Як зробити автоматичний антенний тюнер із двигуном. Збираємо автоматичний антений тюнер UA3GDW. Простий тюнер для налаштування симетричної лінії

Автоматичний антенний тюнер КВ-трансівера

Після того, як я отримав фірмовий трансівер ICOM постало питання про погодження його зі своїм несиметричним диполему якого КСВ у діапазонах вийшов від 1.5 до 3.0. Збирати та використовувати ручний антенний тюнер у вік повальної комп'ютеризації (Hi) вирішив не доцільним, а так як у трансівера є роз'єм для підключення автоматичного антенного тюнера AH-4, то було вирішено сконструювати саме автоматичний тюнер. Відразу ж хотілося мати можливість керувати антеним тюнеромза допомогою комп'ютера. Подивившись кілька конструкцій знайдених в Інтернеті і не знайшовши нічого для себе потрібного взявся за розробку антенного тюнеравласної конструкції. Внаслідок чого, вийшло досить проста конструкція з великою функціональністю (за рахунок використання комп'ютера).

Даний антенний тюнермає несиметричний вхід та вихід і дозволяє узгоджувати навантаження у широкому діапазоні опорів як у автоматичномуі в ручному режимах. Наприклад, мою антену (несиметричний 4-х діапазонний (80, 40, 20, 10М) диполь) тюнер в автоматичному режимі узгоджує на всіх КВ-діапазонах з КСВ не гірше за 1.3 (на 160М з КСВ 1.8). У ручному режимі тюнер можна налаштувати із КСВ = 1.0. Максимальний час налаштування тюнера в автоматичному режимі не перевищує 8 сек. Максимальна потужність 100 Вт, що підводиться, але може бути збільшена шляхом застосування більш якісних компонентів. Вхідний опір тюнера (з боку трансівера) 50 Ом. Система управління тюнероманалогічна тюнеру AH-4 та ін для трансіверів ICOM. Цей тюнер також може використовуватися з трансіверами інших фірм і з саморобними трансіверами. Тюнер не має жодних органів управління, все управління здійснюється за допомогою комп'ютера та спеціально написаної мною програми. Втім, наявність комп'ютера не обов'язково, оскільки за замовчуванням антеня працює тільки в автоматичному режимі. Тюнерживиться напругою 13.8 безпосередньо від трансівера через спеціальний роз'єм підключення антенного тюнера. Якщо у вас такого роз'єму в трансівері немає, то запитати тюнер можна будь-яким іншим способом.

Узгоджувальною частиною тюнера є Г-подібний контур, в якому індуктивність та ємність змінюється за двійковим законом, тим самим забезпечується 256 значень індуктивності та 256 значень ємності. Залежно від опору антени ємність підключається до "холодного" або "гарячого" кінця контуру. СхемаВЧ-блок показано на рис. 1. Вона досить стандартна, використовується в багатьох конструкціях і не має якихось особливостей. Від якості КСВ-метра залежить точність налаштування тюнера в автоматичному режимі. Реле будь-які високочастотні на напругу спрацьовування 12 Ст.

Рис.1 Блок ВЧ

Основою тюнера є розроблений мікроконтролерний мною блок управління. Схемаблоку показано на рис. 2., малюнок друкованої плати на рис. 3. Блок зібраний на мікроконтролері PIC16F874фірми Microchip. Допускається заміна цього мікроконтролера на PIC16F877(A) без будь-яких змін у схемі. Мікросхема ADM202JNпризначена для перетворення сигналів стандарту RS-232 та може бути замінена на аналогічну (наприклад, MAX232із зміною схеми включення). Мікросхеми DD2 – DD5 виконують ролі ключів управління реле блоку ВЧ. Тактовий генератор BQ1 мікроконтролера може бути будь-яким на робочу напругу 5 і частоту 16 МГц, я використовував COTC - 50.

