Симметричный тюнер для кв антенн своими руками
Добавил пользователь Дмитрий К. Обновлено: 05.10.2024
В среде радиолюбителей-коротковолновиков популярны антенные тюнеры фирмы MFJ различных модификаций, в том числе на мощность 1. 3 кВт. Автору статьи не раз приходилось видеть "внутренности" тюнеров этой фирмы, вышедших из строя. Возможно, что при более "деликатном обращении" подобных плачевных последствий и удаётся избежать, но и это не является фактором высокой надёжности тюнера. Также немаловажную роль играет их стоимость.
В настоящее время на радиорынках СНГ, в том числе и на интернет-рынках появилось множество радиокомпонентов от военной техники СССР, снятой с вооружения, но вполне пригодных для радиолюбительских конструкций.
Изучив информацию по ручным Т-тюнерам MFJ и различным "самодельным" устройствам, автор собрал тюнер на максимальную проходную мощность 3 кВт в радиолюбительских диапазонах 1,8. 30 МГц, применив соответствующие компоненты.
Устройство представляет собой законченную конструкцию и позволяет:
1. Подключать к усилителю мощности (УМ) внешнюю нагрузку 50 Ом через измеритель КСВ и проходной мощности.
2. Коммутировать две антенны через измеритель КСВ и проходной мощности напрямую без тюнера.
3. Подключать одну антенну к тюнеру через измеритель КСВ и проходной мощности и согласовать нагрузку, эквивалентную сопротивлению 10. 1000 Ом в диапазоне 1,8. 30 МГц.
4. Измерять КСВ в подключённой антенно-фидерной системе с минимальной мощностью 50 Вт на нагрузке 50 Ом.
5. Измерять мощность проходящего сигнала в трёх интервалах: 0,3 кВт, 1,5 кВт, 3 кВт.
6. Подавлять внеполосные излучения (не менее 10 дБ).
Принципиальная схема антенного тюнера показана на рис. 1. Сигнал передатчика подаётся на разъём XW1 и через первичную обмотку трансформатора Т1 измерителя КСВ и проходной мощности поступает на переключатель выбора направления передачи мощности - SA2. В положении 1 переключателя SA2 сигнал поступает на разъём XW2, к которому подключают безындуктивную нагрузку с сопротивлением 50 Ом на соответствующую мощность. Этот режим необходим для настройки лампового усилителя мощности, чтобы исключить пробой конденсаторов переменной ёмкости (КПЕ) П-контура. Часто бывает, что радиолюбители в П-контуре ламповых усилителей большой мощности применяют конденсаторы с довольнотаки малыми зазорами, например, трёх-, пятисекционные КПЕ с ёмкостью секции 12/495 или 17/500 в лучшем случае.
Рис. 1. Принципиальная схема антенного тюнера
В положениях 2 и 3 переключателя SA2 сигнал передачи может поступать на разъёмы XW3 и XW4 соответственно, к которым подключают антенно-фидерные устройства с волновым сопротивлением 50 Ом. В положении 4 переключателя SA2 сигнал передачи поступит на тюнер и далее на разъём XW5, к которому может быть подключено антеннофидерное устройство с сопротивлением 10. 1000 Ом.
Тюнер выполнен по Т-образной схеме и состоит из двух КПЕ С6 и С7, катушки с переменной индуктивностью L1 и конденсаторов С8, С9, подключаемых автоматически выключателями SA3 и SA4 при вращении роторов КПЕ С6 и С7.
При измерении проходной мощности ВЧ-сигнал снимается с вторичной обмотки трансформатора Т1 через цепь VD1C3R3 и через контакты 1, 2 или 3 переключателя SA1 и соответствующие добавочные резисторы R4-R8 поступает на измерительный прибор РА1.
При измерении КСВ сигнал снимается с вторичной обмотки трансформатора Т1, детектируется цепями VD1C3R3 и VD2C4R3, через контакты 4 или 5 переключателя SA1 с движка переменного резистора R3 поступает на прибор РА1. Цепь VD1C3R3 - детектор прямой волны, цепь VD2C4R3 - детектор отражённой волны. Переменным резистором R3 устанавливают положение стрелки прибора РА1 на конечное деление шкалы в положении 4 переключателя SА1. В положении 5 переключателя SА1 производят считывание показаний КСВ. Измерительный прибор РА1 имеет две шкалы: шкалу проходной мощности и шкалу отсчёта КСВ.
Основные узлы в конструкции применены от согласующе-симметрирующего устройства радиостанции Р-140. Измеренная ёмкость конденсаторов С6 и С7 - 26. 206 и 26. 209 пФ соответственно. Толщина дюралюминиевых пластин ротора и статора КПЕ - 3,7 мм. Зазор между пластинами ротора и статора при введённом роторе - 7 мм. Роторы этих КПЕ вращаются без ограничений на 360 о (рис. 2). При выборе КПЕ другого типа необходимо обратить внимание на толщину пластин, так как тонкие пластины при сигнале большой мощности могут изгибаться, тем самым способствуя ВЧ-пробою. У применённых КПЕ имеются мощные щёточные коммутаторы из латуни. С их помощью подключаются дополнительные конденсаторы С8 и С9 - К15У-1 на номинальное напряжение 3,5 кВ и реактивную мощность 8 кВАр.
