Szimmetrikus S-match tuner. „Z-match” antenna tuner építése Az LW antenna egyszerű illesztése – „hosszú vezeték”
Antenna illesztő eszköz LF tartományok.
-ben élő rádióamatőrök többszintes épületek, a hurokantennákat gyakran használják az alacsony frekvenciasávokban. Az ilyen antennákhoz nem kell magas árboc (viszonylag nagy magasságban házak között feszíthetők), jó a földelés, kábellel lehet táplálni őket, és kevésbé érzékenyek az interferenciára. A gyakorlatban a háromszög alakú keret kényelmes, mivel a felfüggesztése minimális számú rögzítési pontot igényel.
Általános szabály, hogy a legtöbb rövidhullámú szolgáltató hajlamos az ilyen antennákat többsávos antennaként használni, de ebben az esetben rendkívül nehéz elfogadható antenna illesztés adagolóval minden működési tartományban.
Több mint 10 éve használok Delta antennát minden 3,5-28 MHz-es sávon. Jellemzői a térben való elhelyezkedés és a használat megfelelő eszköz. Az antenna két csúcsa az ötemeletes épületek tető szintjén van rögzítve, a harmadik (nyitott) a 3. emelet erkélyén van, mindkét vezetéke be van vezetve a lakásba és csatlakoztatva van megfelelő eszköz, amely tetszőleges hosszúságú kábellel csatlakozik az adóhoz. Ugyanakkor az antenna keretének kerülete körülbelül 84 méter.
Alapvető megfelelő eszközáramkörábrán látható.
Megfelelő készülék egy szélessávú T1 balun transzformátorból és egy L1 tekercsből álló P-áramkörből áll, amelyhez csapok és kondenzátorok vannak csatlakoztatva.
A T1 transzformátor egyik opciója a 2. ábrán látható.
2. ábra. 
A T1 transzformátor legalább 30 mm átmérőjű, 50-200 (nem kritikus) mágneses permeabilitású ferritgyűrűre van feltekerve. A tekercselés egyidejűleg két PEV-2 vezetékkel történik, amelyek átmérője 0,8-1,0 mm, a fordulatok száma 15-20.
A 40...45 mm átmérőjű és 70 mm hosszúságú P-áramköri tekercs 2-2,5 mm átmérőjű csupasz vagy zománcozott rézhuzalból készül. Fordulatszám 13, csapok 2-től; 2,5; 3; 6 fordulat, balról számolva az L1 kimeneti áramkör szerint. A KPK-1 típusú vágott kondenzátorok csapokra vannak felszerelve 6 darabos csomagolásban. és kapacitásuk 8-30 pF.
Beállítások
A beállításokhoz megfelelő eszköz Az SWR mérőt a kábelszakítóhoz kell csatlakoztatni. Minden sávon az illesztő eszközt minimális SWR-re állítják be beállított kondenzátorok segítségével, és szükség esetén a csap helyzetének kiválasztásával.
A beállítás előtt tanácsot adok megfelelő eszköz húzza ki a kábelt róla, és konfigurálja a távadó kimeneti fokozatát egy megfelelő terhelés csatlakoztatásával. Ezt követően helyreállíthatja a kapcsolatot a kábel és a megfelelő eszköz között, és elvégezheti az antenna végső beállítását. A 80 méteres tartományt célszerű két részsávra osztani (CW és SSB). Hangoláskor minden tartományban könnyen elérhetõ az 1-hez közeli SWR.
Ez a rendszer a WARC sávokon is használható (csak a csapokat kell kiválasztani) és 160 m-en, ennek megfelelően növelve a tekercsfordulatok számát és a kerületet antennák.
Meg kell jegyezni, hogy a fentiek mindegyike csak akkor igaz, ha az antenna közvetlenül csatlakozik a megfelelő eszközhöz. Természetesen ez a kialakítás nem fogja helyettesíteni a „hullámcsatornát” vagy a „dupla négyzetet” 14-28 MHz-en, de minden sávon jól hangolt, és sok problémát kiküszöböl azok számára, akik egy többsávos használatára kényszerülnek. antenna.
Kapcsolható kondenzátorok helyett használhat KPE-t, de akkor minden alkalommal át kell hangolni az antennát, amikor másik sávra vált. De ha ez a lehetőség otthon kényelmetlen, akkor szántóföldi vagy túrázási körülmények között teljesen indokolt. Többször használtam a „delta” csökkentett változatát 7 és 14 MHz-re, amikor „terepen” dolgoztam. Ebben az esetben két csúcsot fára erősítettek, és a betáplálást egy, közvetlenül a földön fekvő megfelelő eszközhöz kötötték.
Összegzésként elmondhatom, hogy csak egy kb. 120 W-os kimenő teljesítményű adóvevőt használva az éterben teljesítményerősítők nélkül, a leírt antennával a 3.5 sávon; A 7 és 14 MHz-en soha nem tapasztaltak nehézséget, míg általában általános híváson dolgozom.
A leírt tunert úgy tervezték, hogy az adó-vevő kiegyensúlyozatlan kimenetét szimmetrikus tápvezetékkel illessze.
A szimmetrikus jel generálásához egy eredeti egységet használtak, amely ferritcsövekből készült „távcsöveken” készült, nagy áteresztőképességgel a monitorkábelből. A változtatható induktivitású tekercs Amidon T200-2 gyűrűn készül, induktivitása 40 μH, leágazások 1..3 - minden fordulatból, 4..6 - minden másodpercből, 7 és 8 - minden harmadikból, 9 - 4-enként, és tovább egyenletesen a végéig. Összes kimenet -15.
A fővel sorba van kötve (az elejére) egy 10 mm átmérőjű, enyhén megfeszített (HF-en működik) 10 mm átmérőjű tüskére tekercselt, négy menetes huzalból álló, 1,3 mm vastagságú tekercs. Akár 1000 és 1500 pF konstans kondenzátorok csatlakoznak a KPI 12 * 520-hoz. (A valóságban 1000 pf is elég)
A tok hátsó fala plexiből készült. A tuner minden része nem érintkezik elektromosan a testtel.
A „távcső” menetei zsinórból (csatolómenet) és fluoroplasztikus kábel belső vezetőjéből (átmenő) készülnek. A kétlyukú magok (30HF és 100NN) egyáltalán nem működtek. KPI-ként két (négy) szekciós KPI használható a lámpavevőkből, míg a KPI test a „földre” köthető, pl. bemeneti csatlakozó házát, és csatlakoztassa az állórészeket a „távcsőhöz”. 100 W-ig egy ilyen KPI nem villog.
Ha a jelszimmetria sérül (a telepítés miatt), csatlakoztathat egy 30 pF-ig terjedő vágókondenzátort az egyik kimeneti kivezetés és a föld közé, és csatlakoztathat egy oszcilloszkópot vagy RF voltmérőt a jel „kiegyensúlyozására”. Az adó-vevőből érkező kábelen célszerű ferrit reteszt szerelni a tuner csatlakozójába.
600 ohmig terjedő terhelésnél a ksw nem haladja meg az 1,1-et.
A tuner a G 5RV antennával és az FT-817, FT-857 adó-vevőkkel használható.
A változtatható induktivitás bármely rendelkezésre álló kivitelben használható, akár 34 μH induktivitásig (tartományantennákon sokkal kevesebb). A „távcsövek” más csövekre, reteszekre vagy gyűrűkre is készíthetők, beleértve a háztartásiakat is, ügyelve arra, hogy azokat a minimális permeabilitási eltéréssel válassza ki. Ebben az esetben a tunerbe történő beszerelés előtt ellenőrizni kell, hogy a ferrit nem melegszik fel üzemi teljesítményen. QRP esetén a tuner szó szerint elfér egy cigarettásdobozban.
A tuner gyártása során a Valentin „távcsöveinek” használatára vonatkozó anyagokat használtak RZ 3DKés Igor RZ 3DOH.
Kondenzátorok hangolása: http://www.rfparts.com/capacitors/capacitors-antennaload.html
A QRP 160-6 m. mini Z-Match T130-2 toroiddal, matt szekrényben. A Polyvariconokat a qrp határokon belüli hangolásra használják. Egy 270-500 pF-os kondenzátor átkapcsolásával a C2 bal oldalára (2x 500pF) a hangolási tartomány bővíthető. Lehetőség van dupla antenna hangolására minden HF sávon. Az FT-817-tel együtt nagyszerű qrp kombinációt alkot.
A mircro Z-Match 12x5x3 cm-es ultrahordozható 80-6 m-ig. Ebben a tunerben egy sz. 6 anyagú toroidot használtak. Még van egy kis hely a tuningjelzőnek.... 
QRP tuning jelző. A tökéletes illeszkedést egy fényesen világító LED jelzi, amely csak QRP-hez használható. Bármilyen QRP tunerbe szerelhető az antenna kimenetre.
 |
| A HANGOLÁSI SEGÍTSÉG A MINI Z-MATCH-BAN |
Antenna tuner Z-Match
Az antenna tuner áramkörök már régóta ismertek, elsősorban a népszerű T-Match, SPC, Ultimate, P-circuit stb. Amikor a végfokok csöves alapúak voltak, a tunerek használata nem volt túl releváns, mivel a P-áramkör széles tartományban képes megfelelni a végfok terhelésének. A tranzisztoros kimeneti fokozatokra való áttérés után megnőtt az érdeklődés a tunerek iránt, mivel a beépített tunerek nem képesek az impedancia széles tartományában biztosítani az illesztést, nem működnek szimmetrikus vonalakkal további transzformátorok nélkül, és a külsőek meglehetősen drágák, és nem mindig biztosítanak illesztése különböző típusok távvezetékek.
A Z-Match már régóta kikerült a rádióamatőrök látóköréből, bár a tunerek közül ez a legérdekesebb, jellemzői miatt - a variométer hiánya, az illesztés egyszerűsége és gyorsasága, mindkettővel való együttműködés szimmetrikus és aszimmetrikus terhelések további eszközök használata nélkül. Ennek alapja a 40-es évek végén javasolt „multitank” - egy többrezonáns, nem kapcsolható áramkör, amely két tekercsből (vagy egy csappal ellátott) és egy kétrészes változtatható kondenzátorból áll. Legfőbb előnye, hogy egy gomb elforgatásával szinte a teljes HF tartományt lefedi (általában 3,5 és 30 MHz között).
Egy ilyen áramkör elméletével és számításával megismerkedhet az Egyvégű többsávos tunerek I. rész A népszerű hatsávos illesztő áramkör alapjai és a "Többsávos tunerek, II. rész" című cikkben. Néhány koncepció az egyvégű áramkörök tervezésében."
A meghajtó és a távadó végfokozatainak gyakorlati alkalmazásait szemléltetjük.
Az első W1CJL-cikk, amely kifejezetten egy többrezonáns, két külön tekercses többrezonáns áramkörre épülő antenna tunerrel foglalkozik QST 1955. május, A "Z-Match" antennacsatoló, ALLEN W. KING,* W1CJL.Ez az áramkör-kialakítás gyakorlatilag feledésbe merült, de a 90-es évek óta megnőtt az érdeklődés a Z-Match iránt, és sok publikáció jelent meg ebben a témában. A legtöbb érdekes lehetőségek az USA, Ausztrália, Új-Zéland és Anglia rádióamatőrei javasolták. Kevés alapvető különbség van az eredeti változathoz képest, kivéve a hagyományos tekercs karbonilvasból készült toroidosra való cseréjét és csak egy kommunikációs tekercset. Rövidhullámú operátoraink számára az Amidon karbonil gyűrűk vagy analógjaik beszerzése nehézkes, és a hazai ipar nem gyártott ilyet, ezért a legnagyobb érdeklődés az ausztrál rádióamatőr VK5BR cikksorozata iránt van, ahol részletesen ismerteti a különböző Z- Hagyományos tekercseken alapuló illeszkedési lehetőségek, beleértve az összes HF tartományt, beleértve a 160 métert is. A HF-ferritekkel viszont senki nem kísérletezett, lehet, hogy 100 wattig a kis áteresztőképességű ferritekből készült HF gyűrűk megfelelőek lesznek.
A tuner működési teljesítményét elsősorban a változtatható kondenzátorok határozzák meg. A legegyszerűbb a régi rádiókból származó CPI-k használata, és az üzemi feszültség növelése érdekében ezeket egy lemezen keresztül vékonyíthatjuk, vagy érintkezésmentes rotorral csatlakoztathatjuk, ami a rotor leválasztásával és két ilyen kondenzátor mechanikus csatlakoztatásával ad maximális teljesítményt. blokkot, az állórész vezetékei az áramkörbe kerülnek. Mindenesetre a Z-Match tuner méretei kisebbek lesznek, mint egy változó induktivitású tuneré. Természetesen használhatunk kapcsolható csapokkal ellátott tekercset, de ebben az esetben is hosszabb lesz a beállítási idő, három tunervezérlő lesz, a Z-Match pedig csak kettő. Ha úgy dönt, hogy kapcsolható csapokkal ellátott tekercset használ, akkor a kapcsoló optimális megoldása az összes leágazás rövidre zárása, ahogyan az „P-áramköri kapcsoló a végfokozathoz és az RX/TX antennakapcsolóhoz” részben történt. A javasolt kapcsoló minimálisra csökkenti az induktivitás ugrását a kapcsolás során, míg a hagyományos kapcsolóknál ez nemkívánatos következményekkel járhat a távadó számára a jelen pillanatban fennálló nagy eltérés miatt.
Egy ötlet, ami még nem valósult meg – mert in Z-Match Nincs induktivitások kapcsolása, és mind kábelekkel, mind nyitott vonalakkal működik, szinte minden alkalomra lehetséges egy mikrokontrolleren automatikus tuner létrehozása. Összesen 24 relé szükséges, ez a maximum, gyakorlatilag kevesebb lesz - két tároló kapacitás, egy 1-től 1000 pF-ig (három évtizeddel - tizenkét kondenzátorral), a második ugyanaz, de dupla, mindez az alacsonyabb 1,8 MHz-es frekvencia alapján 3,5 MHz-en csökken a relék és a kondenzátorok száma. Az 1 pF-os diszkrétség valószínűleg túlzott, meg lehet boldogulni nagyobbal is, például 2,5 pF-el. Mivel a hangolási láncban csak két elem paraméterét kell megváltoztatni, a hangolási algoritmust jelentősen egyszerűsíteni kell.
Az alacsonyabb évtizedek, azaz 1 (2,5) és 80 (40) pF közötti kondenzátorok kényelmesen üvegszálból készülnek, a szükséges kapacitású párnák formájában, az ilyen kondenzátorok üzemi feszültsége meglehetősen magas lesz. magas, ami megkönnyíti a relé felszerelését. Használhatja az 1-2-4-2 kódot, ebben az esetben kevesebb területre lesz szüksége a kondenzátorok számára. A tekercseket ugyanannak az üvegszál darabnak a furataiba lehet „becsavarni” és ráforrasztani, ami csökkenti a vezetékek hosszát és javítja a gyárthatóságot. Az automata SWR mérő áramköre az SKR-en van, nem kell feltalálni semmit. Egy ilyen tuner házi megvalósítása jelentős megtakarítást ígér egy külföldi analóg a funkciók tekintetében 400-ba usadollár . Ki vállalkozik egy ilyen tuner kifejlesztésére? Semmire nincs szükséged - tekercsekre, egy darab üvegszálra, relékre, érzékelőkre, relé pufferekkel ellátott mikrokontrollerre, és a legfontosabb dologra - vágyra és ügyességre. Szinte ugyanezt megteheti - manuálisan váltson kapacitív évtizedeket, és emlékezzen azok állapotára a vezérlő memóriájában, vagyis megkapja a teljes automatizálás egyszerűsített változatát. Ehhez elég lesz egy régi „egérből” két valkóder és egy egyszerű kijelző, amely mindkét kondenzátor kapacitását és a memória számát jelzi. A soros porttal rendelkező adó-vevőknél lehetőség lesz a tuner frekvenciakóddal történő vezérlésére, így félautomatikus hangolást tesz lehetővé tartományonként előre beállított frekvenciákra, egyszóval van hely a kreativitásnak.
Néhány VK5BR cikk rövid fordítását kínáljuk az ilyen típusú antenna tunerekről, a teljes szöveg a következő címen érhető el: angol nyelv megtalálható a http://users.tpg.com.au/users/ldbutler címen
Z-Match
Ha azt kérdezi, hogy melyik tuner nyújt maximális egyszerűséget és kényelmet, akkor valószínűleg a Z-Match lesz a válasz, ennek diagramja az 1. ábrán látható.
Az L1 (átmérő 57 mm) és az L2 (átmérő 67 mm) tekercsek 1,63 mm-es huzallal vannak feltekerve, a huzal átmérője nem kritikus, lehetőleg nagyobb, ésszerű határokon belül. A mechanikai stabilitás érdekében a tekercseket Perspex anyagból készült keretre rögzítik (cserélhető üvegszálasra, plexire vagy más jó dielektrikummal. Kb. ford.).
Változtatható kondenzátorok régi műsorszóró vevőkből 0,25 mm-es hézaggal.
A keretrajz a 2. ábrán látható.
A tekercs szigetelőre van felszerelve.
Az L3 tekercs csatlakoztatása néha szükséges alacsony terhelési ellenállások esetén, ha a C1 és C2 használatával nem működik, kapcsolja be az L3-at, és próbálja meg újra beállítani a tunert. Az induktivitása nem kritikus, kb 1,2 μH lehet például - huzalátmérő 1,63 mm, 9 fordulat, tekercs átmérője 24 mm, tekercs hossza 27 mm.
Lehetőség van az L2 fordulatszámának átkapcsolására, ahogy az a 3. ábrán látható.
Nagyon tanácsos a C1 és C2 kondenzátorokhoz enyhén késleltetett nóniuszokat használni, ez nagyban megkönnyíti a tuner hangolását. A pontos mérlegek segítségével gyorsan megtalálhatja a kondenzátorok működési helyzetét a már ismert terheléseknél.
Kiegyensúlyozatlan terhelés esetén az L2 alsó érintkezője földelve van.
Z-Match 400 watt teljesítményhez
Nagy teljesítmény esetén a változtatható kondenzátorok résének körülbelül 0,5 mm-nek kell lennie, ez 2 kV áttörési feszültséget biztosít, és 400 watt teljesítménnyel működik. Három szekciós kondenzátorokat használtunk, Cmin=15pF/Cmax=200 pF szekciónként. A 160 méteres tartományban további állandó kondenzátorok csatlakoztatása szükséges legalább 750 V, lehetőleg 2 kV üzemi feszültséggel, miközben 10-100 Ohm terhelés mellett érhető el. Más tartományokban a terhelési ellenállás 10 és 2000 Ohm között lehet.
A diagram az 1. ábrán látható. A tekercs adatai megegyeznek a fentiekkel.
Az 1. ábrán nem látható az 1,2 µH kapcsolt tekercs, hanem a 2. ábrán látható módon van kapcsolva. A tervezési adatok is megegyeznek a fentiekkel.
A 3. ábra az összeszerelt tunert mutatja.
A tuner ezen verziójával való munka nem különbözik az eredeti verziótól, de 14 MHz-en néha szükség volt a „3,5 MHz” pozíció használatára, két KPI-szakasszal párhuzamosan.
Z-Match módosítás az 1,8 MHz-es sávhoz
Az 1. ábra egy lehetőséget mutat az 1,8 MHz-es antennák illesztésére. A Z-Match áramkört állandó kondenzátorkapcsoló egészíti ki.
A 2. ábra szemlélteti a tuner hatékonyságát 1,8 MHz-en a terhelési ellenállás függvényében.
A Z-Match használata szimmetrikus terheléssel
Az 1. ábra diagramja segítségével szimmetrikus terhelést szimulálhat
Az egyenleg százalékos eredményeit a táblázat mutatja:
R terhelés
Ohm 200 660 1120 2000
3,5 MHz 94 98 91 92
7,0 MHz 97 93 84 74
14 MHz 95 85 83 50
21 MHz 88 78 61 42
Az egytekercses, szimmetrikus terhelésű tuner változathoz célszerű egy további 15-25 pF-os kondenzátort beépíteni, ahogy az a 2. ábrán látható.
Kis bemeneti kapacitású szondával mérve az ellenállásokon az RF feszültséget (lásd 1. ábra), válassza ki a kondenzátor pontos értékét a két terhelési kapocs RF feszültségeinek egyenlősége alapján.
Egy hasonló tuner másik változatát javasolta egy angol rádióamatőr G 3 OOU , az alábbiakban egy rövid fordítást adunk. A teljes szöveg angolul a következő címen található: http://members.aol.com/rfcburns/
L2 – 6 menet huzal 1,63 mm, belső átmérő 38 mm, a menetek közötti távolság kb. 4,2 mm
L3 – 4 menet huzal 1,63 mm, belső átmérő 38 mm, a menetek közötti távolság kb. 4,2 mm
L4 – 3 menet huzal 1,63 mm, belső átmérő 50 mm, menetek közötti távolság kb. 4,2 mm, L3 körül
L5 – 12 menetes huzal 0,71-1,22 mm, belső átmérője 10-12 mm-rel nagyobb, mint az L6, 3 menetenkénti csapokkal, az L6 „hideg” kivezetésénél található
L6 - 37 menet huzal 1,63 mm, belső átmérő 38 mm, csapokkal a 17., 22. és 27. menettől.
A tekercsfordulatok száma a kiválasztott KPI-ktől függ, és a beállítás során kerül kiválasztásra. A tekercseket keretekre szereljük és megfelelő keverékkel rögzítjük (a lehetséges kialakítást lásd az előző cikkben. Kb. ford.)
Az L6 tekercshez használhat kerámia vagy műanyag keretet.
A frekvenciaátfedés a KPI és a tekercsek minimális és maximális kapacitásától függ, az illesztett terhelés lehetséges impedanciája pedig az egyes tekercspárok fordulatszámától és ismét a KPI-től függ. Ha a minimális SWR-t maximum C1-nél érjük el, akkor a kiválasztott tartománynak megfelelően csökkenteni kell a fordulatok számát L1/L4/L5-nél.
A Z-Match beállítása
Cső kimeneti fokozatokhoz:
1. Állítsa be a kaszkádot a maximális teljesítmény érdekében az egyenértékű terheléshez, és többé ne érintse meg a kaszkád beállító gombjait.
2. Csökkentse a teljesítményt a maximum 10%-ára.
3. Csatlakoztassa az antennát a Z-Match-hez, állítsa mindkét kondenzátort a kiválasztott sáv maximális vett jelére.
4. Kapcsolja be az adót csökkentett teljesítménnyel, és mindkét KPI használatával érjen el egy minimális SWR-t az adó és a tuner között. Ezután növelje a teljesítményt a maximális értékre, és ismét állítsa be a KPI-t a legjobb SWR értékekre.
5.Kapcsolja ki a jeladót.
A tranzisztoros kimeneti fokozatoknál az első pont kimarad.
Fordítás és anyagok kiválasztása – SKR Team© 2003
„Z-match” néven nagyon sok terv és séma ismert, még azt is mondanám, hogy több terv, mint séma. Az áramkör tervezésének alapja, amelyből kiindultam, széles körben elterjedt az interneten és az offline szakirodalomban, mindez valahogy így néz ki:
Így aztán az interneten feltett sokféle diagramot, fényképet és feljegyzést nézve megszületett bennem az ötlet, hogy építsek magamnak egy antennatunert. Történetesen kéznél volt a hardvermagazinom (igen, igen, a régi iskola híve vagyok - old school, ahogy a fiatalok mondják), és az oldalán megszületett a rádióállomásom új készülékének diagramja. El kellett távolítanom egy oldalt a magazinból, „hogy a lényegre térjek”:
Észrevehető, hogy jelentős eltérések vannak az eredeti forráshoz képest. Az antennával a szimmetriájával nem használtam induktív csatolást, nekem elég egy autotranszformátor áramkör, mert Nem tervezik, hogy az antennákat kiegyensúlyozott vezetékkel táplálják. Az antenna-adagoló szerkezetek beállításának és felügyeletének megkönnyítése érdekében egy SWR-mérőt és egy wattmérőt adtam az általános sémához.
Az áramkör elemeinek kiszámítása után megkezdheti a prototípus elkészítését:
A házon kívül néhány rádióelemet kell gyártani azon kevés rádióalkatrészek egyike, amelyeket egy rádióamatőr saját maga készíthet, ez az induktor:
