Согласующее устройство на 27 мгц своими руками

Добавил пользователь Владимир З.
Обновлено: 19.09.2024

В Си-Би диапазоне наибольшее распространение получили антенны с вертикальной поляризацией. Это связано с тем, что Си-Би радиостанции широко используются для связи с подвижными объектами, а на автомобиле весьма сложно разместить эффективную антенну горизонтальной поляризации. По той же причине в качестве базовых выбираются антенны с круговой диаграммой направленности в горизонтальной плоскости, одинаково хорошо работающие в любом направлении.

GP с длиной l/4

Наиболее широкое применение в этой группе получили антенны типа "Ground Plane" или сокращенно - "GP", показанные на рис. 10.2.

Антенна имеет штыревую конструкцию, удобную для размещения как на крыше здания, так и на автомобиле. Она проста и, в то же время, достаточно эффективна. Длина штырей (l/4) для работы в диапазоне 27 МГц зависит от диаметра трубок и указана в табл.1

Таблица 1. Длина элементов антенны GP

Эта антенна наиболее широкополосна из всех вариантов GP. Если после установки минимум КСВ антенны оказывается несколько выше или ниже частоты 20 канала сетки С, длину штыря необходимо соответственно увеличить или уменьшить. После настройки антенны в резонанс минимума КСВ на средней частоте добиваются изменением угла установки противовесов.

Недостатком данной конструкции является отсутствие соединения штыря с мачтой, что требует дополнительных мер по грозозащите и защите от статического электричества. Наиболее простым способом защиты является использование короткозамкнутого шлейфа из кабеля длиной l/4, подключенного к фидеру с помощью тройника. Шлейф обеспечивает соединение центральной жилы фидера с заземленной оплеткой по постоянному току и не влияет на согласование антенны. Схема подключения шлейфа приведена на рис.3

Длина шлейфа рассчитывается с учетом коэффициента укорочения используемого кабеля и составляет около 2 м.

GP с длиной l/2

На рис. 10.4 приведена конструкция полуволновой антенны GP длиной l/2. По сравнению с вышеописанной антенной она имеет вдвое большую длину штыря, что предъявляет повышенные требования к обеспечению ветровой прочности конструкции. Антенна не нуждается в противовесах, роль которых выполняет мачта, а ее диаграмма направленности в вертикальной плоскости сильнее прижата к горизонту, что улучшает условия радиообмена с удаленными корреспондентами. Поскольку антенна имеет высокое входное сопротивление, кабель подключается к ней через согласующий высокочастотный трансформатор. Основание штыря соединяется с заземленной мачтой через согласующий трансформатор, что автоматически решает проблемы грозозащиты и статики. Усиление антенны по сравнению с полуволновым диполем составляет около 4 дБ.

Типовые данные согласующего трансформатора:

Диаметр каркаса - 30мм
Диаметр провода - (ПЭВ-2) 1мм
Число витков - 6
Отвод от 1.5 - витка
считая от (холодного) заземленного
вывода катушки
Кабель подключается центральной
жилой к отводу.
Полотно антенны подключается к "горячему"
выводу катушки.

GP с длиной 5/8l

Наиболее эффективной для дальних связей является GP длиной 5/8l. Ее конструкция показана на рис. 10.5. Она несколько длиннее полуволновой антенны, а кабель фидера подключается к согласующей индуктивности, расположенной в основании вибратора. Этот тип антенны требует использования не менее трех противовесов длиной (0,1-0,2)l, расположенных в горизонтальной плоскости. Антенны этого типа узкополоснее полуволновых, в связи с чем они требуют более тщательной настройки. Настройку на средней частоте обеспечивают как изменением длины штыря, так и регулировкой величины согласующей индуктивности. Нужное входное сопротивление достигается выбором точки подключения кабеля к согласующей катушке. Усиление этой антенны составляет 5-6 дБ, максимум диаграммы направленности расположен под углом 15 градусов к горизонту. Штырь этой конструкции также заземлен на мачту через согласующую катушку. Примерные данные согласующей катушки для волнового сопротивления кабеля 50 Ом:

диаметр каркаса - 18 мм,
диаметр провода - 1,5 мм,
число витков - 22,
шаг намотки -2,5 мм,
отвод - от 9-го витка,
считая от заземленного конца катушки.