Рис. 2. Роторы КПЕ
Цилиндрический вариометр L1 - также от радиостанции Р-140. Его катушка выполнена медной шиной 10x1,2 мм и содержит 22 витка с шагом 6 мм. Вариометр можно применить и от другой техники, но не с худшими данными.
Переключатель выбора подключаемой нагрузки SA2 - щёточного типа, керамический с площадью контакта не менее 7 мм 2 . Переключатели со сферической формой контакта не годятся ввиду малой площади контакта. Переключатель SA1 - ПГК 5П2Н или другой подходящего типа на радиокерамике.
Трансформатор Т1 намотан на магни-топроводе типоразмера К20х10х5мм из феррита 50ВЧ. Первичная обмотка Т1 представляет собой медный проводник диаметром 3 мм и длиной 40 мм, на который надета фторопластовая трубка. Этот проводник проходит сквозь ферритовое кольцо с вторичной обмоткой, которая выполнена двумя параллельно идущими многожильными проводами, взятыми из монтажного шлейфа. Провода в ПХВ-изоляции содержат две жилы из семи проводников медного лужёного провода диаметром 0,15 мм. Эта обмотка содержит десять витков, намотанных равномерно по кольцу. Кольцо предварительно обмотано лентой из фторопласта или лакоткани. Средняя точка вторичной обмотки получается соединением конца одного провода обмотки с началом второго.
Автор давно использует такой тип вторичной обмотки при изготовлении КСВ-метров до 50 МГц, зарекомендовавший себя как наиболее оптимальный и надёжный. Следует иметь в виду, что верхний вывод конденсатора С1 подключён к проводнику первичной обмотки Т1 после него (не со стороны подключения входного разъёма!). Шина общего провода измерителя выполнена из медного провода диаметром 3 мм. Одним концом эта шина подключена к корпусу входного разъёма, а вторым - к оплётке кабеля, идущего на переключатель SA2. Центральный провод этого кабеля подпаян к проводнику первичной обмотки Т1 после него.
Конденсатор С1 - любой подходящий с воздушным диэлектриком, С2 - КСО-1, КТК, КДК на номинальное напряжение не менее 250 В. Резисторы R1, R2, R6, R8 - МЛТ-2. Переменный резистор R3 - СП3-9а, СП3-4а или СП группы В. Подстроечные резисторы R4, R5, R7 - СП3-9а, СП4-1 группы А. Конденсаторы С3, С4 составлены из двух конденсаторов КДК ёмкостью 6800 пФ, включённых параллельно, С5 - КДК. Все конденсаторы - на номинальное напряжение 250 В. Диоды VD1, VD2 можно заменить подобранными диодами Д9Ж. Прибор РА1 - М24 с током полного отклонения стрелки 200 мкА. Можно применить другой на ток от 50 до 300 мкА с соответствующей коррекцией добавочных резисторов. От чувствительности прибора зависит минимальная мощность контроля КСВ. В авторском варианте - это 50 Вт. Выбор такой мощности сделан из соображений комфортной работы тюнера в момент согласования с большим сопротивлением нагрузки.
Все ВЧ-разъёмы - СР-50-165Ф. Для подключения эквивалента нагрузки 50 Ом применён 50-омный разъём другого типа, чтобы не путать с другими направлениями.
Тюнер смонтирован в корпусе размерами 480x320x300 мм от генератора Г3-33. К корпусу снизу привинчены резиновые ножки, в задней стенке вырезаны отверстия под разъёмы. Также на задней стенке корпуса установлена клемма "земля".
Лицевая панель тюнера и шасси изготовлены из стали толщиной 1,5 мм и представляют собой цельную жёсткую конструкцию. Они соединены посредством полуавтоматической сварки (КЭМП), но можно применить заклёпочно-винтовой способ соединений. Важно, чтобы конструкция была достаточно жёсткой, поскольку применяемые радиодетали имеют сравнительно большие размеры и массу. Панель крепления ВЧ-разъёмов размерами 442x75x4 мм изготовлена из дюралюминия и закреплена на шасси сзади. Разъёмы крепятся латунными винтами и гайками М3. Монтажные лепестки из лужёной латуни подходящего размера крепят под латунными гайками. В конструкции все площадки под винты, гайки, лепестки и разъёмы перед монтажом хорошо зачищают. Передняя панель и шасси тюнера окрашены эмалью ПФ-115 серого цвета. Все надписи сделаны переводным шрифтом (рис. 3).
Рис. 3. Передняя панель тюнера
В боковых стенках шасси в местах крепления КПЕ и вариометра вырезаны прямоугольные окна для уменьшения ёмкости монтажа. Узлы измерительного прибора, измерителя КСВ и проходной мощности закрыты коробчатыми экранами. Узел измерителя КСВ и проходной мощности дополнительно закрыт Г-образным экраном из дюралюминия.
