Koordináló eszközök: a konstrukció célja és elve

2024 Szerző: Henry Conors | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-02-12 08:27

Amatőr gyakorlatban nem gyakran találni olyan antennákat, amelyekben a bemeneti impedancia megegyezik az adagoló hullámimpedanciájával, valamint az adó kimeneti impedanciájával. Az esetek túlnyomó többségében nem lehet ilyen megfelelést észlelni, ezért speciális illesztőberendezéseket kell alkalmazni. Az antenna, az adagoló és az adó kimenete is egyetlen rendszerben található, amelyben az energia veszteség nélkül továbbítható.

Hogyan kell csinálni?

Ennek a meglehetősen bonyolult feladatnak a végrehajtásához két fő helyen kell a megfelelő eszközöket használni - ezen a ponton csatlakozik az antenna a feederhez, valamint az a pont, ahol az adagoló csatlakozik az adó kimenetéhez. Napjainkban a legelterjedtebbek a speciális transzformátorok, amelyek az oszcillációs rezonáns áramköröktől a koaxiális transzformátorokig terjednek, és amelyeket a szükséges hosszúságú koaxiális kábel különálló darabjaiból készítenek. Mindezeket az illesztőket az impedanciák illesztésére használják, végső soron minimalizálva az átviteli vezeték teljes veszteségét, és ami még fontosabb, csökkentve a sávon kívüli sugárzást.

Ellenállás és jellemzői

A legtöbb esetben a modern szélessávú adók szabványos kimeneti impedanciája 500 m. Érdemes megjegyezni, hogy sok feederként használt koaxiális kábel a hullámimpedancia szabványos értékében is különbözik 50 vagy 750 m-es szinten. Ha azonban figyelembe vesszük azokat az antennákat, amelyekhez illeszkedő eszközök használhatók, akkor ezekben a bemeneti impedancia a kialakítástól és típustól függően meglehetősen széles értéktartományban mozog, néhány ohmtól több százig és még tovább is.

Ismeretes, hogy az egyelemes antennáknál a bemeneti impedancia a rezonanciafrekvencián gyakorlatilag aktív, miközben minél jobban eltér az adó frekvenciája a rezonánstól egyik vagy másik irányban, annál nagyobb a reaktív komponens egy Az induktív vagy kapacitív természet megjelenik a bemeneti impedancia magában az eszközökben. Ugyanakkor a többelemes antennáknak van bemeneti impedanciája a rezonanciafrekvencián, ami azért bonyolult, mert különféle passzív elemek járulnak hozzá a reaktív komponens kialakulásához.

Ha a bemeneti impedancia aktív, egy speciális antennaillesztő eszközzel illeszthető az impedanciához. Meg kell jegyezni, hogy a veszteségek itt gyakorlatilag elhanyagolhatóak. Azonban közvetlenül azután, hogy a bemeneti ellenállásban reaktív komponens kezd kialakulni, az illesztési eljárás egyre inkább fokozódikbonyolult, és egyre bonyolultabb antennaillesztést kell alkalmazni, amely képes kompenzálni a nem kívánt reaktivitást, és közvetlenül a betáplálási ponton kell elhelyezni. Ha a reakcióképességet nem kompenzálják, az negatívan befolyásolja az ADK-t az adagolóban, valamint jelentősen megnöveli az általános veszteséget.

Meg kell tennem?

Az adagoló alsó végének reakciókészségének teljes kompenzálására tett kísérlet sikertelen, mivel ezt magának az eszköznek a jellemzői korlátozzák. Az adó frekvenciájának bármilyen változása az amatőr sávok szűk szakaszain belül végül nem vezet jelentős reaktív komponens megjelenéséhez, aminek következtében gyakran nem kell kompenzálni. Azt is érdemes megjegyezni, hogy a többelemes antennák helyes kialakítása sem biztosítja a rendelkezésre álló bemeneti impedancia nagy reaktív komponensét, amely nem igényli annak kompenzálását.

Az éterben gyakran találkozhatunk különféle vitákkal az antennához illő eszköz („hosszú vezeték” vagy más típusú) szerepével és rendeltetésével kapcsolatban, amikor egy adót illesztéssel készítünk. Vannak, akik meglehetősen nagy reményeket fűznek hozzá, míg mások egyszerűen hétköznapi játéknak tartják. Éppen ezért pontosan meg kell értenie, hogy az antennatuner hogyan segíthet a gyakorlatban, és hol lesz felesleges a használata.

Mi ez?

Először is helyesen meg kell értenie, hogy a tuner egy nagyfrekvenciás ellenállás-transzformátor, amellyel szükség esetén kompenzálható az induktív vagy kapacitív reaktivitás. Vegyünk egy rendkívül egyszerű példát:

Split vibrátor, melynek rezonanciafrekvenciáján 700 m aktív bemeneti impedanciája van, ugyanakkor koaxiális kábelt használ egy kb. 500 m bemeneti impedanciájú adóval. Ebben a helyzetben minden antenna (beleértve a "hosszú kábelt") illesztő eszközre vonatkozik az adó és az adagoló között, anélkül, hogy nehézségekbe ütközne annak fő feladatával.

Ha tovább hangolják az adót az antenna rezonanciafrekvenciájától eltérő frekvenciára, akkor ebben az esetben a készülék bemeneti ellenállásában reaktivitás jelentkezhet, amely ezt követően szinte azonnal az alsónál kezd megjelenni. az adagoló vége. Ebben az esetben bármelyik sorozat "P" illesztőeszköze is képes lesz kompenzálni ezt, és az adó ismét megkapja a konzisztenciát az adagolóval.

Mi lesz a kimenet, ahol az adagoló csatlakozik az antennához?

Ha a tunert kizárólag az adó kimenetén használja, akkor ebben az esetben nem lehet teljes kompenzációt biztosítani, és különféle veszteségek kezdődnek a készülékben, mivel hiányos az illesztés. Ebben a helyzetben használnia kellaz antenna és az adagoló közé kell csatlakoztatni, ami teljesen kijavítja a helyzetet és reaktivitás kompenzációt biztosít. Ebben a példában az adagoló tetszőleges hosszúságú illesztett átviteli vonalként működik.

Még egy példa

A hurokantennát, amelynek aktív bemeneti ellenállása körülbelül 1100 m, 50 ohmos átviteli vezetékkel kell összeilleszteni. Az adó kimenete ebben az esetben 500 m.

Itt az adó-vevőhöz vagy az antennához megfelelő eszközt kell használnia, amelyet arra a pontra kell telepíteni, ahol az adagoló csatlakozik az antennához. Az esetek túlnyomó többségében sok hobbi előszeretettel alkalmaz különféle típusú, ferritmagos RF transzformátorokat, de valójában egy negyedhullámú koaxiális transzformátor, amely szabványos 75 ohmos kábelből készül, kényelmesebb megoldás.

Hogyan kell megvalósítani?

A használt kábelszakasz hosszát az A/40,66 képlet alapján kell kiszámítani, ahol A a hullámhossz és 0,66 a sebességtényező, amelyet a modern koaxiális kábelek túlnyomó többségénél használnak. A HF antennaillesztő készülékek ebben az esetben az 50 ohmos feeder és az antenna bemenet közé kerülnek, és ha egy 15-20 cm átmérőjű résbe vannak tekerve, akkor ebben az esetben egyben kiegyenlítőként is működik eszköz. Az adagoló teljesen automatikusan illeszkedik az adóhoz, valamintellenállásuk egyenlő, és ilyen helyzetben teljesen megtagadható a szabványos antennatuner szolgáltatása.

Másik lehetőség

Egy ilyen példánál megfontolhatunk egy másik optimális illesztési módszert is - félhullám többszörösének vagy félhullámú koaxiális kábelnek a használata, elvileg bármilyen hullámimpedanciával. Az adó közelében található tuner és az antenna között található. Ebben az esetben a 110 ohm értékű antenna bemeneti impedanciája átkerül a kábel alsó végébe, majd egy antennaillesztő eszközzel 500 m-es ellenállássá alakítjuk. Ebben az esetben az adó és az antenna teljes illesztése biztosított, és az adagolót ismétlőként használják.

Súlyosabb helyzetekben, amikor az antenna bemeneti impedanciája nem megfelelő az adagoló karakterisztikus impedanciájához, ami viszont nem egyezik meg az adó kimeneti impedanciájával, két HF antenna illesztő eszközre van szükség. Ebben az esetben az egyiket felül használjuk, hogy az adagolót az antennához, míg a másikkal az adagolót az alul lévő adóhoz illesszük. Ugyanakkor nincs mód arra, hogy saját kezűleg készítsen olyan illesztőeszközt, amely önmagában is használható a teljes áramkör összeillesztésére.

A reakciókészség megjelenése még bonyolultabbá teszi a helyzetet. Ebben az esetben a HF illesztő eszközök jelentősen javulnaka távadó és az adagoló párosítása, ezzel jelentősen leegyszerűsítve a végső szakasz munkáját, de ennél többet nem szabad elvárni tőlük. Az a tény, hogy az adagoló nem illeszkedik az antennához, veszteségek jelennek meg, így magának az eszköznek a hatékonysága alábecsült lesz. A tuner és az adó közé telepített aktivált SWR mérő biztosítja, hogy az SWR=1 rögzített legyen, és ez a hatás nem érhető el az adagoló és a tuner között, mivel eltérés van.

Következtetés

A tuner előnye, hogy lehetővé teszi az adó optimális üzemmódjának fenntartását az inkonzisztens terhelésen végzett munka során. Ugyanakkor egyetlen antenna (beleértve a „hosszú vezetéket is”) hatékonyságának javulását nem lehet biztosítani – az illesztő eszközök tehetetlenek, ha nem illesztik az adagolóhoz.

A

P-áramkör, amelyet az adó kimeneti fokozatában használnak, antennahangolóként is használható, de csak akkor, ha az induktivitásban és az egyes kapacitásokban működési változás következik be. Az esetek túlnyomó többségében mind a kézi, mind az automatikus tunerek rezonáns kontúrhangolható eszközök, függetlenül attól, hogy gyárilag szerelik össze, vagy valaki úgy döntött, hogy saját kezével készíti el az antennához illő eszközt. A kézi vezérlésben két-három szabályozóelem található, ezek önmagukban nem üzemképesek, míg az automaták drágák, komoly kapacitású munkáknál pedig rendkívül magasak lehetnek.

Szélessávú megfelelő eszköz

Ez a tuner megfelel azoknak a változatoknak a túlnyomó többségének, amelyeknél biztosítani kell az antenna és az adó közötti illeszkedést. Az ilyen berendezések meglehetősen hatékonyak a harmonikusokon használt antennákkal való munka során, ha az adagoló félhullámú átjátszó. Ebben a helyzetben az antenna bemeneti impedanciája különbözik a különböző sávokban, de a tuner lehetővé teszi az egyszerű illesztést az adóval. A javasolt eszköz könnyedén tud működni akár 1,5 kW-os adóteljesítménnyel az 1,5 és 30 MHz közötti frekvenciasávban. Egy ilyen eszközt akár saját kezűleg is elkészíthet.

A tuner fő elemei egy RF autotranszformátor egy ferritgyűrűn a TV UNT-35 terelőrendszerből, valamint egy 17 állásra tervezett kapcsoló. Lehetőség van UNT-47/59 vagy bármely más modell kúpos gyűrűinek használatára. A tekercsben 12 menet van, amelyek két vezetékre vannak feltekerve, míg az egyik eleje a második végével van kombinálva. Az ábrán és a táblázatban a menetek számozása átmenő, míg maga a vezeték sodrott és fluoroplasztikus szigetelésbe van zárva. Szigetelésnél a vezeték átmérője 2,5 mm, minden menetnél leágazást biztosítanak, a nyolcadiktól kezdve, ha a földelt végtől számítjuk.

Az autotranszformátort a kapcsolóhoz a lehető legközelebb kell felszerelni, miközben a köztük lévő összekötő vezetékeknek minimálisnak kell lenniükhossz. Lehetőség van 11 állású kapcsoló használatára, ha a nem túl nagy számú leágazású transzformátor kialakítását elmentjük például 10-ről 20 fordulatra, de ilyen helyzetben az ellenállás transzformációs intervallum is csökken..

Az antenna bemeneti impedanciájának pontos értékének ismeretében egy ilyen transzformátorral illesztheti az antennát egy 50 vagy 750 m-es feederhez, csak a legszükségesebb csapok felhasználásával. Ilyen helyzetben egy speciális nedvességálló dobozba helyezik, majd paraffinnal megtöltve közvetlenül az antenna betáplálási pontjára helyezik. Maga az illesztőeszköz önálló kialakításként is megvalósítható, vagy beépíthető néhány rádióállomás speciális antennakapcsoló egységébe.

Az egyértelműség kedvéért a kapcsoló fogantyújára szerelt címke az ennek a pozíciónak megfelelő ellenállásértéket mutatja. A reaktív induktív komponens teljes kompenzálása érdekében lehetőség van egy változó kondenzátor utólagos csatlakoztatására.

Az alábbi táblázat világosan mutatja, hogy az ellenállás hogyan függ a megtett fordulatok számától. Ebben az esetben a számítást az ellenállások aránya alapján végeztük, amely másodfokú függésben van a teljes fordulatok számától.