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 низких частот, что весьма неплохо
для перегруженных радиолюбительских диапазонов, наверное, вряд ли кто-то
откажется от дополнительной фильтрации ненужных гармоник. Главный недостаток
схемы П-контура – это потребность в КПЕ с достаточно большой максимальной
ёмкостью, что меня наводит на мысль, почему и не применяются такие схемы
в автоматических тюнерах импортных трансиверов. В Т-образных схемах чаще
всего используются два КПЕ перестраиваемые моторчиками и понятно, что
КПЕ на 300пф будет намного меньше размером, дешевле и проще, нежели КПЕ
на 1000пф. В СУ применены КПЕ от ламповых приёмников с воздушным зазором
0,3мм, обе секции включены параллельно. В качестве индуктивности применена
катушка с отводами, переключаемыми керамическим галетным переключателем.
Катушка бескаркасная 35 витков провода 0,9-1,1мм намотана на оправке диаметром
21-22мм, свёрнута в кольцо и своими короткими отводами припаяна к выводам
галетного переключателя. Отводы сделаны от 2,4,7,10,14,18,22, 26,31 витков.
КСВ-метр изготовлен на ферритовом кольце. Для КВ решающего значения проницаемость
кольца в общем-то не имеет – применено кольцо К10 проницаемостью 1000НН.
Оно обмотано тонкой лакотканью и на неё намотано 14 витков в два провода
без скрутки ПЭЛ 0,3, начало одной обмотки, соединённое с концом второй
образуют средний вывод. В зависимости от требуемой задачи, точнее от того
какую мощность предполагается пропускать через это СУ и качества излучающих
светодиодов, детектирующие диоды D2,D3 можно использовать кремниевые или
германиевые. От германиевых диодов можно получить бОльшие амплитуды и
чувствительность. Наилучшие – ГД507. Но так как автор применяет трансивер
с выходной мощностью не менее 50Вт, достаточно и обычных кремниевых КД522.
Как «ноу хау» в этом СУ применена светодиодная индикация настройки помимо
обычной на стрелочном приборе. Для индикации «прямой волны» применён зелёного
цвета светодиод AL1, а для визуального контроля за «обратной волной» -
красного цвета AL2. Как показала практика – это решение очень удачно –
всегда можно оперативно отреагировать на аварийную ситуацию – если что-то
случается во время работы с нагрузкой красный светодиод начинает ярко
вспыхивать в такт с передатчиком, что не всегда так заметно по стрелке
КСВ-метра. Не будешь же постоянно пялиться на стрелку КСВ-метра во время
передачи, а вот яркое свечение красного света хорошо видно даже боковым
зрением. Это положительно оценил RU6CK когда у него появилось такое СУ
(к тому же у Юрия плохое зрение). Уже более года и сам автор использует
в основном только «светодиодную настройку» СУ – т.е. настройка сводится
к тому, чтобы погас красный светодиод и ярко полыхал зелёный. Если уж
и захочется более точной настройки – можно по стрелке микроамперметра
её «выловить». Настройка прибора выполняется с использованием эквивалента
нагрузки на который рассчитан выходной каскад передатчика. Присоединяем
СУ к TRX минимальной (насколько это возможно – т.к. этот кусок в дальнейшем
и будет задействован для их соединения) длины коаксиалом с требуемым волновым
сопротивлением, на выход СУ без всяких длинных шнурков и коаксиальных
кабелей эквивалент, выкручиваем все ручки СУ на минимум и выставляем при
помощи С1 минимальные показания КСВ-метра при «отражёнке». Следует заметить
– выходной сигнал для настройки не должен содержать гармоник (т.е. должен
быть фильтрованный), в противном случае минимума не найдётся. Если конструкция
будет выполнена правильно – минимум получается в районе минимальной ёмкости
С1. Меняем местами вход-выход прибора и снова проверяем «баланс». Проверяем
настройку на нескольких диапазонах – если всё ОК, тогда настройка на минимум
совпадёт в различных положениях. Если не совпадает или не «балансируется»
- ищите более качественное «масло» в голову изобретателя… Только слёзно
прошу – не задавайте автору вопросов по тому как делать или настраивать
такое СУ – можете заказать готовое, если не получается сделать самостоятельно.
Всю информацию можно получить на сайте http://hamradio.online.ru/ut2fw
там же можно и картинки все просмотреть. Или по Е-майл: ut2fw@qsl.net
Светодиоды нужно выбрать из современных с максимальной яркостью свечения
при максимальном сопротивлении. Мне удалось найти красные светодиоды сопротивлением
1,2кОм и зелёные 2кОм. Обычно зелёные светятся слабо – но это и неплохо
– ёлочную гирлянду не делаем. Главная задача, чтобы он достаточно отчётливо
светился в штатном режиме на передачу трансивера. А вот красный в зависимости
от целей и предпочтений пользователя можно выбрать от ядовито-малинового
до алого. Как правило – это светодиоды диаметром 3-3,5мм. Для более яркого
свечения красного применено удвоение напряжения – введён диод D1. Из-за
этого точным измерительным прибором наш КСВ-метр уже не назовёшь – он
завышает «отражёнку» и если захочется вычислить точное значение КСВ –
придётся это учитывать. Если есть потребность именно в измерении точных
значений КСВ – нужно применить светодиоды с одинаковым сопротивлением
и сделать два плеча КСВ-метра абсолютно одинаковыми – или с удвоением
напряжения оба или без него оба. Только в этом случае получим одинаковое
значение напряжений, поступающее от плеч Тр до МА. Но скорее нас более
волнует не какой именно имеем КСВ, а то, чтобы цепь TRX-антенна была согласована.