Компоновка узлов тюнера показана на фото (рис. 4).
Рис. 4. Компоновка узлов тюнера
При монтаже КПЕ следует учесть, что они изолированы от шасси. Металлические оси управления КПЕ соединяют с осями роторов КПЕ через изоляционные высо-
ковольтные муфты. Также на оси управления крепят диски диаметром 100 мм из металла или пластика для шкал. Шкалы изготавливают на принтере или рисуют от руки на плотной белой бумаге. Рабочее поле шкал КПЕ - 360 о . В лицевой панели тюнера под эти шкалы по месту вырезаны отверстия. Отверстия закрыты пластинами из оргстекла толщиной 1 мм и снабжены визирами по центру. Шкала прибора РА1 изготовлена таким же способом.
Конденсаторы С8 и С9 монтируют на задних стенках корпусов С6 и С7 соответственно. При установке вариометра обращают внимание, что ось управления вариометра соединена с его подвижными контактами. Поэтому токосъёмник подвижных контактов соединяют с ближайшим выводом катушки вариометра и подключают к общему проводу - пластине крепления ВЧ-разъёмов. В качестве шкального устройства вариометра использован модернизированный шкальный механизм от радиостанции 10РТ-26. Шкалу вариометра также изготавливают вышеуказанным способом.
Монтаж тюнера выполнен коаксиальным кабелем РК50-9-12, рассчитанным на проходную мощность более 3 кВт при КСВ=1. Измерительный узел РА1С5R3 подключён экранированными НЧ-проводами. Остальные соединения выполнены лужёной медной шиной 10x1 мм и трубкой диаметром 5 мм по кратчайшему пути. Детали С1-С4, R1, R2, VD1, VD2 смонтированы навесным способом на керамической пластине c монтажными лепестками. Как сказано выше, конденсаторы С3 и С4 составлены из пар конденсаторов ёмкостью 6800 пФ. Одни установлены на пластине, а вторые - на переключателе SА1. Подстроечные резисторы R4, R5, R7 смонтированы на боковой панели шасси для возможности регулирования извне (рис. 5). Там же сделано отверстие для регулировки конденсатора С1. Фиксатор положений переключателя SА1 необходимо несколько ослабить для более мягкого переключения. Ось переключателя SА1 выведена на переднюю панель тюнера через ось с двумя пружинными карданами. Переменный резистор R3 также установлен на лицевой панели. Элементы R3, PA1, C5 закрыты коробчатым экраном. Диоды VD1, VD2 должны быть подобраны в пару. Упрощённый подбор - по измерению прямого сопротивления цифровым измерителем сопротивлений. Для более точного подбора диодов можно воспользоваться известными методиками из литературы или Интернета.
Рис. 5. Монтаж резисторов
Все работы по налаживанию тюнера выполняются при строгом соблюдении техники электробезопасности! Настройка производится на диапазоне 14 МГц. На остальных диапазонах результаты получаются вполне приемлемые, и никаких дополнительных настроек не требуется.
Вначале проверяют правильность монтажа всего устройства. Убедившись, что всё в порядке, устанавливают переключатель SA2 в положение 1 ("50Е") и подключают к разъёму XW2 безындуктивное сопротивление 50 Ом соответствующей мощности. Подключают выход трансивера или усилителя мощности к разъёму XW1. Движок переменного резистора R3 устанавливают в крайнее правое положение (подвижный контакт соединяют с общим проводом). Переключатель SА1 устанавливают в положение 4 ("F", прямая волна). Включают трансивер в режим передачи, настраивают его П-контур на нагрузку 50 Ом и устанавливают выходную мощность 50 Вт. Если у трансивера транзисторный выход, то он уже настроен на 50 Ом. Переменным резистором R3 устанавливают стрелку прибора РА1 на середину шкалы. Переводят SА1 в положение 5 ("R", отражённая волна) и диэлектрической отвёрткой вращают ротор конденсатора С1. Стрелка прибора РА1 идёт к нулю. Возвращают SА1 в положение "F" и резистором R3 устанавливают стрелку РА1 на конечное значение шкалы. Переключают SА1 в положение "R" и конденсатором С1 устанавливают стрелку РА1 на нулевую отметку шкалы. Повторяют эту операцию и, если нужно, корректируют настройку. Эта настройка будет соответствовать КСВ, равному единице. Шкала КСВ-метра градуируется согласно расчётам по формуле
Вместо 1 подставляют конечное значение шкалы, вместо U - показания в режиме отражённой волны. Полученное значение будет значением КСВ. Например, вся шкала имеет 100 делений. Показание отражённой волны - десять делений. Подставляем эти значения в формулу и делаем расчёт:
КСВ = (100+10)/(100-10) = 1,22.
