Собираем автоматический антенный тюнер UA3GDW. Самодельный т-образный антенный тюнер Данные контурных катушек тюнера и комплектующих

Тюнеры MFJ – согласуем от гвоздя…

Mirage, Vectronics. Все эти имена объединяет одно – концерн MFJ . Каждое из подразделений концерна олицетворяет одно изглобальных направлений фирмы. К примеру "Ameritron" – выпускает ламповые усилители мощности, "Hy-Gain" – производит большие коротковолновые антенны, имя "Cushcraft" известно своими УКВ антеннами.
Во всём мире фирма MFJ известна множеством дополнительных аксессуаров для радиолюбителей, помогающих упростить жизнь обычному, а в особенности начинающему радиолюбителю - коротковолновику. Вспомните, как в юности, многие из нас выбрасывали проволочки в окно, или развешивали по чердаку, в попытке услышать корреспондента. А сколько времени по началу, многие проводили на крыше дома в попытке правильно настроить антенны? И ни кто не знал раньше, что есть такие замечательные устройства как ручной или автоматический тюнер. Переключатели антенн лепили чуть ли не на самодельных галетах. Многие радиолюбители до сих пор лезут за стол отодвигать трансивер, что бы поменять кабели от разных антенн. А ведь есть простое устройство – антенный коммутатор с нормированными параметрами, позволяющие лёгким движением руки переключить выход трансивера с треугольника 80-метрового диапазона на вертикальную антенну 20-ки или 10-ки… А про элементы грозозащиты слышали…? А про…? У MFJ много чего ещё есть!
В этой статье мы рассмотрим ручные и автоматические тюнеры под маркой MFJ, Ameritron и Vectrоnics.

Антенный тюнер: типы и варианты включения

Рассмотрим коротко принципы работы антенн совместно с тюнерами и попытаемся понять, что и как работает.
Паспортное значение выходного сопротивления трансивера обычно составляет 50 Ом. Из курса теории цепей известно, что для максимальной передачи мощности от генератора к нагрузке сопротивление генератора и нагрузки должны быть равны. Т.е, вся мощность, которую способен выдать трансивер, при полном согласовании уйдёт в антенну, которая и является нагрузкой.

При разности сопротивлений генератора, линии питания и сопротивлении антенны возникает рассогласование. Отношения величины генерируемой мощности (или падающей волны) и отражённой мощности (стоячей волны) условились называть коэффициентом отражения или Коэффициентом Стоячей Волны (КСВ).
На практике сопротивление антенны 50 Ом в широкой полосе частот – явление крайне редкое, в результате чего часть энергии отражается от антенны и возвращается обратно в трансивер, вызывая изменения режимов работы оконечных каскадов, их перегрев или помехи домашним бытовым приборам. Для того что бы облегчить работу трансивера в его конструктив включили блок автоматической подстройки, который трансформирует случайное сопротивление на его входе к выходному сопротивлению оконечного каскада. Не все трансиверы имеют встроенный тюнер, обычно это трансиверы среднего и высокого ценового диапазона. Потому тем, у кого нет тюнера внутри трансивера, часто приходится прибегать к помощи внешнего тюнера. Это может быть самодельный ручной тюнер или покупной ручной тюнер или тюнер-автомат.

На сегодняшний день, даже хороший трансивер со встроенным тюнером, предпочтительнее укомплектовать внешним автоматическим тюнером т.к. он обеспечит более широкий диапазон согласовываемых сопротивлений и убережет внутренний тюнер и трансивер в случае нештатной ситуации с антенной или от электрического пробоя. Согласитесь, проще поменять или отремонтировать тюнер ценою 200-300 долларов, чем иметь проблемы с ремонтом всего трансивера ценою 2000 – 5000 долларов. Для особо тяжелых случаев согласования можно прибегнуть к каскадному включению внутреннего и внешнего тюнеров или применению трансформирующего устройства. Вешний тюнер, при очень высоком значении рассогласования обычно достраивает КСВ до уровня 1.7 – 2. А внутренний тюнер уже достроит КСВ до чистой единицы. КПД при таком включении, конечно, падает, но иногда бывают случаи когда «очень надо!» Обычно такие тюнеры управляются трансивером по кабелю управления или запускаются в режим настройки нажатием кнопки «TUNE» на трансивере или на самом тюнере. Этот режим можно назвать «полуавтомат». Настройка антенны происходит автоматически, но запуск настройки всегда ручной.
Выше был рассмотрен вариант, когда тюнер находится возле трансивера. Этот вариант наиболее приемлем для стационарных моно-бендовых или мульти-бендовых, преднастроенных на заводе антенн или когда антенна находится в непосредственной близости от трансивера, например в машине или при полевом выезде. Если ваша антенна совсем не настроена, и расположена к тому же очень далеко от трансивера, то применение тюнера тут практически не поможет улучшить ситуацию. При высоком КСВ в кабеле, на большой длине, происходит катастрофическое падение КПД линии передачи.Большие потери энергии в кабеле обычно сопровождаются переходом энергии в тепло и как следствие – бесполезным разогревом кабеля или его пробоем. Ослабление мощности при таком режиме работы линии может составить больше 50%.Поэтому, рекомендуется настраивать саму антенну под сопротивление 50 Ом для того что бы потери энергии по кабелю были минимальны при переходе от трансивера к антенне. Для ненастроенной или плохо настроенной антенны, применение тюнера возле трансивера в таком варианте поможет только облегчить режим работы выходных каскадов трансиверов, но никак не повлияет на качество работы самой антенны и линии передачи.

Для решения проблемы настройки удалённой антенны разные фирму выпускают внешние всепогодные автоматические тюнеры, которые можно разместить на крыше дома, на дереве или мачте. Обычно такие тюнеры комплектуются кабелем управления, по которому подаётся так же питание. Привязаны такие тюнеры к конкретной маркитрансивера и цена их довольно таки высока.
Очень часто, бывают ситуации, когда тюнер можно расположить непосредственно возле антенны в защищённом от осадков и вандалов помещении, но доступ к антенне или вводу антенного кабеля в помещение ограничен. Или антенна ставиться/вешается один раз, без возможности её периодического обслуживания и/или настройки – такие случаи тоже достаточно часто встречаются. Например, антенна висит с балкона на дерево, антенна может находиться на крыше лифтового помещения, или короткий кабель приходит от антенны на балкон или окно, а дальше, длинна кабеля по помещению, существенно превышает длину первого отрезка. Если тюнер подключить сразу непосредственно к антенне или в точке ввода кабеля в помещение, то можно существенно улучшить качество работы самой антенны и снизить потери в коаксиальном кабеле. Ещё один вариант удачного применения тюнера – повысить КПД автомобильной или портативной передающей антенны, укрепив тюнер в непосредственной близости от точки крепления антенны.
Тюнеры концерна MFJ выпускаются под тремя марками: MFJ , Vectronics и Ameritron. В перечне товара компании присутствуют как автоматические тюнеры, так и ручные. А так же есть пара таких замечательных устройств как «Искуственная земля» и «Фазовый подавитель шумов»
Все тюнеры по типу можно поделить на две большие категории: ручные и автоматические.

Автоматические тюнеры

Автоматические тюнера вошли в обиход радиолюбителей относительно недавно. Всего то лет 10-12 назад как стали широкодоступны микропроцессорные системы, и они позволили полностью автоматизировать процесс настройки тюнера. На входе тюнера стоит датчик КСВ, и быстро перебирая параметры L и C элементов, микропроцессор находит минимальное значение КСВ. На минимальном и останавливается. Современные алгоритмы поиска минимума КСВ позволяют буквально за секунды настроить любую антенну с произвольными параметрами. Сочетание частотомера и встроенной в микропроцессор памяти позволяют сохранить огромное количество вариантов настроек на разных частотах и в последующем использовании свести к минимуму время настройки антенны. К примеру, если у вас есть антенна с относительностабильными параметрами КСВ во времени, вам достаточно один раз пройтись по нескольким частотам диапазона и сохранить в памяти значения настроек. Т.к. «полоса настройки КСВ» относительно широка, в этом случае, при повторном включении вблизи настроенных частот КСВ всегда будетнаходиться в пределах нормы. Т.е. в любой точке диапазона будет происходит практически мгновенная настройка тюнера.

Автоматические тюнеры выполнены по единой схеме. Это «Г-образная» LC-цепочка согласования с изменяемыми параметрами отдельно L и отдельно C – цепочек. Конструктивно L – цепочки выполнены из дискретныхиндуктивностей, намотанных на ферритовых кольцах фирмы Amidon. В зависимости от назначения тюнера и проходящей по нему мощности эти индуктивности мотаются на кольцах разного диаметра. Цепочки емкостей состоят из специальных высоковольтных конденсаторов. Настройка тюнера происходит методом перебора цепочек индуктивностей и ёмкостей. Для расширения диапазона перестройки применено 2 варианта включения LC – цепочки, последовательно индуктивность с нагрузкой или параллельно нагрузки ёмкость. Микропроцессор управляет реле переключения LC – звеньев и по встроенному датчику КСВ определяет степень согласования антенны с трансивером.
Из ручных тюнеров фирма MFJ выпускает большой ассортимент тюнеров на разную мощность, с разным сервисом и разнообразными дополнительными функциями.

Ручной антенный тюнер малой\средней мощности MFJ – 934

Это тюнер совмещает в одном корпусе собственно тюнер и устройство «искусственная земля»

На этом тюнере на 2-х стрелочной индикаторной головке реализована индикация КСВ, индикация проходящей и отраженной мощности.Введён переключатель 2х пределов мощности 30 и 300 Ватт. Максимальная пропускаемая мощность при этом не должна превышать 100-150 Ватт. Есть возможность подключения симметричной длинной линии питания антенн.
На передней панели удобно расположены все органы управления. Слева относящиеся к «искусственной земле», справа – к самому тюнеру. Посередине расположена индикаторная головка. На задней панели тюнера расположены стандартные разъёмы SO-239 для подключения несимметричного коаксиального кабеля и разъёмы для подключения симметричной линии. Если планируется не просто заземление корпуса, а ещё и резонансный противовес, то он должен подключаться к разъёму «Counterpoise».

В этом тюнере применены такие же КПЕ как и в MFJ – 902, потому максимальная мощность этого тюнера так же ограничена 150 Ваттами. Катушка индуктивности в этом тюнере без ферритовых колец, имеет большие геометрические размеры и соответственно добротность с КПД согласования у этого тюнера выше, а потери меньше. В этом тюнере удачно сочетаются два устройства согласования и, соответственно, он будет полезен тем радиолюбителям,кто часто выезжает в поле. С помощью такого тюнера можно согласовывать небольшие походные антенны с очень хорошим КПД излучения.

Ручной антенный тюнер малой\средней мощности MFJ – 941

100 Ваттный ручной тюнер с расширенными возможностями по подключению2-х антенн с несимметричным питанием и подключением симметричной линии питания антенны. Дополнительно возможно переключаемое подключение эквивалента 50-омной нагрузки.

Схемотехника тюнера аналогична предыдущей модели тюнера. На передней панели тюнера есть 2-х стрелочная головка на которой отображается проходящая\отраженная мощность и КСВ. На задней панели расположены стандартные ВЧ – разъёмы SO-239 для подключения 2-х антенных коаксиальных кабелей, такой же разъём для подключения 50-омной нагрузкии разъём для подключения симметричной линии питания антенн.

Внутреннее содержание тюнера немного отличается от предыдущей модели тюнера.Отличие состоит в отсутствии элементов для «искусственной земли». За то на освободившееся место поместили катушку индуктивности с ещё большими размерами, а значит ещё большим КПД согласования.

Ручной тюнер малой\средней мощности MFJ – 945

Этот тюнер в себе сочетает качественный контур и простоту схемотехники, минимальную стоимость и приемлемый функционал при максимальной пропускаемой мощности 150 Ватт.

Этот тюнер можно считать продвинутым образцом тюнера MFJ-902. Простоту того тюнера дополняет 2-х стрелочный индикатор, дающий удобство отображения мощности и КСВ. Диапазон согласуемых сопротивлений у этого тюнера расширен за счёт применения второй катушки индуктивности на ферритовом кольце.Этот тюнер можно назвать самым оптимальнымпо стоимости и функциональности. Он удачно подойдёт любому среднему радиолюбителю, которому за небольшие деньги не нужны «лишние» навороты и достаточно просто настроить одну антенну.

Внутреннее содержание этого тюнера очень просто и не нуждается в комментариях.

Ручной антенный тюнер большой мощности MFJ – 962

Этот мощный тюнер способен пропустить до 1500 Ватт. Предназначен он для использования в комплекте не только с обычной радиостанцией, но и с любым достаточно мощным усилителем.

В этом тюнере встроен хороший сервис не только по отображению информации, но и по способам подключения антенн. 2-х стрелочный индикатор способен отображать не только КСВ, но и мощность пиковую и усреднённую. Отображение мощности происходит в 2-х пределах: 200 и 2000 Ватт. Переключатель антенн имеет несколько вариантов подключения: режим обход, переключение тюнера на разъём «Антенна 1» или на «Антенна 2», вариант прямого переключения отдельным коаксиальным разъёмом входа на выход «Coax bypass», а так же возможность подключения симметричной линии питания антенн.

На фото внутреннего содержания тюнера можно видеть КПЕ больших размеров, которые имеют высокоенапряжение пробоя, что необходимо для согласования больших мощностей. Катушка индуктивности выполнена в виде большого вариометра с вращением через зубчатую понижающую передачу. Это позволяет очень точно настроить контур на минимум КСВ в антенной цепи. Для удобства настройки на передней панели тюнера сделан счётчик оборотов вариометра. Если у вас достаточно стабильные антенны, то можно один раз занести в табличку параметры согласования разных антенн, что облегчит и ускорит настройку антенн во время оперативной работы в эфире.

Ручной антенный тюнер средней мощности с нагрузкой MFJ – 969

Этот тюнер можно назвать «младшим братом» предыдущего, т.к. пропускаемая мощность этого тюнера ограничена всего 300 Ваттами.

По функциям он практически идентичен предыдущему тюнеру – в нём так же присутствует расширенный метод отображения параметров падающей и отраженной мощности в виде пиковых и усреднённых значений, отображение параметров КСВ, переключение на несколько разных вариантов антенн, а так же введено новшество – в этот тюнер встроен эквивалент антенны – мощная 50-омная нагрузка. Эта функция предназначена для дополнительного контроля мощности передатчика.

Внутреннее содержание тюнера так же практически идентично предыдущему. Разница видна в размерах применённых КПЕ. Именно поэтому максимальная мощность у этого тюнера ограниченна 300 Ваттами. Чёрная трубка возле вариометра – это и есть эквивалент антенны – 50-омная нагрузка.

Ручной антенный тюнер большой мощности с нагрузкой MFJ – 989D

Максимальная пропускаемая мощность этого тюнера до 1500 Ватт. Внутрь встроен эквивалент антенны – 50-омная нагрузка для проверки передатчика.

Этот мощный тюнер – можно сказать совмещённая версия двух предыдущих тюнеров. В нём сочетаются сервис отображения параметров пропускаемой мощности и КСВ, большая пропускаемая мощность и эквивалент антенны – 50-омная нагрузка. В этом тюнере возможно подключение 2-х коаксиальных линий передач, подключение симметричной линии и антенны типа «длинный провод».

Внутреннее содержание тюнера выполнено более компактно, чем мы это видели в предыдущих тюнерах. Большие конденсаторы на огромное пробивное напряжение действительно должны выдержать больше киловатта пропускаемой мощности. Симметрирующий трансформатор выполнен на большом ферритовом кольце.Ручка вращения вариометра на этом тюнере выполнена несколько в ином стиле. Больший размер вариометра потребовал применения зубчатой передачи с понижением скорости вращения и применения счётчика витков. Эта конструкция ручки и вращающего механизма облегчает настройка тюнера и даёт возможность запомнить примерную позицию вариометра для того или иного диапазона. Чёрная трубка под симметрирующим трансформатором – это и есть эквивалент антенны – 50-омная ВЧ нагрузка.

Ручной антенный тюнер очень большой мощности MFJ – 9982D

Этот тюнер способен согласовать и пропустить до 2500 Ватт мощности. Самый мощный тюнер из всей линейки MFJ. Все функции расширенной настройки. Сервис отображения на 2-х стрелочном дисплее. Встроенная нагрузка – эквивалент антенны.

В этом тюнере собраны самые лучшие детали для обеспечения возможности настройки на максимальных мощностях. Антенный переключатель обеспечивает коммутацию сигнала как через тюнер, так и на прямую со входа на выход. Возможно подключение 2-х антенн питаемых по коаксиальному кабелю, симметричной линии или антенны типа «длинный луч». Для осуществление последней функции на задней панели предусмотрена специальная перемычка.

Внутреннее содержание тюнера опять говорит само за себя. Огромных размеров КПЕ и вариометр, специально предназначены для настройки антенн при мощности 2-3кВт.

РУЧНЫЕ ТЮНЕРЫ ПОД МАРКОЙ AMERITRON.

По сути, это такие же тюнеры, как и MFJ, выполнены на такой же элементной базе. В основном это тюнеры предназначенные для согласования очень больших мощностей. Тюнеры от компании AMERITRON представлены всего двумя моделями. Это AMERITRON ATR – 20X , рассчитанный на проходящую мощность до 1500 Ватт и AMERITRON ATR – 30X , для согласуемой мощности до 3000 Ватт. Т.к. в наличии был всего один тюнер, то остановимся только на его описании. Модель ATR-30Х от 20Х по виду и по наполнению практически не отличается.

Ручной антенный тюнер очень большой мощности AMERITRON ATR – 20X

Это тюнер может настроить и пропустить через себя до 1200 Ватт мощности в режиме SSB и настраивать импеданс в пределах 20-800 Ом. 2-х стрелочный измеритель мощности и КСВ может показывать как пиковые значения мощности, так и среднеквадратичные. Так же возможны измерения в 2х режимах мощности. До 300 Ватт и до 3000Ватт. Антенный переключатель может перенаправлять сигнал напрямую на один из 3-х выходных коаксиальных выходов, на симметричную линию питания или через тюнер на один из 2-х коаксиальных выходов. Узел настройки вариометра точно такой же как и на тюнере MFJ – зубчатая передача с понижением усилия. Вращающий механизм выполнен в виде ручки. Количество оборотов отображается на передней панели специальным счётчиком. В целом этот тюнер выглядит более аккуратно и современнее чем аналогичный от MFJ.

Ручные тюнеры УКВ и ДЦВ диапазона

В арсенале компании VECTRONICS есть два тюнера для УКВ и ДЦВ диапазонов. Тюнеры на эти диапазоны большая редкость. В скудной спецификации на тюнер УКВ диапазона сказано, что он работает на 144МГц, но вероятнее всего он будет работать в полосе УКВ участка 136-174МГц. То же самое касается и тюнера ДЦВ диапазона. Спецификация вскользь говорит только 440МГц, но полоса всего диапазона 430-450МГц. Будем думать, что в инструкции указаны средины рабочих диапазонов. По внешнему виду оба тюнера ни чем не отличаются. Оба имеют максимальную пропускаемую мощность 300Ватт (РЕР).
На передней панели тюнера простой одно стрелочный индикатор КСВ и мощности. Можно переключать пределы измерения на режим до 30Ватт и до 300Ватт. Внутри тюнера видно правильную 50-омную СВЧ линию, которая представляет собою направленный ответвитель КСВ-метра.

АВТОМАТИЧЕСКИЕ ТЮНЕРЫ ПОД МАРКОЙ MFJ

Автоматические тюнеры фирмы MFJ представлены следующими моделями:

Автоматический тюнера малой\средней мощности MFJ – 925

Самая маленькая, простая и дешевая модель автоматического тюнера MFJ – 925

Краткие технические характеристики антенного тюнера MFJ-925:

20000 ячеек памяти разбитых в 8 банках
1 антенный порт SO-239
Потребляемый ток 750мА
Питание 12-15 Вольт
Масса 1 кг

Схемотехника тюнера стандартна – Г-образное переключаемое LC – звено по схеме описанной выше. L – звено настройки имеет 8 катушек индуктивности, т.е. 256 шагов настройки.Точно такое же количество конденсаторов и шагов имеет С – звено настройки.Индикация состояний тюнера минимальна – всего 2 светодиода, индицирующие режим настройки и КСВ. Сигнал о превышении КСВ подаётся звуковым способом. На передней панели тюнера расположена кнопка включения и две многофункциональных кнопки. На задней панели тюнера расположен ВЧ - порт подключения к трансиверу и один антенный порт. Разъём питания и разъём RJ-45 для подключения кабеля управления тюнером от трансивера.

Автоматический тюнера малой\средней мощности MFJ – 929

Более продвинутая, и одна из самых популярных моделей недорогого автоматического тюнера MFJ – 929.

Краткие технические характеристики антенного тюнера MFJ-929:

Диапазон настраиваемых импедансов: от 6 до 1600 Ом
Минимальная настраиваемая мощность: 2 Ватта
Максимальная пропускаемая мощность: 200 Ватт
Диапазон рабочих частот: 1-30 МГц
Максимальное время настройки: 15 секунд
20000 ячеек памяти
Режим обход
Потребляемый ток 900мА
Питание 12-15 Вольт
Масса 1,2 кг

Тюнер может работать в автоматическом и полуавтоматическом режимах. А так же может управляться от трансивера посредствам опционного кабеля для каждого конкретного трансивера. Тюнер имеет частотомер на микропроцессоре и все параметры настройки тюнера сохраняются в энергонезависимой памяти микропроцессора. При повторной настройке на заданных частотах параметры настройки могут быть мгновенно вызваны автоматически без необходимости повторять весь цикл настройки заново.
На передней панели тюнера расположен 2-х строчный ЖК – дисплей, на котором отображается состояние тюнера, КСВ, Мощность. В настройках тюнера режимы отображения можно устанавливать цифрами или графической шкалою. Управление тюнером осуществляется 7ю кнопками. Есть возможность в ручную подстраивать характеристики тюнера, переключая L или C – звенья. Тюнер имеет 2 антенных порта, что существенно расширяет сферу его применения. Можно 2я разными антеннами эффективно перекрыть и длинноволновые и коротковолновые участки радиоэфира. С помощью опционных кабелей так же возможно полное управление от трансивера.

Схемотехника тюнера MFJ – 929 практически не отличается от схемотехики тюнера MFJ – 925, за исключением наличия цифрового модуля отображения параметров и состояний. ВЧ – часть LC – звеньев тюнеров полностью идентичны.

Автоматический тюнера малой\средней мощности MFJ – 993

Не менее популярная и ещё более продвинутая модель автоматического тюнера MFJ – 993

Краткие технические характеристики антенного тюнера MFJ-993:

Диапазон настраиваемых импедансов: от 6 до 3200 Ом
Минимальная настраиваемая мощность: 2 Ватта
Максимальная пропускаемая мощность: 300 Ватт
Диапазон рабочих частот: 1-30 МГц
Максимальное время настройки: 15 секунд
20000 ячеек памяти
2 несимметричных антенных порта SO-239
Порт для подключения симметричной длинной линии питания антенн
Режим обход
Потребляемый ток 1000мА
Питание 12-15 Вольт
Масса 1,7 кг

В этом тюнере реализованы практически все варианты подключения тюнера одновременно совместно со всеми вариантами отображения. Этот тюнер очень удобен в использовании, если заранее не известно, какую антенну планируется использовать. В тюнере, кроме LC – цепей настройки реализовано симметрирующее устройство с вариантом подключения или симметричной линии питания антенн или подключение антенны типа «длинный луч» произвольной длинны. Отображение параметров измерения, согласования и состояния тюнера реализовано не только на 2-х строчном ЖК-индикаторе, но и продублировано на 2-х стрелочном индикаторе. Что является несомненным удобством! На таком индикаторе можно наблюдать сразу 3 параметра: «падающую» мощность, «отраженную» мощность и КСВ в непосредственных единицах мощности. На ЖК индикаторе эти же параметры отображаются, только в цифровых значениях.
Управление режимом настройки, состоянием тюнера и его функциями возможно с помощью 8 клавиш.Предусмотрен режим автоматической, полуавтоматической, и ручной режимы настройки. Важно отметить замечательную возможность дистанционного управления тюнером. Для этого предусмотрен опциональный блок MFJ – 993RC. Для его подключения на задней панели тюнера предусмотрен специальный разъём «remote port».

Ну, и, как во всех тюнерах, в этом тюнере так же предусмотрена возможность управления от трансивера посредствам опциональных шнуров для каждого конкретного трансивера.
Тюнер имеет частотомер на микропроцессоре и все параметры настройки тюнера сохраняются в энергонезависимой памяти микропроцессора. При повторной настройке на заданных частотах параметры настройки могут быть мгновенно вызваны автоматически без необходимости повторять весь цикл настройки заново.

По схемотехнике звена настройки всё сделано так же, как и в предыдущих тюнерах. Применены кольца бОльшего размера, чем в предыдущих тюнерах, за счёт чего максимальная мощность в этом варианте тюнера повышена до 300 Ватт.

Автоматический тюнер средней мощности MFJ – 994B

Краткие технические характеристики антенного тюнера MFJ-994B:

Диапазон настраиваемых импедансов: от 12 до 800 Ом
Минимальная настраиваемая мощность: 2 Ватта
Максимальная пропускаемая мощность: 600 Ватт (PEP); 500 (CW)
Диапазон рабочих частот: 1-30 МГц
Максимальное время настройки: 15 секунд
10000 ячеек памяти
1 несимметричный антенный порт SO-239
Порт для подключения антенны типа «длинный луч»
Режим обход
Возможность удалённого управления
Потребляемый ток 750мА
Питание 12-15 Вольт
Масса 1,7 кг

Этот автоматический тюнер упрощенная версия предыдущего тюнера MFJ – 993 с одной стороны, в плане сервиса отображения и подключения, но более мощная версия в плане пропускаемой мощности. У этого тюнера всего один несимметричный антенный порт и порт для подключения антенны длинный луч. На передней панели из индикации остался только 2-х стрелочный индикатор, который отображает проходящую мощность, отраженную мощность, КСВ и состояние тюнера. Так же как и в предыдущей модели тюнера, на задней панели этого тюнера предусмотрен порт для подключения внешнего пульта дистанционного управления и разъём для управления тюнером от трансивера.
Тюнер имеет частотомер на микропроцессоре и все параметры настройки тюнера сохраняются в энергонезависимой памяти микропроцессора. При повторной настройке на заданных частотах параметры настройки могут быть мгновенно вызваны автоматически без необходимости повторять весь цикл настройки заново. Как видно из фотографий, увеличение проходящей мощности достигнуто за счёт увеличения размера колец и типа применяемых конденсаторов, которые рассчитаны на более высокое пробивное напряжение.

Автоматический тюнер средней=большой мощности MFJ – 998

Краткие технические характеристики антенного тюнера MFJ-998:

Диапазон настраиваемых импедансов: от 12 до 1600 Ом
Минимальная настраиваемая мощность: 5 Ватта
Максимальная пропускаемая мощность: 1500 Ватт
Диапазон рабочих частот: 1-30 МГц
Максимальное время настройки: 20 секунд
20000 ячеек памяти
2 несимметричных антенных порта SO-239
1 порт для подключения антенны типа «длинный луч»
Режим обход
Управление усилителем от тюнера
Обновляемая прошивки микропроцессора
Потребляемый ток 1400мА
Питание 12-15 Вольт
Масса 3,5 кг

Это самый мощный автоматический тюнер в линейке автоматических тюнеров фирмы MFJ. Максимальная пропускаемая мощность у этого тюнера 1500 Ватт. На передней панели тюнера выведена индикация и в цифровой форме на ЖК-индикаторе, и на 2-х стрелочный индикатор КСВ. Во многом эта модель тюнера похожа на модель MFJ – 993. Управление состоянием и параметрами тюнера осуществляется 7-ю кнопками. Так же возможно управление тюнером от любого трансивера с помощью опциональных шнуров. Возможен режим автоматической работы, полуавтоматического управления и ручной настройки параметров LC – цепи с отображением состояния и номиналов LC – цепочки на экране ЖК-индикатора. Так же на экране ЖК-индикатора отображается состояние тюнера и производятся настройки на способ работы и сопряжения с трансивером.
На задней панели тюнера расположены 2 ВЧ порта для подключения разных антенн и разъём для подключения антенны типа длинный луч. Так же на задней панели расположены два RCA разъёма для управления трансивером по ВЧ и усилителем. Это интеллектуальная система, при превышении КСВв цепи антенны, выключает усилитель, переводит трансивер в режим пониженной мощности в режим CW, даёт сигнал настройки, сама настраивает антенну, и возвращает трансивер в исходное состояние. В тюнере предусмотрено обновлением микропрограммы процессора управление. Для обновления прошивки тюнера на задней панели установлен разъём RS-232. Если выходит новая прошивка для тюнера, скачав её, можно улучшить работу тюнера.

На фото можно увидеть внутреннее содержание тюнера. Для того что бы тюнер смог пропускать большие мощности применены большие ферритовые кольца от фирмы Amidon и специальные высоковольтные конденсаторы. Механика переключения L и C – элементов реализована на реле, с заявленной стабильностью переключений на 10 миллионов раз. Тюнер имеет частотомер на микропроцессоре, и все параметры настройки тюнера сохраняются в энергонезависимой памяти микропроцессора. При повторной настройке на заданных частотах параметры настройки могут быть мгновенно вызваны автоматически без необходимости повторять весь цикл настройки по новому.

ВЫВОД

В этой статье я постарался максимально подробно описать существующие в продаже на сегодняшний день тюнеры от фирмы MFJ, VECTRONICS и AMERITRON. Надеюсь для тех, кто озаботился выбором тюнера, но не знал «что же мне действительно нужно» получил для себя нужный ответ и определился с выбором. На сегодняшний день доступны тюнеры на любой бюджет и под любые задачи. От самых простых и дешевых, которые можно и в поле взять и на даче оставить, до тюнеров большой мощности которые будут подстать мощным усилителям от AMERITRON или Р-140. Кроме тюнеров фирма MFJ выпускает большое количество разнообразных аксессуаров которые будут описаны в следующих статьях. До встречи….

Антенные согласующие устройства. Тюнеры

АСУ. Антенные тюнеры. Схемы. Обзоры фирменных тюнеров

В радиолюбительской практике не так часто можно встретить антенны, в которых входное сопротивление является равным волновому сопротивлению фидера, а также выходному сопротивлению передатчика.

В преимущественном большинстве случаев обнаружить такое соответствие не удается, поэтому приходиться использовать специализированные антенные согласующие устройства. Антенна, фидер и выход передатчика (трансивера) входят в единую систему, в которой энергия передаётся без каких-либо потерь.

Нужен ли вам антенный тюнер?

От Алексея RN6LLV:

В данном видео я расскажу начинающим радиолюбителям об антенных тюнерах.

Для чего нужен антенный тюнер, как его грамотно использовать совместно с антенной, и какие типичные заблуждения о применении тюнера бытуют у радиолюбителей.

Речь идёт о готовом изделии - тюнере (произведённом фирмой), если есть желание построить собственный, сэкономить или поэкспериментировать - то можно видео пропустить и см. далее (ниже).

Совсем внизу - обзоры фирменных тюнеров.

Антенный тюнер, антенный тюнер купить, цифровой тюнер +с антенной, автоматический антенный тюнер, антенный тюнер mfj, кв антенные тюнера, антенный тюнер +своими руками, антенный тюнер кв диапазона, схема антенного тюнера, а нтенный тюнер LDG, ксв метр

Вседиапазонное согласующее устройство (с раздельными катушками)

Переменные конденсаторы и галетный переключатель от Р-104 (блок БСН).

При отсутствии указанных конденсаторов, можно применить 2-секционные, от вещательных радиоприемников, включив секции последовательно и изолировав корпус и ось конденсатора от шасси.

Также можно применить обычный галетный переключатель, заменив ось вращения на диэлектрическую (стеклотекстолит).

Данные контурных катушек тюнера и комплектующих:

L-1 2,5 витка, провод AgCu 2 мм, наружный диаметр катушки 18 мм.

L-2 4,5 витка, провод AgCu 2 мм, наружный диаметр катушки 18 мм.

L-3 3,5 витка, провод AgCu 2 мм, наружный диаметр катушки 18 мм.

L-4 4,5 витка, провод AgCu 2 мм, наружный диаметр катушки 18 мм.

L-5 3,5 витка, провод AgCu 2 мм, наружный диаметр катушки 18 мм.

L-6 4,5 витка, провод AgCu 2 мм, наружный диаметр катушки 18 мм.

L-7 5,5 витка, провод ПЭВ 2,2 мм, наружный диаметр катушки 30 мм.

L-8 8,5 витка, провод ПЭВ 2,2 мм, наружный диаметр катушки 30 мм.

L-9 14,5 витка, провод ПЭВ 2,2 мм, наружный диаметр катушки 30 мм.

L-10 14,5 витка, провод ПЭВ 2,2 мм, наружный диаметр катушки 30 мм.

Источник: http://ra1ohx.ru/publ/skhemy_radioljubitelju/soglasujushhie_ustrojstva_antennye_tjunery/vsediapazonnoe_su_s_razdelnymi_katushkami/19-1-0-652

Простое согласование антенны LW - "длинный провод"

Нужно было срочно запустить 80 и 40 м в чужом доме, выхода на крышу нет, да и времени на установку антенны нет.

Бросил с балкона третьего этажа на дерево полёвку чуть более 30 м. Взял кусок пластиковой трубы диаметром примерно 5 см, намотал порядка 80 витков провода диаметром 1 мм. Снизу сделал отводы через каждые 5 витков, а сверху через 10 витков. Собрал на балконе вот такое простейшее согласующее устройство.

На стенку повесил индикатор напряжённости поля. Включил диапазон 80 м в режиме QRP, сверху катушки подобрал отвод и конденсатором настроил свою "антенну " в резонанс по максиму показаний индикатора, потом внизу подобрал отвод по минимуму КВС.

Времени не было, а посему галетники не ставил. и по виткам "бегал " при помощи крокодильчиков. И вот на такой суррогат мне отвечала вся европейская часть России, особенно на 40 м. На мою полёвку даже никто не обратил внимания. Это конечно не настоящая антенна, но информация будет полезна.

RW4CJH info - qrz.ru

Согласующее устройство для антенн НЧ диапазонов

Радиолюбители, проживающие в многоэтажных домах, нередко применяют на НЧ диапазонах рамочные антенны.

Такие антенны не требуют высоких мачт (их можно натянуть между домами на сравнительно большой высоте), хорошего заземления, для их питания можно применить кабель, да и помехам они меньше подвержены.

На практике удобен вариант рамки в виде треугольника, так как для ее подвески требуется минимальное число точек крепления.

Как правило, большинство коротковолновиков стремятся использовать такие антенны в качестве много диапазонных, однако в этом случае крайне сложно обеспечить приемлемое согласование антенны с фидером на всех рабочих диапазонах.

В течение более чем 10 лет я использую антенну типа "Дельта" на всех диапазонах от 3.5 до 28 МГц. Ее особенности - это расположение в пространстве и использование согласующего устройства.

Две вершины антенны закреплены на уровне крыш пятиэтажных домов, третья (разомкнутая) - на балконе 3-го этажа, оба ее провода введены в квартиру и подключены к согласующему устройству, которое соединено с передатчиком кабелем произвольной длины.

При этом периметр рамки антенны около 84 метров.

Принципиальная схема согласующего устройства приведена на рисунке справа.

Согласующее устройство состоит из широкополосного симметрирующего трансформатора Т1 и П-контура, образованного катушкой L1 с отводами и подключаемыми к ней конденсаторами.

Один из вариантов выполнения трансформатора Т1 приведен на рис. слева.

Детали. Трансформатор Т1 намотан на ферритовом кольце диаметром не менее 30 мм с магнитной проницаемостью 50- 200 (некритично). Обмотка выполняется одновременно двумя проводами ПЭВ-2 диаметром 0,8 - 1,0 мм, число витков 15 - 20.

Катушка П-контура диметром 40...45 мм и длиной 70 мм выполнена из голого или эмалированного медного провода диаметром 2-2.5 мм. Число витков 13, отводы от 2; 2,5; 3; 6 витков, считая от левого по схеме вывода L1. Подстроенные конденсаторы типа КПК-1 собраны на шпильках в пакеты по 6 шт. и имеют емкость 8 - 30 пФ.

Настройка. Для настройки согласующего устройства необходимо в разрыв кабеля включить КСВ метр. На каждом диапазоне согласующее устройство настраивается по минимуму КСВ с помощью подстроенных конденсаторов и при необходимости подбором положения отвода.

Советую перед настройкой согласующего устройства отсоединить от него кабель и настроить выходной каскад передатчика, подключив к нему эквивалент нагрузки. После этого можно восстановить соединение кабеля с согласующим устройством и выполнить окончательную настройку антенны. Диапазон 80 метров целесообразно разбить на два поддиапазона (CW и SSB). При настройке легко добиться КСВ близкого к 1 на всех диапазонах.

Данную систему можно использовать также на WARC диапазонах (надо только подобрать отводы) и на 160 м, соответственно увеличив число витков катушки и периметр антенны.

Необходимо отметить, что все сказанное выше справедливо только при непосредственном подключении антенны к согласующему устройству. Конечно, данная конструкция не заменит "волновой канал" или "двойной квадрат" на 14 - 28 МГц, но она хорошо настраивается на всех диапазонах и снимает многие проблемы у тех, кто вынужден использовать одну многодиапазонную антенну.

Вместо переключаемых конденсаторов можно применить КПЕ, но тогда придется каждый раз настраивать антенну при переходе на другой диапазон. Но, если дома такой вариант неудобен, то в полевых или походных условиях он вполне оправдан. Уменьшенные варианты "дельты" для 7 и 14 МГц я неоднократно применял при работе в "поле". При этом две вершины крепились на деревьях, а питающая подключалась к согласующему устройству, лежащему непосредственно на земле.

В заключение могу сказать, что используя для работы в эфире только трансивер с выходной мощностью около 120 Вт без каких-либо усилителей мощности, с описанной антенной на диапазонах 3,5; 7 и 14 МГц никогда не испытывал затруднений, при этом работаю, как правило, на общий вызов.

С. Смирнов, (EW7SF)

Конструкция простого антенного тюнера

Конструкция антенного тюнера от RZ3GI

Предлагаю простой вариант антенного тюнера, собранного по Т-образной схеме.

Опробованы совместно с FT-897D и антенной IV на 80, 40 m.

Строится на всех КВ диапазонах.

Катушка L1 намотана на оправке 40 мм с шагом 2 мм и имеет 35 витков, провод диаметром 1,2 - 1,5 мм, отводы (считая от "земли") - 12, 15, 18, 21, 24, 27, 29, 31, 33, 35 витков.

Катушка L2 имеет 3 витка на оправке 25 мм, длина намотки 25 мм.

Конденсаторы С1, С2 с Сmax = 160 пф (от бывшей УКВ станции).

КСВ метр применяется встроенный (в FT - 897D)

Антенна Inverted Vee на 80 и 40 метров - строится на всех диапазонах.

Юрий Зиборов RZ3GI.

Фото тюнера:

«Z-match» антенный тюнер

Под названием «Z-match» известно превеликое множество конструкций и схем, я бы даже сказал больше конструкций чем схем.

Основа схемного решения от которого я отталкивался широко распространена в интернете и offline литературе, всё выглядит примерно так (см. справа):

И вот, рассматривая множество различных схем, фотографий и заметок размещенных в сети, родилась у меня идея собрать и для себя антенный тюнер.

Под рукой оказался мой аппаратный журнал (да, да, я приверженец старой школы - олдскул, как выражается молодёжь) и на его страничке родилась схема нового, для моей радиостанции прибора.

Пришлось изъять страничку из журнала «для приобщения к делу»:

Заметно, что имеют быть значительные отличия от первоисточника. Я не стал применять индуктивную связь с антенной с её симметричностью, для меня достаточно автотрансформаторной схемы т.к. питать антенны симметричной линией не планируется. Для удобства настройки и контроля за антенно-фидерными сооружениями я добавил в общую схему КСВ-метр и Ваттметр.

Покончив с расчетами элементов схемы можно приступить к макетированию:

Кроме корпуса приходится изготавливать и некоторые радиоэлементы, одной из немногих радиодеталей которую радиолюбитель может сделать сам это катушка индуктивности:

А вот, что получилось в результате, внутри и снаружи:

Еще не нанесены шкалы и обозначения, лицевая панель безлика и не информативна, но главное РАБОТАЕТ!! И это хорошо…

R3MAV. info - r3mav.ru

Согласующее устройство по аналогии Alinco EDX-1

Эта схема антенного согласующего устройства заимствована мной с фирменного Alinco EDX-1 HF ANTENNA TUNER, который работал с моим DX-70.

Детали:

С1 и С2 300 пф. Конденсаторы с воздушным диэлектриком. Шаг пластин 3 мм. Ротор 20 пластин. Статор 19. Но можно применить сдвоенные КПЕ с пластиковым диэлектриком от старых транзисторных приёмников или с воздушным диэлектриком 2х12-495 пф. (как на снимке)

Вы спросите: «А не прошьёт?». Дело в том, что коаксиальный кабель припаян непосредственно к статору, а это 50 Ом, и где должна проскочить искра при таком низком сопротивлении?

Достаточно от конденсатора протянуть "голым" проводом линию длиной 7-10 см, как он сгорит синим пламенем. Для снятия статики конденсаторы можно зашунтировать резистором 15 кОм 2 W. (цитата из "Усилители мощности конструкции UA3AIC").

L1 - 20 витков посеребренного провода Д=2.0 мм, бескаркасная Д=20 мм. Отводы, считая от верхнего по схеме конца:

L2 25 витков, ПЭЛ 1.0, намотана на двух, сложенных вместе ферритовых кольцах, размером Д наруж.=32 мм, Д вн.=20 мм.

Толщина одного кольца = 6 мм.

(Для 3.5 МГц).

L3 28 витков, а всё остальной как у L2 (Для 1.8 МГц).

Но, к сожалению, в то время я не смог найти подходящих колец и поступил так: Выточил из оргстекла кольца и на них намотал провода до заполнения. Соединил их последовательно – это получился эквивалент L2.

На оправке диаметром 18 мм (можно использовать пластиковую гильзу от охотничьего ружья 12 калибра) виток к витку намотал 36 витков – это получился аналог L3.

На снимке все видно. И КСВ-метр тоже. КСВ метр из описания Тарасова А. UT2FW «КВ-УКВ» № 5 за 2003 год.

Согласующее устройство для антенн дельта, квадрат, трапеция

Среди радиолюбителей большую популярность имеет петлевая антенна периметром 84 м. В основном его настраивают на 80М диапазон и с небольшим компромиссом его можно использовать на всех радиолюбительских диапазонах. Такой компромисс можно принять если работаем ламповым усилителем мощности, но если имеем более современный трансивер, там дело уже не пойдет. Нужен согласующее устройство, который устанавливает КСВ на каждом диапазоне, соответствующий нормальной работе трансивера. HA5AG рассказывал мне за простое согласующее устройство и прислал мне краткое его описание (смотри рисунок). Устройство разработано для петлевых антенн практически любой формы (дельта, квадрат, трапеция, и.т.д.)

Краткое описание:

У автора согласующее устройство было опробовано на антенне, форма которого почти квадрат, установленная на высоте 13 м в горизонтальном положении. Входное сопротивление этой QUAD антенны на 80 м –ом диапазоне 85 Ом, а на гармониках 150 – 180 Ом. Волновое сопротивление питающего кабеля 50 Ом. Задача стояла согласовать этот кабель с входным сопротивлением антенны 85 – 180 Ом. Для согласования был применен трансформатор Tr1 и катушка L1.

В диапазоне 80 м с помощью реле Р1 замыкаем накоротко катушку n3. В цепи кабеля остается включенным катушка n2, которая со своей индуктивностью ставит входное сопротивление антенны на 50 Ом. На остальных диапазонах Р1 отключен. В цепи кабеля включены катушки n2+n3 (6 витков) и антенна согласует 180 Ом на 50 Ом.

L1 – удлиняющая катушка. Он найдет свое применение на диапазоне 30 м. Дело в том, что третья гармоника 80 м –го диапазона не совпадает с разрешенным диапазоном частоты 30 м –го диапазона. (3 х 3600 Кгц = 10800 Кгц). Трансформатор T1 согласует антенну на 10500 Кгц, но это еще мало, нужно включить и катушку L1 и в таком включении антенна уже будет резонировать на частоте 10100 Кгц. Для этого с помощью К1 включаем реле Р2, который при этом открывает свои нормально замкнутые контакты. L1 еще может послужить и в диапазоне 80 м, когда желаем работать в телеграфном участке. На 80 м–ом диапазоне полоса резонанса антенны около 120 Кгц. Для сдвига частоты резонанса можно включить L1. Включенная катушка L1 заметно снижает КСВ и на 24 Мгц частоте, а также на 10 м диапазоне.

Согласующее устройство выполняет три функции:

1. Обеспечивает симметричное питание антенны, так как полотна антенны изолирована по ВЧ от «земли» через катушки трансформатора Tr1 и L1.

2. Согласует импеданс, описанным высшее способом.

3. С помощью катушек n2 и n3 трансформатора Tr1 ставит резонанс антенны в соответствующие, разрешенные полосы частоты по диапазонам. Об этом немного подробнее: Если антенна изначально настроена на частоту 3600 кгц (без включения согласующего устройства), то на 40 м диапазоне будет резонировать на 7200 Кгц, на 20 м на 14400 Кгц, а на 10 м уже на 28800 Кгц. Это значит – антенну нужно удлинять в каждом диапазоне, и при этом чем высшее частота диапазона тем больше требует удлинения. Вот, как раз такое совпадение используется для согласования антенны. Катушки трансформатора n2 и n3, T1 c определенной индуктивностью, тем больше удлиняет антенну, чем высшее частота диапазона. Таким способом на 40 м катушки удлиняют в очень маленькой степени, а на 10 м диапазоне уже в значительной степени. Правильно настроенную антенну согласующее устройство ставит в резонанс на каждом диапазоне в районе первой 100 Кгц частоты.

Положение выключателей К1 и К2 по диапазонам указаны в таблице (справа):

Если входное сопротивление антенны на 80 м диапазоне устанавливается не в пределах 80 – 90 Ом а в пределах 100 – 120 Ом, то количество витков катушку n2 трансформатора T1 нужно увеличить на 3, а если сопротивление еще больше так на 4. Параметры остальных катушек остаются без изменений.

Перевод: UT1DA источник - (http://ut1da.narod.ru) HA5AG

КСВ-метр с согласующим устройством

На рис. справа приведена принципиальная схема прибора, включающего в себя КСВ-метр, с помощью которого можно настроить Си-Би антенну, и согласующее устройство, позволяющее привести сопротивление настроенной антенны к Ra = 50 Ом.

Элементы КСВ-метра: Т1 - трансформатор антенного тока, намотанный на ферритовом кольце М50ВЧ2-24 12х5х4 мм. Его обмотка I - продетый в кольцо проводник с антенным током, обмотка II - 20 витков провода в пластиковой изоляции, ее наматывают равномерно по всему кольцу. Конденсаторы С1 и С2 - типа КПК-МН, SA1 - любой тумблер, РА1 - микроамперметр на 100 мкА, например, М4248.

Элементы согласующего устройства: катушка L1 - 12 витков ПЭВ-2 0,8, внутренний диаметр - 6, длина - 18 мм. Конденсатор С7 - типа КПК-МН, С8 -любой керамический или слюдяной, рабочее напряжение не менее 50 В (для передатчиков мощностью не более 10 вт). Переключатель SA2 - ПГ2-5-12П1НВ.

Для настройки КСВ-метра его выход отключают от согласующего контура (в т. А) и соединяют с 50-омным резистором (два параллельно включенных резистора МЛТ-2 100 Ом), а ко входу подключают Си-Би радиостанцию, работающую на передачу. В режиме измерения прямой волны - в указанном на рис. 12.39 положении SA1 - прибор должен показать 70...100 мкА. (Это для передатчика мощностью 4 Вт. Если он мощнее, то "100" на шкале РА1 выставляют иначе: подбором резистора, шунтирующего РА1 при закороченном резисторе R5.)

Переключив SA1 в другое положение (контроль отраженной волны), регулировкой С2 добиваются нулевых показаний РА1.

Затем вход и выход КСВ-метра меняют местами (КСВ-метр симметричен) и эту процедуру повторяют, устанавливая в "нулевое" положение С1.

На этом настройку КСВ-метра заканчивают, его выход подключают к седьмому витку катушки L1.

КСВ антенного тракта определяют по формуле: КСВ=(А1+А2)/(А1-А2), где А1 - показания РА1 в режиме измерения прямой волны, а А2 - обратной. Хотя вернее было бы говорить здесь не о КСВ, как таковом, а о величине и характере антенного импеданса, приведенного к антенному разъему станции, о его отличии от активного Ra = 50 Ом.

Антенный тракт будет настроен, если изменениями длины вибратора, противовесов, иногда - длины фидера, индуктивности удлиняющей катушки (если она есть) и др. будет получен минимально возможный КСВ.

Некоторая неточность настройки антенны может быть компенсирована расстройкой контура L1C7C8. Это можно сделать конденсатором С7 или изменением индуктивности контура - например, введением в L1 небольшого карбонильного сердечника.

Как показывает опыт настройки и согласования Си-Би антенн самых разных конфигураций и размеров (0,1...3L), под контролем и с помощью этого прибора нетрудно получить КСВ = 1... 1,2 в любом участке этого диапазона.

Радио, 1996, 11

Простой антенный тюнер

Для согласования трансивера с различными антеннами можно с успехом применить простейший ручной тюнер, схема которого показана на рисунке. Он перекрывает диапазон частот от 1,8 до 29 мГц.Кроме того, этот тюнер может работать как простейший коммутатор антенн, имеющий еще и эквивалент нагрузки. Мощность, подводимая к тюнеру, зависит от от зазора между пластинами применяемого конденсатора переменной емкости С1 – чем он больше, тем лучше. С зазором 1,5-2 мм тюнер выдерживал мощность до 200 Вт (может и больше – для дальнейших экспериментов мощности моего TRX не хватило). На входе тюнера для измерения КСВ можно включить один из КСВ-метров, хотя при совместной работе тюнера с импортными трансиверами это не обязательно - все они имеют встроенную функцию измерения КСВ (SVR). Два (или больше) ВЧ разъема типа PL259 позволяют подключить антенну, выбранную с помощью галетного переключателя S2 «Коммутатор антенн» для работы с трансивером. Этот же переключатель имеет положение «Эквивалент», при котором трансивер может быть подключен к эквиваленту нагрузки сопротивлением 50 Ом. С помощью релейной коммутации можно включить режим «Обход» и антенна или эквивалент (в зависимости от положения коммутатора антенн S2) будут напрямую подсоединены к трансиверу.

В качестве С1 и С2 применяются стандартные КПЕ-2 своздушным диэлектриком 2х495 пФ от промышленных бытовых приемников. Их секции продернуты через одну пластину. В С1 задействованы две секции, соединенные параллельно. Он установлен на пластине из оргстекла толщиной 5 мм. В С2 – задействована одна секция. S1 – галетный ВЧ переключатель на 6 положений (2Н6П галеты из керамики, их контакты соединены параллельно). S2 - такой же, но на три положения (2Н3П, или на большее число положений в зависимости от количества антенных разъемов). Катушка L2 - намотана голым медным проводом d=1мм (лучше посеребренный), всего 31 виток, намотка с небольшим шагом, внешний диаметр 18 мм, отводы от 9 + 9 + 9 + 4 витка. Катушка L1 -тоже, но 10 витков. Катушки установлены взаимно-перпендикулярно. L2 можно припаять выводами к контактам галетного переключателя, изогнув катушку полукольцом. Монтаж тюнера проводится короткими толстыми (d=1,5-2 мм) отрезками голого медного провода. Реле типа ТКЕ52ПД от радиостанции Р-130М. Естественно, оптимальным вариантом является применение более высокочастотных реле, например, типа РЭН33. Напряжение для питания реле получено от простейшего выпрямителя, собранного на трансформаторе ТВК-110Л2 и диодном мосту КЦ402 (КЦ405) или им подобным. Коммутация реле осуществляется тумблером S3 "Обход" типа МТ-1, установленном на лицевой панели тюнера. Лампа La (не обязательна) служит индикатором включения. Может оказаться, что на низкочастотных диапазонах не хватает емкости С2. Тогда параллельно С2 можно с помощью реле Р3 и тумблера S4 подключать или его вторую секцию или дополнительные конденсаторы (подобрать 50 – 120 пФ - на схеме показано пунктиром).

По рекомендации, оси КПЕ соединены с ручками управления через отрезки дюритового бензошланга, служащие изоляторами. Для их фиксации использованы водопроводные хомутики d=6 мм. Тюнер был изготовлен в корпусе от набора «Электроника-Контур-80». Несколько бОльшие размеры корпуса, чем у тюнера, описанного в , оставляют достаточный простор для доработок и модификаций данной схемы. Например, ФНЧ на входе, согласующий симметрирующий трансформатор 1:4 на выходе, вмонтированный КСВ-метр и другие. Для эффективной работы тюнера не следует забывать о хорошем его заземлении.

Простой тюнер для настройки симметричной линии

На рисунке приведена схема простого тюнера для согласования симметричной линии. В качестве индикатора настройки используется светодиод.

Тюнеры MFJ – согласуем от гвоздя…

Антенный тюнер: типы и варианты включения

Автоматические тюнеры

Ручной антенный тюнер малой\средней мощности MFJ – 934

Это тюнер совмещает в одном корпусе собственно тюнер и устройство «искусственная земля»

Ручной антенный тюнер малой\средней мощности MFJ – 941

Ручной тюнер малой\средней мощности MFJ – 945

Внутреннее содержание этого тюнера очень просто и не нуждается в комментариях.

Ручной антенный тюнер большой мощности MFJ – 962

Ручной антенный тюнер средней мощности с нагрузкой MFJ – 969

Ручной антенный тюнер большой мощности с нагрузкой MFJ – 989D

Ручной антенный тюнер очень большой мощности MFJ – 9982D

РУЧНЫЕ ТЮНЕРЫ ПОД МАРКОЙ AMERITRON.

Ручной антенный тюнер очень большой мощности AMERITRON ATR – 20X

Ручные тюнеры УКВ и ДЦВ диапазона

АВТОМАТИЧЕСКИЕ ТЮНЕРЫ ПОД МАРКОЙ MFJ

Автоматические тюнеры фирмы MFJ представлены следующими моделями:

Автоматический тюнера малой\средней мощности MFJ – 925

Самая маленькая, простая и дешевая модель автоматического тюнера MFJ – 925

Краткие технические характеристики антенного тюнера MFJ-925:

20000 ячеек памяти разбитых в 8 банках
1 антенный порт SO-239
Потребляемый ток 750мА
Питание 12-15 Вольт
Масса 1 кг

Автоматический тюнера малой\средней мощности MFJ – 929

Более продвинутая, и одна из самых популярных моделей недорогого автоматического тюнера MFJ – 929.

Краткие технические характеристики антенного тюнера MFJ-929:

Диапазон настраиваемых импедансов: от 6 до 1600 Ом
Минимальная настраиваемая мощность: 2 Ватта
Максимальная пропускаемая мощность: 200 Ватт
Диапазон рабочих частот: 1-30 МГц
Максимальное время настройки: 15 секунд
20000 ячеек памяти
Режим обход
Потребляемый ток 900мА
Питание 12-15 Вольт
Масса 1,2 кг

Автоматический тюнера малой\средней мощности MFJ – 993

Не менее популярная и ещё более продвинутая модель автоматического тюнера MFJ – 993

Краткие технические характеристики антенного тюнера MFJ-993:

Диапазон настраиваемых импедансов: от 6 до 3200 Ом
Минимальная настраиваемая мощность: 2 Ватта
Максимальная пропускаемая мощность: 300 Ватт
Диапазон рабочих частот: 1-30 МГц
Максимальное время настройки: 15 секунд
20000 ячеек памяти
2 несимметричных антенных порта SO-239
Порт для подключения симметричной длинной линии питания антенн
Режим обход
Потребляемый ток 1000мА
Питание 12-15 Вольт
Масса 1,7 кг

Автоматический тюнер средней мощности MFJ – 994B

Краткие технические характеристики антенного тюнера MFJ-994B:

Диапазон настраиваемых импедансов: от 12 до 800 Ом
Минимальная настраиваемая мощность: 2 Ватта
Максимальная пропускаемая мощность: 600 Ватт (PEP); 500 (CW)
Диапазон рабочих частот: 1-30 МГц
Максимальное время настройки: 15 секунд
10000 ячеек памяти
1 несимметричный антенный порт SO-239
Порт для подключения антенны типа «длинный луч»
Режим обход
Возможность удалённого управления
Потребляемый ток 750мА
Питание 12-15 Вольт
Масса 1,7 кг

Автоматический тюнер средней=большой мощности MFJ – 998

Краткие технические характеристики антенного тюнера MFJ-998:

Диапазон настраиваемых импедансов: от 12 до 1600 Ом
Минимальная настраиваемая мощность: 5 Ватта
Максимальная пропускаемая мощность: 1500 Ватт
Диапазон рабочих частот: 1-30 МГц
Максимальное время настройки: 20 секунд
20000 ячеек памяти
2 несимметричных антенных порта SO-239
1 порт для подключения антенны типа «длинный луч»
Режим обход
Управление усилителем от тюнера
Обновляемая прошивки микропроцессора
Потребляемый ток 1400мА
Питание 12-15 Вольт
Масса 3,5 кг

ВЫВОД

Современная приемо-передающая транзисторная техника, как правило, имеет широкополосные тракты, входные и выходные сопротивления которых составляют 50 или 75 Ом. Поэтому для реализации заявленных параметров такой аппаратуры требуется обеспечить активную нагрузку сопротивлением 50 или 75 Ом как для приемной, так и для передающей частей. Акцентирую внимание на том, что для приемного тракта также требуется согласованная нагрузка!

Конечно, в приемнике это никак ни на ощупь, ни на цвет или вкус без приборов не заметить. По-видимому, из-за этого некоторые коротковолновики "с пеной у рта" отстаивают преимущества старых РПУ типа Р-250, "Крот" и им подобных перед современной техникой. Старая техника чаще всего комплектуется подстраиваемой (или перестраиваемой) входной цепью, с помощью которой можно согласовать РПУ с проволокой-антенной с "КСВ=1 почти на всех диапазонах".

Если радиолюбитель действительно хочет проверить качество согласования цепи "вход трансивера - антенна", ему достаточно собрать примитивнейшее согласующее устройство (СУ), например, П-контур, состоящий из двух КПЕ с максимальной емкостью не менее 1000 пФ (если предполагается проверка и на НЧ-диапазонах) и катушки с изменяемой индуктивностью. Включив это СУ между трансивером и антенной, изменением емкости КПЕ и индуктивности катушки добиваются наилучшего приема. Если при этом номиналы всех элементов СУ будут стремиться к нулю (к минимальным значениям) - можете смело выбросить СУ и со спокойной совестью работать в эфире и дальше, по крайней мере, слушать диапазоны.

Для тракта передатчика отсутствие оптимальной нагрузки может окончиться более печально. Рано или поздно ВЧ-мощность, отраженная от рассогласованной нагрузки, находит слабое место в тракте трансивера и "выжигает" его, точнее, такой перегрузки не выдерживает какой-нибудь из элементов. Конечно, можно и ШПУ изготовить абсолютно надежным (например, с транзисторов снимать не более 20% мощности), но тогда по стоимости он будет, сопоставим с узлами дорогой импортной техники.

Например, 100-ваттный ШПУ, производимый в США в виде набора для трансивера К2, стоит 359 USD, а тюнер для него - 239 USD. И зарубежные радиолюбители идут на такие затраты, дабы получить "всего-то какое-то согласование", о котором, как показывает опыт автора этой статьи, не задумываются многие наши пользователи транзисторной техники... Мысли о согласовании трансивера с нагрузкой в головах таких горе радиолюбителей начинают возникать только после случившейся аварии в аппаратуре.

Ничего не поделаешь - таковы сегодняшние реалии. Экзамены при получении лицензий и повышении категории любительской радиостанции зачастую проводятся формально. В лучшем случае у претендента на лицензию проверяется знание телеграфной азбуки. Хотя в современных условиях, на мой взгляд, целесообразно больший акцент делать на проверку технической грамотности - поменьше было бы "групповух для работы на даль" и "рассусоливаний" по поводу преимуществ UW3DI перед "всякими Айкомами и Кенвудами".

Автора статьи радует тот факт, что все реже и реже на диапазонах слышны разговоры о проблемах при работе в эфире с транзисторными усилителями мощности (например, появления TVI или низкой надежности выходных транзисторов). Компетентно заявляю, что если транзисторный усилитель правильно спроектирован и грамотно изготовлен, а при эксплуатации постоянно не превышаются максимальные режимы работы радиоэлементов, то он практически "вечен", теоретически, в нем ничего сломаться не может.

Обращаю внимание на то, что если постоянно не превышаются максимально допустимые параметры транзисторов, они никогда не выходят из строя. Кратковременную перегрузку, особенно транзисторы, предназначенные для линейного усиления в КВ-диапазоне, выдерживают достаточно легко. Изготовители мощных ВЧ-транзисторов проверяют надежность произведенного продукта таким способом - берется резонансный ВЧ-усилитель, и после того как на выходе устанавливаются оптимальный режим и номинальная мощность, вместо нагрузки подключают испытательное устройство. Элементы настройки позволяют менять активную и реактивную составляющие нагрузки.

Если в оптимальном режиме нагрузка связана с испытуемым транзистором через линию с волновым сопротивлением 75 Ом, то обычно в рассматриваемом устройстве отрезок линии замыкается резистором сопротивлением 2,5 или 2250 Ом. При этом КСВ будет равен 30:1. Такое значение КСВ не позволяет получить условия от полного обрыва до полного короткого замыкания нагрузки, но реально обеспечиваемый диапазон изменений достаточно близок к этим условиям.

Завод-изготовитель гарантирует исправность транзисторов, предназначенных для линейного усиления КВ-сигнала, при рассогласовании нагрузки 30:1 в течение не менее 1 с при номинальной мощности. Этого времени вполне достаточно для срабатывания защит от перегрузки. Работа усилителя мощности при таких значениях КСВ не имеет смысла, т.к. эффективность практически "нулевая", т.е. речь, конечно, идет об аварийных ситуациях.

Для решения проблемы согласования приемо-передающей аппаратуры с антенно-фидерными устройствами существует довольно дешевый и простой способ - применение дополнительного внешнего согласующего устройства. Хотелось бы акцентировать внимание счастливых пользователей "буржуинской" техники, не имеющей антенных тюнеров (да и самодеятельных конструкторов тоже), на этом очень важном вопросе.

Вся промышленная приемо-передающая аппаратура (и ламповая в том числе) комплектуется не только фильтрующими, но и, дополнительно, согласующими блоками. Возьмите, к примеру, ламповые радиостанции Р-140, Р-118, Р-130 - у них согласующие устройства занимают не менее четверти объема станции. А транзисторная широкополосная передающая техника вся, без исключения, комплектуется такими согласователями.

Изготовители идут даже на увеличение себестоимости этой техники - комплектуют автоматическими СУ (тюнерами ). Но эта автоматика предназначена для того, чтобы обезопасить радиоаппаратуру от бестолкового пользователя, который смутно себе представляет, что и зачем он должен крутить в СУ. Предполагается, что радиолюбитель с позывным обязан иметь минимальное представление о процессах, происходящих в антенно-фидерном устройстве его радиостанции.

В зависимости от того, какие антенны применяются на любительской радиостанции, можно использовать то или иное согласующее устройство. Заявление некоторых коротковолновиков о том, что они применяют антенну, КСВ которой почти единица на всех диапазонах, поэтому СУ не требуется, показывает отсутствие минимальных знаний по этой теме. "Физику" здесь еще никому не удалось обмануть - никакая качественная резонансная антенна не будет иметь одинаковое сопротивление ни внутри всего диапазона, ни тем более на разных диапазонах.

Что и происходит чаще всего - устанавливается или "инвертед-V" на 80 и 40 м, или рамка с периметром 80 м, а в худшем случае бельевая веревка используется в качестве "антенны". Особенно "талантливые" изобретают универсальные штыри и "морковки", которые, по безапелляционным заверениям авторов, "работают на всех диапазонах практически без настройки!"

Настраивается такое сооружение в лучшем случае на одном-двух диапазонах, и все - вперед, "зовем - отвечают, что еще больше нужно?" Печально, что для увеличения "эффективности работы" таких антенн все поиски приводят к "радиоудлинителям" типа выходного блока от Р-140 или Р-118. Достаточно послушать любителей "работать в группе на даль" ночью на 160 и 80-метровых диапазонах, а в последнее время такое можно уже встретить на 40 и 20 м.

Если антенна имеет КСВ = 1 на всех диапазонах (или хотя бы на нескольких) - это не антенна, а активное сопротивление, или тот прибор, которым измеряется КСВ, "показывает" окружающую температуру (которая в комнате обычно постоянна).

Не знаю - удалось или нет мне убедить читателя в том, что применять СУ требуется обязательно, но, тем не менее, перейду к описанию конкретных схем таких устройств. Их выбор зависит от применяемых на радиостанции антенн. Если входные сопротивления излучающих систем не опускаются ниже 50 Ом, можно обойтись примитивным согласующим устройством Г-образного типа - рис.1, т.к. оно работает только в сторону повышения сопротивления. Для того чтобы это же устройство "понижало" сопротивление, его необходимо включить наоборот, т.е. поменять местами вход и выход.

Автоматические антенные тюнеры почти всех импортных трансиверов выполнены по схеме, показанной на рис.2. Антенные тюнеры в виде отдельных устройств фирмы изготавливают чаще по другой схеме (рис.3). Описание этой схемы можно найти, например, в . Во всех фирменных СУ, изготовленных по этой схеме, имеется дополнительная бескаркасная катушка L2, намотанная проводом диаметром 1,2...1,5 мм на оправке диаметром 25 мм. Число витков - 3, длина намотки - 38 мм.

С помощью двух последних схем можно обеспечить КСВ = 1 практически на любой кусок провода. Однако не забывайте - КСВ = 1 говорит о том, что передатчик имеет оптимальную нагрузку, но это ни в коей мере не означает высокую эффективность работы антенны. С помощью СУ, схема которого приведена на рис.2, можно согласовать щуп от тестера в качестве антенны с КСВ = 1, но, кроме ближайших соседей, эффективность работы такой "антенны" никто не оценит. В качестве СУ можно использовать и обычный П-контур - рис.4. Достоинство такого решения - не требуется изолировать КПЕ от общего провода, недостаток - при большой выходной мощности трудно найти переменные конденсаторы с требуемым зазором.

При применении на станции более или менее настроенных антенн и в том случае, когда не предполагается работа на 160 м индуктивность катушки СУ может не превышать 10...20 мкГн. Очень важно, чтобы имелась возможность получения малых индуктивностей до 1 ...3 мкГн.

Шаровые вариометры для этих целей обычно не подходят, т.к. индуктивность перестраивается в меньших пределах, чем у катушек с "бегунком". В фирменных антенных тюнерах применяются катушки с "бегунком", у которых первые витки намотаны с увеличенным шагом - это сделано для получения малых индуктивностей с максимальной добротностью и минимальной межвитковой связью.

Достаточно качественное согласование можно получить, применяя в СУ "вариометр бедного радиолюбителя". Это две последовательно включенные катушки с переключением отводов (рис.5). Катушки - бескаркасные, и содержат по 35 витков провода диаметром 0,9...1,2 мм (в зависимости от предполагаемой мощности), намотанного на оправке 020 мм.

После намотки катушки сворачивают в кольцо и отводами припаивают на выводы обычных керамических переключателей на 11 положений. Отводы у одной катушки следует сделать от четных витков, у другой - от нечетных, например - от 1,3,5,7,9,11, 15,19, 23, 27-го витков и от 2,4, 6, 8,10, 14,18,22,28,30-го витков. Включив две такие катушки последовательно, можно переключателями подобрать требуемое количество витков тем более, что для СУ не особенно важна точность подбора индуктивности. С главной задачей - получением малых индуктивностей - "вариометр бедного радиолюбителя" справляется успешно.

Чтобы этот самодельный тюнер по своим возможностям квазиплавной настройки приближался к "буржуинским" антенным тюнерам, например, АТ-130 от ICOM или АТ-50 от Kenwood, придется вместо одного галетного переключателя ввести закорачивание отводов катушки "релюшками", каждая из которых будет включаться отдельным тумблером. Семи "релюшек", коммутирующих семь отводов, будет достаточно, чтобы смоделировать "ручной АТ-50".

Пример релейной коммутации катушек приведен в . Зазоры между пластинами в КПЕ должны выдерживать предполагаемое напряжение. Если применяются низкоомные нагрузки, при выходной мощности до 200...300 Вт можно обойтись КПЕ от старых типов РПУ. Если высокоомные - придется подобрать КПЕ с требуемыми зазорами (от промышленных радиостанций).

Подход при выборе КПЕ очень прост - 1 мм зазора между пластинами выдерживает напряжение 1000 В. Предполагаемое напряжение можно найти по формуле U = Ц P/R , где:

Р - мощность,
R - сопротивление нагрузки.

На радиостанции обязательно должен быть установлен переключатель, при помощи которого трансивер отключается от антенны в случае грозы (или в выключенном состоянии), т.к. более 50% случаев выхода из строя транзисторов связаны с наводкой статического электричества. Переключатель можно смонтировать или в антенном коммутаторе, или в СУ.

П-образное согласующее устройство

Итогом различных опытов и экспериментов по рассмотренной выше теме стала реализация П-образного "согласователя" - рис.6. Конечно, трудно избавиться от "комплекса схемы буржуинских тюнеров" рис.2 - эта схема имеет важное преимущество, заключающееся в том, что 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 нее. Кстати, схему П-контура используют и некоторые фирмы, выпускающие автоматические тюнеры, например, американская КАТ1 Elekraft или голландская Z-11 Zelfboum.

Помимо согласования, П-контур выполняет еще и роль фильтра низких частот, что очень полезно при работе на перегруженных радиолюбительских диапазонах - вряд ли кто-то откажется от дополнительной фильтрации гармоник. Главный недостаток схемы П-образного согласующего устройства - необходимость применения КПЕ с достаточно большой максимальной емкостью, что наводит на мысль о причине, по которой такая схема не применяется в автоматических тюнерах импортных трансиверов. В Т-образных схемах чаще всего используются два КПЕ, перестраиваемые моторчиками. Понятно, что КПЕ на 300 пФ будет намного меньше размером, дешевле и проще, нежели КПЕ на 1000 пФ.

В схеме СУ, показанной на рис.6, применены КПЕ с воздушным зазором 0,3 мм от ламповых приемников. Обе секции конденсатора включены параллельно. В качестве индуктивности применена катушка с отводами, переключаемыми керамическим галетным переключателем.

Катушка - бескаркасная, и содержит 35 витков провода 00,9... 1,1 мм, намотанных на оправке 021...22 мм. После намотки катушка свернута в кольцо и своими короткими отводами припаяна к выводам галетного переключателя. Отводы сделаны от 2, 4, 7, 10, 14, 18, 22, 26 и 31-го витков.

КСВ-метр изготовлен на ферритовом кольце. Проницаемость кольца при работе на KB решающего значения, в общем-то, не имеет, в авторском варианте применено кольцо 1000НН с внешним диаметром 10 мм.

Кольцо обмотано тонкой лакотканью, а затем на него намотаны 14 витков провода ПЭЛ 0,3 (без скрутки, в два провода). Начало одной обмотки, соединенное с концом второй, образует средний вывод.

В зависимости от требуемой задачи (точнее, от того, какую мощность предполагается пропускать через СУ, и от качества светодиодов VD4 и VD5), можно использовать кремниевые или германиевые детектирующие диоды VD2 и VD3. При использовании германиевых диодов можно получить более высокую чувствительность. Наилучшие из них - ГД507. Однако автор применяет трансивер с выходной мощностью не менее 50 Вт, поэтому в КСВ-метре отлично работают обычные кремниевые диоды КД522.

Как "ноу-хау", помимо обычной, на стрелочном приборе, применена светодиодная индикация настройки. Для индикации "прямой волны" используется светодиод VD4 зеленого цвета, а для визуального контроля за "обратной волной" - красного цвета (VD5). Как показала практика, это очень удачное решение - всегда можно оперативно отреагировать на аварийную ситуацию. Если во время работы в эфире что-то случается с нагрузкой, красный светодиод начинает ярко вспыхивать в такт с излучаемым сигналом.

Ориентироваться по стрелке КСВ-метра менее удобно - не будешь же постоянно пялиться на нее во время передачи! А вот яркое свечение красного света хорошо заметно даже боковым зрением. Это положительно оценил Юрий, 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 "согласователя" сводится к тому, чтобы погас красный светодиод и ярко "полыхал" зеленый. Если уж и захочется более точной настройки, ее можно "выловить" по стрелке микроамперметра. В качестве микроамперметра применен прибор М68501 с током полного отклонения 200 мкА. Можно применить и М4762 - они устанавливались в магнитофонах "Нота", "Юпитер". Понятно, что С1 должен выдерживать напряжение, выдаваемое трансивером в нагрузку.

Настройка изготовленного устройства выполняется с использованием эквивалента нагрузки, который рассчитан на рассеивание выходной мощности каскада. Присоединяем СУ к трансиверу "коаксиалом" минимальной длины (насколько это возможно, т.к. этот отрезок кабеля будет использоваться в дальнейшей работе СУ и транисивера) с требуемым волновым сопротивлением, на выход СУ без всяких "длинных шнурков" и коаксиальных кабелей подключаем эквивалент нагрузки, выкручиваем все ручки СУ на минимум и выставляем при помощи С1 минимальные показания КСВ-метра при "отраженке". Следует заметить, что выходной сигнал передатчика не должен содержать гармоник (т.е. должен быть фильтрованный), в противном случае минимум можно и не отыскать. Если конструкция изготовлена правильно, минимум получается при емкости С1, близкой к минимальной.

Затем меняем местами вход и выход прибора и снова проверяем "баланс". Проверку осуществляем на нескольких диапазонах. Сразу предупреждаю, автор не в состоянии помочь каждому радиолюбителю, который не справился с настройкой описанного СУ. Если у кого-то не получается изготовить СУ самостоятельно, у автора данной статьи можно заказать готовое изделие. Всю информацию можно получить здесь .

Светодиоды VD4 и VD5 необходимо выбирать современные, с максимальной яркостью свечения. Желательно, чтобы светодиоды имели максимальное сопротивление при протекании номинального тока. Автору удалось приобрести красные светодиоды сопротивлением 1,2 кОм и зеленые - 2 кОм. Обычно зеленые светодиоды светятся слабо, но это и неплохо - ведь изготавливается не елочная гирлянда. Главное требование к зеленому светодиоду - его свечение должно быть достаточно отчетливо заметно в штатном режиме передачи. А вот цвет свечения красного светодиода, в зависимости от предпочтений пользователя, можно выбрать от ядовито-малинового до алого.

Как правило, такие светодиоды имеют диаметр З...3,5 мм. Для более яркого свечения красного светодиода применено удвоение напряжения - в схему введен диод VD1. По этой причине точным измерительным прибором наш КСВ-метр уже не назовешь - он завышает "отраженку". Если требуется измерять точные значения КСВ, необходимо применить светодиоды с одинаковым сопротивлением и сделать два плеча КСВ-метра абсолютно одинаковыми - или оба с удвоением напряжения, или без удвоения. Однако оператора скорее волнует качество согласования цепи "трансивер - антенна", а не точное значение КСВ. Для этого вполне достаточно светодиодов.

Предложенное СУ эффективно при работе с антеннами, запитанными через коаксиальный кабель. Автор испытывал СУ на "стандартные", распространенные антенны "ленивых" радиолюбителей - "рамку" периметром 80 м, "инвертед-V" - совмещенные 80 и 40 м, "треугольник" периметром 40 м, "пирамиду" на 80 м.

Константин, RN3ZF, (у него FT-840) применяет такое СУ со "штырем" и "инвертед-V" в том числе, и на WARC-диапазонах, UR4GG - с "треугольником" на 80 м и трансиверами "Волна" и "Дунай", a UY5ID с помощью описанного СУ согласовывает ШПУ на КТ956 с многосторонней рамкой периметром 80 м с симметричным питанием (используется дополнительный переход на симметричную нагрузку).

Если при настройке СУ не удается погасить красный светодиод (достичь минимальных показаний прибора), это может означать, что, помимо основного сигнала, в излучаемом спектре содержатся гармоники (СУ не в состоянии обеспечить согласование одновременно на нескольких частотах). Гармоники, которые по частоте располагаются выше основного сигнала, 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 только лишь тот факт, что согласование происходит при крайних значениях (не минимальных) параметров КПЕ и катушки, т.е. когда не хватает емкости или индуктивности. Ни у кого из указанных пользователей при работе СУ с перечисленными антеннами ни на одном из диапазонов таких случаев не отмечено.

СУ было испытано с "веревкой", т.е. с проволочной антенной длиной 41 м. 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 "веревку" светятся оба светодиода, поэтому за критерий настройки можно принять максимально яркое свечение зеленого светодиода при минимально возможной яркости красного. По-видимому, это будет наиболее верная настройка - по максимуму отдачи мощности в нагрузку.

Хотелось бы обратить внимание потенциальных пользователей данного СУ на то, что ни в коем случае нельзя переключать отводы катушки при излучении максимальной мощности. В момент переключения происходит разрыв цепи катушки (хотя и на доли секунды), и резко меняется ее индуктивность. Соответственно, подгорают контакты галетного переключателя и резко меняется сопротивление нагрузки выходного каскада. Переключать галетный переключатель необходимо только в режиме приема.

Информация для дотошных и "требовательных" читателей - автор статьи сознает, что КСВ-метр, установленный в СУ, не является прецизионным высокоточным измерительным прибором. Да такой цели при его изготовлении и не ставилось! Основная задача была - обеспечить трансиверу с широкополосными транзисторными каскадами оптимальную согласованную нагрузку, еще раз повторю - как передатчику, так и приемнику. Приемник, как и мощный ШПУ, в полной мере нуждается в качественном согласовании с антенной!

Кстати, если в вашем "радио" оптимальные настройки для приемника и передатчика не совпадают, это говорит о том, что настройка аппарата или вообще толком не производилась, а если и производилась, то, скорее всего, только передатчика, а полосовые фильтры приемника имеют оптимальные параметры при других значениях нагрузки.

КСВ-метр, установленный в СУ, покажет, что регулировкой элементов СУ мы добились параметров той нагрузки, которую присоединяли к выходу ANTENNA трансивера во время его настройки. Применяя СУ, можно спокойно работать в эфире, зная, что трансивер не "пыжится и молит о пощаде", а имеет почти ту же нагрузку, на которую его и настраивали. Разумеется, это не говорит о том, что антенна, подключенная к СУ, стала работать лучше. Не забывайте об этом!

Радиолюбителям, мечтающим о прецизионном КСВ-метре, могу рекомендовать изготовить его по схемам, приведенным во многих зарубежных серьезных изданиях, или купить готовый прибор. Но придется раскошелиться - действительно, приборы, выпускаемые известными фирмами, стоят от 50 USD и выше СВ - ишные польско-турецко-итальянские во внимание не беру. Удачная, хорошо описанная конструкция КСВ-метра приведена в .

А. Тарасов, (UT2FW) [email protected]

Литература:

Бунин С.Г., Яйленко Л.П. Справочник радиолюбителя-коротковолновика. - К.: Техника, 1984.
М. Левит. Прибор для определения КСВ. - Радио, 1978, N6.
http://www.cqham.ru/ut2fw/

Повсеместное использование транзисторных широкополосных выходных каскадов, предназначенных для работы на 50-омную нагрузку, внесло некоторое разнообразие в эксплуатацию домашнего оборудования. С одной стороны боязнь по неосторожности повредить своего дорогого «любимца» несовершенством собственной же антенны, с другой - поиск и приобретение недешевых антенных изысков. Как же использовать антенный тюнер и добиться максимальной мощности в антенне или обман за свой счет! Что нужно знать, чтобы правильно подключить «antenna tuner» и использовать его должным образом.

Что нужно знать, чтобы правильно соединять трансивер с 50-омным выходом с антенной? Оказывается обмануть трансивер несложно, достаточно лишь соблюсти определенные правила и симметрировать необходимую нагрузку, а антенну вообще оставить в покое. Для этого и придумали промежуточное звено — устройство, получившее в дальнейшем название «антенный тюнер» от «antenna tuner», «tuner» (англ.) по-русски — настройщик.

Таким образом, между трансивером и антенной появился (в прямом смысле) некий «черный ящик». Прямо как у иллюзиониста, причем с тем же назначением — для обмана. Только в данном случае он обманывает не нас с вами, а нашего любимца, и делает вид, что к его выходу подключена 50-омная нагрузка вне зависимости от имеющейся антенной системы.

Пара частых заблуждений:
1. Якобы антенный тююнер настраивает антенну. В действительности антенный тюнер НЕ НАСТРАИВАЕТ не только антенну, но и любую ее часть!
2. Якобы антенный тьюнер улучшает значение КСВ. На самом деле антенный тюнер вообще никак не влияет на КСВ в фидере. Величина КСВ в конкретной линии передачи зависит только от самой линии передачи и подключенной к ней нагрузке.

Говоря техническим языком, антенный тюнер преобразует полное сопротивление антенно-фидерного устройства и приводит его к типовому значению, присущему Вашему приемо-передатчику — 50 Ом или 75 Ом. Или к коаксиальному кабелю, используемому в качестве антенного фидера. Более продвинутые модели антенных тюнеров обеспечивают работу как с несимметричными (коаксиальными), так и с симметричными проводными линиями передачи, или одиночными проводными антеннами.

Антенный тюнер оказывает влияние на величину КСВ исключительно между передатчиком и самим тюнером. В этом-то и состоит эффект иллюзии. Настройкой антенного тюнера (элементы настройки - катушка индуктивности, оснащенная замедляющим верньером или многопозиционным переключателем и один, чаще два переменных конденсатора) КСВ между приемо-передатчиком и тюнером может быть сведен к минимуму.
Сам же тюнер по своим техническим параметрам способен трансформировать выходное сопротивление передатчика в строго определенный интервал сопротивлений. Этот интервал указывается в технических характеристиках для конкретно взятой модели антенного тюнера.

Например, некоторые модели автоматических тюнеров фирмы MFJ способны привести (согласовать) выходное сопротивление передатчика 50 0м к сопротивлению нагрузки в интервале от 6 до 1600 Ом в диапазоне частот 1,8-30 МГц.

Если технические условия по рабочим мощностям передатчика и тюнера не соблюсти, то во-первых, мощностью больше указанной в техническом паспорте, можно вывести из строя достаточно дорогую вещь или, выйдя из интервала сопротивлений нагрузок, получить большие погрешности при согласовании.

При размышлении относительно антенных тюнеров и КСВ важно помнить, что антенный тюнер вообще не оказывает никакого влияния на КСВ между собой и антенной, а только на КСВ между собой и приемо-передатчиком (трансивером). Тюнер — это своего рода корректируемый трансформатор полных сопротивлений между Вашим радио и антенной.

Вся хитрость в том, что когда передатчик «видит» полное сопротивление 50 Ом, то он «думает», что к нему подключена 50-омная антенна. Только тогда он отдаст полную мощность.
Но куда отдаст, в антенну? - Нет, в тюнер. А в нагрузку? - Несколько меньше или значительно меньше. Это зависит от разницы в сопротивлении нагрузок. А куда же девается разница? - А она остается в тюнере, точнее преобразуется в тепло на элементах тюнера. Потеря мощности и есть плата за согласование и, чем оно хуже, тем больше потери.

С одной стороны «обман» облегчает жизнь и защищает передатчик от разброса нагрузок при смене антенн, что само по себе уже немало, с другой стороны — необходимо понимать, что неэффективность линии передачи приводит к значительному снижению выходной мощности.

Выход из ситуации: в каждом конкретном случае нужно прикладывать максимум усилий для согласования своих антенн — только в этом случае можно снизить потери мощности. Конечно, если подводить киловатты, то потеря одной, другой сотни ватт практически не скажется на работе в целом. Но, когда речь идет о небольших подводимых мощностях, тогда даже небольшие потери станут влиять на качество (не путать с качеством излучаемого сигнала) проводимых радиосвязей.

Как подключать и использовать антенный тюнер

Когда уже имеется лучшее понимание, что собой представляет антенный тюнер, попробуем подключить его к радиостанции. Блок-схема, приведенная ниже, иллюстрирует типичный вариант подключения.
Наша цель заставить думать наш приемо-передатчик что он «видит» нужные ему 50 Ом. Полная система состоит из: приемо-передатчика (трансивера); Полосового НЧ фильтра; линейного усилителя мощности; КСВ/Ватт-метра; антенного тюнера; эквивалента нагрузки или самой антенны.

Простая блок-схема подключения:

Слева направо: 1. приемо-передатчик (трансивер), 2. КСВ /Ватт-метр, 3. антенный тюнер и на его выходе приемо-передающая антенна. Проигнорируем линейный усилитель мощности, НЧ-фильтр и эквивалент антенны, т.к. эти узлы могут и не входить в конфигурацию нашей системы.

Собственно говоря, это и все. Высокочастотный сигнал от приемопередатчика последовательно проходит через КСВ /Ватт-метр, показания которого (КСВ близкий к значению 1) будут свидетельствовать о том, что все хорошо и, следующий за ним тьюнер, все-таки «обманул» приемо-передатчик и создал на его выходе нужную нагрузку 50 0м. А мощность, отдаваемая в эту нагрузку максимальна. И далее (после тюнера) сигнал поступает в антенну.

А поскольку к выходу тюнера подключена настоящая антенна, то наша дальнейшая цель научиться настраивать непосредственно антенный тьюнер на конкретную антенну.

Как настроить тюнер

В большинстве промышленных и самодельных моделей антенных тюнеров содержится многопозиционный переключатель индуктивностии и два (чаще всего, реже один) переменных конденсатора. Переключатель индуктивностии маркируется как INDUCTOR. Конденсаторы маркируются как ANTENNA и TRANSMITTER (АНТЕННА и ПЕРЕДАТЧИК). В некоторых тюнерах многопозиционный переключатель индуктивности может быть заменен индуктивностью с плавной регулировкой, известной как катушка индуктивности с роликом (название при этом сохраняется).

Предположим, что мы используем тюнер с переключателем индуктивности. Оба переменных конденсатора ANTENNA и TRANSMITTER установим примерно в среднее положение.
Первоначально начинать работу с любым тюнером (даже с известным) лучше всего в режиме приема, если он подключен (скоммутирован) ко входу приемника. Если да, то вращая переключатель индуктивности и переменные конденсаторы, нужно добиться максимальной громкости какой-либо радиостанции или просто эфирного шума на нужном диапазоне. Эта простая процедура поможет провести более точную настройку тюнера в процессе передачи.

Для настройки в режиме передачи необходимо снизить мощность передатчика да минимально возможной величины (единиц ватт), чтобы ее хватало для полных показаний КСВ-метра (чувствительность разных приборов может быть неоднозначна). Также нужно помнить, что при большой подводимой мощности на элементах тюнера может выделяться большое количество тепла. Что может не самым лучшим способом отразиться на его работоспособности. Поэтому в случае самостоятельной проработки очень важно рассчитывать электрическую прочность элементов тюнера с учетом подводимых мощностей.

Настройка проводится в режиме «несущей». По показанию КСВ-метра необходимо добиться минимальных показаний прибора, а Ватт-метр, наоборот, должен показать наибольшую выходную мощность. Разумеется процедура настройки может занять некоторое время, особенно, при первоначальном знакомстве с работой тюнера. Приготовьтесь к тому, что придется по нескольку раз повторять настройку, т.е подбирать индуктивность и емкости обоих конденсаторов, выбирая наилучшее по показаниям прибора.

Величина индуктивности или позиция переключателя зависит от рабочей частоты (диапазона) и, более того, с большой уверенностью можно констатировать, что она незначительно зависит от конкретной антенны. Поэтому в инструкциях по применению промышленных тюнеров строго указаны позиции переключателя индуктивности в зависимости от рабочего диапазона. В самодельных конструкциях эти настройки проще всего определить, как указывалось выше, в режиме приема и они мало будут от реальной настройки в режиме передачи. Кстати, это утверждение имеет место и при работе с промышленными, хорошо проградуированными моделями.

В целом технология настройки не вызывает осложнений. Выделив индуктивностью соответствующий участок диапазона, дальнейшая часть работы сводится к настройке конденсаторов. Варьируя конденсаторами ANTENNA и TRANSMITTER, по показаниям встроенного в тюнер прибора (в промышленных моделях), определяется наилучшее значение КСВ.

Следует знать, что минимум КСВ (1:1) соответствует резонансной частоте настройки. Если же отстроиться в ту или иную сторону от резонансной частоты, величина КСВ начинает возрастать. Поэтому при значительных расстройках (100 кГц и более) желательно повторять перестройку тюнера.

По значениям КСВ можно определить полосу пропускания антенной системы. Но лучше это делать с отключенным тюнером на небольшой мощности передатчика. Отклоняясь вверх и вниз от резонансной частоты, нужно определить граничные частоты при КСВ=2 (иногда говорят как 2:1).

Разница в показаниях по частоте и будет полосой пропускания антенной системы по КСВ=2. Считается, что полоса пропускания по КСВ=2 является безопасным рабочим интервалом. За этой полосой величина КСВ начинает быстро возрастать и переходит из безопасной зоны (для вашего широкополосного передатчика) в опасную.

При превышениях КСВ>3 может сработать защита выходного каскада (хорошо, если он оснащен таковой) и тогда он сбросит выходную мощность до безопасной величины (если успеет). Если защиты нет, то … прощай транзисторы! Не хочется об этом даже и думать.

На этом, пожалуй, можно остановиться. В завершении лишь добавлю, что промышленность выпускает довольно много разнообразных моделей антенных тюнеров. Ручных, где вся процедура настройки, подобная описанной выше, проводится самим оператором, и автоматических, где настройка значительно упрощена и сводится буквально к нажатию одной кнопки.

Промышленные антенные тюнеры для радиолюбительских условий и применений рассчитаны на конкретную величину подводимых мощностей в интервале от 150 до 3000 Вт. Они оснащаются дополнительными возможностями, например, селекторами антенн.

В большинстве случаев предоставляется возможность подключения двух несимметричных (коаксиальных) антенн, одной симметричной линии и встроенного 50-омного эквивалента нагрузки «Dummy Load». В них обязательно установлен измерительный прибор КСВ/ Ватт-метр.

Могут быть и некоторые отличия, в зависимости от фирмы изготовителя и стоимости. Все возможности конкретной модели содержатся в техническом паспорте или инструкции по применению.
Сами же радиолюбители разработали много самодельных устройств для согласования своих антенн, но принцип работы остается «незыблемым, как скала». В его основу положен трансформатор полных сопротивлений.