформується в опір 500 м. В даному випадку передбачається повне узгодження передавача з антеною, а фідер використовується в якості повторювача .
У більш важких ситуаціях, коли вхідний опір антени є невідповідним хвильовому опору фідера, яке, в свою чергу, не відповідає вихідному опору передавача, потрібні узгоджувальні пристрої КВ антен в кількості двох штук. В даному випадку одне використовується вгорі, щоб домогтися узгодження фідера з антеною, в той час як інша забезпечує узгодження фідера з передавачем внизу. При цьому немає ніякої можливості зробити якесь пристрій, що своїми руками, яке можна буде використовувати одне для узгодження всьому ланцюгу.
Виникнення реактивності зробить ситуацію ще більш складною. В даному випадку погоджують пристрої КВ діапазонів дозволять істотно поліпшити узгодження передавача з фідером, забезпечивши таким чином значне полегшення роботи кінцевого каскаду, але більшого від них чекати не варто. Через те, що фідер буде неузгоджені з антеною, з'являться втрати, тому ефективність роботи самого пристрою буде заниженою. Активоване КСВ-метр, встановлений між тюнером і передавачем, забезпечить фіксацію КСВ = 1, а між фідером і тюнером такого ефекту не вийде добитися, так як присутня неузгодженість.
висновок
Користь тюнера полягає в тому, що він дозволяє підтримувати оптимальний режим передавача в процесі роботи на неузгоджену навантаження. Але при цьому не може забезпечуватися поліпшення ефективності роботи будь-якої антени (включаючи «довгий провід») - погоджує пристрою безсилі, якщо вона неузгоджені з фідером.
П-контур, який використовується в вихідному каскаді передавача, також може застосовуватися в якості антенного тюнера, але тільки в тому випадку, якщо буде присутній оперативну зміну індуктивності і кожної ємності. У переважній більшості випадків як ручні, так і автоматичні тюнери представляють собою резонансні контурні перебудовувані пристрої незалежно від того, збираються вони фабрично або хтось вирішив зробити пристрій, що для антени своїми руками. У ручних присутній два або три регулюючих елемента, а самі вони не оперативні в роботі, в той час як автоматичні є дорогими, а для роботи при серйозних потужностях їх вартість може бути вкрай високою.
Широкосмугове пристрій, що погодить
Такий тюнер задовольняє переважній більшості варіацій, при яких потрібно забезпечити узгодження антени з передавачем. Таке обладнання є досить ефективним в процесі роботи з антенами, що використовуються на гармоніках, якщо фідер є полуволновой повторювач. У такій ситуації вхідний опір антени відрізняється на різних діапазонах, але при цьому тюнер дозволяє забезпечити легку узгодженість з передавачем. Пропонований пристрій може легко функціонувати при потужностях передавача до 1.5 кВт в частотній смузі від 1.5 до 30 МГц. Такий пристрій можна зробити навіть своїми руками.
Основними елементами тюнера виступає ВЧ автотрансформатор на від відхиляє телевізор УНТ-35, а також перемикач, розрахований на 17 положень. Передбачається можливість використання конусних кілець від моделей УНТ-47/59 або будь-яких інших. В обмотці присутній 12 витків, які намотуються в два дроти, при цьому початок однієї об'єднується з кінцем другий. На схемі і в таблиці нумерація витків наскрізна, в той час як сам провід багатожильний і ув'язнений в фторопластову ізоляцію. За ізоляції діаметр проводу становить 2.5 мм, передбачаючи відводи від кожного витка, починаючи з восьмого, якщо вести рахунок від заземленого кінця.
Автотрансформатор встановлюється гранично близько до перемикача, при цьому з'єднувальні провідники між ними повинні мати мінімальну довжину. Передбачається можливість використання перемикача на 11 положень, якщо буде збережена конструкція трансформатора з не такою великою кількістю відводів, наприклад, з 10 по 20 виток, але в такій ситуації відбудеться зменшення і інтервалу трансформації опорів.
Знаючи точне значення вхідного опору антени, можна використовувати такий трансформатор для того, щоб узгодити антену з фідером 50 або 750 м, використовуючи тільки найнеобхідніші відводи. У такій ситуації його розміщують в спеціальну влагонепроницаемую коробку, після чого заливають парафіном і ставлять в безпосередньо в точці харчування антени. Саме по собі пристрій, що може виконуватися як самостійна конструкції або ж включатися до складу спеціального антенно-комутаційного блоку який-небудь радіостанції.
Для наочності мітка, встановлена на ручці перемикача, показує величину опору, яке відповідає цим положенням. Щоб забезпечити повноцінну компенсацію реактивної індуктивної складової, передбачається можливість подальшого підключення змінного конденсатора.
У наведеній таблиці чітко вказується, яким чином опір залежить від кількості зроблених вами витків. В даному випадку твір розрахунків здійснювалося, грунтуючись на співвідношенні опорів, яке знаходиться в квадратичної залежності від загальної кількості зроблених витків.
У радіоаматорського короткохвильового зв'язку в якості передавальної антени використовується «довгий провід». Вираз - антена у вигляді довгого дроту - означає, що довжина проводу більше, ніж довжина робочої хвилі, і, отже, антена збуджується на гармоніках її власної довжини хвилі. Розглянемо докладніше властивості і конструктивні особливостіантени у вигляді довгого дроту.
Спорудження антени у вигляді довгого проводу досить просто і не вимагає великих витрат, але сама антена займає багато місця, так як пропорційно довжині антени збільшується її ефективність. При відповідному підборі розмірів антени і фідера антена може служити в якості короткохвильового широкодіапазонний антени.
Необхідна довжина антени у вигляді довгого проводу визначається за формулою $$ l = \ frac (150 \ cdot (n-005)) (f), $$
де l - шукана довжина, м;
n - число напівхвиль робочої хвилі;
f - робоча частота, МГц.
З діаграми спрямованості напівхвильового вібратора (рис. 1-9) видно, що максимум випромінювання направлений перпендикулярно осі антени.
Зі збільшенням довжини антени напрямок основної пелюстки діаграми спрямованості все більше і більше наближається до осі антени. Одночасно збільшується і інтенсивність випромінювання в напрямку основної пелюстки. На рис. 2-1 зображені діаграми спрямованості антен, що мають різну довжину.
Особливо помітно, що зі збільшенням довжини антен з'являються бічні пелюстки. Така Багатопелюсткова діаграми спрямованості не є істотним недоліком антен у вигляді довгого дроту, так як вони все ж зберігають більш-менш задовільну кругову діаграму спрямованості, що дає можливість встановлювати зв'язок майже у всіх напрямках. Крім того, в напрямку основного випромінювання досягається значне посилення, яке збільшується в міру збільшення довжини антени. Характерною рисою цих антен, особливо корисною для зв'язків на великі відстані, є те, що вони мають невеликі вертикальні кути випромінювання. На рис. 2-2 наведено графік, за яким можна визначити теоретичне посилення антени в децибелах (крива I), кут між напрямком основного випромінювання і площиною підвісу антени (крива III), а також опір випромінювання антени, віднесене до току в пучности (крива II).
Потрібно визначити: а) необхідну довжину проводу для 4λ антени; б) очікуване посилення антени в напрямку максимуму основної пелюстки; в) опір випромінювання і напрямок максимуму основної пелюстки.
Довжина проводу визначається за формулою
$$ l [м] = \ frac (150 \ cdot (n-005)) (f [Мгц]). $$
Так як на 4λ антені може розміститися 8 полуволн, то n = 8. Середня частота 20-м діапазону 14,1 Мгц.
$$ l [м] = \ frac (150 \ cdot (8-0,05)) (14,1) = \ frac (1192,5) (14,1) \ approx 84,57 м. $$
Таким чином, довжина проводу становить 84,57 м.
З рис. 2-2 знаходимо, що при довжині антени 4λ (точка перетину з кривою I) слід очікувати посилення антени в напрямку максимуму основної пелюстки близько 3 дб.
Опір випромінювання при цьому 130 ом (крива II), а кут між напрямом основної пелюстки діаграми спрямованості і площиною підвісу антени (крива III) дорівнює 26 °.
Так як антена підвішена в напрямку схід - захід, що відповідає 270 °, то, як видно з розгляду рис. 2-1, основні максимуми діаграми спрямованості мають такі напрямки:
270 + 26 = 296 °,
270 - 26 = 244 °,
Визначивши напрямки основного випромінювання, можна по карті світу в конічної рівнокутної проекції знайти ті райони, з якими може бути досягнута найбільш стійкий зв'язок при використанні розглянутої вище антени.
Діаграми спрямованості (рис. 2-1) представляють собою ідеалізовані теоретичні діаграми і на практиці завжди зазнають деяких змін. Наприклад, помітна деформація діаграми спрямованості має місце, коли вібратор збуджується на одному з його кінців, т. Е. Харчування антени несиметрична. Для наочності на рис. 2-3 приведена діаграма спрямованості 2λ антени у вигляді довгого проводу в горизонтальній площині при симетричному і несиметричному живленні. При порушенні антени на одному з її кінців (діаграма зображена штриховою лінією) діаграма спрямованості також стає несиметричною, причому максимум випромінювання переміщується в напрямку відкритого кінця антени, а пелюстки випромінювання, що знаходяться в напрямку кінця антени, з якого виробляється збудження антени, послаблюються. Подібна деформація діаграми спрямованості виникає у всіх антенах з несиметричним живленням. Отже, антена у вигляді довгого дроту дає основне випромінювання в напрямку відкритого кінця. Подальша деформація діаграми спрямованості відбувається в разі, якщо антена або нахилена по відношенню до землі, або розташована над похилим ділянкою. Якщо відкритий кінець антени нахилений або ж антена підвішена над похилою поверхнею (рис. 2-4), то в напрямку, зазначеному на малюнку стрілкою, в аматорських короткохвильових діапазонах можуть бути встановлені далекі зв'язку.
При встановленні зв'язків на великих відстанях особливе значення має напрямок основної пелюстки діаграми спрямованості антени у вертикальній площині. Як уже згадувалося, для дальніх зв'язків особливо сприятливим є «плоске» випромінювання, т. Е. Невеликі вертикальні кути випромінювання. Зокрема, для кожного з аматорських діапазонів найбільш сприятливі середні кути вертикального випромінювання складають: 80-м діапазон - 60 °; 40-м - 30 °; 20 -м - 15 °; 15-м - 12 ° і 10-м - 9 °.
Антени в вигляді довгого проводу мають пологі кути вертикаль ного випромінювання в разі великої висоти підвісу проводу. Наприклад, при висоті підвісу, що дорівнює 2λ, вертикальний кут випромінювання становить 10 °, а при висоті 0,5λ - близько 35 °. При менших висотах підвісу антени зменшення вертикального кута випромінювання і, отже, збільшення можливості дальніх зв'язків може бути досягнуто, як уже зазначалося вище, за рахунок нахилу вібратора.
Використання антени у вигляді довгого проводу в якості багатодіапазонними антени
Найпростіша з антен короткохвильового діапазону L-образна антена. По своєму зовнішнім виглядомвона мало чим відрізняється від радіомовних антен средневолнового діапазону (рис. 2-5). Її загальна довжина l (до антенного затиску, що під'єднується) повинна становити щонайменше λ / 2. Цю антену можна використовувати як багатодіапазонними, якщо вона розрахована як полуволновой антена для діапазону 80 м. В цьому випадку антена являє собою для діапазону 40 м 1λ антену, для 20 м - 2λ антену, для 15 м - 3λ антену і для 10-му діапазону - 4λантенну.
На жаль, сказане вище не зовсім вірно. Коли за формулою $$ l [м] = \ frac (150 \ cdot (n-005)) (f [Мгц]) $$ визначається довжина полуволновой антени для f = 3 500 кГц, то маємо: $$ l [ м] = \ frac (150 \ cdot 0,95) (3,5) = 40,71 м. $$
Однак полуволновой антена для частоти 7 Мгц по тій же формулі повинна мати довжину $$ l [м] = \ frac (150 \ cdot 1,95) (7) = 41,78 м. $$
Таким чином, полуволновой антена коротше необхідного значення більш ніж на 1 м.
З приводиться нижче порівняння видно, що полуволновой антена, розрахована для 3 500 кГц, в разі використання її на вищих гармоніках розрахункової частоти, відповідних аматорським діапазонів, в кожному випадку коротше необхідного значення.
Таким чином, коли нормальна L-антена використовується в якості багатодіапазонними, слід враховувати, що вона може бути точно розрахована тільки для одного діапазону, а в інших діапазонах повне узгодження отримано бути не може.
На практиці довжина антени, рівна 42,2 м, є досить хорошим компромісним рішенням, так як в цьому випадку резонансна частота антени розташована в межах діапазонів 10, 15 і 20 м (f відповідно дорівнює 14 040 кГц, 21 140 кГц 28 230 кГц ), а для діапазону 40 і 80 м така антена має довжину, більшу необхідною. Застосування розглянутої антени в якості вседіапазонной антени, звичайно, слід розуміти як допоміжне рішення.
Це пов'язано з тим, що в густонаселених районах внаслідок того, що L-образна антена випромінює по всій своїй довжині, включаючи підвідний фідер, можуть виникнути сильні перешкоди радіомовних приймачів. Часто пропонований спосіб зв'язку антени з коливальним контуром кінцевого каскаду через високовольтний конденсатор (рис. 2-6) може в кращому випадку зменшити випромінювання вищих гармонік тільки біля станцій невеликої потужності.
На численні прохання радіоаматорів-мандрівників і радіоаматорів-дачників, в цій статті, ми знову будемо говорити про пішохідні радіоекспедиції і продовжимо вивчати можливості проведення зв'язків на КВ, при мінімальній вазі антеною системи і простої конструкції. Ці антени випробовувалися з трансівером FT-817 і тюнером MFJ-902.
... про провід
Спочатку визначимося, якими властивостями повинна володіти дріт з якої ми будемо робити антену. Перше матеріал, в нашому випадку, для створення ефективного випромінювача підходить мідь. Причому не просто мідний дріт, а мідний дріт в ізоляції. Діаметр цього проводу доолжен бути в межах 1.5 - 2.5 мм, Більш тонкий порветься при сильному вітрі, а товстий буде невиправдано важким. Зверніть увагу, що провід повинен бути не сильно м'яким і не жорстким. Зараз, можна без зусиль підібрати провід відповідає цим умовам.
На фотографіях ви бачите три вдалих варіанти дроти в ізоляції. Друге питання, на який ми маємо відповісти: "Якої довжини має бути провід?" Це залежить від КВ діапазону, але нам потрібна антена яка може працювати з достатньою ефективністю на всіх діапазонах. Визначимося з пріоритетами, радіоекспедиції в першу чергу вибирають діапазони 7МГц і 14МГц. Тому будемо орієнтуватися на них, щоб отримати хороші параметри. Виходячи з цього, можна відразу сказати що довжина проводу, повинна бути не менше 9 і не більше 21 метра. Чому так, зрозуміло? Нам потрібна антена без противаг, це означає її довжина повинна бути ½λ або 1λ. Більш довга, це зайва вага, більш коротка - низька еффектівносіть.
Якщо під час радіоекспедиції, ви плануєте працювати в основному на 14 - 28Мгц - беріть шматок дроту завдовжки близько 10 метрів. З ним в зможете проводити близькі й далекі QSO на 14Мгц і цілком пристойно працювати на 18 - 28Мгц, а при необхідності перейти на 7Мгц, хоча ефективність тут буде не високою, але тим не менше це ¼λ на 7Мгц і працювати вона буде.
З шматком дроту довжиною близько 20 метрів, ви можете ефективно працювати на 14 і 7Мгц, а також на всіх ВЧ-діапазонах до 29Мгц і проводити місцеві QSO на 3.6Мгц. Зауважу, що якщо умови дозволять підвісити один кінець дроту на висоті не менше 10 метрів, то на 3.6Мгц ви зможете проводити і далекі зв'язку.
... як вішати будемо?
З проводом і його довжиною опеределить, тепер потрібно розібратися як вішати шматок дроту в просторі, щоб максимально ефективно працювати малою потужністю (А ми використовуємо FT-817)на КВ діапазонах.
Класичний варіант підвісу антен такого типу, це похилий ЛУЧ. Один кінець чіпляємо за дерево, на максимально можливій висоті (зазвичай 3 - 6 метрів). Цей варіант ви бачите на зображенні. В сторону нахилу спостерігається зовсім невелика спрямованість. Щоб підвищити ефективність антени, при довжині дроти 20 метрів, можна використовувати додаткову щоглу з вудилища або палиці, як показано на зображенні.
 |
 |
|
 |
 |
|
 |
 |
На середньої зображенні праворуч, напрямок випромінювання буде мати невеликий максимум в протилежну сторону від нахилу променя. На нижній зображенні зліва, в діапазоні 14Мгц, ми отримуємо притиснутий пелюстка і невелике посилення. На 7МГц, такий варіант працює як і полуволновой вібратор, тільки живиться скраю, а не в центрі.
Особливість всіх цих антен (на основі довгого дроту), в тому що випромінюють вони одночасно як горизонтальну так і вертикальну поляризацію. При невеликій потужності передавача (5Вт), це скоріше мінус, тому що випромінювання нерівномірно ділиться між поляризациями і відповідно зменшується в кожній з них.
Чи можуть антени типу ЛУЧ, змагатися з диполями і штирями? І так і ні, ЛУЧ простіше і швидше повісити, ніж диполь. Ефективність променів трохи нижче (при однаковій висоті підвісу), тільки за рахунок випромінювання двох поляризацій. У реальному ефірі, при певних умовах це може бути непомітно.
Важливе перевагу променів - багатодіапазонними, без будь-яких переключеніё і комутацій. У висновку, кілька загальних порад, Які допоможуть вам отримати максимальну ефективність антеною системи:
Якщо ви йдете в відоме місце, де є опора на яку можна підняти один кінець дроту, то щоглу (вудилище) можна не брати.
UA6HJQ
http://ua6hjq.qrz.ru/ant/kusok.htm
В радіозв'язку, антен відводиться центральне місце, для забезпечення кращого її, радіозв'язку, дії антен слід приділяти найпильнішу увагу. По суті, саме антена і здійснює сам процес радіопередачі. Дійсно, передавальна антена, харчуючись струмом високої частоти від передавача, виробляє перетворення цього струму в радіохвилі і випромінює їх в потрібному напрямку. Прийомна ж антена, здійснює зворотне перетворення - радіохвилі в струм високої частоти, а вже радіоприймач виконує подальші перетворення прийнятого сигналу.
У радіоаматорів, де завжди хочеться побільше потужності, для зв'язку з можливо більш далекими цікавими кореспондентами, існує максима - кращий підсилювач (КВ), це антена.
До цього клубу за інтересами, поки належу кілька опосередковано. Радіоаматорського позивного немає, але цікаво ж! Працювати на передачу не можна, а от послухати, скласти уявлення, це, будь ласка. Власне, таке заняття називається Радіоспостереження. При цьому, цілком можна обмінятися з радіоаматором якого ви почули в ефірі, картками-квитанціями, встановленого зразка, на сленгу радіоаматорів QSL. Вітають підтвердження прийому і багато радіомовні КВ станції, іноді заохочуючи дорадництво дрібними сувенірами з логотипами радіостанції - їм важливо знати умови прийому їх радіопередач в різних точках світу.
Радіоприймач спостерігача може бути досить простим, по крайней мере, на перших порах. Антена ж, споруда не в приклад більш громіздке і дороге і чим нижче частота, тим більше громіздке і дороге - все прив'язане до довжини хвилі.
Громіздкість антенних конструкцій, багато в чому викликана і тим, що на малій висоті підвісу, антени, особливо для низькочастотних діапазонів - 160, 80,40м, працюють погано. Так що громіздкість їм забезпечують саме щогли з відтяжками, ну і довжини в десятки, іноді сотні метрів. Словом, не дуже мініатюрні штуки. Добре б мати для них окреме поле поруч з будинком. Ну, це як пощастить.
Отже, несиметричний диполь.
Вище, креслення-схема декількох варіантів. Згадана там MMAНа - програма для моделювання антен.
Умови на місцевості виявилися такі, що зручно вміщувався варіант з двох частин 55 і 29м. На ньому і зупинився.
Кілька слів про діаграмі спрямованості.
Антена має 4 пелюстки, «притиснутих» до полотна. Чим вище частота - тим більше вони «притискаються» до антени. Але правда і посилення мають більше. Так що на цьому принципі
можна будувати цілком спрямовані антени, що мають правда, на відміну від «правильних», не дуже висока посилення. Так що розміщувати цю антену потрібно з огляду на її ДН.
Антена на всіх діапазонах зображених на схемі, має КСВ (коефіцієнт стоячої хвилі, параметр для антени дуже важливий) в межах розумного для КВ.
Для узгодження несиметричного диполя - він же Windom - потрібен ШПТДЛ (широкосмуговий трансформатор на довгих лініях). За сім страшною назвою ховається щодо нескладна конструкція.
Виглядає приблизно так.
Отже, що було зроблено.
Насамперед визначився зі стратегічними питаннями.
Переконався в наявності основних матеріалів, в основному звичайно, відповідного проводу для полотна антени в належній кількості.
Визначився з місцем підвісу і «щоглами». Рекомендована висота підвісу - 10м. Мою дерев'яну щоглу, що стоїть на даху дровнік, по весні згорнуло сходять смерзшимся снігом - не дочекалася, як не жаль, довелося прибирати. Вирішено було поки зачепити одну сторону за коник даху, висота при цьому становитиме близько 7м. Малувато звичайно, зате дешево і сердито. Другу сторону зручно було підвісити на що стоїть навпроти будинку липі. Висота там виходила 13 ... 14м.
Що використовувалося.
Інструменти.
Паяльник, зрозуміло, з приладдям. Потужністю, ват, так на сорок. Інструмент для радіомонтажу і невеликий слюсарний. Що не будь свердлильні. У великій пригоді потужна електрична дриль з довгим свердлом-буром по дереву - коаксіальний кабель зниження пропустити крізь стіну. Звичайно подовжувач до неї. Користувався термоклеем. Мають відбутися роботи на висоті - варто подбати про відповідні міцних сходах. Дуже допомагає відчувати себе впевненіше, далеко від землі, страхувальний пояс - як у монтерів на стовпах. Дертися нагору, звичайно не дуже зручно, зате можна працювати вже «там», двома руками і без особливих побоювань.
Матеріали.
Найголовніше - матеріал для полотна. Застосував «полівку» - польовий телефонний дріт.
Коаксіальний кабель для зниження, скільки потрібно.
Трохи радіодеталей, конденсатор і резистори по схемі. Дві однакові ферритові трубочки від ВЧ фільтрів на кабелях. Коуші і кріплення для тонкого дроту. Маленький блок (ролик) з вухом-кріпленням. Відповідну пластикову коробочку для трансформатора. Керамічні ізолятори для антени. Капронову мотузку відповідної товщини.
Що було зроблено.
Насамперед відміряв (сім разів) шматки проводів для полотна. З деяким запасом. Відрізав (один раз).
Взявся за виготовлення трансформатора в коробочці.
Підібрав ферритові трубки для муздрамтеатру. Він виготовлений з двох однакових феритових трубочок від фільтрів на кабелях моніторів. Зараз старі монітори на ЕПТ просто викидають і знайти «хвости» від них не особливо складно. Можна розпитати у знайомих, напевно у кого ні будь да припадає пилом на горищах або в гаражі. Удача, якщо є знайомі системні адміністратори. Зрештою, в наш час, коли скрізь стоять імпульсні блоки живлення і боротьба за електромагнітну сумісність ведеться серйозна, фільтри на кабелях можуть бути багато де, більш того, такі громадських закладів вульгарно продаються в магазинах електронних компонентів.
Підібрані однакові трубочки складені на манер бінокля і скріплені кількома шарами липкої стрічки. Намотування виконана з монтажного проводу максимально можливого перетину, такого, щоб вся обмотка помістилася в вікнах муздрамтеатру. З першого разу не вийшло і довелося діяти методом проб і помилок, благо, витків зовсім небагато. У моєму випадку, під рукою не знайшлося відповідного перетину і довелося мотати двома проводами одночасно, стежачи в процесі, щоб вони не перехлёстивалісь.
Для отримання вторинної обмотки - робимо два витка двома складеними разом проводами, потім витягнути кожен кінець вторинної обмотки назад (у зворотний бік трубки), отримаємо три витка з середньою точкою.
З шматочка досить товстого текстоліту, зроблений центральний ізолятор. Існують спеціальні керамічні саме для антен, краще звичайно застосовувати їх. Оскільки все шаруваті пластики пористи і як наслідок дуже гігроскопічні, щоб параметри антени не «плавали», слід гарненько просочити ізолятор лаком. Застосував масляний гліфталевий, яхтовий.
Кінці проводів очищені від ізоляції, кілька разів пропущені через отвори і гарненько пропаяни з хлористим цинком (флюс «Паяльная кислота»), щоб пропаяв і сталеві жилки. Місця пайки дуже ретельно промиваються водою від залишків флюсу. Видно, що кінці проводів, попередньо протягнуті в отвори коробочки, де буде сидіти трансформатор, інакше доведеться потім протягувати в ці ж дірочки все 55 і 29 метрів.
Припаяв до місць оброблення відповідні висновки трансформатора, скоротивши ці висновки до мінімуму. Не забувати перед кожною дією, приміряти до коробочки, щоб потім все влізло.
З шматочка текстоліту від старої друкованої плати, Випиляв гурток на дно коробочки, в ньому два ряди дірочок. Через ці дірочки, бандажем з товстих синтетичних ниток кріпиться коаксіальний кабель зниження. Той, який на фото, далеко не найкращий в даному застосуванні. Це телевізійний зі спіненої ізоляцією центральної жили, сама жила «моно», для навинчивающийся телевізорних роз'ємів. Але була в наявності бухточка трофейного. Застосував її. Гурток і бандаж, гарненько просочений лаком і висушені. Кінець кабелю попередньо обробив.
Припаяні інші елементи, резистор набраний з чотирьох. Все залито термоклеем, ймовірно даремно - важкувато вийшло.
Готовий трансформатор в будиночку, з «висновками».
Мимохідь було виготовлено кріплення до коника - там на самому верху дві дошки. Довгі смуги з покрівельної сталі, петелька з нержавіючої 1.5мм. Кінці кілець приварені. На шпальтах по ряду з шести отворів для саморізів - розподілити навантаження.
Підготовлено блок.
Керамічних антенних «горішків» не добув, застосував вульгарні ролики від старовинної проводки, благо, в старих сільських будинках під знос ще зустрічаються. За три штуки на кожен край - чим краще ізольована антена від «землі», тим більше слабкі сигналиможе прийняти.
Застосований польовий провід з вплетеними сталевими жилками і добре витримує розтягування. Крім того, призначений для прокладання під відкритим небом, що до нашого випадку теж цілком підходить. Радіоаматори досить часто виготовляють з нього полотна дротяних антен і провід непогано себе зарекомендував. Накопичено певний досвід його специфічного застосування, який в першу чергу говорить, що не варто провід сильно згинати - лопається на морозі ізоляція, волога потрапляє на жили і вони починають окислюватися, в тому місці, через деякий час, провід і рветься.
Сучасна приймально-передавальна транзисторная техніка, як правило, має широкосмугові тракти, вхідні і вихідні опору яких складають 50 або 75 Ом. Тому для реалізації заявлених параметрів такої апаратури потрібно забезпечити активне навантаження опором 50 або 75 Ом як для приймальні, так і для передавальної частин. Акцентую увагу на тому, що для приймального тракту також потрібно узгоджена навантаження!
Звичайно, в приймальнику це ніяк ні на дотик, ні на колір або смак без приладів не помітити. Мабуть, через це деякі короткохвильовики "з піною біля рота" відстоюють переваги старих РПУ типу Р-250, "Крот" і їм подібних перед сучасною технікою. Стара техніка найчастіше комплектується подстраиваемой (або перебудовується) вхідний ланцюгом, за допомогою якої можна узгодити РПУ з дротом-антеною з "КСВ = 1 майже на всіх діапазонах".
Якщо радіоаматор дійсно хоче перевірити якість узгодження ланцюга "вхід трансивера - антена", йому достатньо зібрати примітивні пристрій, що погодить(СУ), наприклад, П-контур, що складається з двох КПЕ з максимальною місткістю не менше 1000 пФ (якщо передбачається перевірка і на НЧ-діапазонах) і котушки із змінною індуктивністю. Включивши це СУ між трансивером і антеною, зміною ємності КПЕ і індуктивності котушки домагаються найкращого прийому. Якщо при цьому номінали всіх елементів СУ будуть прагнути до нуля (до мінімальних значень) - можете сміливо викинути СУ і зі спокійною совістю працювати в ефірі і далі, по крайней мере, слухати діапазони.
Для тракту передавача відсутність оптимального навантаження може закінчитися сумніше. Рано чи пізно ВЧ-потужність, відбита від неузгоджені навантаження, знаходить слабке місце в тракті трансивера і "випалює" його, точніше, такого перевантаження не витримує котрійсь із елементів. Звичайно, можна і ШПУ виготовити абсолютно надійним (наприклад, з транзисторів знімати не більше 20% потужності), але тоді за вартістю він буде, можна порівняти з вузлами дорогої імпортної техніки.
Наприклад, 100-ватний ШПУ, вироблений в США у вигляді набору для трансивера К2, варто 359 USD, а тюнердля нього - 239 USD. І зарубіжні радіоаматори йдуть на такі витрати, щоб отримати "все-то якесь узгодження", про який, як показує досвід автора цієї статті, не замислюються багато наших користувачі транзисторної техніки ... Думки про узгодження трансивера з навантаженням в головах таких горе радіоаматорів починають виникати тільки після аварії, що сталася в апаратурі.
Нічого не поробиш - такі сьогоднішні реалії. Іспити при отриманні ліцензій та підвищенні категорії аматорської радіостанції часто проводяться формально. У кращому випадку у претендента на ліцензію перевіряється знання телеграфної азбуки. Хоча в сучасних умовах, на мій погляд, доцільно більший акцент робити на перевірку технічної грамотності - поменше було б "груповуха для роботи на даль" і "рассусоліваній" з приводу переваг UW3DI перед "всякими Айком і Кенвуд".
Автора статті радує той факт, що все рідше і рідше на діапазонах можна почути розмови про проблеми при роботі в ефірі з транзисторними підсилювачами потужності (наприклад, появи TVI або низької надійності вихідних транзисторів). Компетентно заявляю, що якщо транзисторний підсилювач правильно спроектований і грамотно виготовлений, а при експлуатації постійно не перевищуються максимальні режими роботи радіоелементів, то він практично "вічний", теоретично, в ньому нічого зламатися не може.
Звертаю увагу на те, що якщо постійно не перевищуються максимально допустимі параметритранзисторів, вони ніколи не виходять з ладу. Короткочасне перевантаження, особливо транзистори, призначені для лінійного посилення в КВ-діапазоні, витримують досить легко. Виробники потужних ВЧ-транзисторів перевіряють надійність виробленого продукту таким способом - береться резонансний ВЧ-підсилювач, і після того як на виході встановлюються оптимальний режим і номінальна потужність, замість навантаження підключають випробувальний пристрій. Елементи настройки дозволяють змінювати активну і реактивну складові навантаження.
Якщо в оптимальному режимі навантаження пов'язана з випробуваним транзистором через лінію з хвильовим опором 75 Ом, то зазвичай в розглянутому пристрої відрізок лінії замикається резистором опором 2,5 або 2250 Ом. При цьому КСВ буде дорівнює 30: 1. Таке значення КСВ не дозволяє отримати умови від повного обриву до повного короткого замикання навантаження, але реально забезпечується діапазон змін досить близький до цих умов.
Завод-виробник гарантує справність транзисторів, призначених для лінійного посилення КВ-сигналу, при неузгодженості навантаження 30: 1 протягом не менше 1 с при номінальній потужності. Цього часу цілком достатньо для спрацьовування захистів від перевантаження. Робота підсилювача потужності при таких значеннях КСВ не має сенсу, тому що ефективність практично "нульова", тобто мова, звичайно, йде про аварійні ситуації.
Для вирішення проблеми узгодження приймально-передавальної апаратури з антенно-фідерними пристроями існує досить дешевий і простий спосіб - застосування додаткового зовнішнього узгоджувального пристрою. Хотілося б акцентувати увагу щасливих користувачів "Буржуінські" техніки, яка не має антенних тюнерів (та й самодіяльних конструкторів теж), на цьому дуже важливому питанні.
Вся промислова приймально-передавальна апаратура (і лампова в тому числі) комплектується не тільки фільтрують, а й, додатково, погоджують блоками. Візьміть, наприклад, лампові радіостанції Р-140, Р-118, Р-130 - у них погоджують пристрої займають не менше чверті обсягу станції. А транзисторная широкосмугова передає техніка вся, без винятку, комплектується такими согласователями.
Виробники йдуть навіть на збільшення собівартості цієї техніки - комплектують автоматичними СУ ( тюнерами). Але ця автоматика призначена для того, щоб убезпечити радіоапаратуру від безглуздого користувача, який смутно собі представляє, що і навіщо він повинен крутити в СУ. Передбачається, що радіоаматор з позивним зобов'язаний мати мінімальне уявлення про процеси, що відбуваються в антенно-фидерном пристрої його радіостанції.
Залежно від того, які антени застосовуються на аматорської радіостанції, можна використовувати ту чи іншу пристрій, що погодить. Заява деяких коротковолновіков про те, що вони застосовують антену, КСВ якої майже одиниця на всіх діапазонах, тому СУ не потрібно, показує відсутність мінімальних знань по цій темі. "Фізику" тут ще нікому не вдалося обдурити - ніяка якісна резонансна антена не матиме однаковий опір ні всередині всього діапазону, ні тим більше на різних діапазонах.
Що і відбувається найчастіше - встановлюється або "інвертед-V" на 80 і 40 м, або рамка з периметром 80 м, а в гіршому випадку білизняний мотузок використовується в якості "антени". Особливо "талановиті" винаходять універсальні штирі і "морквини", які, по безапеляційним запевненням авторів, "працюють на всіх діапазонах практично без настройки!"
Налаштовується така споруда в кращому випадку на одному-двох діапазонах, і все - вперед, "кличемо - відповідають, що ще більше потрібно?" Сумно, що для збільшення "ефективності роботи" таких антен все пошуки приводять до "радіоподовжувачі" типу вихідного блоку від Р-140 або Р-118. Досить послухати любителів "працювати в групі на даль" вночі на 160 і 80-метрових діапазонах, а в Останнім часомтаке можна вже зустріти на 40 і 20 м.
Якщо антена має КСВ = 1 на всіх діапазонах (або хоча б на кількох) - це не антена, а активний опір, або той прилад, яким вимірюється КСВ, "показує" навколишнє температуру (яка в кімнаті звичайно постійна).
Не знаю - вдалося чи ні мені переконати читача в тому, що застосовувати СУ потрібно обов'язково, але, тим не менш, перейду до опису конкретних схем таких пристроїв. Їх вибір залежить від застосовуваних на радіостанції антен. Якщо вхідні опору випромінюючих систем не опускаються нижче 50 Ом, можна обійтися примітивним согласующим пристроєм Г-образного типу - рис.1, тому що воно працює тільки в сторону підвищення опору. Для того щоб це ж пристрій "знижувало" опір, його необхідно включити навпаки, тобто поміняти місцями вхід і вихід.
Автоматичні антенні тюнери майже всіх імпортних трансиверів виконані за схемою, показаної на рис.2. Антенні тюнери у вигляді окремих пристроїв фірми виготовляють частіше за іншою схемою (рис.3). Опис цієї схеми можна знайти, наприклад, в. У всіх фірмових СУ, виготовлених за цією схемою, є додаткова безкаркасні котушка L2, намотана проводом діаметром 1,2 ... 1,5 мм на оправці діаметром 25 мм. Число витків - 3, довжина намотування - 38 мм.
За допомогою двох останніх схем можна забезпечити КСВ = 1 практично на будь-який шматок дроту. Однак не забувайте - КСВ = 1 говорить про те, що передавач має оптимальне навантаження, але це ні в якій мірі не означає високу ефективність роботи антени. За допомогою СУ, схема якого наведена на рис.2, можна узгодити щуп від тестера в якості антени з КСВ = 1, але, крім найближчих сусідів, ефективність роботи такої "антени" ніхто не оцінить. Як СУ можна використовувати і звичайний П-контур - рис.4. Гідність такого рішення - не потрібно ізолювати КПЕ від загального проводу, Недолік - при великій вихідної потужності важко знайти змінні конденсатори з необхідним зазором.
При застосуванні на станції більш-менш налаштованих антен і в тому разі, коли передбачається робота на 160 м індуктивність котушки СУ може не перевищувати 10 ... 20 мкГн. Дуже важливо, щоб була можливість отримання малих індуктивностей до 1 ... 3 мкГн.
Кульові варіометри для цих цілей зазвичай не підходять, тому що індуктивність перебудовується в менших межах, ніж у котушок з "бігунком". У фірмових антенних тюнеризастосовуються котушки з "бігунком", у яких перші витки намотані зі збільшеним кроком - це зроблено для отримання малих індуктивностей з максимальною добротністю і мінімальної міжвиткової зв'язком.
Досить якісне узгодження можна отримати, застосовуючи в СУ "варіометр бідного радіоаматора". Це дві послідовно включені котушки з перемиканням відводів (рис.5). Котушки - безкаркасні, і містять по 35 витків дроту діаметром 0,9 ... 1,2 мм (в залежності від передбачуваної потужності), намотаного на оправці 020 мм.
Після намотування котушки згортають в кільце і відводами припаюють на висновки звичайних керамічних перемикачів на 11 положень. Відводи у однієї котушки слід зробити від парних витків, в іншої - від непарних, наприклад - від 1,3,5,7,9,11, 15,19, 23, 27-го витків і від 2,4, 6, 8 , 10, 14,18,22,28,30-го витків. Включивши дві такі котушки послідовно, можна перемикачами підібрати необхідну кількість витків тим більше, що для СУ не дуже важлива точність підбору індуктивності. З головним завданням - отриманням малих індуктивностей - "варіометр бідного радіоаматора" справляється успішно.
Щоб цей саморобний тюнер за своїми можливостями квазіплавной настройки наближався до "Буржуінські" антенних тюнерів, Наприклад, АТ-130 від ICOM або АТ-50 від Kenwood, доведеться замість одного галетного перемикача ввести закорочування відводів котушки "релюшкой", кожна з яких буде включатися окремим тумблером. Семи "релюшек", комутуючих сім відводів, буде досить, щоб змоделювати "ручний АТ-50".
Приклад релейного комутації котушок наведено в. Зазори між пластинами в КПЕ повинні витримувати передбачуване напруга. Якщо застосовуються низькоомні навантаження, при вихідний потужності до 200 ... 300 Вт можна обійтися КПЕ від старих типів РПУ. Якщо високоомні - доведеться підібрати КПЕ з необхідними зазорами (від промислових радіостанцій).
Підхід при виборі КПЕ дуже простий - 1 мм зазору між пластинами витримує напругу 1000 В. Передбачуване напруга можна знайти за формулою U = Ц P / R, де:
- Р - потужність,
- R - опір навантаження.
На радіостанції обов'язково повинен бути встановлений перемикач, за допомогою якого трансивер відключається від антени в разі грози (або у вимкненому стані), тому що більше 50% випадків виходу з ладу транзисторів пов'язані з наведенням статичної електрики. Перемикач можна змонтувати або в антенном комутаторі, або в СУ.
П-образне пристрій, що погодить
підсумком різних дослідіві експериментів по розглянутої вище темі стала реалізація П-образного "согласователя" - рис.6. Звичайно, важко позбутися "комплексу схеми Буржуінські тюнерів" рис.2 - ця схема має важливу перевагу, що полягає в тому, що антена (по крайней мере, центральна жила кабелю) гальванічно розв'язана від входу трансивера через зазори між пластинами КПЕ. Але безрезультатні пошуки відповідних КПЕ для цієї схеми змусили відмовитися від неї. До речі, схему П-контура використовують і деякі фірми, що випускають автоматичні тюнери, наприклад, американська КАТ1 Elekraft або голландська Z-11 Zelfboum.
Крім узгодження, П-контур виконує ще й роль фільтра низьких частот, що дуже корисно при роботі на перевантажених радіоаматорських діапазонах- навряд чи хтось відмовиться від додаткової фільтрації гармонік. Головний недолік схеми П-образного узгоджувального пристрою - необхідність застосування КПЕ з досить великою максимальною ємністю, що наводить на думку про причини, по якій така схема не застосовується в автоматичних тюнери імпортних трансиверів. В Т-образних схемах найчастіше використовуються два КПЕ, перебудовуються моторчиками. Зрозуміло, що КПЕ на 300 пФ буде набагато менше розміром, дешевше і простіше, ніж КПЕ на 1000 пФ.
У схемі СУ, показаної на рис.6, застосовані КПЕ з повітряним зазором 0,3 мм від лампових приймачів. Обидві секції конденсатора включені паралельно. Як індуктивності застосована котушка з відводами, що перемикаються керамічним галетним перемикачем.
Котушка - безкаркасні, і містить 35 витків дроту 00,9 ... 1,1 мм, намотаних на оправці 021 ... 22 мм. Після намотування котушка згорнута в кільце і своїми короткими відводами припаяна до висновків галетного перемикача. Відводи зроблені від 2, 4, 7, 10, 14, 18, 22, 26 і 31-го витків.
КСВ-метр виготовлений на феритових кільцях. Проникність кільця при роботі на KB вирішального значення, в общем-то, не має, в авторському варіанті застосовано кільце 1000НН з зовнішнім діаметром 10 мм.
Кільце обмотана тонкою лакотканиною, а потім на нього намотані 14 витків дроту ПЕЛ 0,3 (без скручування, в два дроти). Початок однієї обмотки, поєднане з кінцем другий, утворює середній висновок.
Залежно від необхідної задачі (точніше, від того, яку потужність передбачається пропускати через СУ, і від якості світлодіодів VD4 і VD5), можна використовувати кремнієві або германієві детектирующие діоди VD2 і VD3. При використанні германієвих діодів можна отримати більш високу чутливість. Найкращі з них - ГД507. Однак автор застосовує трансивер з вихідною потужністю не менше 50 Вт, тому в КСВ-метрі відмінно працюють звичайні кремнієві діоди КД522.
Як "ноу-хау", крім звичайної, на стрілочному приладі, застосована світлодіодна індикація настройки. Для індикації "прямої хвилі" використовується світлодіод VD4 зеленого кольору, а для візуального контролю за "зворотного хвилею" - червоного кольору (VD5). Як показала практика, це дуже вдале рішення- завжди можна оперативно відреагувати на аварійну ситуацію. Якщо під час роботи в ефірі щось трапляється з навантаженням, червоний світлодіод починає яскраво спалахувати в такт з випромінюваним сигналом.
Орієнтуватися по стрілці КСВ-метра менш зручно - не будеш же постійно витріщатися на неї під час передачі! А ось яскраве світіння червоного світла добре помітно навіть боковим зором. Це позитивно оцінив Юрій, RU6CK, коли у нього з'явилося таке СУ (до того ж, у Юрія поганий зір). Вже більше року і сам автор використовує в основному тільки "світлодіодну настройку" СУ, тобто настройка "согласователя" зводиться до того, щоб погас червоний світлодіод і яскраво "палахкотів" зелений. Якщо вже й захочеться більш точного налаштування, її можна "виловити" по стрілці микроамперметра. Як мікроамперметра застосований прилад М68501 з струмом повного відхилення 200 мкА. Можна застосувати і М4762 - вони встановлювалися в магнітофонах "Нота", "Юпітер". Зрозуміло, що С1 повинен витримувати напругу, що видається трансівером в навантаження.
Налаштування виготовленого пристрою виконується з використанням еквівалента навантаження, який розрахований на розсіювання вихідної потужності каскаду. Приєднуємо СУ до трансивер "коаксиалом" мінімальної довжини (наскільки це можливо, тому що цей відрізок кабелю буде використовуватися в подальшій роботі СУ і транісівера) з необхідним хвильовим опором, на вихід СУ без всяких "довгих шнурків" і коаксіальних кабелів підключаємо еквівалент навантаження , викручуємо всі ручки СУ на мінімум і виставляємо за допомогою С1 мінімальні свідчення КСВ-метра при "отраженке". Слід зауважити, що вихідний сигнал передавача не повинен містити гармонік (тобто повинен бути фільтрована), в іншому випадку мінімум можна і не знайти. Якщо конструкція виготовлена правильно, мінімум виходить при ємності С1, близькою до мінімальної.