Полученное значение и будет соответствовать КСВ в данной точке шкалы. Таким способом можно рассчитать всю шкалу КСВ-метра. Варьируя цифрами в этой формуле, можно отградуировать шкалу в желаемых значениях.
Далее настраиваем измеритель проходной мощности, который имеет три кратных предела измерения: 0,3 кВт, 1,5 кВт и 3 кВт. Для настройки понадобится ВЧ-вольтметр с пределом измерения напряжения 400 В. Для этих целей подойдут вольтметры, имеющие в комплекте ВЧ-делители напряжения. Почему до 400 В? Потому, что при мощности 3 кВт на нагрузке 50 Ом будет ВЧ-напряжение 387 В, при мощности 1,5 кВт - 274 В, при 0,3 кВт - 123 В. Эти значения получены расчётом по формуле
По этой же формуле определяются промежуточные значения шкалы измерителя проходной мощности. Следует отметить, что шкала мощности нелинейна, и использовать линейную шкалу прибора РА1 напрямую для отсчёта мощности не удастся.
В режиме измерителя проходной мощности движок переменного резистора R3 устанавливают в нулевое положение. Переводят переключатель SА1 в положение 1 (0,3 кВт), уровень передачи на нуле. Подстроечные резисторы R4, R5, R7 устанавливают в положение максимального сопротивления. Плавно подают входной сигнал и контролируют ВЧ-напряжение на нагрузке 50 Ом. При достижении напряжения 123 В подстроечным резистором R4 устанавливают стрелку прибора РА1 на конечное значение шкалы. Это положение будет соответствовать проходной мощности 0,3 кВт. Аналогичным способом настраивают измеритель в других положениях SА1 в соответствии с ВЧ-напряжениями, значения которых приведены выше. Первоначально добавочные резисторы R6 и R8 имеют сопротивление 200 кОм и 470 кОм соответственно. При настройке, возможно, придётся их подобрать. Они обеспечивают плавность регулировки подстроечными резисторами R5, R7.
Промежуточные значения мощности получают из формулы. Много значений создавать вряд ли следует. Достаточно, например, оцифровать такие: 100 Вт, 200 Вт, 250 Вт, 300 Вт. Множитель даст: 0,5 кВт, 1 кВт, 1,25 кВт, 1,5 кВт или 1 кВт, 2 кВт, 2,5 кВт, 3 кВт.
Подключают к тюнеру заземление (клемма X1), сопротивление нагрузки 50 Ом (разъём XW2), выход трансивера/усилителя (разъём XW1) и согласуемую антенну (к разъёму XW5).
Переводят переключатель SА2 в положение 4 "TUNER". Включают трансивер в режиме приёма и вращают ручку настройки вариометра L1 до получения максимального шума эфира. Устанавливают мощность передачи порядка 50 Вт и настройкой конденсаторов С6 и С7 добиваются минимума КСВ. На практике лучше перестраивать конденсатор С6 с небольшим шагом, затем производить точную подстройку на минимум КСВ конденсатором С7. Если необходимо, подстраивают катушку L1, но это в последнюю очередь. Процедура повторяется до достижения минимального КСВ. Когда он получен, можно увеличивать выходную мощность передатчика.
Следует иметь в виду, что минимальный КСВ можно получить в разной комбинации положений ручек тюнера.
По достижении минимума КСВ следует проверить мощность, отдаваемую передатчиком, и убедиться в том, что его система ALC не уменьшила её значительно. Если это всё же произошло, следует искать минимальный КСВ при другом положении вариометра. Чтобы каждый раз не искать точки настройки тюнера, полезно составить таблицу положения ручек настройки по участкам диапазонов.
Необходимо помнить, что настройку тюнера следует производить на мощности менее 100 Вт! Мощность увеличивать только после настройки тюнера и не использовать режим передачи длительное время при высоком КСВ.
По окончании работы рекомендуется переводить переключатель SA2 в положение 1 ("50Е"). Желательно также предусмотреть заземление антенн по окончании работы в эфире.
Некоторые напоминания. Если применяется фидер питания антенны длиной, кратной нечётному числу 1/4λ (с учётом коэффициента укорочения), то фидер превращается в высокоомный трансформатор. Если длина фидера кратна чётному числу 1/4λ, то имеем повторитель входного сопротивления антенны. То есть к тюнеру будет подведено входное сопротивление антенны. Это следует учитывать при постройке как однодиапазонных, так и многодиапазонных антенн, чтобы получить их максимальную эффективность.
Автор: Григорий КСЁНЗ (UR4MU), г. Северодонецк Луганской обл., Украина
Мнения читателей
Приветствую! где бы заказать сиё?
Вы можете оставить свой комментарий, мнение или вопрос по приведенному выше материалу:
Вы на странице: Изготовление катушки симметричного согласующего устройства (по Беньковскому, Липинскому)
Изготовление катушки симметричного согласующего устройства (по Беньковскому, Липинскому)
. EURASIA HF Championship, 5.02.2022, Суббота, 06-18UTC, CW,SSB, 160-10м. Призы по лоторее. Ткнуть мышью.