Установка антенны на крыше может сильно влиять на ее характеристики. Общими рекомендациями являются следующие:

основание антенны желательно располагать не ниже 3 м от плоскости крыши;
вблизи от антенны не должно быть металлических предметов и конструкций (например телевизионных антенн, проводов и т. п.);
устанавливать антенну желательно как можно выше;
для нормальной работы станции ближайшая базовая Си-Би антенна не должна быть расположена ближе 200 м.

Эффективность работы антенны на передачу тем выше, чем меньше омические потери в ее элементах. Поэтому наилучшим материалом для элементов антенн являются медные трубки, однако приемлемым компромиссом можно считать применение алюминиевых (дюралевых) трубок (из-за высокого удельного веса и низкой прочности меди).

При необходимости расширения полосы частот диаметр трубок увеличивают, или используют трубки с ребристой наружной поверхностью. Поскольку ток, протекающий по штырю антенны, уменьшается к ее верхнему концу, диаметр верхней части штыря можно уменьшить без ухудшения ее параметров. Одним из наиболее простых средств расширения полосы частот длинных штыревых антенн является применение втулки с четырьмя усами длиной около 100 мм и диаметром 4-5 мм, закрепляемой в верхней части штыря (рис. 10.6). При этом резонансная частота антенны понижается и длину штыря придется несколько уменьшить. При работе антенны на передачу по ней протекают довольно большие токи, поэтому необходимо обеспечить очень хорошее соединение всех элементов между собой и позаботиться об их защите от коррозии.

В настоящее время в продаже имеются Си-Би антенны заводского изготовления (рис.10.7) как отечественные, так и импортные, легкие, изящно выполненные. Как свидетельствует опыт их эксплуатации, в соединениях элементов, которые осуществляются самонарезающими шурупами, под действием ветра достаточно быстро теряется электрический контакт. Более надежной является конструкция штырей со стяжными хомутами. Практически все варианты промышленных антенн требуют дополнительной герметизации, предотвращающей попадание воды внутрь трубок, на согласующие трансформаторы, катушки и заделку кабеля, что приводит к необратимым последствиям.

Рис. 10.8 Антенна GP без мачты

Если на крыше Вашего дома есть достаточно высокая лифтовая будка, телевизионная антенна или пристройка высотой больше 5 метров, то антенну GP можно установить, используя капроновый трос-растяжку (рис. 10.8) без мачты. Кроме капронового шнура и кабеля РК-50 потребуется еще 4 изолятора любого типа. Конец кабеля длиной 2,7 м освобождается от внешней изоляции и оплетки, оплетка расплетается и скручивается в 4 примерно одинаковые "косички". К ним присоединяются противовесы. Противовесы можно сделать из любого медного (в крайнем случае даже алюминиевого) провода, который прикручивается (или припаивается) к "косичкам". Длина противовесов должна быть 2,7 м. На концах противовесов закрепляются изоляторы, которые прикрепляются к проволочным или капроновым оттяжкам. Конец освобожденного от оплетки участка кабеля за полиэтиленовый изолятор прикрепляется к капроновому шнуру так, чтобы он не оторвался порывами ветра. Противовесы разводятся в стороны равномерно по кругу, оттяжки закрепляются на крыше (например, привязываются к кирпичам). Постарайтесь длину оттяжек подобрать так, чтобы между проводом противовеса и вертикалью был угол около 45°. Места соединений и место выхода кабеля из оплетки тщательно герметизируют пластилином, чтобы под оплетку не попала вода.

Эта антенна по своим характеристикам полностью соответствует классической антенне GP длиной l/4. Такую антенну очень удобно устанавливать в полевых условиях между двумя деревьями, нужно только заранее заготовить кабель и противовесы с оттяжками, а в качестве изоляторов на концах противовесов сгодятся даже короткие сухие палочки (см. рис. 10.9), т. к. на частоте 27 МГц это неплохой изолятор.

СИ-БИ радиосвязь для всех

none Опубликована: 2005 г. 0 0

Вознаградить Я собрал 0 0

Большое разнообразие радиолюбительских антенн и антенно-фидерных систем предопределяет тип согласующего устройства в котором должна быть предусмотрена возможность подключения как симметричной, так и несимметричной линий передачи, контроля и измерения КСВ.

