Узгоджувальний пристрій конструкції RN6LW – UT2FW
Узгоджувальний пристрій
Інформація для користувачів
З'єднуємо TRX і СУ (роз'єм до трансівера знаходиться на проти конденсатора TRANSMITTER, роз'єм антени на проти конденсатора ANTENNA, природно на задній стороні СУ) коаксіальним кабелем мінімально можливої довжини, у мене це якісний радянський коаксіал товщиною 9мм з щільною мідною оплеткою довжиною. На обох кінцях кабелю штатні вояцькі роз'єми. До речі, з таким шматком кабелю і налаштовувалося СУ. Залежно від включеного діапазону переводимо ручки СУ положення зазначені нижче в табличці. У таблиці наведено приблизні положення ручок управління СУ з розрахунку те що, що СУ узгоджуватиме й одночасно служити як ФНЧ. У разі приєднання навантаження до СУ з невідомим хвильовим опором – положення ручки Antenna може не збігатися із зазначеними значеннями.
На більш високочастотних діапазонах котушка в 1-3 положенні та ємності конденсаторів у положеннях 1-4. На діапазоні 10м котушка в положенні 1-2 і ємності в найменшому початковому положенні. У табличці дав значення, які найчастіше у мене виходили з антенами – рамка периметром 80м та Інвертед-V два полотна на 40 та 80м включені паралельно. Слід зазначити, що за положенням конденсатора Antenna можна грубо оцінити вхідний опір вашої антени. Чим менша ємність цього конденсатора (мінімальне цифірки лімба) – тим вищий опір антени. Не забувайте, що TRX використовується фільтр п'ятого порядку з частотою зрізу 32МГц і потрібна додаткова фільтрація гармонік вихідного сигналу, особливо на низькочастотних діапазонах. Навіщо і було створено це СУ. А високоякісним фільтром наше СУ буде лише тоді, коли ми його налаштуємо саме як П-подібний фільтр.Тобто. - Використовуємо той же принцип П-контуру, як і в будь-якому ламповому підсилювачі. І для такого завдання потрібно знайти положення ручок у максимальних значеннях по лімбах градуювання за мінімального показання стрілки КСВ-метра. Тобто. ми повинні СУ сконфігурувати та використовувати саме як П-фільтр, а не просто компенсувати реактивність навантаження. Практично завжди (при використанні більш-менш налаштованої антени) можна знайти такі положення ручок СУ у мінімальних значеннях, коли стрілка КСВ-метра покаже мінімальний КСВ. Але це не буде вірним використанням нашого СУ!
| Діпапазон м | Ручка Transmitter | Ручка Inductanse | Ручка Antenna |
| 160 | Максимально | Максимально | Максимально |
| 80 | 6-8 | 7-8 | 4-10 |
| 40 | 4-5 | 4-5 | 4-6 |
| 20 | 2-4 | 2-3 | 2-4 |
Точніше, повне його застосування та призначення. Багато фірмові автоматичні СУ при налаштуванні конфігуруються як Г-фільтри і цього досить - головне, при налаштуванні тільки знайти в який бік включити котушку, а в яку ємність (до антени або трансівера). Якщо і ми будемо використовувати лише для такої мети СУ – важливу перевагу – фільтрацію гармонік, ми вже не отримаємо від такого погоджувача. Тому при налаштуванні СУ шукайте мінімуму КСВ при максимально можливих ємностях конденсаторів та індуктивності котушки! Тільки в цьому випадку ви реальніше налаштуєте СУ у вигляді П-контуру.
Якщо ж якийсь із конденсаторів прагне мінімальної ємності – це має навести вас на думку про виготовлення дійсно антени, а не того "незрозумілого пристрою", яке підключено до СУ.Пам'ятайте, що з боку трансівера ємність конденсатора СУ (при правильному налаштуванні!) не може бути нижчою за 90-100пф, т.к. реактивний опір конденсатора має бути 50Ом, а 100пф на 30МГц якраз і є 50Омами "реактивності". Тому якщо у вас конденсатор у СУ "TRANSMITTER" при мінімальному значенні КСВ прагне нуля - перевірте, що ж за якість того шматка коаксіалу, який ви вперли між трансівером і СУ. Можливо, що ємність цього шматка коаксіального кабелю має невідомо велике значення. Якщо ж ємність конденсатора "ANTENNA" в СУ прагне нульової позначки - це говорить про те, що ви приєднали навантаження до СУ невідомо високого реактивного опору. Простіше кажучи, створили обрив на виході СУ. Ще й ще раз нагадую – КСВ=1, який вам вдалося досягти крученням ручок СУ, не говорить про те, що ваша антена стала працювати краще. Вам тільки вдалося трансформувати невідомий опір, який є на затиску коаксіального кабелю, що тягнеться від антени до шека, в опір 50Ом навантаження трансіверу, що вимагається.