Общая информация
Симметричное согласующее устройство из книги "Любительские антенны коротких и ультракоротких волн" (авторы З.Беньковский и Э.Липинский, перевод с польского, издательство "Радио и связь", Москва, 1983г.) получило большую популярность из-за отсутствия ферритовых сердечников в конструкции, приводящих к нелинейным эффектам при наличии не скомпенсированной реактивности.
Устройство может работать как симметричное, так и несимметричное согласующее устройство. Для последнего случая предусмотрен разъём для подключения антенн, питаемых коаксиальным кабелем.
К сожалению, описание конструкции в книге носит поверхностный характер (отсутствуют некоторые данные) и содержит ошибки в схеме (ошибки в коммутации L2A и L2B):
Схематическое изображение катушки из указанной книги:
Позже EW1MM в публикации в журнале "Радиолюбитель", №8, 1994г., стр.44 в значительной мере внёс ясность, правда он модифицировал конструкцию, что по-моему усложнило его эксплуатацию.
Исправленная схема коммутации выходных обмоток с указанием номера витка для каждого отвода:
Устройство не работает в диапазоне 160м. Простой расчёт только даже одной входной цепи со стороны трансивера (или усилителя мощности) говорит, что устройство для работы на 160м должно быть значительно усложнено путём увеличения числа витков первичных катушек в 2 раза и увеличения ёмкости переменного конденсатора в 2 раза. А это уже серьёзное сооружение получится. Я ещё не упомянул усложнение выходных катушек и увеличение ёмкости выходных переменных конденсаторов. Кроме того, все указанные изменения приведут, как показывает расчёт, к неработоспособности в диапазоне 10м. В общем, идею использования устройства в диапазоне 160м я тихо подавил в своём сознании, Hi, Hi. Скажу больше - для работы с солидной мощностью в диапазоне 80м необходимо подключать дополнительную постоянную ёмкость параллельно переменному конденсатору со стороны усилителя мощности, т.к. найти переменный конденсатор с большим зазором и ёмкостью порядка 550пФ не всегда возможно. Безусловно, для работы с небольшой мощностью проблем с переменными конденсаторами не существует.
Общий вид катушки и используемые материалы
Конструкция состоит из четырёх планок из нефольгированного текстолита толщиной 2мм, трёх скрепляющих вставок (две по краям и одна по центру) из винипласта толщиной 8мм и обмотки из голого провода диаметром 1,65мм.
В качестве провода используется одножильный провод со снятой пластиковой изоляцией марки ПВ1-2,5 длиной 16 метров (расчётная длина примерно 15,1м). После снятия изоляции провод имеет диаметр 1,65мм.
Изготовление
1. Первым делом надо изготовить четыре планки из нефольгированного текстолита толщиной 2мм. Размер планок: 261мм х 35мм. На планки наклеить распечатанные на принтере и нарезанные бумажные полоски с изображением будущих отверстий. На фото показан старый вариант полосок. Новый "правильный" вариант полосок, имеющих длину, совпадающую с длиной планок, скачать (формат Sprint Layout 6.0) dril_inductor.lay6. Ориентация при печати альбомная. Для справки, изображения отверстий на полосках для каждой планки сдвинуты, иммитируя намотку. Произвести сверловку всех отверстий сверлом 1,7. 1,8мм, после чего удалить бумажные полоски. Внимание, после удаления каждой полоски необходимо обозначить на планке её номер маркером.
2. Скрепляем планки при помощи квадратных вставок (две по краям каркаса и одна по центру) из винипласта толщиной 8мм, используя секундный клей. При этом ряды отверстий на противоположных друг к другу планках окажутся на расстоянии 75мм (что будет соответствовать диаметру будущей катушки). Размеры вставок - 32мм х 32мм, глубина прорезей во вставках примерно 8,5мм. Планки вставляются в прорези с небольшим натягом:
3. Вкручиваем первую большую обмотку (28 витков). Но предварительно надо сформировать спираль, намотав провод на какую-нибудь круглую болванку с диаметром, близким к диаметру будущей катушки (диаметр болванки не критичен). Внимание, не забудьте правильно выбрать направление намотки на болванку. Далее для облегчения вкручивания обмотки надо на четвёртой планке сделать пропил (напротив входного отверстия на первой планке):
Затем вкручиваем с другой стороны каркаса две маленькие обмотки (по 4 витка) и вторую большую обмотку (28 витков). Не забудьте предварительно сделать аналогичный пропил, но уже на второй планке.
Валерий Тетерюк -->
По публикациям в интернете и в журналах Радио Nr.2,3 за 2010 год, с описанием автоматического антенного тюнера от автора UA3GDW, разработана печатная плата процессорного блока этого тюнера.
В схему внесены небольшие изменения касающиеся выходных буферных микросхем, управляющих реле высокочастотного блока. К155ЛА8 заменены на импортные восьмиканальные ULN2803, работающие с нагрузкой до 500 мА и напряжением до 50 Вольт.
Одновременно, в схеме использован внешний кварц на 16 мГц, вместо, зачастую трудно доставаемого, интегрального генератора на эту же частоту и заменена экзотическая микросхема интерфейса ADM202 на более распостранённую MAX232.
На плате применены SMD конденсаторы и резисторы типоразмера 1206 или 0805, кроме электролитических. Микросхемы - в DIP корпусах.
Для ЛУТ рисунок печатки нужно отзеркалить. Рисунок печатной платы в *.lay формате можно найти по ссылке:
Прошивку контроллера можно выполнить любым программатором, например - программатором PICkit 2 или простейшим JDM программатором.
Для правильного подключения контроллера к программатору можно ориентироваться по распайке универсальной панельки для программирования PIC в программаторе PICkit2, в случае 40 pin панельки (DIP40):
Вставляем запрограммированный PIC в панельку на плате, собираем небольшой проверочный стендик из светодиодов и токоограничивающих резисторов - это позволит проверить работоспособность блока управления в целом (если у вас собран согласующий блок с реле, то эту операцию можно не делать, а подключить выходы непосредственно к ВЧ блоку). На входы падающей и отражённой волны нужно подключить напряжение +5В, имитирующее напряжение с выхода КСВ метра:
При включении питания и нажатии кнопки "Настройка" - начинают загораться контрольные светодиоды, перебирая варианты включения реле.
Программа, предложенная автором для контроля КСВ через порт COM1 компьютера - Tunings.exe, работает без проблем. Максимальное значение отображаемого ею КСВ - 25.5.
Автор пишет, что при повторном нажатии на кнопку "Настройка", настройка тюнера должна останавливаться. Но этого не происходит. Видимо, что это изменённая версия программы. После переписки с автором этой интересной конструкции, Роман прислал доработанную версию программного обеспечения с выполнением остановки при повторном нажатии кнопки "Настройка" (за что ему огромное спасибо за проделанную работу!) - программу необходимо протестировать.
А вот так можно запитать антенный тюнер по коаксиальному кабелю, установив тюнер, в герметичном боксе, непосредственно у антенны:
Особое внимание нужно уделить качественному выполнению дросселей, они не должны иметь паразитных резонансов во всём рабочем диапазоне частот. DL2KQ рекомендует их выполнить на каркасах диаметром 30мм, намотав 200 витков провода ПЭВ 0.35, причём первые 40 витков (подключённые к коаксиальному кабелю) нужно намотать с шагом 1 мм, остальные - виток к витку.
Дистанционное управление запуском автоматической настройки тюнера, по коаксиальному кабелю, можно реализовать путём кратковременной подачи, в коаксиальный кабель, развязанный дросселями, напряжения на несколько вольт больше, чем номинальное питание тюнера. В тюнере должен быть собран простейший компаратор, различающий уровни напряжения. Выход этого компаратора включает режим настройки, имитируя кратковременное нажатие кнопки "Настройка". В простейшем случае, роль компаратора может выполнять обычное реле, напряжение срабатывания которого немного больше напряжения питания тюнера.
Рисунок печатной платы высокочастотного блока на импортных реле с двумя переключающими контактами, включёнными в параллель (окончательный вариант):
Предлагаемый простой тюнер предназначен для согласования 50-омного выхода передатчика (трансивера) с антеннами, входное сопротивление которых отличается от 50 Ом, во всём диапазоне частот КВ диапазона - 1800 кГц - 29,7 МГц.
Конструкция не содержит каких-либо труднодоступных элементов - переменные конденсаторы применены от ламповых радиовещательных приёмников, керамический галетный переключатель - обычного типа, 11П1Н (11 положений, 1 направление).
Автоматические КВ антенные тюнеры 500 и 1000 Вт
ATU-500 EXT 7x7 и ATU-1000 EXT 7x7
Автоматические антенные тюнера для мощностей от 500 Вт и до 1000 Вт. Конструкция выполнена с использованием гениальных схемотехнических решений известного тюнера ATU-100 EXT 7x7 конструкции Дэвида (N7DDC). Всё описанное ранее для этого тюнера, справедливо и для умощнённых версий :) даже руководство пользователя можно не менять :) скорректированы настройки EEPROM микроконтроллера, я сделал всё так, как указал Дэвид (N7DDC).
На схеме останавливаться, я так думаю, совсем не стОит, она такая же как и для ATU-100 EXT 7х7 - всё тоже самое, но в бОльших габаритах и на двух платах :) Никаких специальных схем и описаний делать не буду, всё номиналы компонентов указаны прям на платах, общая схема понятна - она такая же, как и для тюнера 100 Вт, только модифицированы ключи релюх и всё.
Начну с платы управления и индикации .
Ключи, которые коммутируют реле, в критических условиях горят как спички, поэтому делаю управление реле по плюсу, заземлив один вывод катушки реле на общий провод. Таким образом, на ключах питания ничего не будет детектироваться от мощных ВЧ наводок. При большИх мощностях напряженности такие, что не какая развязка с оптопарами не спасает (при обратном питании), идеально управлять именно по плюсу. Плата с дисплеем, пик контролером и транзисторными ключами будет отдельно. Соединяться с платой реле, индуктивностей и емкостей она будет двумя шлейфами, отдельно экранированным кабелем будет подключён тандем-матч (сигналы RVS/FRW).
При такой конфигурации плата индикации и управления будет одна. Вторая плата (можно и навесным монтажом собрать) может быть выполнена на различных реле (Uкат=12В), с кольцами и конденсаторами различного размера - от этого и будет зависеть мощности, которую тюнер сможет потянуть.
Приступим к плате индуктивностей и емкостей тюнера ATU-500 EXT 7x7 до 500 Вт.
Для этого возьмём колечки немного большего размера, чем в версии 100 Вт ;) я взял Амидон Т130-2
Спасибо Заказчикам! Проверена работа тюнера при мощности передатчика 500 Вт, всё работает и не греется, всё в порядке :)
Плата контролера/управления соединяется с платой реле, конденсаторов и индуктивностей двумя шлейфами по 16 жил каждый. В каждом шлейфе сигналы управления чередуются с земляным проводом, т.е. синал-земля-сигнал-земля. Сигнал представляет собой напряжение +12В от транзисторного ключа на плате управления. Все обмотки реле "сидят" на общем проводе. Кроме шлейфов нужен будет ещё один экранированный сигнальный кабель для передачи сигналов от Тандем-Матча к контроллеру. Всего из соединительных кабелей - два шлейфа и сдвоенный экранированный кабель. Главное не перепутать шлейфы! На платах есть маркировка "L" и "C", её нужно соблюдать, чтобы не спалить ключи.
По индуктивностям (некоторые индуктивности написал по памяти) получилось так:
L1 - 0,05 мкГн - провод Ф1,2 мм на оправке Ф6 мм, 3 витка
L2 - 0,10 мкГн - провод Ф1,2 мм на оправке Ф10 мм, 3 витка
L3 - 0,22 мкГн - провод Ф1,2 мм на оправке Ф10 мм, 5 витков
L4 - 0,56 мкГн - провод Ф1,2 мм на Т130-2, 7 витков (длина провода 400 мм)
L5 - 1,16 мкГн - провод Ф1,2 мм на Т130-2, 10 витков (длина провода 500 мм)
L6 - 2,24 мкГн - провод Ф1,2 мм на 2хТ130-2, 10 витков (длина провода 750 мм)
L7 - 4,65 мкГн - провод Ф1,2 мм на 2хТ130-2, 15 витков (длина провода 1000 мм)
Конденсаторы использовал высоковольтные 1. 2 кВ, заказал специально с диэлектриком NP0:
C1 - 10 пФ / 1808
С2 - 2х10 пФ / 1808
С3 - 5х10 пФ / 1808
С4 - 5х22 пФ / 1206
С5 - 4х47+22 пФ / 1206 + 10 пФ / 1808
С6 - 4х100+47+22 пФ / 1206
С7 - 4х220+100+22 пФ / 1206
Тандем-матч на бинокле BN43-202, вторичные обмотки 2х24 витка проводом Ф0,2. 0,28 мм.
ВНИМАНИЕ. Забыл указать, но лучше позже, чем никогда :) Кабели передачи сигналов REF и FOR подключать перекрёстно! Контакт платы контроллера FOR и REF на REF и FOR платы реле. кабель распаивается один к одному!
Немного фотографий по теме ATU-500 EXT 7x7
Размер печатной платы контроллера/индикации 128х68 мм, стоимость печатной платы - 600 руб.
Состав набора для сборки платы контролера можно увидеть здесь >>>
Размер основной печатной платы тюнера ATU-500 EXT 7x7 (индуктивностей/емкостей) 195х97 мм, рассчитана под установку колец Т130-2, стоимость печатной платы - 1000 руб.
Стоимость набора для сборки автоматического антенного тюнера ATU-500 EXT 7x7 - 8850 руб.
Стоимость собранных и проверенных плат тюнера ATU-500 EXT 7x7 (контроллера и основной) - 12900 руб.
Стоимость тюнера ATU-500 EXT 7x7 в лёгком чёрном алюминиевом корпусе (80х160х300 мм) - 16000 руб.
Состав набора для сборки основной платы (реле-конденсаторы-индуктивности и все детали устанавливаемые на плату) можно увидеть здесь >>>
Строим автоматический антенный тюнер ATU-1000 EXT 7x7 на 1000 Вт
Как и в предыдущей версии ATU-500 EXT 7x7, плата контролера/управления соединяется с платой реле, конденсаторов и индуктивностей двумя шлейфами по 16 жил каждый. В каждом шлейфе сигналы управления чередуются с земляным проводом, т.е. синал-земля-сигнал-земля. Сигнал представляет собой напряжение +12В от транзисторного ключа на плате управления. Все обмотки реле "сидят" на общем проводе. Кроме шлейфов нужен будет ещё один экранированный сигнальный кабель для передачи сигналов от Тандем-Матча к контроллеру. Всего из соединительных кабелей - два шлейфа и сдвоенный экранированный кабель. Главное не перепутать шлейфы! На платах есть маркировка "L" и "C", её нужно соблюдать, чтобы не спалить ключи.
По индуктивностям получилось так:
L1 - 0,05 мкГн - провод Ф1,5 мм на оправке Ф6 мм, 3 витка
L2 - 0,10 мкГн - провод Ф1,5 мм на оправке Ф12 мм, 3 витка
L3 - 0,22 мкГн - провод Ф1,5 мм на оправке Ф12 мм, 5 витков
L4 - 0,56 мкГн - провод Ф1,5 мм на Т157-2, 5 витков (длина провода 400 мм)
L5 - 1,16 мкГн - провод Ф1,5 мм на Т157-2, 8. 9 витков (длина провода 600 мм)
L6 - 2,24 мкГн - провод Ф1,5 мм на 2хТ157-2, 8. 9 витков (длина провода 800 мм)
L7 - 4,65 мкГн - провод Ф1,5 мм на 2хТ157-2, 13 витков (длина провода 1200 мм)
Конденсаторы использовал высоковольтные 1. 2 кВ, заказал специально с диэлектриком NP0:
C1 - 10 пФ / 1808
С2 - 2х10 пФ / 1808
С3 - 5х10 пФ / 1808
С4 - 5х22 пФ / 1206
С5 - 4х47+22 пФ / 1206 + 10 пФ / 1808
С6 - 4х100+47+22 пФ / 1206
С7 - 4х220+100+22 пФ / 1206
Ну или возможны варианты, зависит от доступности компонентов :)
ВНИМАНИЕ. Забыл указать, но лучше позже, чем никогда :) Кабели передачи сигналов REF и FOR подключать перекрёстно! Контакт платы контроллера FOR и REF на REF и FOR платы реле.
Тандем-матч на бинокле BN43-3312, вторичные обмотки 2х28 витков проводом Ф0,28 мм. Я наматывал бинокль так, как на фото, потом брал отрезки внутреннего изолятора от кабеля 50 Ом, зачищал канцелярским ножом с одной стороны, вставлял, насколько мог, (с большим усилием) в отверстия бинокля с уже намотанными вторичными обмотками, а потом тянул за центральную жилу плоскогубцами так, чтобы изолятор вышел из отверстия на достаточное расстояние. Канцелярским ножом подрезал с обеих сторон изолятор, загнул центральные жилы и всё готово :) Для крепления к плате, а я всегда предпочитаю так делать, использовал двухсторонний скотч "3М", толстый такой :)
Как и ранее, я не рисовал никаких схем, все номиналы компонентов написаны на печатных платах, думаю, этого вполне достаточно. Описание работы один к одному от тюнера ATU-100 EXT 7x7.
Под заказ возможно исполнение тюнера и в алюминиевом корпусе:
Небольшое видео работы.
Размер печатной платы контроллера/индикации 128х68 мм, стоимость печатной платы - 600 руб.
Размер основной печатной платы тюнера ATU-1000 EXT 7x7 (индуктивностей/емкостей) 235х130 мм, рассчитана под установку колец Т157-2, стоимость печатной платы - 1300 руб.
Кого интересуют наборы и собранные платы тюнеров, пишите на e-mail, всё расскажу :)
Стоимость набора для сборки ATU-1000 EXT 7x7 (кольца AMIDON, только качественные реле OMRON или FINDER, обе платы - основная и контроллера/индикации, гнёзда SO/PL), состав набора можно увидеть здесь - 14000 руб.
Стоимость собранных и проверенных плат тюнера ATU-1000 EXT 7x7 (обе платы - основная и контроллера/индикации, гнёзда SO/PL, шлейфы по 20 см, экранированный кабель 40. 50 см) - 18000 руб.
Стоимость ATU-1000 EXT 7x7 в корпусе (80х160х300 мм) - 18000+5000 = 23000 руб.
Периодически задают вопросы такого характера,- вот у меня в ФНЧ усилителя стоят кольца Т68 и они греются при мощности 150 Вт, а как себя ведут кольца в ATU-500 и ATU-1000 хотя бы при половине заявленной мощности, сильно разогреваются?
У меня не было под рукой колечка Т130, того, что в наборе ATU-500. было в руках Т68 и Т157. Так вот Т68 замечательно себя ведёт при мощности 100 Вт, а как себя будет вести колечко Т157 при мощности в десять раз больше? Типоразмеры колец выбраны с запасом, предлагаю оценить это хотя бы по геометрическим размерам колец Т68 и Т157 :)
Всем мирного неба, удачи, добра, 73!
Заказы можно оформлять через форму обратной связи, письмом на e-mail или по телефону указанному в разделе контакты, доставка и оплата (просьба сразу указывать город в который планируется отправка посылки)
Читайте также: