Согласующее устройство для антенны: Антенные согласующие устройства. Антенные тюнеры. Схемы

Антенные согласующие устройства. Антенные тюнеры. Схемы

На рис. справа приведена принципиальная схема прибора, включающего в себя КСВ-метр, с помощью которого можно настроить Си-Би антенну, и согласующее устройство, позволяющее привести сопротивление настроенной антенны к Ra = 50 Ом. 

 

Элементы КСВ-метра: Т1 - трансформатор антенного тока, намотанный на ферритовом кольце М50ВЧ2-24 12х5х4 мм. Его обмотка I - продетый в кольцо проводник с антенным током, обмотка II - 20 витков провода в пластиковой изоляции, ее наматывают равномерно по всему кольцу. Конденсаторы С1 и С2 - типа КПК-МН, SA1 - любой тумблер, РА1 - микроамперметр на 100 мкА, например, М4248. 

 

Элементы согласующего устройства: катушка L1 - 12 витков ПЭВ-2 0,8, внутренний диаметр - 6, длина - 18 мм. Конденсатор С7 - типа КПК-МН, С8 -любой керамический или слюдяной, рабочее напряжение не менее 50 В (для передатчиков мощностью не более 10 вт). Переключатель SA2 - ПГ2-5-12П1НВ. 

 

Устройство монтируют, минимизируя паразитные индуктивности и емкости ВЧ проводников. 

 

Для настройки КСВ-метра его выход отключают от согласующего контура (в т. А) и соединяют с 50-омным резистором (два параллельно включенных резистора МЛТ-2 100 Ом), а ко входу подключают Си-Би радиостанцию, работающую на передачу. В режиме измерения прямой волны - в указанном на рис. 12.39 положении SA1 - прибор должен показать 70...100 мкА. (Это для передатчика мощностью 4 Вт. Если он мощнее , то "100" на шкале РА1 выставляют иначе: подбором резистора, шунтирующего РА1 при закороченном резисторе R5.) 

 

Переключив SA1 в другое положение (контроль отраженной волны), регулировкой С2 добиваются нулевых показаний РА1. 

 

Затем вход и выход КСВ-метра меняют местами (КСВ-метр симметричен) и эту процедуру повторяют, устанавливая в "нулевое" положение С1. 

 

На этом настройку КСВ-метра заканчивают, его выход подключают к седьмому витку катушки L1. 

 

КСВ антенного тракта определяют по формуле: КСВ=(А1+А2)/(А1-А2), где А1 - показания РА1 в режиме измерения прямой волны, а А2 - обратной. Хотя вернее было бы говорить здесь не о КСВ, как таковом, а о величине и характере антенного импеданса, приведенного к антенному разъему станции, о его отличии от активного Ra = 50 Ом. 

 

Антенный тракт будет настроен, если изменениями длины вибратора, противовесов, иногда - длины фидера, индуктивности удлиняющей катушки (если она есть) и др. будет получен минимально возможный КСВ. 

 

Некоторая неточность настройки антенны может быть компенсирована расстройкой контура L1C7C8. Это можно сделать конденсатором С7 или изменением индуктивности контура - например, введением в L1 небольшого карбонильного сердечника. 

 

Как показывает опыт настройки и согласования Си-Би антенн самых разных конфигураций и размеров (0,1...3L), под контролем и с помощью этого прибора нетрудно получить КСВ = 1... 1,2 в любом участке этого диапазона. 

 

Радио, 1996, 11

Согласование антенн и согласующие устройства | RUQRZ.COM

В любительской практике крайне редко используются антенны, входное сопротивление которых равно волновому сопротивлению фидера, и в свою очередь, выходному сопротивлению передатчика (идеальный вариант согласования). Чаще всего такого соответствия нет и приходится применять специальные согласующие устройства. Антенну, фидер и выход передатчика следует рассматривать как единую систему, в которой передача энергии должна осуществляться без потерь.

Реализация этой непростой задачи потребует согласования в двух местах: в точке соединения антенны с фидером и фидера с выходом передатчика. Наиболее популярны различного рода трансформирующие устройства: от резонансных колебательных контуров до коаксиальных трансформаторов в виде отрезков коаксиального кабеля требуемой длины. Все они нужны для согласования сопротивлений, что в конечном итоге и приводит к минимизации потерь в линии передачи. И, самое главное, к снижению внеполосных излучений.

Как правило, стандартное выходное сопротивление современных широкополосных передатчиков (трансиверов) 500м. Большинство применяемых в качестве фидера коаксиальных кабелей также имеют стандартную величину волнового сопротивления 50 или 750м. Антенны в зависимости от типа и конструкции могут иметь входное сопротивление в очень широком интервале величин: от нескольких Ом до сотен Ом и больше.

Известно, что входное сопротивление одноэлементных антенн на резонансной частоте носит практически активный характер. И чем больше частота передатчика отличается от резонансной* частоты антенны в ту или другую сторону, тем больше во входном сопротивлении антенны появляется реактивная составляющая емкостного или индуктивного характера. В многоэлементных антеннах входное сопротивление на резонансной частоте имеет комплексный характер, так как свою лепту в образование реактивной составляющей вносят пассивные элементы.

В том случае, когда входное сопротивление антенны имеет чисто активный характер, согласовать его с сопротивлением фидера несложно с помощью любого из подходящих трансформирующих устройств. При этом потери совсем незначительны. Но, как только во входном сопротивлении образуется реактивная составляющая, то согласование усложняется, и требуется более сложное согласующее устройство, способное скомпенсировать нежелательную реактивность. И это устройство должно находиться в точке питания антенны. Не скомпенсированная реактивность ухудшает КСВ в фидере и увеличивает потери.
Попытка полной компенсации реактивности на нижнем конце фидера (у передатчика) безуспешна, так как ограничена параметрами самого фидера. Перестройка частоты передатчика в пределах узких участков любительских диапазонов не приводит к появлению значительной реактивной составляющей, поэтому в большинстве случаев нет необходимости компенсировать реактивность. Правильно спроектированные многоэлементные антенны также не имеют большой реактивной составляющей входного сопротивления, и обычно ее компенсации не требуется.

В эфире часто возникают споры о роли и назначении антенного согласующего устройства (антенного тюнера) при согласовании передатчика с антенной. Одни возлагают на него большие надежды, другие считают его ненужной игрушкой. Чем же на самом деле (на практике) может и чем не может помочь антенный тюнер?

В первую очередь тюнер — это высокочастотный трансформатор сопротивлений, способный при необходимости скомпенсировать реактивность емкостного или индуктивного характера.

Рассмотрим простой пример:
Разрезной вибратор (диполь), имеющий на резонансной частоте входное сопротивление активного характера около 700м, соединен 75-омным коаксиальным кабелем (фидером) с передатчиком, выходное сопротивление которого 500м. Тюнер установлен на выходе передатчика и в данном случае выполняет роль согласующего узла между фидером и передатчиком, с чем он легко справляется.

Если передатчик перестроить на частоту отличную от резонансной частоты антенны, то во входном сопротивлении антенны возникнет реактивность, которая тут же проявится на нижнем конце фидера. Тюнер также способен ее скомпенсировать, и передатчик опять будет согласован с фидером антенны.

Что будет на выходе фидера, в точке его соединения с антенной?
Используя тюнер только на выходе передатчика, полную компенсацию обеспечить не удастся, и в фидере возникнут потери из-за неточного согласования с антенной. В этом случае понадобится еще один тюнер, который придется подключить между фидером и антенной, тогда он исправит положение и скомпенсирует реактивность. В зтом примере фидер выполняет роль согласованной линии передачи произвольной длины.

Еще один пример:
Рамочную антенну, имеющую входное сопротивление активного характера приблизительно 1100м, необходимо согласовать с 50-омной линией передачи. Выход передатчика 500м. Здесь потребуется согласующее устройство, установленное в точке подключения фиДера к антенне. Обычно многие любители используют ВЧ трансформаторы разных типов с ферритовыми сердечниками, но удобнее изготовить четвертьволновый коаксиальный трансформатор из 75-омного кабеля.

Длина отрезка кабеля А/4 х 0.66, где
Я — длина волны,
0.66 — коэффициент укорочения для большинства известных коаксиальных кабелей.
Коаксиальный трансформатор включается между входом антенны и 50-омным фидером.
Если его свернуть в бухту диаметром 15…20см, то он будет выполнять и функцию симметрирующего устройства. Фидер с передатчиком согласуется автоматически, при равенстве их сопротивлений. В этом случае от услуг антенного тюнера можно вообще отказаться.

Для данного примера возможен еще один способ согласования:
При помощи полуволнового или кратного половине волны коаксиального кабеля вообще с любым волновым сопротивлением (также с учетом коэффициента укорочения). Он включается между антенной и тюнером, находящимся возле передатчика. Входное сопротивление антенны около 110Ом переносится к нижнему концу кабеля и с помощью тюнера трансформируется в сопротивление 500м. В этом случае имеет место полное согласование антенны с передатчиком, а фидер выполняет функцию повторителя.

В более сложных случаях, когда входное сопротивление антенны не соответствует волновому сопротивлению фидера, а сопротивление фидера не соответствует выходному сопротивлению передатчика, необходимы два согласующих устройства. Одно вверху для согласования антенны с фидером, другое внизу — для согласования фидера с передатчиком. И обойтись только одним антенным фидером для согласования всей цепи: антенна — фидер — передатчик не представляется возможным.

Наличие реактивности еще больше осложняет ситуацию. Антенный тюнер в этом случае значительно улучшит согласование передатчика с фидером, облегчив тем самым работу оконечного каскада, но не более того. Из-за рассогласования фидера с антенной будут иметь место потери, и эффективность работы самой антенны будет пониженной. Включенный КСВ-метр между передатчиком и тюнером зафиксирует КСВ=1, а между тюнером и фидером этого не произойдет по причине рассогласоаания фидера с антенной.

Напрашивается вполне справедливый вывод: тюнер полезен тем, что поддерживает нормальный режим передатчика при работе на несогласованную нагрузку, но при этом не способен улучшить эффективность работы антенны при ее рассогласовании с фидером.

П-контур, используемый в выходном каскаде передатчика, также может выполнять роль антенного тюнера, но при условии оперативного изменения индуктивности и обеих емкостей.
Как правило, антенные тюнеры и ручные и автоматические — это резонансные контурные перестраиваемые устройства. Ручные имеют два- три регулирующих элемента и не оперативны в работе. Автоматические — дороги, а для работы на больших мощностях — очень дороги.

Давайте рассмотрим довольно простое широкополосное согласующее устройство (тюнер) на рис 1, удовлетворяющее большинству вариаций при согласовании передатчика с антенной. :

Он очень эффективен при работе с антеннами (рамки, диполи), используемыми на гармониках, когда фидер является полуволновым повторителем. В данном случае входное сопротивление антенны на разных диапазонах различно, но с помощью согласующего устройства легко согласуется с передатчиком. Предлагаемый тюнер может работать при мощностях передатчика до 1,5кВт в полосе частот от 1.5 до 30МГц.
Основные элементы тюнера — ВЧ автотрансформатор на феррито- вом кольце от отклоняющей системы телевизора УНТ-35 и переключатель на 17 положений. Возможно применение конусных колец от телевизоров УНТ-47/59 или других.

Обмотка содержит 12 витков, намотанных в два провода. Начало одной обмотки соединяется с концом другой. В таблице и на схеме нумерация витков сквозная. Сам провод — многожильный во фторопластовой изоляции. Диаметр провода 2,5мм по изоляции. Отводы сделаны от каждого витка, начиная с восьмого от заземленного конца.

Переключатель — керамический, галетного типа на 17 положений.

Автотрансформатор располагается максимально близко к переключателю, а соединительные проводники между ними должны быть минимальной длины. Возможно применение переключателя на 11 положений при сохранении конструкции трансформатора с меньшим количеством отводов, например, с 10 по 20 виток. Но в этом случае уменьшится и интервал трансформации сопротивлений.

Зная входное сопротивление антенны, можно воспользоваться таким трансформатором для согласовании антенны с фидером 50 или 750м, сделав только необходимые отводы. В этом случае он помещается во влагонепроницаемую коробку, заливается парафином и устанавливается в точке питания антенны.

Также это согласующее устройство может быть выполнено как самостоятельная конструкция или входить в состав антенно-коммутационного блока радиостанции.

Для наглядности метка на ручке переключателя (на лицевой панели) указывает на величину сопротивления, соответствующую данному положению. Для компенсации реактивной составляющей индуктивного характера возможно подключение переменного конденсатора С1, рис.2.

Зависимость сопротивления от количества витков приводится в таблице 1. Расчет производился исходя из соотношения сопротивлений, которое находится в квадратичной зависимости от количества витков.

Таблица 1.

Что еще почитать по теме:

Домашняя страница Игоря Уватенкова RW9JD

Данная статья является продолжением цикла моих статей по обмену опытом и некоторым первичным источником информации для начинающих, тех кто строит антенны своими руками и не хочет наступать на свои и чужие грабли.

Для моего географического положения (западная Сибирь), крайне важно, иметь хороший сетап. Нужны эффективные антенны, особенно на низких диапазонах. Как и все мои коллеги по эфиру мечтают о большем, но реалии «гнут» нас к земле и приходится обходиться тем, что имеем или можем себе позволить. Практический опыт позволяет с каждой следующей моделью антенны, получать лучшие результаты. Сегодня я расскажу о своих «рукодельных» способах постройки согласующего устройства для вертикала, подчеркиваю – это СУ может быть использовано для любого GP.

Я построил несколько вертикалов разной высоты (от 12м до 27м), ориентир был на диапазоны 160-80м. Использовал в конструкции удлиняющие катушки, емкостные нагрузки и т.д. Все публикуемые варианты построения GP и хвалебные отзывы о фантастической работе одиночных вертикальных антенн – полная чушь, вертикал он и в Африке вертикал! Ничего выдающегося вы из него не выдавите, кроме тех характеристик, которые эта антенна может обеспечить. Выводы, которые подтвердились в процессе эксплуатации, известны из классической теории:

  1. Антенна работает лучше, если ее физическая длина близка к длине полуволны (четверти волны) текущего диапазона. Важна кратность, в этом случае настройка существенно упрощается во многодиапазонном варианте.
  2. Чем больше диаметр труб, тем шире полоса. Например, у меня, увеличение диаметра от 40мм до 80мм привело к расширению полосы в среднем на 10-15 Кгц на НЧ диапазонах, мелочь, а приятно!
  3. Размещение минимума радиалов крайне желательно для работы антенны, чем больше тем лучше, но есть предел, при котором дальнейшее их увеличение не приводит к улучшению параметров антенны. Эффективнее работают изолированные резонансные радиалы. Радиалы обязательно располагать симметрично от основания антенны, их количество должно быть кратным 2, в этом случае круговая диаграмма не будет нарушена.

 Собственно, ничего нового. Все укороченные антенны работают хуже полноразмерных, но для низких диапазонов особенно актуальны габариты. Все стремятся найти компромисс между размерами и эффективностью данной антенны, еще и воткнуть данную конструкцию на свой земельный участок или крышу многоквартирного дома. Точно также поступил и я. Поскольку антенну на 160-80м все равно придется удлинять электрически, можно выбрать практически любую длину. Удлинение производиться с помощью катушки на самой антенне или в согласующем устройстве. Я выбрал второе, так как настраивать и управлять проще, не нужно ронять ствол вертикала. А высоту антенны выбрал «серединку» = 21-22м, метод соединения — телескоп, диаметр труб – от 60 мм внизу, до 20 мм наверху. Использую в своей конструкции емкостные нагрузки, которые можно прикинуть в MMANA. У меня два биметалических провода (d=1.8 мм), длиной по 8 м каждый, они же являются частью растяжек. Закреплены нагрузки на высоте 16 м от земли непосредственно к стволу антенны. Угол между проводами составляет около 100 градусов. Уменьшая или увеличивая этот угол, можно «гонять» резонанс антенны в небольших пределах в ту или иную сторону, точно также как длиной нагрузок и местом подключения к антенне (по высоте). Вот файл для творчества: скачать *.maa антенны для участка=3.550 Mhz. 

Согласующее устройство.

Задача сводится к тому, чтобы устройство переключало компоненты СУ на антенный фидер в зависимости от нескольких участков диапазонов. В данном случае я нацелился на 160CW — 160SSB — 80CW — 80SSB – 40CW – 30CW. На 40-ке и 30-ке полоса широкая, нет необходимости делить по участкам, если только вы не крутой «радиогурман». Схема выглядит так:

Нам понадобятся: медный провод диаметром 2-2.5мм для изготовления катушки. Я не нашел эмалированного провода подходящего диаметра, поэтому купил в магазине электротоваров одножильный медный провод (диаметр жилы 2.4 мм), предназначенный для прокладки заземляющего проводника в эл.цепях. Он имеет цветную  виниловую оболочку (маркировка: желтый с зеленым), которую нужно будет снять. То, что не нашел эмалированный провод, оказалось даже преимуществом, нежели недостатком. Не нужно зачищать от лака участки витков катушки при настройке., а «ползать» по виткам придется много и долго! Так что настоятельно рекомендую этот вариант!

Конденсаторы переменной емкости (удобно для плавной настройки), релюшки с большим током коммутации, чтобы не горели контакты и не было неприятностей с переходным сопротивлением контактов. Монтажные провода, желательно одножильные таким же диаметром, как диаметр провода катушки (по крайней мере не меньше!). Наконечники (под болт) для крепления отводов катушки к плате коммутатора и пластиковый корпус, куда разместить всю конструкцию. В конечном итоге после настройки, все это хозяйство окультурить и залить лаком, чтобы не было коррозии и перетекания токов при конденсате. Как бы вы не старались, вакуума в корпусе все равно не достичь, там всегда будет присутствовать влага, вот от нее и защищаемся.

Двусторонний фольгированный текстолит для изготовления платы коммутатора толщиной 1.5-2 мм, с фольгой 70 микрон, если есть 100 мк – будет замечательно! Диоды – любые кремневые на рабочее напряжение реле, конденсаторы на напряжение 250 в – в цепях питания реле (для блокировки ВЧ токов), можно использовать СМД компоненты. Высоковольтные конденсаторы на напряжение 500 В, например тип КСО. Набирая С1 — С3 из нескольких конденсаторов, имейте в виду, что допустимая реактивная мощность одного конденсатора типа КСО 75 Вт (это по паспорту, реально они выдерживают раза в три больше). Безусловно тип К15У-1 предпочтительнее, я выбрал именно их. Компактные, дисковые, с двух сторон имеется болтовое соединение, работают в широком диапазоне температур, имеют практически одинаковую толщину, поэтому набирать их в линейку и крепить одно удовольствие.

 

Итак по порядку.

Как изготовить катушку? Да все очень просто, берем оргстекло для изготовления каркаса толщиной 4мм. Если меньше, то конструкция будет слабенькая и при намотке (утяжке витков) будет деформироваться. Если больше, конечно будет устойчивей, обработка будет происходить дольше. Собственно выбор каждого, по моему оптимум = 4мм, да и купить в магазине проще, размер широко распространен. Для этих целей вполне пригоден радиопрозрачный текстолит.

Я покажу пару-тройку вариантов изготовления каркасов и намотки катушки.

Первый:

Размечаем полосы, ширина = 60-65мм, длина 200мм, посредине паз в половину дины и шириной 4мм (толщина оргстекла). Каркас будет состоять из двух взаимно перпендикулярных половинок, которые вставляются в пазы, навстречу друг другу. Пилим обычной ножовкой с мелким зубом либо лобзиком. После раскройки нужно на гранях нарезать пазы для укладки витков катушки, здесь очень важно выдержать равный шаг между витками (у меня 5мм) и глубину пазов (у меня 2мм). Это делается с помощью трехгранного напильника. Еще один важный момент, когда вы будете делать пазы, необходимо сделать сдвиг пазов смежных граней каркаса на расстояние половинного шага. Это нужно чтобы при укладке витков, соблюдался правильный наклон витков, в противном случае переход с одной грани на другую будет резкий изгиб провода. Поскольку провод достаточно толстый, то может привести к неудобству плавной намотки, и непопаданию провода в паз следующей грани.

  

Для того чтобы каркас можно было закрепить в корпусе, понадобятся еще разнополочные алюминиевые уголки. Они также продаются в отделах фурнитуры мебельных магазинов, сантехники или торгующих метизами. Отрезаем нужный фрагмент и сверлим отверстия, через которые с помощью болтов М3 закрепим их на каркасе. (см фото)

  

Для намотки катушки нужно отмерить кусок провода. Катушка будет содержать около 30 витков, в моих конструкциях GP варировалось от 26 до 33 витков. Если диаметр катушки 60 мм, то длину можете посчитать сами (3.14*0.06*30=5.562, берем 6 м), тем более, катушку нужно намотать с небольшим запасом. Укоротить при настройке всегда проще, а вот нарастить – будет уже неаккуратно и лишние «сопли» с пайкой. Вобще, для достижения максимальной добротности катушки, было бы неплохо намотать с пропорцией (дина/диаметр) 1:2, но т.к. корпус мелковат, я довольствовался текущим диаметром, как описал.  Далее берем пластиковую трубу для прокладки канализации диаметром 45 мм, делаем с торца паз, чтобы закрепить конец провода и методично, не спеша, удерживая натяг, укладываем витки вплотную друг к другу. Как только вы завершили намотку, можно снять с трубы. При этом катушка спружинит и ее диаметр увеличится примерно на 5-7 мм — это нам и нужно, чтобы при намотке на каркас был небольшой натяг и в то же время ее диаметр был меньше, чем размер пропилов на каркасе.

  

Теперь катушку надеваем на каркас, закрепляем конец и с натягом укладываем витки в пропиленные пазы на гранях. Еще раз протягиваем витки и фиксируем второй конец провода на каркасе, лишнее отрезаем. Все, катушка практически готова.

  

Второй вариант:

Выпиливаем заготовки из оргстекла, описанным выше способом, но заготовка будет шире на 10-15 мм. В принципе, можно обойтись одной заготовкой. Вместо пазов на гранях у нас будут отверстия, размечаем и сверлим отверстия сверлом, чуть больше чем диаметр провода (например 2.6 мм), с нужным нам шагом (5 мм). После сверления прямых отверстий, на них нужно сделать фаски с обеих сторон, сверлом диаметром 6-7мм.

  

Далее производим намотку, просто вкручиваем катушку в эти отверстия каркаса, как болт в гайку. Процесс немного трудоемкий и требующий терпения. Конструкция достойная, витки катушки сидят очень плотно, шаг соблюден, расстояние между витками сохраняется. Простота изготовления каркаса подкупила, но с намоткой сложнее, чем в первом варианте. Проделав такую работу, я бы не стал повторять для себя такую конструкцию. Лучше я повожусь с пропилами на гранях, чем с укладкой витков в отверстия каркаса. Это мое личное мнение! Катушка готова, что же получилось, проводим измерения. Индуктивность получилась 21.8 мкГн. Эта примерная индуктивность необходимая для настройки диапазона 160 м.

 

Третий вариант:

Могу порекомендовать еще один способ изготовления катушки. Если вы не захотите возиться с напильником, в качестве каркаса возьмите любую пластиковую трубу подходящего диаметра. Далее намотайте двойным проводом нужное количество витков катушки. Витки должны укладываться очень плотно друг к другу, по окончании намотки, концы первого провода закрепить. Второй провод используется для установки межвиткового расстояния, его нужно снять аккуратно, а витки катушки залить силиконом (например, четыре полоски под 900 вдоль всей длины катушки) . Силикон продается в тюбиках и балонах, в бытовых товарах или сантехники. Возьмите тот тип, который применяется для наружных работ, в этом случае при минусовых температурах он не рассыплется. После высыхания катушка готова. Так как провода всегда дефицит, вместо него можно использовать обычный бельевой шнур подходящего диаметра, тем самым вы этой вкладкой (доп.провод или шнур) между витками катушки, регулируете межвитковое расстояние.

Конденсаторы:

Теперь настала очередь изготовления конденсаторов. Если у вас есть возможность приобрести готовые, можете не париться. Но я радиолюбитель, предпочитаю своими ручками прочувствовать и получить наслаждение от результатов труда. В свое время я переделал множество различных конструкций конденсаторов. В моей юности в магазинах максимум что было, это двухсекционные емкости на 465 пф. Я выдирал пластины, через одну, чтобы увеличить расстояние между ними, чтобы можно было применить в передатчике. Приходилось собирать из нескольких, плюс управлять несколькими одним рычагом… В общем эти мытарства не по мне, уже тогда я решил изготовить свой, нужных габаритов и нужной емкости. Уверяю вас, пластины конденсаторов изготовленные из листового железа (консервного или оцинкованного), работали ни сколько не хуже, чем из фольгированного текстолита или листового дюраля. Сегодня возможности гораздо шире, есть материалы и есть готовые изделия, только отстегивай денежку!

Для изготовления конденсаторов я заказал пластины двух размеров в мастерскую, где на станке лазерной резки мне 100 шт сделали за 10 минут, не успел и кофе допить. Пластины из листового дюраля толщиной 0.8-1 мм. Сегодня это не проблема, заходите в интернет в поисковике набираете «лазерная резка металла» и получаете кучу ссылок на фирмы, делаете эскизы, заказываете и получаете посылку в течении недели-двух на дом, в том случае, если в вашем городе нет такой мастерской или завода. В крайнем случае, вырежьте ножницами свои пластины из подручного материала и просверлите отверстия в нужных местах. Если потребуется пайка — не стесняйтесь, пропаяйте для надежности! На внешний вид кроме вас смотреть никто не будет, а работать они будут не хуже заводских, проверено практикой!

 

Для крепления пластин купил шпильки М4 метровой длины, гайки и шайбы. Из оргстекла 4мм вырезал торцовые стенки конденсатора, лучше использовать для этих целей текстолит, все таки он прочнее. Дальше пошла сборка. Отрезал шпильки необходимой длины и закрепил на передней стенке конденсатора. С помощью шайб устанавливаю расстояние между пластинами. Надеваю пластины и шайбы последовательно. Поскольку шайбы изготовлены методом прессовой резки, толщина их разнится, поэтому важно подбирать толщину пакета для равномерного распределения пластин по шпилькам. Итог мне не понравился, расстояние между пластинами не одинаковое. Как я не старался, все равно не получился нужный интервал. После стяжки пластин, я неоднократно пересобирал статор и ротор, увеличивая или уменьшая расстояние в нужных местах, путем подбора толщины набора шайб. Так что предостерегаю от использования данного метода в своих многопластинчатых конструкциях! Если вы уверены, что толщина шайб близка к идеальной или ваш конденсатор имеет в наборе не более 8-10 пластин, то можно воспользоваться этим способом набора.

 
 

Этот вариант конденсатора я хотел использовать как временный, исключительно для того чтобы определить нужную емкость при настройке СУ каждого диапазона, ну и так, для некритичных экспериментов. Безусловно, такой конденсатор работать будет, но мелкие огрехи мешают спать, если не отнестись серьезно к изготовлению конструкции, то эта конструкция тебя подведет в самый неподходящий момент.

Следующим шагом по совершенствованию конденсатора, у меня было использование втулок вместо шайб. Втулки также продаются в метизных магазинах, но у меня есть друг-токарь, я не стал прыгать по магазинам, просто сообщил ему нужные размеры и результатом был комплект, который с успехом воплотил в мою конструкцию. Втулки можно изготовить из дюралевых трубок малого диаметра 8-10 мм, в этом случае отпиливать их нужно аккуратно, а после промерять штангенциркулем и доводить напильником. Конечно, проще это сделать на токарном станке.

 
 

Конденсаторы становились все красивее. Процесс захватил настолько, что я решил идти до конца и изготовить вполне профессиональные версии. Теперь я знал, расстояние между пластинами в 2.5 мм, емкость пары моих пластин равна около 20 пф, исходя из этого, могу проектировать и собирать любую нужную емкость.

Для СУ мне нужно три конденсатора. Два шт на 80-ку и один на 30-ку. Из фольгированного 3 мм текстолита вытравил торцовые панельки конденсаторов (двусторонний текстолит толщиной 3 мм), из латуни выточил втулочки и запаял их на панельки. Комплекты пластин у меня уже собраны, заменил оргстекло на текстолитовые панельки, к тому же с торца панельки появилась возможность регулировки с помощью натяжного винта натяг и позицию ротора относительно статора. У втулок лицевых пластин внутреннее отверстие гладкое, а у тыловых — я нарезал резьбу М6 для винта регулировки. Места вращения вала и сопряжения движущихся контактов, смазал электропроводной смазкой.

 
 
  

Вот теперь я счастлив, мои емкости ничем не уступают заводским, а в чем-то и превосходят! Что касается стоимости изготовления конденсаторов, то по моим оценкам, мне обошлись дешевле минимум раза в полтора, а может и более, чем покупные. Преимуществом явилось то, что габариты и емкость, я подгонял под свои хотелки — это главное! А приятное — это экземпляры собраные своими руками! Скачать файлы панелек конденсаторов в формате Sprint-Layout: панелька = 60мм, панелька = 80мм.

Примечание: Если вы надумаете изготовить ручной антенный тюнер, поставив его в шеке перед трансивером, то конденсаторы можно изготовить описанным способом. Емкости до 1000-15000 пф не проблема! Собираете обычный П-контур, катушка-вариометр плюс пару таких конденсаторов, уверяю, все существующие у вас антенны будут согласованы, вплоть до ножниц, воткнутых во входной разъем, диапазон волновых сопротивлений согласования ОЧЕНЬ велик!

 

Основные детали в наличии! Теперь нужно развести плату коммутатора, спаять детали и приступить к настройке СУ. В качестве релюшек я выбрал герметичные RT314024. Работают в диапазоне температур от минус 400 до плюс 850 С, 24 вольта постоянного тока, две контактных группы, расстояние между контактами 2.5 мм, ток коммутации 16 А, время срабатывания 3 миллисекунды, габариты 29х12.7х15.7 мм, стоимость в зависимости от производителя и продавца 70-150 руб за шт. В общем класс!!! Для мощности в киловатт есть запас, это вполне достойный вариант.

Есть аналогичные релюхи, высота их чуть больше и время срабатывания до 7-10 миллисекунд, установочные размеры те же: TRA2 D24VDC-S-Z (см.фото). Еще можно использовать Вакуумные реле П1Д-1В, П1Д-3В, П1Д-4В, ток протекающий через контакты от 3 А (П1Д-1В) до 7.5 А (П1Д-3В, П1Д-4В) по паспорту, рабочее напряжение на частоте 30 Мгц = 1.5 Кв. На том, что я перечислил, свет клином не сошелся, можете поискать в интернете подходящий вариант, главный критерий большой ток коммутации, расстояние между контактов не менее 2 мм, герметичность и рабочее напряжение удобное для пульта управления 12, 24 или 27 вольт. Я выбрал 24 в поскольку имеется готовый блок питания. Применение ВЧ-реле или коаксиальных, считаю в данной конструкции нецелесообразным, вот на УКВ без них не обойтись. Любителям QRO можно взять мощные вакуумные (В1В-1В, В1В-1В1, В1В-1Т1, В1В-1Т2), и как следствие изготовить покруче катушку и емкости. Выбирайте друзья, выбирайте!

 

  

Плата коммутатора размером 140 х 100 мм (лицевая сторона и оборотная). К контактам 0-5 подключаются отводы катушки, IN — вход (кабель от трансивера) OUT — выход к клеммам антенны, GND — общий, К1-К6 питание катушек с пульта управления. Плата разведена в том числе с применением СМД компанентов, выглядит так (скачать плату в формате Sprint-Layout):

 

Меня все устраивает, я приступаю к сборке опытного образца СУ. Закрепляю компоненты на пластиковую крышку будущего корпуса. Сверху катушка, ниже плата коммутатора, еще ниже конденсатор. Почему опытный образец, спросите вы? Потому что наступает ответственный момент – предварительная настройка, и на этом этапе я должен определить количество витков катушки, относительно которых будут сделаны отводы по диапазонам, ну и определить емкости для моей конструкции, чтобы настроить резонансы в нужных диапазонных участках. Для проведения этих работ нужно иметь доступ к виткам катушки со всех сторон, позже вам станет ясно почему. После этого, будет более тщательная, тонкая подгонка уже в собранном виде СУ.

  

На фото видно, нижнюю часть антенны. Снизу труба (опора для антенны) диаметром 60 мм и длиной 1 м. Высота выбрана не случайно, при малой высоте нужно ползать на коленках, настраивая СУ. При большой — нужна стремянка, тоже не удобно. Оптимально на уровне 1-1.3 м, на параметры антенны никак не сказывается, точнее это влияние настолько мизерно, что можно пренебречь. Далее текстолитовая вставка (изолятор) и выше сама антенна. К нижней трубе закреплены дюралевые пластины, к ним крепятся изолированные радиалы. На уровне изолятора закреплен согласующий блок с помощью дюралевых пластин, они одновременно служат как держатель корпуса и являются проводниками между СУ и антенной (контакты «OUT» платы коммутатора).

 

 

Настройка

Для настройки необходимы приборы, антенный анализатор или КСВ-метр, чтобы контролировать процесс и видеть в каком участке диапазона резонанс. На фото опытного образца у меня один конденсатор вместо трех. Я умышленно так поступил, во первых: чтобы не мешались, во вторых: одного достаточно, чтобы определить емкость на каждом участке настраиваемых диапазонов, настроил — измерил емкость, запомнил и перешел к следующему. Перед настройкой СУ желательно настроить в резонанс радиалы каждого диапазона и подключить их «кучкой» к заземленной шине СУ (см.схему). Начинаем с диапазона 160м. Пошагово выполняем следующие действия:

  1. Нижний конец катушки временно отключаем от земли и подключаем непосредственно к центральной жиле кабеля.
  2. Подбираем общее количество витков катушки, начиная с верхнего конца таким образом, чтобы появился резонанс на нижнем участке диапазона, значение КСВ при этом может быть неважным. Мы добиваемся, чтобы реактивное сопротивление всей катушки стало равным реактивности антенны.
  3. Возвращаем нижний конец катушки на землю, а кабель к входу платы СУ (отвод [1] по схеме).
  4. Подбором нижнего отвода [1] (см.схему) добиваемся минимума КСВ, затем в пределах одного витка, точной подстройкой индуктивности всей катушки, отвод [5], добиваемся КСВ=1.
  5. Ползаем по виткам катушки буквально по миллиметрам, если КСВ=1 на этом участке установить не удается, нужно повторить несколько раз шаги предыдущего пункта, с уменьшением зоны поиска положения отводов. В итоге КСВ в точке резонанса должен быть равен точно единице.

На этом этапе телеграфный участок 160 м настроен, переходим к настройке телефонного участка. Здесь все проще, ничего не меняем с подключениями: нижний конец катушки [0] – на земле, отвод [1] – на центральной жиле кабеля.

Подбираем положение отвода [4]. Его положение вниз в пределах 1-3х витков от верхнего [5] конца катушки, при этом должен быть КСВ=1, как и в предыдущем случае.

Следующим шаг – настройка диапазона 40 м. Все действия как на предыдущем этапе, по методике описанной для 160 м диапазона. Здесь участвует верхняя часть катушки, витки от отвода [2] до отвода [5].

  1. Ищем положение отвода [2] на катушке: отвод [0] на земле, дополнительный заземленный провод перемещаем по виткам катушки (примерно от середины вверх, закорачивая, тем самым нижнюю часть катушки), находим резонанс, КСВ – не важно как и в предыдущем случае.
  2. Найденное положение отвода [2] фиксируем и заземляем. Добиваемся КСВ=1 поиском положения отвода [3]. При резонансе на 40-ке, количество витков от заземленного [2], будет составлять в пределах 2-3 витка.
  3. Повторяя несколько раз пункт 2 добиваемся точной установки КСВ=1.

Настройка диапазонов 80 м и 30 м сводится к подбору емкостей на нужных участках, просто крутим ротор конденсатора и запоминаем номинал.

 
 

Вот и вся предварительная настройка! Величины, которые получились такие:

      1. Всего витков катушки — 26.75 витков

      2. Отвод [1] — 3.6 витка

      3. Отвод [2] — 15.25 витков

      4. Отвод [3] — 16.6 витков

      5. Отвод [4] — 23.75 витка

      6. Емкость С1 — 57 пф

      7. Емкость С2 — 407 пф

      8. Емкость С3 — 390 пф

Теперь, когда все величины известны и положения отводов определены, пакую все детали в корпус. После сборки СУ и подключения к антенне, резонансы немного сдвинулись. Так и должно быть, взаиморасположение элементов конструкции оказывает влияние на настройку СУ. Вот теперь займемся тонкой настройкой, нужно тщательно подобрать положения отводов катушки и окончательно их зафиксировать пайкой.

Лепестки для отводов я вырезал из консервного железа, облудил их и припаял торцом в витку катушки в месте, определенном на этапе настройки. Не стал непосредственно припаивать плату к виткам на случай удобства монтажа/демонтажа. Прикручиваю отводы к проводникам платы с помощью болтов М3. Хотя правильным решением считаю, все же непосредственную пайку. Также необходимо подкорректировать величину емкости конденсаторов, слегка вращая ротор и подгоняя резонанс в нужный участок диапазона. 

 

Результатом творчества стала вот такая конструкция (см.ниже), корпус немного великоват, впрочим, не таскать же его! После сборки СУ, если вы уверены, что не будете ничего менять, можно покрыть защитным лаком для печатных плат и эл.компонентов в балончиках (очень удобно). Лак продается в отделах радиотоваров. Лучше если он буден не прозрачным, а с цветным оттенком, его видно на плате и деталях. Я довольствовался прозрачным, покрыл все открытые участки пакйки, контактов и витки катушки.

На провода цепи управления реле, сделал три витка на ферритовом кольце непосредственно у платы, скрутив в жгут эти проводники, а концы припаял к разъему управления. Кабель управления — обычный многожильный, можно использовать «витую пару» для внешней прокладки, лучше если такой кабель будет экранирован. Радиалы, после растяжки и настройки, закопал в землю на глубину 5-8 см, чтобы не запинаться о них, да и лужайка приличней выглядит. На работу антенны это никак не сказалось. 

 

Если вы предполагаете проводить эксперименты в будущем, оставьте переменные конденсаторы в корпусе. В противном случае рекомендую заменить их на постоянные, предварительно замерив их значения, при этом конструкция будет намного легче, компактнее и проще. Я так и сделал (см.фото), для конкретной антенны – конкретная конструкция СУ. В качестве пульта управления вы можете использовать простой блок питания для релюшек и коммутировать с помощью галетного переключателя. Более изящный вариант — автоматический антенный коммутатор, в котором имеется возможность на одном диапазоне настраивать отдельные участки и снимать управляющее напряжение на независимые выходы. Можно собрать собственную «цифровую балалайку», которая также будет управлять нашими релюшками.

 

Еще раз хочу напомнить: После установки компонентов в корпус СУ, необходима тонкая подстройка на всех участках настраиваемых диапазонов. В этом легко убедиться, посмотрев на фото показаний анализатора (см.выше) и графиков посте окончательной подгонки, КСВ отличается в лучшую сторону. Не пренебрегайте финальным этапом настройки системы! Для наглядности приведу графики КСВ на настроенных участках. Показания снимал в шеке с помощью антенного анализатора RigExpert 520 и компьютерной программы которая идет в комплекте с прибором. Длина кабеля RG-213 от шека до антенны составляет около 25 м. По пути кабеля в шек, имеется антенный коммутатор и газоразрядник Cushcraft LAC-4H. Он позволяет эффективно защитить приемный тракт радиостанции от высоковольтных импульсов которые могут возникать в антенной системе при грозах и снегопадах. Коаксиальное исполнение с волновым сопротивлением 50 Ом, работает до 500 МГц, КСВ не более 1,1, потери на затухание менее 0.2 дБ, выдерживает мощность передатчика до 2000 Ватт. 

Все элементы вносят свои мелкие погрешности в конечный результат, тем не менее, что мне удалось выжать в моих условиях смотрите на графиках. Идеала я не достиг, но результатами доволен, вполне приличные. Графики сверху вниз:

  1. 160CW КСВ=1.07;

  2. 160SSB КСВ=1.15;

  3. 80CW КСВ=1.11;

  4. 80SSB КСВ=1.07;

  5. 40CW КСВ=1.07;

  6. 30CW КСВ=1.73.

Поскольку я предпочитаю CW, поэтому резонансы (40 м и 30 м) сместил в телеграфные участки, вы вольны руководствоваться своими предпочтениями. Посмотрите, на 80-ке полоса широкая, если вас не пугает КСВ=2.5 на краях диапазона, можно обойтись одним конденсатором и настроить СУ на середину диапазона.

В этой статье я не описывал подробно конструктивные особенности антенны и настройку радиалов, поскольку цель другая – согласующее устройство. Ни в коем случае нельзя сбрасывать со счетов эти пункты, ведь под конкретную конструкцию мы изготавливаем СУ. Перед реализацией вашего антенного проекта, необходимо все посчитать смоделировать и выбрать подходящий, оптимальный вариант GP. В данном случае мы настраиваем антенную систему, а не отдельный элемент, здесь важно ВСЁ! 

Вы можете настроить антенну в идеальных условиях, например, в чистом поле, но когда перенесете эту антену к себе на участок, то волосы «встанут дыбом», антенная система — не рабочая (!), нужно всю настройку повторить для нового местоположения. Все существующие объективные факторы, влияющие на настройку системы необходимо учитывать для реальных условий установки антенны. Данные которые я приводил могут отличаться от ваших, не бойтесь, это нормально, так и должно быть. Все окружающие антенну предметы, деревья, строения, ЛЭП газовые магистрали, телефонные линии, грунт и его поверхность, также как и крыша многоэтажки … и т.д., все это так или иначе скажется на работе вашей антенны. Минимизировать это влияние и призвано согласующее устройство. Настройка радиалов – отдельная тема, в интернете много статей, о своем опыте расскажу в следующей статье.

***** Прошло много времени *****

Вот и первая неприятность: На чемпмонате РФ CW 2016 перестало строить СУ на 80м и 160м. КСВ полез за пределы... Первый тур провален, немного поработал на 40-ке и плюнул. На следующий день снял коробку с антенны и что я вижу? Двухмиллиметровая плата выгорела между дорожками. 

Версии были такие:

  • Разряд молнии
  • Накопившийся конденсат
  • Слабый контакт контактной пары реле

Так до сих пор не понял что произошло. Дорожки толщиной 70 мк и шириной 3.2 мм - выдерживают ток в 14 А, а если учесть, что дорожки дублируются, получается внушительное значение и проблемм здесь быть не должно. Если молния, то последствия должны быть серьезнее. Если слабый контакт, то контакты должны грется значительно и как следствие расплавить пайку, но пробить лак, а тем более выжечь текстолит, как то не верится. На всякий случай выпаял релюху и разобрал. С виду контакты нормальные, только у основания видны следы наргева пластин. К тому же подвижная часть(пластмасска-толкатель), залипла... То ли это заводской брак, то ли следствие нагрева контактной группы, возможно здесь кроется причина. Прожечь текстолит нужно какое-то время, это произошло не мгновенно. Больше склоняюсь к версии конденсата, после зимы, да весенняя переменчивая погода, могли сделать свое дело, но до конца не уверен. 

   

Так или иначе заменил реле, края платы в месте прожога, опилил надфилем. Все запаял и залил лаком.

 

Антенный тюнер - Т-образное согласующее устройство

RA0JW С.Кадыров
ra0jw (at) mail.ru

Эта схема антенного согласующего устройства срисована с фирменного Alinco EDX-1 HF ANTENNA TUNER , который работал с DX -70 и другими трансиверами, результаты отличные.

Детали:
С1 и С2

300 пф. Конденсаторы с воздушным диэлектриком. Шаг пластин 3 мм . Ротор 20 пластин. Статор 19. Но можно применить сдвоенные КПЕ с пластиковым диэлектриком от старых транзисторных приемников или с воздушным диэлектриком 2х12-495 пф. (как на снимке) результаты такие же. Вы спросите : « А не прошьет ?».

Фишка в том, что коаксиальный кабель припаян непосредственно к статору, а это 50 Ом, и где должна проскочить искра при таком низком сопротивлении??? Достаточно от конденсатора протянуть "голым" проводом линию длиной 7- 10 см , как он сгорит синим пламенем.

Для снятия статики конденсаторы можно зашунтировать резистором 15 кОм 2 W. (цитата из Усилители мощности конструкции UA3AIC )

L1

20 витков посеребренного провода Д=2.0 мм,(можно в эмали или голым проводом) бескаркасная Д=20 мм. Отводы, считая от верхнего по схеме конца

28 МГц 5
24 МГц 6
21 МГц 7
18 МГц 8
14 МГц 11
10 МГц 15
7 МГц 20
L2 25 витков, ПЭЛ 1.0, намотана на двух, сложенных вместе ферритовых кольцах, размером Д наруж.=32 мм, Д вн.=20 мм. Толщина одного кольца = 6 мм . (Для 3.5 МГц)
L3 28 витков, а все остальной как у L2 (Для 1.8 МГц)

Но, к сожалению, в то время я не смог найти подходящих колец и поступил так: Выточил из оргстекла кольца и на них намотал провода до заполнения. Соединил их последовательно – это получился эквивалент L2.

На оправке диаметром 18 мм (можно использовать пластиковую гильзу от охотничьего ружья 12 калибра) виток к витку намотал 36 витков – это получился аналог L3.

Детали для изготовления тюнера абсолютно доступные.

На снимке все видно. И КСВ-метр тоже. КСВ метр из описания Тарасова А. UT2FW «КВ-УКВ» № 5 за 2003 год.

Все вопросы направлять: ra0jw (at) mail . ru

Успехов 73! RA0JW С.Кадыров

Антенное согласующее устройство

Антенное согласующее устройство, принципиальная схема которого показана на рисунке, является достаточно простым и эффективным средством согласования 50-омного выхода трансивера с антеннами типа LW, V-beam, а также с антеннами, имеющими симметричную линию питания. Устройство выполнено по распространенной схеме Т-типа, однако отличительными особенностями предлагаемой схемы являются применение в качестве катушки с переменной индуктивностью шарового вариометра и минимальное количество механических переключателей, которые заменены высокочастотными реле.

Можно использовать шаровой вариометр любого типа, катушки которого не имеют конструктивного соединения между собой, с максимальной индуктивностью при последовательном соединении катушек не более 30 мкГн. Как видно из схемы, при обесточенных обмотках реле К1, К2 постоянного тока обмотки вариометра соединены параллельно. Необходимость последовательного и параллельного включения катушек вариометра L1 и L2 определяется опытным путем, в зависимости от применяемой антенны и диапазона. При работе в диапазоне до 30 МГц может понадобиться включение дополнительной катушки L3, которая подключается к вариометру с помощью реле К3. Таким образом, комбинируя включение катушек L1, L2, L3, можно добиться оптимальной индуктивности, соответствующей выбранному для работы диапазону частот. Переключателем S1 можно при необходимости подключать антенну непосредственно ко входу трансивера в обход антенного согласующего устройства.

Детали и конструкция. В антенном согласующем устройстве применяется шаровой вариометр от радиостанции Р-140. Желательно, чтобы катушки L1 и L2 были намотаны посеребренным проводом на керамических каркасах. Конденсаторы переменной емкости С1, С2 можно взять от старых ламповых радиоприемников в случае, если передаваемая мощность не превышает 100...150 Вт. При большей мощности следует применять конденсаторы с более широким зазором. В качестве реле К1-К4 необходимо использовать малогабаритные высокочастотные реле типа "Торн" или от радиостанции РСБ-5. Катушка L3 содержит 3.4 витка медного посеребренного провода диаметром 2,5.3 мм. Катушка выполнена бескаркасной на оправке диаметром 50 мм. Трансформатор Т1, включаемый реле К4 при использовании симметричной антенны, выполнен на ферритовом кольце с наружным диаметром 60.120 мм и магнитной проницаемостью 400.600. Он содержит две обмотки, выполненные проводом с фторопластовой изоляцией двумя проводами с равномерным размещением на кольце.

Устройство смонтировано в металлическом корпусе. Соединительные провода должны быть минимальной длины, катушки вариометра расположены на расстоянии не менее 20 мм от корпуса. В качестве трансформатора Т2 можно применить любой мощностью 20.30 Вт. Переключатель S1 содержит 4 группы контактов на керамическом основании. Весьма желательно применить вместо него два дополнительных реле, аналогичных реле К1-К3. Разъемы типа СР50. Переключатели S2, S3 - тумблеры типа МТ-1 или аналогичные.

Налаживание. Налаживание устройства не представляет особой трудности. Необходимо практическим путем определить положение переключателей S2, S3 для работы в конкретном диапазоне. В некоторых случаях может понадобиться корректировка индуктивности катушки L3, которая зависит от типа применяемой антенны. Контроль согласования антенны и трансивера осуществляется КСВ-метром по минимальному значению коэффициента стоячей волны.

Автор:  С.Г. Клименко, US4LEB, г. Харьков

Литература:

1. Бунин С.Г., Яйленко Л.П. Справочник радиолюбителя- коротковолновика.- К.: Технка, 1984.- 264 с.

2. Беньковский З., Липинский Э. Любительские антенны коротких и ультракоротких волн.- М.: Радио и связь, 1983.479 с.

3. Григоров И. Согласующие устройства // Радиолюбитель.- КВ и УКВ.- 1997.- №10.- С.32.К

Простые согласующие устройства

При работе в полевых условиях, на даче или в экспедиции не всегда возможно использование резонансных антенн для каждого диапазона. Выбор их конструкции при этом зависит от месторасположения радиостанции и от наличия опор под установку антенны.
Во многих случаях возможно использование только нерезонансных проволочных антенн или затруднена настройка антенн в резонанс из-за отсутствия необходимых приборов и времени для этого. Для успешной работы с нерезонансными антеннами необходимо использовать согласующие устройства (СУ).

СУ, используемые в QRP-экспедициях, имеют свои особенности. Они должны быть малыми по весу, иметь высокий КПД и выдерживать мощность до 50 ватт. Большинство известных согласующих устройств имеют в своем составе переменную индуктивность.

Трудно создать малогабаритное СУ, используя переменные индуктивности, которые для эффективной работы СУ должны иметь достаточно большие габариты.

Поэтому и были изготовлены два согласующих устройства с использованием только переменных конденсаторов для их настройки. Одно было выполнено для работы в диапазоне частот 1,8-14 МГц, другое - для диапазона 18-30 МГц.

Схема СУ для 1,8-14 МГц показана на рис.1, а для 18-30 МГц - на рис.2. При работе низкочастотного СУ на 160 метров параллельно С1 включается дополнительный конденсатор С2 емкостью 560 пФ.

При работе на 40, 30 и 20 метров используется часть катушки L2. С1 и С4 (рис. 1) - переменные, сдвоенные с воздушным диэлектриком максимальной емкостью 495 пФ. Секции этих конденсаторов включены последовательно для увеличения рабочего напряжения.

В СУ для работы на высокочастотных диапазонах используются переменные конденсаторы типа КПВ с максимальной емкостью 100 пФ. В каждом СУ имеется ВЧ-амперметр в цепи антенны. Трансформатор, используемый в нем, содержит 20 витков вторичной обмотки. Первичная обмотка - продетый сквозь кольцо антенный провод.

Для токового трансформатора можно использовать ферритовое кольцо внешним диаметром от 7 до 15 миллиметров и проницаемостью 400-600. Можно использовать и высокочастотные ферриты с проницаемостью 50-100, в этом случае легче получить линейную АЧХ измерителя тока антенны.

Для линеаризации АЧХ измерителя тока необходимо использовать шунтирующий резистор R1 как можно меньшего значения. Но чем он меньше, тем ниже чувствительность измерителя тока антенны. Компромиссный номинал этого резистора - 200 Ом. При этом чувствительность амперметра составляет 50 мА.

Желательно с помощью стандартных приборов проконтролировать правильность показаний амперметра при работе на разных диапазонах. С помощью резистора R2 можно пропорционально уменьшить показания прибора. Это дает возможность измерять ток как высокоомных, так и низкоомных антенн.

Ток высокоомных антенн лежит в пределах 50-100 мА при подводимой к ним мощности 10-50 Вт.

Детали

Индуктивности для СУ на рис.1 наматываются на каркасе диаметром 30 мм, L1 - 5 витков ПЭЛ 1,0 в нижней части L2, длина намотки 12 мм, L2 - 27 витков ПЭЛ 1,0 с отводом от 10 витка считая от заземленного конца, длина намотки 55 мм. Индуктивности для СУ на рис.2 - на каркасе диаметром 20 мм, L1 - 3 витка ПЭВ 2,0, длина намотки 20 мм, L2 -14,5 витков ПЭВ 2,0 с длиной намотки 60 мм.

Настройка

Пользуются СУ следующим образом. Подключают его к трансиверу, “земле” и антенне. Конденсатор связи С4 (рис.1) или СЗ (рис.2) выводят на минимум. При помощи С1 настраивают контур в резонанс по максимальному свечению неонки VL1. Затем, увеличивая емкость конденсатора связи и уменьшая при этом емкость контурного конденсатора С1, добиваются максимальной отдачи тока в антенну. Согласующие устройства (рис. 1, рис.2) обеспечивают согласование нагрузки, имеющей сопротивление от 15 Ом до нескольких килоом.

СУ для низкочастотных диапазонов было выполнено в корпусе из фольгированного стеклотекстолита размерами 280*170*90 мм, СУ для высокочастотных диапазонов - в таком же корпусе размерами 170*70*70 мм.

И. Григоров RK3ZK
http://ra1ohx.ru/publ/skhemy_radioljubitelju/soglasujushhie_ustrojstva_antennye_tjunery/prostye_soglasujushhie_ustrojstva/19-1-0-179

Согласующее устройство | ut2fw

Согласующее устройство

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.

Автора радует тот факт, что реже и реже на диапазонах слышны разговоры о том, что если это транзисторный ШПУ – то обязательны TVI или постоянное «вылетание» выходных транзисторов. Если транзисторный усилитель спроектирован правильно, грамотно изготовлен и при эксплуатации постоянно не превышаются максимальные режимы радиоэлементов, то он практически "вечен", теоретически в нём сломаться ничего 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 КВ диапазона, выдерживают достаточно легко. Изготовители мощных ВЧ транзисторов проверяют надёжность произведённого продукта таким способом - берётся ВЧ резонансный усилитель, 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 75Ом, то обычно в рассматриваемом устройстве отрезок линии замыкается резистором сопротивлением 2,5 или 2250Ом. 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 секунды при номинальной мощности. Этого времени вполне достаточно для срабатывания защит от перегрузки. Работа при таких значениях КСВ не имеет смысла, т.к. эффективность практически "нулевая" речь, конечно, идёт об аварийных ситуациях. Из-за того, что в транзисторной технике, как правило, цепи приёмника и передатчика широкополосные, они обычно настраиваются под сопротивления 50 или 75Ом. Поэтому, для получения заявленных характеристик на ТRХ, требуется обеспечить активную нагрузку сопротивлением 50 или 75Ом как приёмнику, так и передатчику. Специально выделил, что для приёмного тракта все эти требования аналогичны! При отклонении от номинальных нагрузочных сопротивлений, например в полосовых фильтрах приёмника, появляются дополнительные провалы в АЧХ, падает чувствительность, УВЧ из-за отсутствия оптимальной нагрузки изменяет свои параметры, иногда вплоть до подвозбуда. Расстроенные полосовики влияют на работу первого смесителя, может произойти разбаланс плеч и соответственно появятся дополнительные паразитные каналы приёма и "поражёнки". Конечно, в приёмнике это никак ни на ощупь, ни на цвет или вкус без приборов не заметить. По- видимому из-за этого некоторые радисты с пеной у рта отстаивают преимущество старых РПУ типа Р-250, Крот и им подобных перед современной техникой. Старая техника чаще всего комплектуется подстраиваемым (или перестраиваемым) входом, которым можно согласовать вход РПУ с проволокой-антенной с «КСВ=1 почти на всех диапазонах» J Если есть желание проверить действительно как качественно или не очень согласована цепь вход ТRХ – антенна нужно собрать примитивнейшее согласующее устройство, например П-контур из двух КПЕ максимальной емкостью не менее 1000пф (если предполагается проверка и на НЧ диапазонах) и катушкой с изменяемой индуктивностью, включить это СУ между ТRХ и антенной и покрутить ручки. В случае если номиналы всех элементов будут стремиться к нулю (к минимальным значениям) при наилучшем качестве приёма (это можно слышать по максимальному «нюху» ТRХ) – можете смело выбросить СУ и со спокойной совестью работать в эфире и дальше, по крайней мере, слушать диапазоны. Для передатчика отсутствие оптимальной нагрузки может окончиться более печально. Рано или поздно ВЧ мощность, отражённая от неноминальной нагрузки находит слабое место в TRX и "выжигает" его, точнее не выдерживает какой-нибудь из элементов такой перегрузки. Конечно, можно и ШПУ изготовить абсолютно надёжным (например, с транзисторов снимать не более 20% мощности) но тогда по стоимости он будет сопоставим с узлами дорогой импортной техники. Для примера – ШПУ 100Вт производимого в Штатах в виде набора для трансивера К2 стоит 359$, а тюнер для него стоит 239$. И они идут на такие затраты дабы получить «всего-то, какое-то согласование» о котором не задумываются многие наши пользователи… Для того чтобы избежать этих проблем, существует довольно дешёвый и простой способ - применение дополнительного внешнего согласующего устройства. Вся промышленная приёмо-передающая аппаратура (и ламповая в том числе) комплектуется не только фильтрующими, но и дополнительно, согласующими блоками. Возьмите к примеру ламповые радиостанции Р140, Р118, Р130 - у них согласующие устройства занимают не менее четверти объёма 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 призвана для того, чтобы обезопасить радиоаппаратуру от бестолкового пользователя, который смутно себе представляет - чего он должен крутить и зачем. 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, можно использовать то или иное согласующее устройство. Заявление о том, что "у меня КСВ антенны почти единица на всех диапазонах и СУ не нужно" - показывают об отсутствии минимальных знаний по этой теме. «Физику» здесь ещё 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 40м, или рамка с периметром 80м., а в худшем случае совмещается работа бельевой верёвки с "антенной". 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 всё - вперёд, «зовём - отвечают, что ещё больше нужно?» Печально, что для увеличения «эффективности работы» таких антенн все поиски приводят к «радио-удлинителям» типа выходного блока от Р-140 или Р-118. Достаточно послушать любителей «работать в группе на даль» ночью на 160, 80, а в последнее время такое можно уже встретить и на 40, 20м. 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 обязательном применении СУ, перейду к конкретным схемам.

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 [1] 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.

В виде готового изделия это СУ может выглядеть таким образом - 

 

                                                                                        

 

Достижения в области антенных технологий для беспроводных портативных устройств

Постоянное развитие беспроводных портативных устройств вместе с появлением множества систем беспроводной связи побуждает антенное сообщество разрабатывать новые системы излучения и измерения, способные удовлетворить потребности рынка. Цель данной статьи - дать обзор эволюции, которую пережила беспроводная портативная технология за последние годы. В этом смысле дается обзор эволюции беспроводных портативных устройств, нормативных требований, проблем современных смартфонов и характеристик мобильных телефонов.Наконец, представлены последние достижения в антенной технологии для беспроводных карманных или портативных устройств.

1. Введение

Связь между двумя удаленными точками была постоянной проблемой для человечества, от древних дымовых сигналов до телеграфа и, наконец, беспроводной связи с помощью электромагнитных сигналов. Эта эволюция представляет собой постоянные усилия по повышению качества и эффективности дистанционной связи с постоянно развивающимися методами для улучшения доставки контента, от голоса до данных.Беспроводные портативные устройства представляют собой наиболее типичную парадигму этих усилий. В этом отношении антенное сообщество часто играет важную роль, сосредоточенную на разработке низкопрофильных, малых и многополосных антенн вместе с системами с несколькими антеннами, способными удовлетворить строгие требования возникающих многофункциональных беспроводных устройств. Более того, сложность конструкции переносных антенн постоянно возрастает не только из-за требований рынка, но и из-за требований правил безопасности, которые требуют эффективных антенн, способных излучать как можно больше мощности в условиях свободного пространства, при минимизации сила излучалась к голове человека.

Моделирование антенны в портативных устройствах с использованием программного обеспечения для электромагнитного моделирования значительно улучшилось за счет моделирования поведения антенны в сложных условиях, окружающих антенну. Таким образом, современное электромагнитное программное обеспечение позволяет моделировать портативные антенны не только с учетом присутствия человека (например, головы и руки человека), но и присутствия близлежащих компонентов (таких как камеры, батареи, дисплеи и динамики).

В то же время последние достижения в области измерительных систем и методологий стали горячими темами в сообществе антенных измерений для определения излучаемых характеристик в возникающих антенных системах LTE и MIMO.

Наконец, с коммерческим успехом портативных беспроводных устройств важную роль играют хорошие технологии производства. Это важно не только для снижения стоимости массового производства, но и для контролируемого улучшения конструктивных характеристик и размеров.

Статья состоит из следующих разделов. В разделе 2 описывается эволюция портативных мобильных телефонов и поколений, появление новых частотных диапазонов, влияние промышленного дизайна на антенны, требования и нормы, и, наконец, проблемы проектирования антенн в современных смартфонах.Раздел 3 объясняет наиболее важные электромагнитные параметры для характеристики антенн для беспроводных портативных устройств, такие как эффективность излучения, несоответствие импеданса, корреляция ветвей сигнала, усиление разнесения, емкость MIMO, общая излучаемая мощность (TRP), удельный коэффициент поглощения (SAR), общая изотропная чувствительность. (TIS) или общая чувствительность к излучению, средняя чувствительность к замиранию (AFS) и пропускная способность данных (TPUT). Кроме того, в разделе 3 показано, как эти параметры могут быть измерены в реверберационной камере.В разделе 4 обобщены последние достижения в области антенн для портативных беспроводных устройств. В частности, в разделе 4 описывается антенная технология для проектирования антенн на низких частотах, таких как FM, для приложений беспроводной связи малого радиуса действия и, наконец, для мобильной связи. В этом последнем разделе объясняется несколько методов проектирования антенн, таких как связанные монополи и PIFA в сочетании со слотами. Кроме того, представлен метод, устойчивый к нагрузке, создаваемой человеком, на основе набора небольших монополей.В разделе 4 дополнительно раскрывается использование широкополосных согласующих сетей для увеличения полосы пропускания антенного элемента с целью увеличения количества рабочих диапазонов. Он также сосредоточен на методах добавления интеллекта в землю для увеличения пропускной способности и эффективности. Наконец, описывается новая антенная технология, основанная на небольших нерезонансных усилителях заземления. Предложение сосредоточено на возбуждении режимов излучения заземляющей плоскости, которые присущая заземляющая плоскость любой платформы мобильного телефона выполняет на мобильных частотах.Эта технология устраняет необходимость включения больших антенных элементов с размерами в четверть длины волны, что позволяет интегрировать несколько антенных элементов и множество функций и услуг в беспроводную платформу.

2. Эволюция портативных мобильных телефонов

Развитие портативных мобильных телефонов на протяжении всей истории было захватывающим. Первый телефонный звонок с помощью портативного устройства относится к 1970-м годам [1]. С 1980-х годов портативные телефонные устройства стали предметом потребления для всех, и с тех пор рынок мобильной связи не переставал расширяться.Экспоненциальный рост числа абонентов подталкивает исследования и разработки в области беспроводной связи для предоставления технологий, способных удовлетворить этот рост. Эти технологии претерпели значительный прогресс и включают переход от аналогового к цифровому, переход от использования одной полосы частот к нескольким полосам частот, а также многим другим. Эта постоянная эволюция привела к недавнему внедрению на потребительский рынок радиостанций последнего поколения: технологии Long-Term Evolution (LTE).

Операторы бытовых беспроводных портативных устройств недавно начали развертывать беспроводную технологию LTE для смартфонов следующего поколения. Прежде чем приступить к рассмотрению проблем, с которыми приходится сталкиваться инженерам при разработке антенн для телефонов с поддержкой LTE, важно взглянуть на предыдущие поколения мобильных портативных устройств, чтобы описать общие проблемы в конструкции антенны, некоторые из которых все еще остаются в текущих проблемах проектирования. , В следующих разделах рассказывается о проблемах, существующих при проектировании антенн для беспроводных мобильных телефонов.

2.1. Wireless Mobile Generations

Технология беспроводной связи первого поколения (1G) была представлена ​​еще в начале 1980-х годов. Он использовал аналоговый стандарт. Несколько c

.

Настройка вашей антенны - Полезная информация для настройки радиолюбительских антенн!

Самая современная ветчина радиоприемопередатчики очень эффективны и довольно близки по характеристикам как при приеме, так и при передаче. Фактически, различия между сегодняшнее оборудование настолько минимально, что насколько хорошо работает ваша станция, почти полностью зависит от антенны и фидерной линии. Так что ты должен заплатить внимательно следите за тем, насколько хорошо работает ваша антенная система.

Насколько хорошо работает антенная система, зависит от по множеству переменных. Радиосигналы зависят от эффективности антенны, близлежащие объекты, пересекающаяся местность, погода, эффективность линии питания и Больше. Редко, когда мы можем контролировать все факторы, поэтому мы пытаемся взять на себя командование из того, что мы можем контролировать: антенную систему, состоящую из антенны и фидер.

Самый распространенный образец испытательного оборудования Для настройки и тестирования антенных систем используется КСВ-метр.Это удобное устройство может дать вам много информации об антенне. Он может сказать вам, если он слишком длинный или слишком короткий. Он может сказать вам, что антенна резонирует частота. Это может помочь вам настроить импеданс антенны. Нестабильные показания КСВ обычно являются признаком проблем с фидером или антенной.

КСВ, А Ореховая скорлупа

КСВ или коэффициент стоячей волны измерение эффективности антенны.

При передаче вы отправляете радио Частотная энергия по фидерной линии (обычно коаксиальной) к антенне. Затем антенна преобразует эту радиочастотную энергию в электромагнитную энергию, которая излучается в космос. Если антенна и фидер не работают на пике эффективность часть этой энергии отражается обратно в ваш передатчик вместе с линия подачи. Поскольку отраженная мощность ничего не дает передаваемый сигнал по сути является пустой тратой энергии.

SWR ПОТЕРЯ ERP
1.0: 1 0,0% 100,0%
1,1: 1 0,2% 99.8%
1,2: 1 0,8% 99,2%
1,3: 1 1,7% 98,3%
1,4: 1 2,8% 97,2%
1.5: 1 4,0% 96,0%
1,6: 1 5,3% 94,7%
1,7: 1 6,7% 93,3%
1,8: 1 8.2% 91,8%
2,0: 1 11,1% 88,9%
2,2: 1 14,1% 85,9%
2,4: 1 17,0% 83.0%
2,6: 1 19,8% 80,2%
3,0: 1 25,0% 75,0%
4,0: 1 36,0% 64,0%
5.0: 1 44,4% 55,6%
6.0: 1 51,0% 49,0%
7,0: 1 56,3% 43,8%
8,0: 1 60.5% 39,5%
9,0: 1 64,0% 36,0%
10,0: 1 66,9% 33,1%

Разница между переданным или «Прямая» энергия и неизлучаемая или «отраженная» энергия могут быть измерены и выражается как отношение.Это соотношение можно рассчитать вручную как:

КСВ = вперед + отражение / Вперед - Отражено

Большинство КСВ-метров предварительно масштабированы, чтобы позволить вы читаете это соотношение прямо по их лицам. На одноигольном измерителе коэффициент считывается сразу после калибровки для прямой энергии. На двойном стрелочных счетчиков КСВ считывается по отметкам на пересечении двух иглы.

В таблице справа показаны убытки в излучаемой электромагнитной энергии с увеличением отношения КСВ.Конечно цель всегда КСВ 1: 1, что означает, что ваша антенна эффективно передает все радиочастотная энергия в воздухе. В большинстве случаев считается КСВ менее 1,5: 1. приемлемый. Я обычно стремлюсь к соотношению 1,2: 1 или меньше в моих экспериментальных работай.

По мере увеличения КСВ не только вы начинаете чтобы заметить снижение производительности, уровни стоячих волн на вашем усиление коаксиального кабеля, которое может способствовать возникновению проблем "RF в лачуге" и вмешательство в работу другой электроники в непосредственной близости от вас.Фактически, когда устранение проблем с RFI в прошлом. могут создавать помехи для телевизоров, телефонов и т. д. высокие значения КСВ их антенных систем.

В тяжелых случаях передатчики имеют фактически был поврежден высоким КСВ. Твердотельные передатчики намного больше склонны к отказу из-за высокого уровня возвращаемой энергии, чем ламповые передатчики когда-либо были. В то время как большинство радиостанций среднего и высокого класса действительно включают в себя встроенная защита с высоким КСВ, большинство радиостанций начального уровня и многие старые радиостанции не.Вот почему большинство измерителей КСВ имеют красную маркировку от примерно 3: 1 и выше. Он должен предупредить вас, что использование вашего передатчика может быть небезопасным. при любой мощности, кроме минимальной.

Линия подачи Выпуски

Коаксиальный кабель, самый распространенный фидер, доставляет энергию на антенну в неравном или «несбалансированном» состоянии. РФ энергия подводится к антенне по центральному проводу. В идеальном в системе с КСВ 1: 1 на коаксиальном экране не будет протекать ток вообще.Вся радиочастотная мощность вашего передатчика излучается антенна. Однако антенны редко бывают идеальными и довольно часто встречаются ток течет по экрану коаксиального кабеля.

Худшее из них условия возникают при питании сбалансированной антенны, такой как диполь или петля антенна с коаксиальным кабелем. Это естественное несоответствие в методах кормления - сбалансированное антенна: несимметричный фидер - это просто напрашивается о проблемах.

На рисунке справа показан конец коаксиального кабеля, где он подключается к дипольной антенне. Стрелки представляют момент времени.

Синие стрелки обозначают антенну. Токи. Если антенна не может избавиться от всего тока радиочастотной энергии будет течь по внутренней стороне экрана коаксиального кабеля. Это нормально и в этом При условии, что токи полностью удерживаются внутри коаксиального кабеля.

Однако при несоответствии балансировки возникает вероятность протекания тока по внешней стороне коаксиальный экран, как показано красной стрелкой.Этот нежелательный ток не содержится внутри коаксиального кабеля и может исходить от коаксиального кабеля, попадание в соседнюю электронику очень нежелательными способами. Это называется ток "синфазного режима", поскольку он фактически находится в фазе с центральным проводом коаксиального кабеля.

Это также может произойти с несбалансированным антенны тоже. Чаще всего это происходит там, где антенна или ее опора конструкция не заземлена или когда "земля" антенны меньше, чем адекватны.

Если у вас есть ток общего режима проблемы вы заметите, что КСВ вашей антенной системы меняется во время дождь, шторм, или когда коаксиальный кабель перемещается или касается. В тяжелых случаях прикосновение ваше радиооборудование может повлиять на КСВ вашей антенны. Очень простой способ для проверки синфазных токов необходимо отключить коаксиальный кабель от несущих конструкций антенны, снимите показания, а затем посмотрите, изменяется, когда вы размещаете его напротив опорных конструкций.

К счастью, есть относительно простые исправления этой проблемы ...

Если вы питаете симметричную антенну например, диполь или петля, вы всегда должны использовать балун, предназначенный для диапазон используемых частот. Балун - это механизм-трансформер, который принимает естественно неравномерный сигнал от коаксиального кабеля и преобразует его в сбалансированный 2 проводной сигнал, доставляющий равные, но противоположные энергии к обеим сторонам антенна.Таким образом, вы питаете сбалансированную антенну сбалансированным сигналом. что должно поддерживать и фидер, и антенну.

Если вы питаете несбалансированную антенну например, мобильный штырь, заземлитель или коллинеарную антенну, вы можете добавить дроссель общего режима. Часто это может быть так же просто, как несколько скрученных витков коаксиальный кабель расположен рядом с антенной. Дроссель образует индуктор с за пределами коаксиального экрана, что делает его непривлекательным местом для подачи тока течь.(На внутренние сигналы не должно влиять) Размер катушки а количество витков лучше всего определять экспериментально; использовать ровно достаточно чтобы устранить проблему.

Отлично статья о конструкции синфазных дросселей, также называемых Уродливые балуны , можно найти во вселенной Ham Universe сайт. Несмотря на их большие размеры на КВ, ОВЧ и УВЧ версии на самом деле довольно компактны.Как видно на фото слева, для некоторые из моих проектов двухметровых антенн, я просто намотайте 5 витков коаксиального кабеля RG-8x вокруг мачтовой трубы и прямо внутрь антенны.

Рекомендуется использовать обычный режим. дросселирует или балуны на всех ваших проектах. Хотя это не обязательно в во всех случаях это простая мера предосторожности, которая ничего не вредит, если она не нужна.

Получение Готово

По возможности вы хотите отрегулировать антенна на месте на ее монтажной конструкции.Таким образом вы берете конструкция и другие неизбежные локальные объекты во внимание.

Из-за очень изменчивых условий, мобильные антенны обязательно должны быть настроены на автомобиле. Вы следует припарковать автомобиль как можно дальше от зданий, световых столбов или металлических объекты, как это возможно. Всегда снимайте мерки со всеми дверьми или люки закрыты.

Переносные антенны необходимо настроить "в прозрачный », подвешенный на непроводящем шнуре или стоящий на непроводящее крепление с максимально возможным свободным пространством вокруг них.Подставки с откидными стойками следует настраивать на их монтажную конструкцию, моделирование реальных условий.

Всенаправленные антенны базовых станций которые не могут быть настроены на месте, должны быть установлены на временной конструкции, как можно дальше от близлежащих объектов.

Направленные антенны должны быть направлены прямо с отражателями настолько высоко над землей, насколько это удобно.

Всегда держите себя, своих детей, своих домашние животные и другие устройства не попали в антенны во время настройки. Помимо риска Радиочастотные ожоги, есть вопрос, что их возможности тела расстроят ваше чтения. Лучше всего проложить отрезок фидера к антенне и настроить испытательная станция, где вы снимаете показания минимум на 1/4 длины волны прочь.

Безопасность прежде всего: НИКОГДА не активируйте передатчик, когда кто-либо или что-либо касается антенны!

Тюнинг Голы

Основная цель настройки антенны - чтобы сделать его пригодным для использования на всех диапазонах, для которых он предназначен.

Антенны - это резонансные устройства. То есть сказать, что они лучше всего работают на одной частоте. Когда вы двигаетесь выше или ниже на этой частоте их эффективность снижается, создавая стоячие волны. В Чтобы добиться удобства использования, вам нужно настроить антенну для равных показаний КСВ на каждом конце диапазона. Ниже приведен график КСВ. для теоретической хорошо настроенной антенны.

Вы хотите получить равный КСВ показания на каждом конце диапазона, на который вы настраиваетесь.Пока конструкция антенны в основном здоровая, самый низкий КСВ будет естественно внутри диапазона на резонансной частоте антенны.

Нет, я не пропустил середину, когда проводя линию. Большинство антенн ниже ведут себя немного иначе резонанса, чем указано выше, и вы редко получите самое низкое значение точно в центре полосы. Важная цель - равенство на края полосы. Это гарантирует, что антенну можно будет использовать во всем диапазоне.

Подключение Счетчик

Ваш КСВ-метр должен быть подключен в коаксиальный кабель между радио и антенной. Для этого вам понадобится ваш метр и короткую перемычку коаксиального кабеля с соответствующими разъемами на нем (обычно ПЛ-259).

Подключите один конец перемычка к задней части вашего радио. Теперь подключите другой конец к Разъем "передатчик" на КСВ-метре.Коаксиальный кабель антенны теперь подключается к гнездо "Антенна" на счетчике.

Убедитесь, что все разъемы надежно закреплены и аккуратно накрыт.

Большинство КСВ-метров не будут повреждены, если вы получаете их задом наперед (я делал это чаще, чем мне хотелось бы признать), но они не дадут вам точных показаний, так как вперед и в отражении функции будут обратными.

Работа измерителей КСВ немного отличается от модели к модели, поэтому обязательно прочтите инструкцию к вашему счетчику внимательно, прежде чем продолжить.

Тестирование и Регулировка

Чтобы снизить риск вмешательства в другого радиолюбителя или ближайшего оборудования, вы всегда должны использовать передатчик установка минимальной мощности при регулировке КСВ.

Фактические корректировки, которые вы сделаете полностью зависят от типа настраиваемой антенны. Те с Устройства согласования импеданса сложнее, чем устройства с простым верхом кнуты.Многодиапазонные антенны представляют собой совершенно новый уровень сложности. Но это все выполнимо.

Общая процедура измерения всегда одинаково ...

Установите радио в режим CW или FM (не SSB).

Настройтесь на нижний край диапазона, который вы приспосабливаются к.

Передача и калибровка вашего КСВ метр 1

Передавать и снимать показания КСВ и запиши это.

Настройтесь на верхнюю границу диапазона, который вы приспосабливаются к.

Передача и калибровка вашего КСВ метр 1

Передача и снятие КСВ, чтение и запись это вниз.
( 1 одноигольные счетчики только)
Эти показания скажут вам, является ли антенна слишком длинной или слишком длинной. короткий:

Если нижний край имеет нижний КСВ, антенна слишком длинный.

Если высокий край читает ниже антенна слишком короткая.
Корректировки, которые вы вносите на основе эта информация будет зависеть от типа настраиваемой антенны:

Кнуты, мобильные и наземные самолеты

Эти типы антенн регулируются изменение длины излучающего элемента (ов). Обычно есть возможность выдвигать и выдвигать элемент (ы) для настройки. Если антенна читает слишком долго, отрегулируйте элемент короче.Если он слишком короткий, сделайте это дольше.

Проволочные антенны, диполи и Петли

Проволочные антенны всегда должны быть умышленно отрезать слишком долго в начале. Единственная настройка, которая у вас есть здесь это отрезать немного от конца. Будьте осторожны, чтобы стороны диполей одинаковой длины и убедитесь, что точки питания петель остаются по центру. Нарежьте аккуратно и небольшими порциями. Если ты станешь слишком коротким, сделать их длиннее будет огромным делом, которое вполне может привести к выходу из строя антенны, как только погода ухудшит ваши места соединения.

Антенны с гаммой, Y или T Соответствует

Эти антенны требуют нескольких Корректировки. Здесь лучше всего установить все на заводе-изготовителе. рекомендуемые начальные точки, затем немного переместите стержни согласующего устройства немного, попробуйте еще раз и посмотрите, верным ли вы пошли. Как только вы узнаете правильное направление, настройте согласующее устройство на самый низкий КСВ. Затем, как только вы найдете таким образом самый низкий КСВ, попробуйте отрегулировать длину ведомый элемент, чтобы получить равный КСВ на краях полосы.Это может отправить Вы вернетесь к повторной настройке согласующего устройства. С терпением каждый цикл приведет к меньшим движениям, поскольку вы сосредоточитесь на идеальном Настройки.

Антенны типа J-Pole
Это тоже антенны с согласованием устройства. К счастью, их намного проще настроить, чем балку. Вот ты перемещайте коаксиальный кабель вверх и вниз на соответствующем шлейфе, чтобы найти наименьший КСВ. Если антенна читает слишком долго или слишком коротко после регулировки шлейфа, вы можете попробуйте немного отрегулировать длину длинного излучающего элемента немного.

Кольцевые согласованные антенны

Эти антенны используют скользящий контакт на кольцевое устройство. Общая процедура заключается в установке излучающего элемента на рекомендуемую заводом длину, затем отрегулируйте скользящий контакт для самый низкий КСВ. Если антенна слишком длинная или слишком короткая, вы можете немного отрегулируйте длину излучающего элемента, чтобы выровнять концы полосы.

Dual / Multi Band Антенны

Эти антенны неплохие сложнее настроить.Здесь вы регулируете длину самого короткого участка для самой высокой полосы частот. Затем перейдите к следующему разделу по антенна для следующего нижнего диапазона и так далее, переходя к более длинным участкам для более низкие частоты, пока не будут согласованы все секции. Вам может понадобиться пойти назад и вперед несколько раз, чтобы все работало правильно. Также обратите внимание, что многополосные антенны используют катушки и дроссели по всей длине, поэтому эти настройки могут быть весьма чувствительными.
г. Окружающая среда

Когда у вас есть антенна все настроено, не забывайте о защите от атмосферных воздействий.Вода может попасть в любое место вызовет проблемы. Заклейте разъемы изолентой, наденьте защитные колпачки труб, нанесите жидкую резину на открытые ВЧ-соединения и т. д. После установки на на вершине вашей новой 30-метровой башни, у вас не будет много шансов встань и высуши вещи или растопи лед вне.

В сумме

КСВ метр - незаменимый инструмент для каждой ветчины. Пока настройка антенн иногда бывает утомительной задачей, хорошая новость в том, что после правильно настроив и защитив антенну от атмосферных воздействий, КСВ редко меняется на это собственное.
Тщательно настроенная антенна будет всегда превосходят плохо настроенный.

Согласование антенны внутри корпуса

Разработка беспроводного продукта может быть непростой задачей. Есть много ловушек, ловушек и распространенных ошибок, в которые попадают люди во время проектирования и разработки. Очень часто применение антенны сохраняется на «последнюю». Дело в том, что антенна делает ваш продукт беспроводным. Это наиболее важный компонент, запускающий ваш сигнал в космос. Часто мало внимания уделяется расположению антенны и тому, как находящийся поблизости объект может на нее повлиять.Это может иметь разрушительные последствия не только для производительности продукта, но также для графика и стоимости.

Конструкция антенны и факторы окружающей среды

Антенна зависит от окружающей среды. Будь то на столе, на плате разработчика или в продукте, все три сценария приводят к разной производительности. В отличие от большинства компонентов конструкции, которые можно добавить с ожидаемым влиянием на схему, на антенну влияет все вокруг. Излучаемые антенной электромагнитные поля взаимодействуют с находящимися поблизости материалами и могут изменять частоту ее работы.Антенна должна быть помещена в ее окончательную среду и импеданс согласован, чтобы она работала в желаемой полосе частот. Плохо согласованная антенна может снизить ваш бюджет канала связи на 10-30 дБ и значительно уменьшить дальность связи. Для всех антенн, будь то стандартные или разработанные в лаборатории, может потребоваться согласование.