При правильному налаштуванні придушення непотрібних нам гармонік складе не гірше за 60дБ. Теорію з цієї теми можна переглянути в книжці Буніна та Яйленка "Довідник Радіолюбителя короткохвильовика" - стор.121,145. Для нашого завдання з "Регламенту радіоаматорського зв'язку" нам не можна випромінювати понад 50мВт "сміття". При вихідній потужності до 100Вт – "сміття" має бути нижче за потужністю від основного сигналу в 20000 разів – це придушення близько 43дБ. Наслідуючи теорію (при правильно налаштованому СУ!) маємо придушення другої гармоніки 20-25дБ в самому ШПУ і плюс 40-45дБ придушення П-контуром СУ. Тобто. як мінімум маємо запас 17дБ і як максимум 27дБ від теорії. Додатковим критерієм правильно налаштованого ланцюжка TRX-СУ-антенає слабке нагрівання радіатора трансівера. Т.к. при правильному налаштуванні вся потужність надходить в антену, а не відбивається від неї і не розсіюється на радіаторі трансівера. У випадку, якщо ви крутите-крутите всі ручки СУ, а мінімуму КСВ не знаходите - це, швидше за все, говорить про те, що лінія живлення антени (коаксіальний кабель) випромінює ВЧ сама, як і антена. Тобто. не служить саме для того завдання, для якого і призначена лінія живлення антени - тільки для передачі ВЧ енергії в антену, а ще і є антеною, що випромінює. Це зрештою призводить до перешкод для TV та інший побутової апаратури, т.к. ВЧ від передавача починає випромінюватись вже у вашій квартирі. Деякі радисти намагаються цю проблему "вирішити" (спеціально взяв у лапки, тому що це не вирішує проблеми!) пропускаючи кабель кілька разів через феритове кільце. Такий захід може допомогти тільки для симетрування, але не для узгодження лінії живлення з антеною! ВЧ енергія на обплітанні кабелю призводить крім перешкод різної побутової техніки до погіршення роботи та самого трансівера. У трансівері можуть з'являтися неприємності, починаючи від девіації сигналу до підзбуду та неможливості використання електретного мікрофона. Т.к. ВЧ на корпусі трансівера потрапляє у всі малосигнальні вхідні ланцюги та заважає правильній роботі каскадів.
Якщо у вашому QTH немає можливості зробити більш-менш правильну антену і ви задовольняєтеся лише шматком дроту невідомої довжини, тоді обов'язково погодьте цей шмат дроту через звичайний резонансний контур. Попередньо його можна налаштувати і шуму ефіру. Берете будь-яку катушенцію – скажімо, мотаєте дротом 1-1,5мм на оправці діаметром 30-50мм витків 30-40-50. Індуктивність котушки залежатиме від передбачуваних діапазонів для роботи – чим нижча частота діапазону – тимбільше має бути індуктивність. І чим вища частота - тим добротнішою потрібно робити котушку - провід побільше діаметром і менше "зайвих" його витків. Паралельно цій котушці припаюєте КПЕ - той же КПЕ від лампового приймача - чим нижча передбачувана частота роботи - тим більше має бути ємність цього конденсатора. Якщо ви збираєтеся працювати і на 160м, то, швидше за все, доведеться знайти трьох-чотирьох секційний КПЕ від старого лампового приймача.