Для этого вполне достаточно показаний светодиодов. Это СУ эффективно при
применении с антеннами несимметричного питания через коаксиальный кабель.
Автором проведены испытания на «стандартные» распространённые антенны
«ленивых» радиолюбителей – рамку периметром 80м, Инвертед-V совмещённые
80 и 40м, треугольник периметром 40м, пирамиду на 80м. Константин RN3ZF
такое СУ применяет со штырём, Инвертед-V в том числе и на WARC диапазонах,
у него FT-840. UR4GG применяет с треугольником на 80м и трансиверами «Волна»
и «Дунай». UY5ID согласовывает ШПУ на КТ956 с многосторонней рамкой периметром
80м с симметричным питанием, использует дополнительный «переход» на симметричную
нагрузку. Если при настройке не удаётся погасить красный светодиод (достичь
минимальных показаний прибора) это может говорить о том, что помимо основного
сигнала в излучаемом спектре есть ещё составляющие и СУ не в состоянии
пропустить их и согласовать одновременно на всех излучаемых частотах.
И те гармоники, которые лежат выше основного сигнала по частоте, не проходят
через ФНЧ, образуемый элементами СУ отражаются и на обратном пути «поджигают»
красный светодиод. О том, что СУ не «справляется» с нагрузкой может говорить
лишь только тот факт, что согласование происходит при крайних значениях
(не минимальных) параметров КПЕ и катушки – т.е. не хватает ёмкости или
индуктивности. Ни у кого из пользователей на перечисленные антенны ни
на одном из диапазонов таких случаев не отмечено. Испытано применение
СУ с «верёвкой» - проводом длиной 41м. Не следует забывать, что КСВ-метр
является измерительным прибором только в случае обеспечения с обеих его
сторон нагрузки при которой он балансировался. При настройке на «верёвку»
светятся оба светодиода и за точку отсчёта можно взять максимально яркое
свечение зелёного при минимально возможном красного. Можно предположить,
что это будет наиболее верная настройка – на максимум отдачи в нагрузку.
Ещё хотелось бы отметить – ни в коем случае нельзя переключать отводы
катушки при излучении максимальной мощности. В момент переключения происходит
разрывание цепи (хотя и на доли секунды) – резко меняется индуктивность
– соответственно подгорают контакты галетного переключателя и резко меняется
нагрузка трансиверу. Переключение галетного переключателя нужно производить
при переводе трансивера на RX. В качестве микроамперметра применён прибор
М68501 с током полного отклонения 200мка. Вид прибора можно увидеть на
http://hamradio.online.ru/ut2fw/port/photo/dop_mam.jpg
Можно применить и М4762 - их применяли в магнитофонах «Нота», «Юпитер».
Понятно, что С1 должен выдерживать напряжение выдаваемое трансивером в
нагрузке. Информация для дотошных и «требовательных» читателей – автор
осознаёт, что такого типа КСВ-метр не является прецизионным высокоточным
измерительным прибором. Изготовления такого устройства и не ставилось!
Основная задача была – обеспечить трансиверу с широкополосными транзисторными
каскадами оптимальную согласованную нагрузку, ещё раз повторю – как передатчику,
так и приёмнику. Приёмник в той же полной мере нуждается в качественном
согласовании с антенной, как и мощный ШПУ!!! Кстати, если в вашем «радиве»
оптимальные настройки для приёмника и передатчика не совпадают – это говорит
о том, что настройка или вообще толком не производилась, а если и производилась
– то, скорее всего только передатчика и полосовые фильтры приёмника имеют
оптимальные параметры при других значениях нагрузок, нежели это было отлажено
на передатчике. Задача нашего КСВ-метра – показать, что кручением ручек
СУ мы добились тех параметров нагрузки, которую присоединяли к выходу
ANTENNA во время настройки. И можем спокойно работать в эфире, зная, что
теперь трансивер не «пыжится и молит о пощаде», а имеет почти ту же нагрузку,
на которую его и настраивали. Это, конечно, не говорит о том, что ваша
антенна от этого СУ стала работать лучше, не нужно забывать об этом! Для
страждущих о прецизионном КСВ-метре могу рекомендовать его изготовить
по схемам, приведённым во многих зарубежных серьёзных изданиях или купить
готовый прибор. Но придётся раскошелиться – действительно приборы от известных
фирм стоят от 50$ и выше, СВ-ишные польско-турецко-итальянские не беру
во внимание. Хорошая и полная статья по изготовлению КСВ-метра была в
журнале Радио №6 1978, автор М. Левит (UA3DB), её электронный вариант
подготовлен и выложен на сайте: http://hamradio.online.ru/ut2fw/port/dop_atu.htm
1. Бунин С.Г., Яйленко Л.П. "Справочник радиолюбителя - коротковолновика".
К. Техника 1984г.
2. Тарасов А.Ю. Описание «Узлы портативного КВ трансивера» Сайт: http://hamradio.online.ru/ut2fw/port_trx.htm
|