Потім міняємо місцями вхід і вихід приладу і знову перевіряємо "баланс". Перевірку здійснюємо на декількох діапазонах. Відразу попереджаю, автор не в змозі допомогти кожному радіоаматорові, який не впорався з налаштуванням описаного СУ. Якщо у когось не виходить виготовити СУ самостійно, у автора даної статті можна замовити готовий виріб. Всю інформацію можна отримати тут.
Світлодіоди VD4 і VD5 необхідно вибирати сучасні, з максимальною яскравістю світіння. Бажано, щоб світлодіоди мали максимальний опір при протіканні номінального струму. Автору вдалося придбати червоні світлодіоди опором 1,2 кОм і зелені - 2 кОм. Зазвичай зелені світлодіоди світяться слабо, але це і непогано - адже виробляється не ялинкова гірлянда. Головна вимога до зеленого світлодіода - його світіння має бути досить чітко помітно в штатному режимі передачі. А ось колір світіння червоного світлодіода, в залежності від уподобань користувача, можна вибрати від отруйно-малинового до червоного.
Як правило, такі світлодіоди мають діаметр З ... 3,5 мм. Для більш яскравого світіння червоного світлодіода застосовано подвоєння напруги - в схему введений діод VD1. З цієї причини точним вимірювальним приладом наш КСВ-метр вже не назвеш - він завищує "отраженку". Якщо потрібно вимірювати точні значення КСВ, необхідно застосувати світлодіоди з однаковим опором і зробити два плеча КСВ-метра абсолютно однаковими - або обидва з подвоєнням напруги, або без подвоєння. Однак оператора швидше хвилює якість узгодження ланцюга "трансивер - антена", а не точне значення КСВ. Для цього цілком достатньо світлодіодів.
Запропоноване СУ ефективно при роботі з антенами, які живляться через коаксіальний кабель. Автор відчував СУ на "стандартні", поширені антени "ледачих" радіоаматорів - "рамку" периметром 80 м, "інвертед-V" - суміщені 80 і 40 м, "трикутник" периметром 40 м, "піраміду" на 80 м.
Костянтин, RN3ZF, (у нього FT-840) застосовує таке СУ зі "штирем" і "інвертед-V" в тому числі, і на WARC-діапазонах, UR4GG - з "трикутником" на 80 м і трансиверами "Хвиля" та " Дунай ", a UY5ID за допомогою описаного СУ погоджує ШПУ на КТ956 з багатосторонньої рамкою периметром 80 м з симетричним живленням (використовується додатковий перехід на симетричну навантаження).
Якщо під час налаштування СУ не вдається погасити червоний світлодіод (досягти мінімальних показників приладу), це може означати, що, крім основного сигналу, в випромінюваному спектрі містяться гармоніки (СУ не в змозі забезпечити узгодження одночасно на декількох частотах). Гармоніки, які за частотою розташовуються вище основного сигналу, не проходять через ФНЧ, утворений елементами СУ, відображаються, і на зворотному шляху "підпалюють" червоний світлодіод. Про те, що СУ "не справляється" з навантаженням, може говорити лише той факт, що узгодження відбувається при крайніх значеннях (не мінімальний) параметрів КПЕ і котушки, тобто коли не вистачає ємності або індуктивності. Ні у кого з зазначених користувачівпри роботі СУ з перерахованими антенами ні на одному з діапазонів таких випадків не відмічено.
СУ було випробувано з "мотузкою", тобто з дротяної антеною довжиною 41 м. Не слід забувати, що КСВ-метр є вимірювальним приладом тільки в разі забезпечення з обох його сторін навантаження, при якій він балансувався. Під час прийому "мотузку" світяться обидва світлодіода, тому за критерій настройки можна прийняти максимально яскраве світіння зеленого світлодіода при мінімально можливої яскравості червоного. Мабуть, це буде найбільш вірна настройка - по максимуму віддачі потужності в навантаження.
Хотілося б звернути увагу потенційних користувачів даного СУ на те, що ні в якому разі не можна перемикати відведення котушки при випромінюванні максимальної потужності. У момент перемикання відбувається розрив ланцюга котушки (хоча і на частки секунди), і різко змінюється її індуктивність. Відповідно, підгорає контакти галетного перемикача і різко змінюється опір навантаження вихідного каскаду. Перемикати галетний перемикач необхідно тільки в режимі прийому.
Інформація для допитливих і "вимогливих" читачів - автор статті усвідомлює, що КСВ-метр, встановлений в СУ, не є точною деталлю високоточним вимірювальним приладом. Так такої мети при його виготовленні і не ставилося! Основне завдання була - забезпечити трансивер з широкосмуговими транзисторними каскадами оптимальну узгоджене навантаження, ще раз повторю - як передавача, так і приймача. Приймач, як і потужний ШПУ, в повній мірі потребує якісного узгодження з антеною!
До речі, якщо в вашому "радіо" оптимальні настройки для приймача і передавача не збігаються, це говорить про те, що настройка апарату або взагалі толком не проводилася, а якщо і проводилася, то, швидше за все, тільки передавача, а смугові фільтри приймача мають оптимальні параметри при інших значеннях навантаження.
КСВ-метр, встановлений в СУ, покаже, що регулюванням елементів СУ ми домоглися параметрів того навантаження, яку приєднували до виходу ANTENNA трансивера під час його настройки. Застосовуючи СУ, можна спокійно працювати в ефірі, знаючи, що трансивер не «пнеться і молить про помилування", а має майже ту ж навантаження, на яку його і налаштовували. Зрозуміло, це не говорить про те, що антена, підключена до СУ, стала працювати краще. Не забувайте про це!
Радіоаматорам, що мріють про прецизионном КСВ-метрі, можу рекомендувати виготовити його за схемами, наведеними в багатьох зарубіжних серйозних виданнях, або купити готовий прилад. Але доведеться розщедритися - дійсно, прилади, що випускаються відомими фірмами, коштують від 50 USD і вище СВ - ішние польсько-турецько-італійські до уваги не беру. Вдала, добре описана конструкція КСВ-метра приведена в.
А. Тарасов, (UT2FW) [Email protected]
література:
- Бунін С.Г., Яйленко Л.П. Довідник радіоаматора-коротковолновіка. - К .: Техніка, 1984.
- М. Левіт. Прилад для визначення КСВ. - Радіо, 1978, N6.
- http://www.cqham.ru/ut2fw/