Встановлюєте цього "звіра" на підвіконні, де у вікно відбувається зниження від вашого імпровізованого шнурка-антени. І маніпулюючи КПЕ та витками котушки знаходите таке їхнє становище – коли приймач реально починає чути не лише станції, а й шум ефіру. Так, забув сказати – нижній кінець цього резонансного контуру – це "земля", а на верхній наприкінці налаштування витків котушки припаюємо вашу антену-шнурок. Від цієї котушки до трансівера йде коаксіал по квартирі. Обплетення коаксіалу припаюємо до низу котушки, а центральну жилу кабелю скажемо до п'ятого витка від низу котушки. Після налаштування та підбору витків у котушці по шуму ефіру та найбільш якісному прийому, починаємо "смикнути" центральної житлової кабелю по відводах від котушки починаючи з її низу, з'єднаного з корпусом. Тобто. ми шукаємо цим на котушці точку, де хвильовий опір кабелю дорівнюватиме реактивному опору котушки – відповідно отримаємо мінімальні втрати у точці з'єднання кабель-котушка. Що ми у результаті цих маніпуляцій маємо? Маємо лінію TRX-короткий шматок кабелю-СУ-довший шматок кабелю-котушка наш резонансний контур-мотузка-антена. СУ у нас служить для узгодження ШПУ з коротким шматком кабелю та фільтрації непотрібних гармонік.
Тепер інфо для "крутих радистів", які зазвичай так кажуть: "А на хрону мені потрібне СУ? У менена кожному діапазоні антена має КСВ = одиниця!". Доповідаю – це можуть говорити тільки неосвічені та твердолобі (пардон за найменування – інакше просто не можу сказати, бо набридло вже лікнеп проводити серед таких "спеців") уперті. Якби такі розумники хоча б б один раз подивилися на екран ІЧХ, який показує АЧХ вхідних фільтрів безпосередньо - вихід ІЧХ (він зазвичай 75-50Ом) на вхід ТRХ і потім другий варіант - вихід ІЧХ на вхід ТRХ через шматок коаксіального кабелю - язичок би вони свій прикусили. відбувається з фільтрами приймача, коли до антенного входу ТRХ підключається шматок коаксіалу, який служить лінією передачі ВЧ енергії від TRX до антени ми не можемо побачити без ІЧХ. .к.спотворюється АЧХ вхідних фільтрів трансівера.А ось при роботі на передачу ситуація ще гірша, ніж з приймачем.
Замовникам готового СУ – після одержання перевірте тестером на замикання виходів U1,U2 на корпус у різних положеннях ручок С6,С7. Якщо виявлено замикання – відпустіть гвинти кріплення С6, С7. При пересиланні поштові працівники кидаються посилками так, що Швартцнегер відпочиває… Були навіть випадки відриву стрілки у приладчику МА.
І якщо у вас немає погодження між лінією живлення (коаксіалом) і полотном антени, то за великим рахунком НІЯКИМИ СУ вам з шека не вдасться домогтися цього погодження. Не беру окремі випадки, коли за рахунок зміни довжини лінії живлення можна трохи "підрегулювати стикування" коаксіал-антена. Уявіть собі, як ВЧ енергія тече по коаксіалу, доходить до полотна антени і "вимушена"повертатися назад, т.к. не "відсмоктується" належним чином антеною. Куди ця енергія "дівається"? Згадайте базовий закон фізики – "З "нічого" нічого не береться і в "нікуди" не дівається". Ось ця відбита енергія і починає гріти радіатор трансівера, розсіюватися на резисторах "захисту від дурня", випромінюватись корпусами TRX і СУ, оплеткою коаксіального кабелю і т.д. і т.п…
Знову ж нагадую про прийом! Приймач теж не прийматиме станції так, як він це робить на узгоджену та налаштовану антену. Ось чому ми читаємо статті, що епізодично з'являються, в радистській літературі про нібито "супер-прийом" на якісь сурогати типу банок від пива або рамках діаметром 20см. Хлопцеві просто вдалося налаштувати в резонанс таку рамку або банку від пива за допомогою котушки та Ура, що подовжує! - Почути аматорські станції! А те, що він вважав дійсно зовнішньою антеною, ні дуля не налаштовано і не узгоджено - тому й гірше приймає навіть у порівнянні з "налаштованою" банкою пива!
Якщо вам вдалося крученням ручок СУ укласти стрілку КСВ-метра на нульову позначку – це свідчить лише про те, що вся потужність від ШПУ трансівера вдихається в коробку СУ. Але не обов'язково вся ця потужність випромінюється антеною! І СУ не є коробкою, за допомогою якої ви без проблем "налаштуєте" свою антену, сидячи в шеці. Окремий випадок, коли коаксіал використовується як трансформатор опорів, не беру тут до уваги, т.к. такий варіант можливий лише на фіксованих частотах.