Чтобы понять, почему на антенну влияют находящиеся рядом предметы, необходимо рассмотреть вопрос о том, как излучает антенна. Во-первых, забудьте о том, что происходит с антенной или о том, что находится рядом. Что важно, так это входное сопротивление антенны.Рассматривая диполь на Рисунке 1, когда на антенные входы подается потенциал, на концах происходит противоположное накопление заряда. По сути, концы диполя можно рассматривать как разомкнутые цепи с высоким напряжением и без тока. Из-за накопления заряда на обоих концах диполя начинает течь ток. По мере того, как вы перемещаетесь от конца диполя внутрь к точке питания, напряжение падает, а ток возрастает. В точке питания ток достигает своего пика вместе с некоторым теперь сниженным напряжением.Отношение между напряжением и током в точке питания - это входной импеданс антенны. Это импеданс, который определяет характеристики антенны. Кроме того, поскольку по антенне протекает ток, излучаются электромагнитные поля.

RF antenna design

Рисунок 1: Дипольная диаграмма

Полное сопротивление антенны действует как сопротивление нагрузки для линии передачи, по которой сигнал передается на антенну. Импеданс антенны определяет напряжение и ток вдоль линии передачи, а также их фазовое соотношение.На линии передачи есть коэффициент стоячей волны (также известный как КСВН). Это соотношение измеряет количество стоячей волны по сравнению с бегущей волной. Грубо говоря, КСВН = 1 означает чистую бегущую волну, а КСВН = ∞ означает чистую стоячую волну. Желателен очень низкий КСВН, поскольку он указывает на то, что большая часть энергии передается антенне. Высокий КСВН означает, что большая часть энергии отражается обратно в линию передачи и не излучается. Когда антенна согласована на терминалах линии передачи, наблюдается низкий КСВН.Энергия, которая не доставляется и вместо этого отражается обратно на входе антенны, может повлиять на ВЧ-схему, поскольку она должна рассеиваться в другом месте.

Рисунок 2: Величина тока и напряжения на линии передачи с разомкнутой цепью

Импеданс антенны изменяется в зависимости от частоты, потому что распределение тока напрямую связано с длиной волны. Ток и напряжение на диполе образуют синусоидальное распределение, так как расстояние от конца диполя до точки питания изменяется на доли длины волны, так же как и импеданс.

RF antenna design formula

Импеданс антенны должен быть как можно ближе к сопротивлению трассы, питающей ее. В большинстве систем к антенне идет след 50 Ом. Поскольку импеданс антенны изменяется с частотой, существует только ограниченный диапазон, который может быть согласован с линией трассировки для эффективной передачи мощности. Процесс согласования вашей антенны в диапазоне частот с линией следа называется «настройкой» или «согласованием» антенны. Качество согласования характеризуется КСВН, при этом ширина полосы относится к диапазону частот, в котором сопротивление антенны близко к 50 Ом для данного КСВН.

Когда антенна помещена в корпус, электромагнитные поля взаимодействуют с окружающими материалами. В результате поля развиваются иначе, чем в открытом космосе. Это взаимодействие в конечном итоге изменяет распределение тока на антенне и, следовательно, ее полное сопротивление. Вот почему антенна должна быть настроена в окончательном корпусе. Импеданс антенны будет изменяться в зависимости от близости, электрических свойств и размера окружающих материалов.Конструкция антенны может быть испорчена, если она не будет должным образом настроена во время реализации.

Настройка радиочастотной антенны

Антенны можно настроить одним из двух способов. Либо путем регулировки размеров, либо с помощью согласующей сети, обычно состоящей из дискретных компонентов. Обычно изменение физических размеров недопустимо, поэтому дискретная сеть размещается непосредственно перед антенным входом. Проблема с настройкой антенны заключается в том, что на ее импеданс влияют находящиеся поблизости материалы. Если вы настроите антенну на 2.4 ГГц на вашем стенде, а затем поместите его в корпус, настроенная частота изменится. Рисунок 3 ниже демонстрирует этот эффект. Красная линия - антенна в свободном пространстве, не имеющая себе равных. Зеленая линия представляет ту же самую антенну, теперь сопоставленную в свободном пространстве. Синяя линия - это окончательный ответ антенны, помещенной в корпус. Поскольку антенна не была настроена в корпусе, импеданс не согласован с 50-омной линией следа печатной платы на интересующей частоте. Антенна должна быть настроена в корпусе, чтобы учесть изменения импеданса.Это верно для всех антенн, включая чиповые и другие предварительно упакованные антенны.

Antenna matching

Рисунок 3: Сдвиг частоты антенны из-за несоответствия

При выборе места для антенны в вашем продукте, рассмотрите следующие вопросы:

  1. Из чего сделан корпус?
  2. Что будет рядом с антенной?
  3. Есть ли поблизости металл?
  4. Как будет использоваться устройство?

Материал, из которого сделан ваш корпус, существенно повлияет на его настройку.Металл чрезвычайно вреден для работы антенны, потому что он проводящий. Даже краски с очень низким процентным содержанием металла будут иметь значительное влияние. Держите все металлические предметы (включая печатные платы) как можно дальше от антенны. Электромагнитные поля создают токи на металлических предметах, превращая их в небольшие радиаторы. Это не только повредит согласованию, но и значительно снизит диаграмму усиления антенны. Кроме того, необходимо учитывать окончательное использование продукта.Антенна прикрывается рукой? Будет ли изделие установлено на металлической стене? Все это может повлиять на настройку.

Когда дело доходит до настройки антенны для ее корпуса, есть много соображений. Процесс настройки антенны сложен и требует много времени. Во многих случаях поблизости находятся другие печатные платы, материалы корпуса, батареи, экраны дисплеев, металлические кронштейны и различные другие вредные предметы. Все это влияет на настройку и обязательно должно присутствовать. Расположение антенны следует учитывать в первую очередь при разработке нового продукта; но часто это последний компонент, который нужно доработать.

Wireless RF antenna

Рисунок 4: Антенна, встроенная в продукт, разработанная в CST Microwave Studio в Laird Connectivity

Самый эффективный метод предупреждения проблем с настройкой антенны и излучения - использование программного обеспечения для моделирования для оценки и прогнозирования воздействия ограждения. Разработчик антенны должен идентифицировать материалы в изделии, определять их электрические свойства и понимать, как антенна будет с ними взаимодействовать. Хорошо спроектированная и смоделированная антенна обычно не требует согласующей сети; однако он будет настроен правильно только для того продукта, для которого он был разработан.

Выбор и размещение антенны

Выбор и размещение антенны могут быть сложной задачей, и проблемы с реализацией антенны не решаются, как только она размещается на плате. Как ранее обсуждалось ранее в документе, корпус влияет на согласование антенны. Процесс согласования антенны может быть очень сложным. Требуются не только глубокие знания принципов и компонентов RF, но и надлежащая техника и понимание свойств антенны.Любая ошибка, вносимая в измерения при согласовании антенны, в конечном итоге снижает эффективность антенны и ее характеристики. По этой причине при настройке ваших измерений следует уделять столько же внимания, сколько и самому процессу согласования.

Наиболее важными факторами при настройке антенны являются правильное подключение к печатной плате, калибровка и расширение порта анализатора цепей, а также знание соотношения антенны и плоскости заземления. Эти три фактора необходимо принимать во внимание при попытке настроить антенну для корпуса, и они будут рассмотрены в этой статье.Настроить антенну не так просто, как просто подключить ее к анализатору цепей и определить импеданс по диаграмме Смита. Без правильного выполнения мелких шагов легко внести ошибку в измерения и неправильно согласовать антенну.

Перед началом согласования необходимо установить правильное соединение с печатной платой. Обычно есть два метода подключения к печатной плате в соответствии с антенной. Первый - с помощью коннектора U.FL. Это включает в себя поиск места, достаточно большого, чтобы разместить разъем, и места, обеспечивающего хорошее заземление.Для этого метода часто бывает трудно найти достаточно места возле следа антенны; Кроме того, необходимо следить за тем, чтобы не допустить дополнительных паразитарных эффектов. U.FL обычно эффективен для настройки только в том случае, если печатная плата была разработана с определенными контактными площадками для размещения U.FL. Второй, более распространенный метод - зачистить тонкий коаксиальный кабель и припаять его непосредственно к трассе. Это требует меньше места на печатной плате и более гибко, чем размещение U.FL на плате.

При пайке коаксиального кабеля к печатной плате внутренний проводник должен быть припаян к началу дорожки, а внешний экран хорошо припаян к земле. Иногда невозможно припаять к началу дорожки (см. Рисунок 5). Это даст неточное измерение импеданса антенны. Радиочастотный сигнал распространяется по обоим концам трассы одновременно. Сигнал достигнет конца шлейфа, отразится обратно и будет мешать в точке пайки, давая ложные показания импеданса.Чтобы устранить эту проблему, след за точкой пайки был вырезан. Радиочастотный сигнал теперь будет распространяться по кабелю и только к антенне. Точно так же, как показано на третьем изображении рисунка 5, убедитесь, что после точки пайки нет лишних длин дорожек. Это приведет к той же проблеме с отражениями.

Рисунок 5: Припайка кабеля к антенной трассе


Небольшие печатные платы могут быть особенно трудными для настройки из-за их размера заземляющей поверхности.Это обычная проблема чиповых антенн, потому что они размещаются на очень маленьких платах. При использовании небольшой заземляющей пластины внешний проводник коаксиального кабеля может действовать как заземление антенны. Это заставляет токи течь по внешнему проводнику кабеля. В результате кабель фактически становится частью антенны и излучает. Простой способ проверить это - прикоснуться к коаксиальному кабелю. Если измерение S11 на анализаторе цепей значительно смещается, это указывает на проблему. Это можно исправить, убедившись, что кабель надежно заземлен.Если это все еще не решает проблему, могут помочь другие методы, включая добавление феррита или другую прокладку коаксиального кабеля.

F antenna tracing

Рисунок 6: Антенна Trace F


После того, как кабель был правильно подсоединен к трассе питания антенны, анализатор цепей необходимо откалибровать. Антенна на рисунках 5 и 6 представляет собой дорожку F. Этот тип предназначен для настройки без согласования компонентов. F был намеренно создан слишком долго, и поэтому настроен слишком низко по частоте.Преимущество этого состоит в том, что инженер может медленно обрезать конец антенны и увеличивать резонансную частоту. Этот метод можно использовать для настройки трассирующей антенны в ее окончательном корпусе. Таблица 1 ниже документирует подстройку и настройку F-антенны выше. Желаемая полоса частот - 2,4 ГГц. Это самый простой способ настройки антенны. Размеры физически изменяются, что приводит к изменению импеданса антенны и, следовательно, нагрузки, воспринимаемой линией передачи, доставляющей РЧ-сигнал.

Этот пример антенны следа F был разработан в Laird Connectivity. Общие размеры для ширины подачи, ширины следа, высоты и места подачи были определены посредством моделирования. Заключительный этап настройки путем обрезки общей длины может быть выполнен на стенде, но оптимизация размеров антенны с учетом ширины полосы и возвратных потерь должна выполняться опытным разработчиком антенн.

Trace antenna tuning

Рисунок 7: Настройка трассировки антенны

В то время как предыдущий пример основывался на просмотре измерения S11 на анализаторе цепей, чаще всего инженер должен согласовывать антенну через дискретную сеть катушек индуктивности и конденсаторов.Антенны, которые приобретаются «с полки», потребуют согласования, размеры антенны не могут быть изменены, как в приведенном выше примере F. Чтобы согласовать антенну с компонентами, необходимо глубокое знание диаграммы Смита для правильного определения согласованной сети.

При использовании согласующих компонентов коаксиальный кабель для измерения должен быть припаян перед согласующей сетью. В примере антенны F, поскольку она настраивалась без компонентов, коаксиальный кабель должен был быть напрямую подключен к источнику питания.Как показано ниже на рисунках 8 и 9, кабель теперь помещается перед соответствующей сетью. Помимо правильного размещения кабеля, требуется функция расширения порта анализатора цепей. Поскольку для определения импеданса антенны будет использоваться диаграмма Смита, необходимо правильно установить эталонную плоскость для измерения. Поскольку кабель припаивается непосредственно к плате, откалибровать до конца нельзя. Необходимо использовать удлинитель порта для учета фазового изменения дополнительной длины кабеля, не включенной в калибровку.По сути, это переместит калибровочную плоскость за кабель к концу трассы. Если этого не сделать, измерения импеданса на диаграмме Смита будут неправильными.

RF antenna soldering

Рисунок 8: Вид соответствующих контактных площадок и кабеля под микроскопом

При правильной настройке удлинителя порта необходимо измерить импеданс антенны, чтобы можно было спроектировать согласующую сеть. Короткое замыкание RF следует использовать для устранения разрыва в линиях трассировки. Тем не менее, какой бы компонент ни использовался для перекрытия зазора, он, по сути, добавит к измерению некоторую свою собственную емкость или индуктивность.На частотах ниже 1 ГГц перемычка 0 Ом может использоваться как перемычка. Однако на более высоких частотах перемычка 0 Ом становится индуктивной и вносит ошибку в измерения. Это особенно верно для всего, что выше 1 ГГц. Лучше всего использовать для устранения разрыва конденсатор, резонирующий с частотой около вашей рабочей частоты. Это устранит большую часть его индуктивных или емкостных качеств. Например, конденсатор Murata GRM 0402 емкостью 8,2 пФ работает в резонансе примерно на частоте 2,4 ГГц. Хотя это не идеальное короткое замыкание, оно намного лучше, чем перемычка 0 Ом или кусок припоя.Обе более поздние альтернативы будут индуктивными на более высоких частотах. Также резонансная частота конденсатора будет варьироваться в зависимости от производителя. Конденсатор 10 пФ Johanson 0402 L-Series - хорошее короткое замыкание на частоте 2,4 ГГц. Убедитесь, что вы хорошо разбираетесь в используемых компонентах.

Puck antenna board

Рисунок 9: Плата шайб-антенны

Еще одним ключевым компонентом, который существенно влияет на настройку, а также на характеристики излучения антенны, является заземляющий слой. Многие антенны, особенно следы и микросхемы, зависят от формы и размера заземляющего слоя PC B.Микросхема (или след) - это только половина антенны, другая половина - это земля. Вспоминая дипольную диаграмму и распределение тока из ранее упомянутой статьи, можно заметить, что на антенне накапливаются положительные и отрицательные заряды. Это накопление заряда в конечном итоге вызывает протекание тока. Аналогичным образом заряд накапливается на трассирующей антенне и на соответствующей ей заземляющей поверхности. Из-за этого заряда в антенне протекает ток, но, поскольку пластина заземления теперь частично отвечает за накопление заряда, она также напрямую влияет на распределение тока и, в конечном итоге, на импеданс и излучение антенны.

Производители чиповых антенн обычно предоставляют рекомендуемые схемы согласования, но они действительны только в том случае, если размер печатной платы совпадает с размером платы, которую тестировал производитель. Кроме того, испытания на заводе-изготовителе проводились бы в свободном пространстве, использование чиповой антенны внутри корпуса вынуждает ее перенастроить. По сути, рекомендуемая согласующая схема не подходит для большинства реализаций, и антенну необходимо перенастроить. Кроме того, ориентация чип-антенны по отношению к заземляющему слою влияет на настройку и характеристики.В техническом описании чиповой антенны будет указано ее ориентация и исключена зона. За этим следует как можно внимательнее следить!

Ключом к успешному согласованию антенны является поддержание точности измерения. Очень важно хорошее заземление коаксиального экрана, правильное расположение припоя на линии питания и знание вашего компонента. Небольшие неточности могут легко привести к тому, что инженер разработает неправильную схему согласования для антенны. В этой статье рассмотрены некоторые типичные ошибки, но в целом хорошее понимание принципов РЧ - лучший инструмент для согласования антенны.

,

ОСНОВЫ ДИЗАЙНА АНТЕННЫ YAGI антенна!


Мелодия Вокруг!
ПОИСК

CQ-Calling All Хамса!
О Hamuniverse
Конструкция антенны
Безопасность антенн!
Спросите у Elmer

О батареях
Нормы кодирования
Компьютерная помощь
Электроника
FCC Информация
Ham Hints
Humor
Ham Radio News!
Обзоров публикаций
Обзоров продуктов
Видео для радиолюбителей!
HF и Shortwave

Лицензия Study
Links
Midi Music
Читальный зал
Основы работы с ретрансляторами
Повторитель Строители
ЗПИ Советы и Уловки
Ham Satellites
Коротковолновое прослушивание
SSTV
Поддержка сайта
МАГАЗИН
Vhf и выше
000 000
9000 Политика конфиденциальности Контакты

9000 Политика конфиденциальности

Реклама Информация

БАЗОВЫЙ ДИЗАЙН ЯГИ АНТЕННЫ ДЛЯ ЭКСПЕРИМЕНТ

Полезно нетехническая, теоретическая информация для пользователя по конструкции антенны
Yagi и "Как понять базовый код
Яги. Сжатый и отредактированный с различных источники


Это статья не предназначена для ознакомления с деталями конструкции для построения Яги.Он разработан, чтобы дать вам лучшее понимание того, как Яги разработан, и основные функции каждого из его частей.

ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ ЯГИ
Слово «Яги» используется для описать тип антенны и приписывают очень известным японским экспертам по антеннам по именам Яги и Уда! Большинство радиолюбителей называют этот тип антенны "Яги", а не использовать оба мужских имена.

Они обнаружили, что путем добавления «элементов» различной длины и расстояния перед дипольной антенной и за ней, чтобы производительность и эффективность диполя могут быть значительно увеличился, и диаграмма дипольной высокочастотной энергии могла быть "излучаемой" или сфокусированы в одном направлении, в результате чего он кажется что передатчик работал намного больше, чем был на самом деле, давая гораздо более сильные сигналы как при приеме, так и передачи!

Общая базовая часть антенны Yagi конструкция состоит из диполя с "резонансным" питанием ( диполь - это ведомый элемент и на картинке сверху и второй слева), с одним или несколькими паразитарные элементы.
Эти паразитические элементы называются «отражателем» и «директорами».
Отражатель находится в крайнем левом углу на картинке выше, и все директора элементы, начиная с третьего элемента слева и продолжая правая часть изображения.

The горизонтальный участок между всеми элементами в Яги называется бум.

Экспериментально они определили, что «эффект» их конструкций создали гораздо более «мощные» антенны по сравнению с стандартный диполь, просто добавив к нему еще несколько элементов.
Они также узнал, что, изменив пространство между элементами, и длины элементов, чтобы они могли "настраивать" его для получения различных результаты в зависимости от того, что они хотели. Они обнаружили, что они могут изменить его форвардную "прибыль", а также то, что они могут изменить как он работал в других аспектах.


ТО ЭЛЕМЕНТЫ ЯГИ

ПРИВОДНОЙ ЭЛЕМЕНТ
Ведомым элементом Яги является точка подачи где подводящая линия присоединена от передатчика к Яги к выполнить передачу мощности от передатчика к антенна.
Элемент, управляемый диполем, будет "резонансным", когда его электрическая длина составляет 1/2 длины волны частоты, подаваемой на его питание точка.
Точка подачи на картинке выше находится в центре ведомый элемент.

ДИРЕКТОР
Директор (и) самый низкий из паразитические элементы и этот конец Яги направлен на получение станция. Он резонансный по частоте немного выше, чем у ведомого элемента, и его длина будет примерно на 5% короче, чем у ведомый элемент.Длина режиссера (ов) может варьироваться в зависимости от расстояние между директорами, количество директоров, используемых в антенне, желаемое шаблон, ширина полосы шаблона и диаметр элемента. Количество директоров которые могут быть использованы, определяются физическим размером (длиной) поддерживающая стрела, необходимая для вашей конструкции.
Директор / ы привыкли обеспечить антенну диаграммой направленности и усилением.
Сумма прироста прямо пропорциональна длине антенной решеткой, а не количеством используемых директоров. расстояние между директорами может варьироваться от 0,1 длины волны до 0,5 длины волны или больше и будет во многом зависеть от технических характеристик конструкции антенна.

ОТРАЖАТЕЛЬ
Отражатель - это элемент, который расположен в задней части ведомого элемента (диполя). Это резонансный частота ниже, а его длина примерно на 5% больше, чем у ведомый элемент. Его длина будет варьироваться в зависимости от расстояния и диаметр элемента.Расстояние между отражателем будет между 0,1. длина волны и 0,25 длины волны. Его интервал будет зависеть от усиления, требования к ширине полосы, соотношению F / B и диаграмме боковых лепестков конструкция антенны.

ПОЛОСА И ИМПЕДАНС
Импеданс элемент - это значение чистого сопротивления в точке питания плюс любое реактивное сопротивление (емкостное или индуктивное), которое присутствует в этой точке питания. из здесь первостепенное значение имеет импеданс ведомого элемента, точка на антенне, где передача РЧ от фидерной линии занимает место.
Максимальная передача энергии ВЧ при расчете частота возникает, когда импеданс точки питания равен сопротивление фидерной линии. В большинстве конструкций антенн фидер полное сопротивление будет 50 Ом, но обычно сопротивление точки питания Яги редко бывает 50 Ом. В большинстве случаев он может варьироваться примерно от 40 до 10 Ом, в зависимости от количества элементов, их разнесение и ширина диаграммы направленности антенны. Если линия подачи импеданс не равен импедансу точки питания, ведомый элемент не может эффективно передавать радиочастотную энергию от передатчика, поэтому отражая его обратно в фидер, получая коэффициент стоячей волны.По этой причине устройства согласования импеданса настоятельно рекомендуются для получение наилучших характеристик антенны.
Полоса полного сопротивления ведомый элемент - диапазон частот выше и ниже центра расчетная частота антенны, на которой точка питания ведомого элемента будет принять максимальную мощность (RF) от питающей линии.
Целью проектирования является иметь реактивное сопротивление на центральной расчетной частоте Яги = (0) ,,, (j + 0).
Устройство согласования импеданса теперь будет работать в оптимальном режиме. пропускная способность.Большое расстояние между элементами, большой диаметр элемента, широкий рисунок полоса пропускания и системы согласования с низким «Q» - все это добавит более широкого импеданса пропускная способность.

ОБ ИЗОБРАЖЕНИЯХ АНТЕНН
диаграмма направленности антенны или полярная диаграмма, как ее иногда называют важную роль в общих характеристиках антенны Yagi.
направленное усиление, отношение передней и задней части, ширина луча и нежелательные (или желаемые) боковые лепестки объединяются, чтобы сформировать общую диаграмму направленности.Антенны ширина полосы диаграммы направленности - это диапазон частот выше и ниже частота проектирования, при которой шаблон остается неизменным.
количество отклонений от целей проектной спецификации антенны, которые могут быть терпимым - это субъективно, и ограничения, заложенные в дизайн, в основном дело выбора дизайнера. "Другими словами ... торговля ".


Директора с равным интервалом и одинаковой длиной дают более высокий коэффициент усиления на определенной частоте, но полоса пропускания больше создаются узкие и большие уровни боковых лепестков.
Широкий интервал будет увеличьте полосу пропускания, но боковые лепестки станут большими.
по варьируя как расстояние, так и длину директора, шаблон и шаблон пропускная способность может быть более контролируемой.
Больше директоров в рамках данного бума длина не сильно увеличит прирост, но даст вам лучший контроль диаграммы направленности антенны в более широком диапазоне частот в группе дизайна.
Если уменьшить длину каждого последующего директор на установленный коэффициент (%), И увеличивайте интервал между каждым последующим Режиссер еще одним фактором, очень чистый узор с хорошим рисунком пропускную способность можно получить.
TRADE OFF ... будет небольшой потерей в оптимальное прямое усиление (от 10% до 15%).
Вкратце ... когда вы вносите изменения в одну часть антенна, это изменяет характеристики другой части ..... все изменения взаимодействуют друг с другом и финальное исполнение!

GAIN или СООТНОШЕНИЕ ПЕРЕДНЕЕ / ЗАДНЕЕ
Благодаря конструкции с максимальным прямым усилением, главный лепесток становится более узким как в вертикальной, так и в азимутальной плоскости, а задний лепесток всегда присутствует.Когда вы проектируете задний лепесток, узор становится шире, и усиление вперед уменьшается. В некоторых случаях боковые лепестки становятся довольно большой.

ЯГИ СЧАСТЛИВЫ YAGI!
Есть много способов накормить яги, но они могут можно разделить на две основные категории:
Сбалансированная подача и несбалансированная подача.

Сбалансированная система подачи:
Эта может дать более широкую полосу импеданса, но основная проблема в том, что ведомый элемент в большинстве случаев необходимо разрезать по центру и изолировать со стрелы.Помимо конструктивных соображений, он лучше системы кормления. Выполнение требований сбалансированной системы согласования обычно основная проблема, но есть много способов.
Один метод состоит в том, чтобы не разделять ведомый элемент и использовать совпадение "Т", которое может можно описать как два гамма-совпадения с каждой стороны от центра элемент, питаемый балуном 1: 1 в центре.
Главный недостаток в том, что это сложно настроить.

Несбалансированная система подачи:
Другой метод (для точки питания с низким сопротивлением) использует разъемный элемент, изолированный от стрелы, и питается "балуном" 4: 1 с понижением, сделанным путем объединения двух 1/4 секции коаксиального фидера с длиной волны параллельно, присоединяя равный длина изолированного провода к внешней стороне этих секций, а также подключение к центральным проводам на конце точки питания и к экранам на конец фидерной линии.Импеданс этого типа «балуна» должен быть равен или около среднего значения между импедансом точки питания и линией питания сопротивление.
Например, две параллельно включенные секции 75 Ом будут равны 37,5 Ом и будет соответствовать точке питания 25 Ом на линию питания 50 Ом с диапазоном от 1,0 до 1 КСВ.
Самый распространенный Метод, используемый радиолюбителями сегодня, - это гамма-совпадение. Это обеспечит легкий и надежный метод согласования с точкой подачи без потери пропускная способность.

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И СТРОИТЕЛЬСТВО ЯГИ ИЗ ЦЕПИ ИСПОЛЬЗУЯ КОМПЬЮТЕР!

W7RAI имеет очень хорошую программу проектирования Yagi на основе DOS, которая можно скачать БЕСПЛАТНО!
Это избавит вас от утомительной математики и разочарования, связанные с проектированием Яги.
Он «спроектирует» многоэлементный Yagi для частот до 999 МГц. Вы просто скачиваете это по ссылке ниже распаковать, установить и запустить. Вы можете настроить многие из переменные в нем, чтобы создать Яги, который будет хорошо работать для вас.Там есть также программа в нем, которая будет создавать гамму соответствие.

Запустите QYUTIL.EXE в ПРОГРАММЕ QY4 из WA7RAI для детали конструкции гамма-соответствия.

Подробнее о ПРОГРАММЕ АНТЕННЫ QY4 ВОТ.



SEE A 6 ELEMENT 2 METER SSB (144.250) ДИЗАЙН ЗДЕСЬ

Дополнительную информацию о конструкции антенны и системах питания см. Справочник радиолюбителей, Справочник по антеннам ARRL, Dr.Яги Дж. Л. Лоусона Antenna Design (ARRL), или Справочник радиоинженера Билла Орра, чтобы назовите лишь несколько.
Спасибо всем, кто делает дизайн антенны для радиолюбителей. и экспериментирование - фантастическое хобби для любителей Радио.

Антенна ARRL!
ОТЛИЧНЫЙ ИСТОЧНИК ТЕОРИИ, ДИЗАЙНА И КОНСТРУКЦИИ АНТЕНН ПРОЕКТЫ! ЭКСПЕРИМЕНТ! ЭКСПЕРИМЕНТ! ЭКСПЕРИМЕНТ!

Вернуться к конструкции антенны страница проектов!

Наши потрясающие предложения по certkiller act онлайн Таблицы для подготовки и экзаменов - ccda - сертификация хорошо подготовит вас к заключительным экзаменам - онлайн ged - сертификационный экзамен.Наше тестирование - сертификация cissp - сертификация готовит вас к большому успеху экзамена testinside ccnp.





Hamuniverse.com использует сеть Green Geeks Хостинг!

.

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о