В радиолюбительской практике помимо хорошо известных измерительных приборов и приспособлений широкое распространение получили устройства, обеспечивающие согласование антенно—фидерных систем с выходом передатчика в широком диапазоне сопротивлений и компенсацию реактивной составляющей в полосе частот коротковолнового диапазона. Будучи подключенными к радиоприемнику, они оптимизируют согласование антенны с его входной цепью и позволяют улучшить реальную избирательность.

Первоначально появились согласователи с ручной настройкой, а несколько позже, как часто это бывает, процедуру настройки автоматизировали. В настоящее время в радиолюбительских самоделках превалируют устройства согласования только с ручной настройкой, видимо из-за сложности автоматизации настройки в домашних условиях. В промышленной аппаратуре широкое распространение получили автоматические согласующие устройства разных типов, хотя до сих пор легко приобрести и то и другое.

Автоматические согласователи выпускаются для разнообразных применений. Они бывают как встраиваемые, так и внешние. Имеют цифровое управление, могут запомнить необходимые установки и при необходимости быстро их воспроизвести. Производятся для использования в различных климатических условиях. Наряду с названием "согласующее устройство" широко применяется и другое, позаимствованное из английского языка, — тюнер.

Типичная схема согласующего устройства или тюнера (ее можно было встретить в различной любительской литературе) показана на рис.1. Существенный недостаток этой схемы — ее узкополосность — требуется подстройка в пределах одного любительского диапазона. В тоже время, она хорошо подавляет побочные гармоники на 25 — 30 дБ, а также снижает помехи, улучшая реальную избирательность, что можно отнести к ее положительным свойствам.

Трансформатор T1 — симметрирующий, его наматывают на ферритовых кольцах или нескольких ферритовых стержнях с магнитной проницаемостью μ = 50. 400, сложенных вместе. При этом, обязательно учитывается выходная мощность передатчика. Для обеспечения полного перекрытия радиолюбительских диапазонов 1,8 . 30 МГц желательно использовать три переключаемых трансформатора с разным количеством витков от 10 — 15 на частотах 21 — 30 МГц, увеличивая их в полосе 10 — 21 МГц и 1,8 — 10 МГц. Перед намоткой ферритовые сердечники желательно обмотать или тонким полиэтиленом. Намотка производится одновременно в два провода МГТФ, но можно пользоваться и монтажным проводом в хлорвиниловой изоляции.

Требования к конструкции согласующих устройств аналогичны предъявляемым при изготовлении П-контура — катушки располагаются во плоскостях, расстояние от корпуса не меньше их диаметра, установка и крепление конденсаторов над металлическим шасси не менее 10 мм и т.п. При небольших мощностях, менее 200 Вт и КСВ Похожие материалы: -->

Согласующее устройство, далее СУ, обеспечивает согласование
выходного сопротивления передатчика, с сопротивлением антенны и
дополнительно обеспечивает фильтрацию гармоник, особенно
транзисторных выходных каскадов, а так же имеет свойства преселектора
входной части трансивера. Ламповые выходные каскады,
имеют на выходе перестраиваемый П-контур, и больший диапазон
в согласовании с антенной. Но в любом случае, откалиброванный
П-контур лампового УМ на 50 или 75 ом и подключенный через СУ,
будет иметь гораздо меньше гармоник на выходе. Его использование
как фильтра, желательно, особенно в густо населенном районе.
При наличии хорошо настроенных антенн и УМ, нет необходимости
использовать СУ. Но когда антенна одна, на несколько диапазонов,
и нет возможности, по разным причинам использовать другие
антенны, СУ дает хорошие результаты. С помощью СУ можно согласовать
любой кусок провода, доведя КСВ=1, но это не значит, что Ваша
антенна будет работать эффективно. Но даже в случае настроенных
антенн, применение СУ оправдано. Взять хотя бы разные времена года,
когда изменение атмосферных факторов (дождь, снег, жара, мороз и пр.)
прилично влияют на параметры антенны. Буржуйские трансивера, имеют
внутренние тюнера, позволяющие согласовывать выход трансивера 50 ом,
с антенной, как правило, в небольших пределах от 15 - 150 ом, в зависимости
от модели трансивера. Для согласования в больших пределах, используются
внешние тюнера. В недорогих буржуйских трансиверах тюнера нет, поэтому,
чтобы не вышел из строя выходной каскад, необходимо иметь хорошо
настроенные антенны или СУ. Наиболее распространенные Г- образные и
Т-образные, в виде П-контура, симетричные, не симетричные СУ.
Право выбора за Вами, я остановился на хорошо зарекомендовавшей
себя схеме Т-образного тюнера, из статьи W1FB, опубликованной на СКР UN7GM,
выдержку, из которой, привожу ниже:

Для просмотра схемы в реальном размере, кликните по схеме левой кнопкой мыши.

Исходя из соображений, сделать на века, для приличной мощности и на все
случаи жизни, я приобрел КПЕ, переключатели и катушку с переменной индуктивностью
от радиостанций Р-130, "Микрон", РСБ-5, Вч-разъемы СР-50, эквивалент 50ом 20вт
(внутренний) и наружный (для настройки УМ и пр.) 50ом 1квт, прибор 100 мка.
Все это разместил на шасси, размерами 380х330х170, дополнив СУ коммутатором антенн
и индикатором выхода ВЧ. Шасси выполнено из дюралюминия толщиной 3мм,
корпус П-образный, из металла толщиной 1мм. Монтаж выполнять короткими
проводниками, для "земли" использовать шину по всему шасси, начиная от входа СУ
и всеми элементами схемы, заканчивая антенными разъемами. Шасси можно
сделать гораздо меньше, исходя из Вашей комплектующей. Если нет катушки
с переменной индуктивностью, можно использовать вариометр, с приемлемой
индуктивностью, или галетный переключатель с катушкой. Катушку расположить
как можно ближе к переключателю, чтобы отводы от катушки были как можно короче.
Дополнить СУ можно устройством "Искусственная земля".

При использовании случайных антенн, плохого заземления, это устройство доводит до
резонанса систему заземления радиостанции. Параметры земли входят в параметры антенны,
поэтому, чем лучше заземление, тем лучше работает антенна. Так же можно
дополнить СУ защитой от статических зарядов, установив на антенном разъеме
резистор 50-100 ком 2вт на массу.
Радиолюбители - народ творческий, поэтому обмен опытом всегда полезен.
Я буду рад, если помог, кому нибудь определиться в выборе СУ на наглядном
примере. И еще раз хочу напомнить, что СУ это компромисс, при очень низком
КПД антенно-фидерного устройства, оно превращается в нагревательный
прибор. Друзья - стройте нормальные антенны, чего бы Вам это не стоило!
Иван Е. Калашников (UX7MX)

Для радиостанции,которая предназначена для работы на частоте 27 МГц требуется антенна,длина которой будет достигать четверть длины волны-2 метра 75 см.Если к выходу передатчика подключить антенну длиной 40 см,мощность высокочастотного сигнала не поступит по максимуму в антенну а рассеется в виде тепла на выходном каскаде передатчика.Как сделать так,чтобы мощность поступила в короткую антенну?Для этого применяют удлиняющую катушку индуктивности.

Проверял антенну на радиостанции Алан 48 с выходной мощностью 4 Вт на частоте 27 МГц.Для начала подключил к гнезду "антенна" алюминиевый провод длиной 40 см и диаметром 4 мм.Между гнездом "антенна" и проводом подключил лампу накаливания на 4 Вт для контроля выходной мощности.Как видно на фото,при нажатии на передачу лампа не светит и пробник на светодиоде тоже не светит,мощность в антенну-штырь длиной 40 см поступает небольшая.

Далее между лампой и штырем подключил катушку индуктивности,намотанную на каркасе диаметром 20 мм и содержащую 35 витков провода диаметром 0.4мм. Лампа не светит,мощность в антенну-штырь поступает небольшая.

Далее отмотал от удлиняющей катушки витки и оставил 17 витков,нажал на передачу и мощность максимально стала поступать в короткую антенну.Пробник на светодиоде светит на расстоянии более одного метра от антенны.Далее наматывал-отматывал витки и результат был хуже.

Такая короткая антенна с удлиняющей катушкой не заменит полноразмерную антенну,но это выход,если невозможно применить антенну длиной 2.75 метра.

Читайте также: