Как сделать автоматический антенный тюнер с двигателем. Собираем автоматический антенный тюнер UA3GDW. Простой тюнер для настройки симметричной линии

Автоматический антенный тюнер КВ - трансивера

После того, как я обзавёлся фирменным трансивером ICOM встал вопрос о согласовании его со своим несимметричным диполем у которого КСВ по диапазонам получился от 1.5 до 3.0. Собирать и использовать ручной антенный тюнер в век повальной компьютеризации (Hi) решил не целесообразным, а так как у трансивера имеется разъём для подключения автоматического антенного тюнера AH-4, то было решено сконструировать именно автоматический тюнер . Сразу же хотелось иметь возможность управлять антенным тюнером при помощи компьютера. Посмотрев несколько конструкций найденных в Интернете и не найдя ничего для себя подходящего принялся за разработку антенного тюнера собственной конструкции. В результате чего, получилось довольно простая конструкция с большой функциональностью (за счёт использования компьютера).

Данный антенный тюнер имеет несимметричный вход и выход и позволяет согласовывать нагрузки в широком диапазоне сопротивлений как в автоматическом так и в ручном режимах. Например, мою антенну (несимметричный 4-х диапазонный (80, 40, 20, 10М) диполь) тюнер в автоматическом режиме согласовывает на всех КВ-диапазонах с КСВ не хуже 1.3 (на 160М с КСВ 1.8). В ручном режиме тюнер можно настроить с КСВ = 1.0. Максимальное время настройки тюнера в автоматическом режиме составляет не более 8 сек. Максимально подводимая мощность 100 Вт, но может быть увеличена путём применения более качественных компонентов. Входное сопротивление тюнера (со стороны трансивера) 50 Ом. Система управления тюнером аналогична тюнеру AH-4 и др. для трансиверов ICOM. Данный тюнер может также использоваться с трансиверами других фирм и с самодельными трансиверами. Тюнер не имеет каких либо органов управления, всё управление осуществляется при помощи компьютера и специально написанной мной программы. Впрочем, наличие компьютера не обязательно, так как по умолчанию антенный тюнер работает только в автоматическом режиме. Тюнер питается напряжением 13.8 В непосредственно от трансивера через специальный разъём подключения антенного тюнера. Если у вас такого разъёма в трансивере нет, то запитать тюнер можно любым другим способом.

Согласующей частью тюнера является Г-образный контур, в котором индуктивность и ёмкость изменяется по двоичному закону, тем самым обеспечивается 256 значений индуктивности и 256 значений ёмкости. В зависимости от сопротивления антенны ёмкость подключается к "холодному" или к "горячему" концу контура. Схема ВЧ-блока показана на рис. 1. Она довольно стандартная, используется во многих конструкциях и не имеет каких либо особенностей. От качества КСВ-метра зависит точность настройки тюнера в автоматическом режиме. Реле любые высокочастотные на напряжение срабатывания 12 В.

Рис.1 Блок ВЧ

Основой тюнера является разработанный мной микроконтроллерный блок управления. Схема блока показана на рис. 2., рисунок печатной платы на рис. 3. Блок собран на микроконтроллере PIC16F874 фирмы Microchip. Допускается замена этого микроконтроллера на PIC16F877(A) без каких либо изменений в схеме. Микросхема ADM202JN предназначена для преобразования сигналов стандарта RS-232 и может быть заменена на аналогичную (например, MAX232 с изменением схемы включения). Микросхемы DD2 - DD5 выполняют роли ключей управления реле блока ВЧ. Тактовый генератор BQ1 микроконтроллера может быть любым на рабочее напряжение 5 В и частоту 16 МГц, я использовал COTC - 50.

Рис. 2 Блок микроконтроллера

Рис. 3 Печатная плата блока микроконтроллера

Устройство работает следующим образом. При подаче питания все реле обесточены, две секунды мигают оба светодиода сигнализируя об исправности микроконтроллера. В автоматическом режиме (установлен по умолчанию) при подаче нулевого импульса на вход TSTR контроллер устанавливает логический 0 на выходе TKEY тем самым переводя трансивер в режим настройки с пониженной выходной мощностью. Далее определяется наличие ВЧ-сигнала на выходе трансивера и уровень КСВ. Если ВЧ-сигнал присутствует и уровень КСВ более 1.1, то тюнер переходит в режим настройки. Настройка тюнера прекращается если достигнут уровень КСВ = 1.0. В процессе настройки тюнера микроконтроллер запоминает минимально-достигнутый уровень КСВ и если в процессе настройки не удаётся добиться КСВ = 1.0, то микроконтроллер установит такую настройку контура, при которой КСВ был минимальный. Если в процессе настройки тюнера повторно подать ноль на вход TSTR, то настройка прекращается и трансивер переходит на приём. По окончании настройки (в автоматическом режиме) загорается зелёный светодиод VD1 - "ОК". Если тюнер перевести в режим настройки при КСВ <= 1.1, то трансивер просто кратковременно перейдёт на передачу, при этом зелёный светодиод замигает. Так как сопротивление антенны не определяется автоматически, то реле К9 переключает конденсатор в противоположный конец Г-образного контура каждый раз при переводе тюнера в режим настройки (подачей нуля на вход TSTR). Поэтому может понадобиться повторная настройка тюнера, если с первого раза это ему не удалось сделать. Светодиод VD2 - "К" красного цвета свечения сигнализирует о положении реле К9 и соответственно о положении конденсатора контура. Если включён ручной режим настройки, то при подаче нуля на вход TSTR трансивер также будет переведён на передачу с пониженной мощностью, но тюнер автоматически не будет настроен. Повторная подача нуля на этот вход переведёт трансивер на приём.

Конструктивно тюнер собран в металлическом корпусе разделённым на два отсека. В одном отсеке расположен ВЧ-блок, в другом блок микроконтроллера. Цепи от ВЧ-блока до блока микроконтроллера желательно развязать проходными конденсаторами. На задней панели корпуса расположены коаксиальные разъёмы и разъём подключения к трансиверу, на передней панели разъём COM-порта и два светодиода. Узел КСВ-метра у меня расположен на одной печатной плате с Г-образным контуром, однако крайне желательно выполнить его в виде отдельного экранированного блока. Трансформатор КСВ-метра намотан на ферритовом кольце с внешним диаметром 8 мм и проницаемостью 400 НН и имеет 2х10 витков провода диаметром 0.3 мм. Первичная обмотка выполнена в виде отрезка провода продетого сквозь кольцо. Если вы будете делать КСВ-метр в виде отдельного блока, то первичную обмотку следует выполнить из тонкого 50-омного коаксиального кабеля, у которого посередине часть оплётки удалена и именно сюда следует "посадить" кольцо. Качественные конструкции КСВ-метров можно поискать в Интернете. Катушки L1 - L8 бескаркасные, намотаны проводом диаметром 1.2 мм на оправке диаметром 15 мм. Число витков приведены в таблице 1. Рабочее напряжение конденсаторов С1 - С8 контура должно быть не менее 250В. Можно применить конденсаторы типа КСО. Диоды подключённые параллельно реле могут быть любые кремниевые или германиевые.

Таблица 1
Катушка Кол-во витков
L1 2
L2 3
L3 4
L4 5
L5 11
L6 12
L7 18
L8 28

Если у вас самодельный трансивер или в трансивере отсутствует разъём для подключения антенного тюнера, то данный антенный тюнер следует немного доработать. Доработка сводится к установке дополнительной кнопки переключения тюнера в режим настройки. Кнопка одним контактом подключается к выводу TSTR, а другим к цепи общего провода. Выход TKEY, при этом, следует использовать для перевода трансивера в режим передачи с подачей несущей.

Обмен информацией между тюнером и компьютером производится через COM-порт (или переходник USB-COM) по специально разработанному мной протоколу на скорости 9600 Бод. В режиме автоматической настройки связь с COM-портом прерывается (на время самой настройки). Переключение режимов настройки и ручная настройка тюнера осуществляется специальной программой. Эта программа распространяется мной в виде плагина к аппаратному журналу "Лоцман". Сам журнал можно скачать здесь, плагин для управления данным тюнером и инструкция по установке плагинов

Для настройки тюнера желательно иметь отдельный поверенный (эталонный) КСВ-метр (например, КСВ-метр встроенный в трансивер). Настройка тюнера сводится к балансировке КСВ-метра, установке уровня смещения АЦП подстроечным резистором R9 и установке уровней прямого и отражённого сигнала соответственно подстроечными резисторами R6 и R7. Соедините вход тюнера с трансивером, а его выход с эквивалентом антенны (резистор 50 Ом достаточной мощности). Снизьте мощность вашего трансивера до 10-20 Вт и переведите его на передачу с подачей несущей (например, RTTY или CW). Подключите вольтметр или микроамперметр к контакту SWR2 (Uотр.) ВЧ-блока или блока контроллера и подстроечным конденсатором С25 добейтесь нулевых показаний. Далее настройку удобно производить при помощи программы "Tuning.exe". Эту программу можно скачать здесь, она не требует установки, достаточно запустить её на выполнение. В окне программы следует указать COM-порт компьютера, к которому подключён антенный тюнер. Если связь с тюнером установлена, то вы увидите значения прямой и отражённой волны (в квантах), и уровень КСВ. Подстроечным резистором R9 установите напряжение смещения АЦП в пределах 3.0 - 4.0 В (измеряется на ножке 5 микроконтроллера). Подстроечным резистором R6 установите уровень сигнала прямой волны 80 - 100 квантов. Переведите трансивер на приём. Эквивалент антенны 50 Ом замените, например на 100 - 200 Ом (чтобы повысить уровень КСВ) или, что ещё лучше, на реальную антенну с повышенным КСВ. Вновь переведите трансивер на передачу (при пониженной мощности!). Подстроечным резистором R7 следует добиться показания КСВ в окне программе равному показанию эталонного КСВ-метра. Эту операцию рекомендуется провести на всех КВ -диапазонах. Если разница между показаниями по диапазонам будет различаться (что свидетельствует о некачественном выполнении КСВ-метра тюнера или конструкции ВЧ-блока), то установите среднее значение КСВ по всем диапазонам. На этом настройку можно считать оконченной.

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. Преимущественно в 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.

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, наружн. диаметр катушки 30 мм

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

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

L-10 14,5 витка, пров. ПЭВ 2,2 мм, наружн. диаметр катушки 30 мм.

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 м — строится на всех диапазонах.

Юрий Зиборов RZ3GI

Фото тюнера:

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.

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.

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

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.

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 с воздушным 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=1 мм (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…

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

Тюнер может работать в автоматическом и полуавтоматическом режимах. А так же может управляться от трансивера посредствам опционного кабеля для каждого конкретного трансивера.

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….

Материал - вдогонку к свежему описанию на Московском УКВ портале . Бесспорно, уважаемый в непрофессиональной среде бренд, но… есть тут в случае с любым антенным тюнером свои «подводные камни».

Собственно, будут изложены всего лишь азы практической радиотехники, которые прекрасно знакомы военным КВ-радистам (нашим и «не нашим»), а также «дедам» радиолюбительской связи, на которых нынешнее поколение, избалованное «крутизной» (а иногда – и «псевдокрутизной») современной техники смотрит снисходительно; как подростки на родителей, считая что они-то уж все понимают лучше «предков», ибо на дворе - новое время. Но - не стоит обольщаться, что в эпоху «интеллектуальной» техники не нужно ничего знать. Ибо любая степень технического прогресса не изменит основных законов физики; и это так же точно, как и то, что солнце вдруг не начнет ходить с запада на восток.

Вернемся к теме.

Первое и главное: если вы работаете на стационарную антенну в каком-то одном диапазоне, или переключаете несколько стационарных диапазонных антенн с уже настроенными элементами согласования – забудьте слово «антенный тюнер» в принципе и дальше не читайте. Эта техника вам не нужна. Она применяется:

Со «случайными» антеннами (луч произвольной длины и произвольного размещения в пространстве; особенно при работе в широком диапазоне частот);

С укороченными антеннами (скажем, ограниченное пространство не позволяет на НЧ-диапазонах использовать полную геометрию, и нет возможности измерить антенный импеданс, чтобы сделать цепь согласования);

С одновходовыми многодиапазонными полноразмерными антеннами «хитрой» геометрии или с трапами (особенно – горизонтальной поляризации, так как ограниченность высоты их подвеса очень сильно влияет на входное сопротивление в зависимости от частотного диапазона, разница которых простирается почти на порядок от 3,5 до 29 МГц)

Что чисто физически делает антенный тюнер (хоть автоматический, хоть – ручной)? И где вообще его место в тракте? Рисуем несколько простецких схем, из которых без лишних слов все становится понятно.

Схема 1-я, бесфидерная (наиболее часто применяемая полевыми военными радистами в условиях слабо- и среднепересеченной местности для ближней тактической связи («нижнее» КВ, в отличие от УКВ, такую неплохо огибает). Ну, в эпоху глобальных сетей уже нет смысла использовать КВ для контактов с резидентурой, заброшенной за пару тысяч километров на территорию потенциального противника, как это было, скажем, до и во время Второй Мировой войны.

Данная схема – в случае конструктивно заложенного широкого размаха изменения параметров импеданса тюнера на выходе к антенне (т.е.не только активного R , но и его реактивной составляющей) – способна согласовать буквально любые отрезки провода, которые будут использоваться в качестве собственно антенны и ее противовеса. Из схемы понятно, что тюнер должен быть прямым продолжением входа/выхода радиостанции, либо конструктивно находиться внутри нее (что и сделано в полевых военных КВ-трансиверах, взять хоть старую-добрую Р-107М, хотьCodan 2110).

Раз нет фидера и с антенной стороны тюнера – значит, рация сама стоит в поле, а наиболее подходящая к ней антенна – либо вертикальный, либо наклонный луч с произвольной длиной, которые при изменении диапазона (т.е.изменении соотношения длины антенного провода к длине волны) нужно будет подстраивать тюнером по его выходу на антенну (т.к.на стороне тюнера, обращенного к радиостанции – неизменное волновое сопротивление приемо-передающего тракта). В таких антеннах в качестве противовеса часто используется металлический корпус самой рации и его емкостная (реже – через заземлитель) связь с землей. Видим: ну, не радиолюбительский это вариант «для дома», и уж тем паче – малопригоден он для DX в городских условиях: радиостанцию придется ставить у окна, выводить через его раму антенный луч и городить «искусственную землю» на заземлитель ванны.

Схема 2-я, с фидером от радиостанции до тюнера.

Такое соединение предполагает, что постоянное сопротивление выхода приемо-передающего тракта (чаще всего - коаксиальный выход 50 Ом) нагружается на фидер произвольной длины с тем же волновым сопротивлением, и вход тюнера тоже должен быть настроен на это значение. Тогда КСВ между выходом приемо-передатчика и входом тюнера будет равно единице. То есть по передаче в тюнер попадет вся мощность передатчика, а по приему – приемник получит всю мощность из тюнера (разумеется, за исключением погонных потерь в фидере, тем больших, чем больше его длина и меньше диаметр). Раз схема оперирует лишь фидером от радиостанции до тюнера, из этого следует прямое соединение второй стороны тюнера с тем, что мы будем применять в качестве антенны и ее противовеса. Это уже могут быть и диполи, и ромбы, и… Да все, что душе угодно; хоть для зенитной связи в пару сотен километров, хоть для контактов с другим полушарием! Однако следует также и то, что в помещение можно поставить лишь радиостанцию, но – не тюнер (он-то – непосредственно на антенне!). А это в свою очередь означает, что тюнер в такой схеме:

Должен иметь уличное исполнение;

Быть автоматическим (если предполагается работа на разных диапазонах; не налазишься же каждый раз его на мачту подстраивать!);
-иметь линию питания приводов автоматики до помещения или встроенные элементы питания (последнее – очень не здорово ни зимой, ни в случае размещения элементов антенны на высокой мачте).

В-общем, имеем опять не очень-то радиолюбительский вариант (хотя и самый лучший), учитывая, что хорошие «уличные» тюнеры еще и в цене как пол-трансивера, т.к. даже простейшая «интеллектуальная» автоматика, качественные приводы для его настройки и надежно загерметизированный корпус – весьма недешевы.

Остается третья схема, чисто «радиолюбительская». Но именно та, которую очень часто применяют некорректно, отчего старики Герц и Попов наверняка переворачиваются в местах своего упокоения.

Схема 3-я, с фидером от тюнера к антенне. Она также предполагает и короткий кабельный соединитель от тюнера к трансиверу, что не доставляет никаких хлопот, как мы видели из рассмотрения схемы 2.

Идем по антенную сторону тюнера и смотрим, что мы будем иметь при соединении тюнера и антенны коаксиальным кабелем произвольной длины.

Сразу вспоминаем: коаксиал произвольной длины работает как чисто омическая линия передачи только с антеннами, настроенными в резонанс (т.е. имеющих чисто активное сопротивление в теории, ну или минимальную реактивность на практике). Если у нас «случайная» антенна с импедансом, далеким от чистой активности на рабочей частоте, кабель произвольной длины превращается в длинную линию, далекую от чисто омической. И вот этот-то комплекс «кабель+антенна» тюнер воспринимает как нагрузку, настраивая ее на отдачу максимальной мощности от предатчика. Что же при этом будет излучено в эфир именно антенной составляющей этого комплекса – одному богу известно!

Вот тут и кроется основная ошибка применения «домашних» антенных тюнеров.

Чтобы ее избежать, опять вспоминаем теорию линий передачи и обнаруживаем одну замечательную особенность: питающая линия длиной, кратной полуволне, имеет импеданс, близкий к бесконечности (рис.3). Именно отсюда, кстати, следует, что ее можно использовать с абсолютно любым (!) собственным волновым сопротивлением. Т.е. при присоединении антенны к тюнеру посредством такой линии – у нас ее как бы нет!

Рассчитав такую линию длиной Л/2, к примеру, из коаксиала (хоть 50, хоть 75 Ом; не забываем про коэффициент укорочения в диэлектрике) для диапазона 3,5 МГц (это при коэфф.укорочения в полиэтилене 0,66 для полволны составит 28,3 м – достаточно даже для приличных по высоте мачт), мы получим ее замечательное свойство «бесконечного» импеданса (нулевого шунтирования проходящего сигнала, если хотите) на частотах 7; 10,5; 14; 17,5; 21; 24,5 и 28 МГц. Узнаете знакомый ряд? Пусть несколько худший, но все равно близкий даже для WARC -диапазонов. И это свойство линии на указанных частотах не изменяет любой импеданс антенны. То есть тюнер будет настраиваться на отдачу максимальной мощности именно в нее, просто «не видя» кабеля, чего нам и надо. И при этом тюнер может находиться рядом с трансивером, а не на антенне, позволяя ее комфортную «диванную» настройку.

Не могу обойти нюансы нашего «волшебного» фидера. Их – два. Первый: используйте толстый кабель (RG -213, 8D -FB , 10D -FB ), т.к. иначе его погонное затухание на «высоких» диапазонах будет весьма существенным.

Второй – связан с его настройкой. Ее следует проводить для самого высокого по частоте диапазона с максимальным количеством полуволн по длине (тогда он окажется автоматически настроен на диапазоны с более низкими частотами). На практике автор, пользуясь антенными анализаторами MFJ , обнаружил очень острую настройку по максимуму КСВ замкнутой полуволновой линии на рабочей частоте (рис.4). Достаточно просто понемногу укорачивать и замыкать заведомо более длинный отрезок кабеля до резкого пика высокого КСВ (под 10 и более) на частоте генератора прибора 28,4…28,5 МГц. Прибору это не вредит.

Последний нюанс: великое множество антенных тюнеров строятся по Т- или П-образной схеме согласующего L 2C -звена. По этой самой причине, любая подстройка «ручного» тюнера с одной его стороны, всегда влечет некоторую расстройку предварительно настроенной его другой стороны. Так что для оперирования таким устройством нужна определенная практика.