Мал. 2 Блок мікроконтролера

Мал. 3 Друкована платаблоку мікроконтролера

Пристрій працює наступним чином. При подачі живлення все реле знеструмлено, дві секунди блимають обидва світлодіоди сигналізуючи про справність мікроконтролера. В автоматичному режимі (встановлений за замовчуванням) при подачі нульового імпульсу на вхід TSTR контролер встановлює логічний 0 на виході TKEY, тим самим переводячи трансівер в режим налаштування зі зниженою вихідною потужністю. Далі визначається наявність ВЧ-сигналу на виході трансівера та рівень КСВ. Якщо ВЧ-сигнал є і рівень КСВ більше 1.1, то тюнер переходить у режим настройки. Налаштування тюнера припиняється, якщо досягнутий рівень КСВ = 1.0. У процесі налаштування тюнера мікроконтролер запам'ятовує мінімально-досягнутий рівень КСВ і якщо в процесі налаштування не вдається досягти КСВ = 1.0, то мікроконтролер встановить таке налаштування контуру, коли він КСВ був мінімальний. Якщо в процесі налаштування тюнера повторно подати нуль на вхід TSTR, налаштування припиняється і трансівер переходить на прийом. По закінченні налаштування (в автоматичному режимі) спалахує зелений світлодіод VD1 - "ОК". Якщо тюнер перевести в режим налаштування 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 зібраний у металевому корпусі розділеним на два відсіки. В одному відсіку розташований ВЧ-блок, в іншому блок мікроконтролера. Ланцюги від ВЧ-блоку до блоку мікроконтролера бажано розв'язати прохідними конденсаторами. На задній панелі корпусу розташовані коаксіальні роз'єми та роз'єм підключення до трансівера, на передній панелі роз'єм COM-порту та два світлодіоди. Вузол КСВ-метра у мене розташований на одній друкованій платі з Г-подібним контуром, проте вкрай бажано виконати його у вигляді екранованого окремого блоку. Трансформатор КСВ-метра намотаний на феритовому кільці із зовнішнім діаметром 8 мм і проникністю 400 ПН і має 2х10 витків дроту діаметром 0.3 мм. Первинна обмотка виконана у вигляді відрізка дроту протягнутого крізь кільце. Якщо ви робитимете КСВ-метр у вигляді окремого блоку, то первинну обмотку слід виконати з тонкого 50-омного коаксіального кабелю, у якого посередині частина обплетення видалена і саме сюди слід "посадити" кільце. Якісні конструкції КСВ-метрів можна пошукати в Інтернеті. Котушки L1 - L8 безкаркасні, намотані дротом діаметром 1.2 мм на оправці діаметром 15 мм. Число витків наведено у таблиці 1. Робоча напруга конденсаторів С1 - С8 контуру має бути не менше 250В. Можна застосувати конденсатори типу КСВ. Діоди підключені паралельно реле можуть бути будь-які кремнієві або германієві.

Таблиця 1
Котушка Кількість витків
L1 2
L2 3
L3 4
L4 5
L5 11
L6 12
L7 18
L8 28

Якщо у вас саморобний трансівер або в трансівері відсутній роз'єм для підключення антенного тюнера, то цей тюнер потрібно трохи допрацювати. Доопрацювання зводиться до встановлення додаткової кнопки перемикання тюнера в режим налаштування. Кнопка одним контактом підключається до виведення TSTR, іншим до ланцюга загального провода. Вихід TKEY, при цьому, слід використовувати для переведення трансівера в режим передачі з несучою подачею.

Обмін інформацією між тюнером і комп'ютером здійснюється через COM-порт (або перехідник USB-COM) за спеціально розробленим протоколом на швидкості 9600 Бод. У режимі автоматичного налаштування зв'язок з COM-портом переривається (на час налаштування). Переключення режимів налаштування та ручне налаштування тюнера здійснюється спеціальною програмою. Ця програма поширюється мною як плагіна до апаратного журналу " Лоцман " . Сам журнал можна завантажити тут, плагін для керування даним тюнером та інструкція з встановлення плагінів

Для налаштування тюнера бажано мати окремий повірений (еталонний) КСВ-метр (наприклад, КСВ-метр вбудований у трансівер). Налаштування тюнера зводиться до балансування КСВ-метра, встановлення рівня зміщення АЦП підстроювальним резистором R9 та встановлення рівнів прямого та відбитого сигналу відповідно підстроювальними резисторами R6 та R7. З'єднайте вхід тюнера з трансівером, а його вихід з еквівалентом антени (резистор 50 Ом достатньої потужності). Знизьте потужність трансівера до 10-20 Вт і переведіть його на передачу з подачею несучої (наприклад, RTTY або CW). Підключіть вольтметр або мікроамперметр до контакту SWR2 (Uотр.) ВЧ-блоку або блоку контролера і підстроювальним конденсатором С25 досягайте нульових показань. Далі налаштування зручно виконувати за допомогою програми "Tuning.exe". Цю програму можна завантажити тут, вона вимагає установки, досить запустити її виконання. У вікні програми слід вказати COM-порт комп'ютера, до якого підключений тюнер антени. Якщо зв'язок з тюнером встановлений, то ви побачите значення прямої та відбитої хвилі (у квантах), і рівень КСВ. Підстроювальним резистором R9 встановіть напругу зміщення АЦП в межах 3.0 - 4.0 (вимірюється на ніжці 5 мікроконтролера). Підстроювальним резистором R6 встановіть рівень сигналу прямої хвилі 80 – 100 квантів. Переведіть трансівер на прийом. Еквівалент антени 50 Ом замініть, наприклад, на 100 - 200 Ом (щоб підвищити рівень КСВ) або, що ще краще, на реальну антену з підвищеним КСВ. Знову переведіть трансівер на передачу (при зниженій потужності!). Підстроювальним резистором R7 слід домогтися показання КСВ у вікні програми рівному показанню еталонного КСВ-метра. Цю операцію рекомендується провести на всіх КВ-діапазонах. Якщо різниця між показаннями діапазонів буде відрізнятися (що свідчить про неякісне виконання КСВ-метра тюнера або конструкції ВЧ-блоку), то встановіть середнє значення КСВ по всіх діапазонах. На цьому налаштування можна вважати закінченим.

Антенні узгоджувальні пристрої. Тюнери

АСУ. Антенні тюнери. Схеми. Огляди фірмових тюнерів

У радіоаматорській практиці негаразд часто можна зустріти антени, у яких вхідний опір є рівним хвильовому опору фідера, і навіть вихідному опору передавача. Переважно здебільшого виявити таку відповідність не вдається, тому доводиться використовувати спеціалізовані антенні узгоджувальні пристрої. Антена, фідер і вихід передавача (трансівера) входять у єдину систему, де енергія передається без будь-яких втрат.

Вседіапазонний узгоджувальний пристрій (з роздільними котушками)

Змінні конденсатори та галетний перемикач від Р-104 (блок БСН).

За відсутності зазначених конденсаторів, можна застосувати 2-секційні, від радіомовних радіоприймачів, увімкнувши секції послідовно та ізолювавши корпус та вісь конденсатора від шасі.

Також можна застосувати звичайний галетний перемикач, замінивши вісь обертання на діелектричну (склотекстоліт).

Дані контурних котушок тюнера та комплектуючих:

L-1 2,5 витка, провід AgCu 2 мм, зовнішній діаметр котушки 18 мм.

L-2 4,5 витка, провід AgCu 2 мм, зовнішній діаметр котушки 18 мм.

L-3 3,5 витка, провід AgCu 2 мм, зовнішній діаметр котушки 18 мм.

L-4 4,5 витка, провід AgCu 2 мм, зовнішній діаметр котушки 18 мм.

L-5 3,5 витка, провід AgCu 2 мм, зовнішній діаметр котушки 18 мм.

L-6 4,5 витка, провід AgCu 2 мм, зовнішній діаметр котушки 18 мм.

L-7 5,5 витка, дріт ПЕВ 2,2 мм, зовніш. діаметр котушки 30 мм

L-8 8,5 витка, дріт ПЕВ 2,2 мм, зовніш. діаметр котушки 30 мм

L-9 14,5 витка, провід ПЕВ 2,2 мм, зовніш. діаметр котушки 30 мм

L-10 14,5 витка, пров. ПЕВ 2,2 мм, зовніш. діаметр котушки 30 мм.

Потрібно було терміново запустити 80 та 40 м у чужому будинку, виходу на дах немає, та й часу на встановлення антени немає.

Кинув з балкона третього поверху на дерево полеву трохи більше 30 м. Взяв шматок пластикової труби діаметром приблизно 5 см, намотав близько 80 витків дроту діаметром 1 мм. Знизу зробив відводи через кожні 5 витків, а зверху через 10 витків. Зібрав на балконі ось такий найпростіший узгоджуючий пристрій.

На стіну повісив індикатор напруги поля. Увімкнув діапазон 80 м у режимі QRP, зверху котушки підібрав відвід і конденсатором налаштував свою «антену» в резонанс за максимом показань індикатора, потім унизу підібрав відведення по мінімуму КВС.

Часу не було, а тому галетники не ставили. і витками «бігав» за допомогою крокодильчиків. І ось на такий сурогат мені відповідала вся європейська частина Росії, особливо на 40 м. На мою полівку навіть ніхто не звернув уваги. Це, звичайно, не справжня антена, але інформація буде корисна.

RW4CJH info - qrz.ru

Узгоджувальний пристрій для антен НЧ діапазонів

Радіоаматори, які мешкають у багатоповерхових будинках, нерідко застосовують на НЧ діапазонах рамкові антени.

Такі антени не вимагають високих щоглів (їх можна натягнути між будинками на порівняно великій висоті), хорошого заземлення, для їх живлення можна застосувати кабель, та й перешкодам вони менше схильні.

На практиці зручний варіант рамки у вигляді трикутника, тому що для її підвіски потрібна мінімальна кількість точок кріплення.

Як правило, більшість короткохвильовиків прагнуть використовувати такі антени як багато діапазонних, проте в цьому випадку вкрай складно забезпечити прийнятне узгодження антени з фідером на всіх робочих діапазонах.

Протягом більш ніж 10 років я використовую антену типу "Дельта" на всіх діапазонах від 3.5 до 28 МГц. Її особливості - це розташування у просторі та використання узгоджувального пристрою.

Дві вершини антени закріплені на рівні дахів п'ятиповерхових будинків, третя (розімкнена) - на балконі 3-го поверху, обидва її дроти введені в квартиру та підключені до узгоджувального пристрою, який з'єднаний з передавачем кабелем довільної довжини.

У цьому периметр рамки антени близько 84 метрів.

Принципова схема узгоджувального пристрою наведена малюнку праворуч.

Узгоджувальний пристрій складається з широкосмугового симетруючого трансформатора Т1 і П-контуру, утвореного котушкою L1 з відводами і конденсаторами, що підключаються до неї.

Один із варіантів виконання трансформатора Т1 наведено на рис. зліва.

Деталі.Трансформатор Т1 намотаний на феритовому кільці діаметром не менше 30 мм з магнітною проникністю 50-200 (некритично). Обмотка виконується одночасно двома проводами ПЕВ-2 діаметром 0,8 – 1,0 мм, число витків 15 – 20.

Котушка П-контуру діаметром 40...45 мм і довжиною 70 мм виконана з голого або емальованого мідного дроту діаметром 2-2.5 мм. Число витків 13, відведення від 2; 2,5; 3; 6 витків, рахуючи від лівого за схемою виведення L1. Підстроєні конденсатори типу КПК-1 зібрані на шпильках пакети по 6 шт. та мають ємність 8 - 30 пФ.

Налаштування.Для налаштування узгоджувального пристрою необхідно у розрив кабелю включити КСВ метр. На кожному діапазоні узгоджувальний пристрій налаштовується щонайменше КСВ за допомогою підстроєних конденсаторів і при необхідності підбором положення відведення.

Раджу перед налаштуванням узгоджувального пристрою від'єднати від нього кабель та налаштувати вихідний каскад передавача, підключивши до нього еквівалент навантаження. Після цього можна відновити з'єднання кабелю з узгоджувальним пристроєм і завершити налаштування антени. Діапазон 80 метрів доцільно розбити на два піддіапазони (CW та SSB). При налаштуванні легко досягти КСВ близького до 1 на всіх діапазонах.

Дану систему можна використовувати також на WARC діапазонах (треба тільки підібрати відводи) і на 160 м відповідно збільшивши число витків котушки і периметр антени.

Все сказане вище справедливо тільки при безпосередньому підключенні антени до узгоджувального пристрою. Звичайно, дана конструкція не замінить "хвильовий канал" або "подвійний квадрат" на 14 - 28 МГц, але вона добре налаштовується на всіх діапазонах і знімає багато проблем у тих, хто змушений використовувати одну багатодіапазонну антену.

Замість конденсаторів, що перемикаються, можна застосувати КПЕ, але тоді доведеться щоразу налаштовувати антену при переході на інший діапазон. Але, якщо вдома такий варіант незручний, то у польових чи похідних умовах він цілком виправданий. Зменшені варіанти "дельти" для 7 і 14 МГц я неодноразово застосовував при роботі в "полі". При цьому дві вершини кріпилися на деревах, а живильна підключалася до узгоджувального пристрою, що лежить безпосередньо на землі.

На закінчення можу сказати, що використовуючи для роботи в ефірі тільки трансівер з вихідною потужністю близько 120 Вт без будь-яких підсилювачів потужності з описаною антеною на діапазонах 3,5; 7 і 14 МГц ніколи не відчував труднощів, при цьому працюю, як правило, на загальний виклик.

С. Смирнов, (EW7SF)

Конструкція простого антенного тюнера

Конструкція антенного тюнера від RZ3GI.

Пропоную простий варіант антенного тюнера, зібраного за Т-подібною схемою.

Опробовані спільно з FT-897D та антеною IV на 80, 40 m. Будується на всіх діапазонах КВ.

Котушка L1 намотана на оправці 40 мм з кроком 2 мм і має 35 витків, провід діаметром 1,2 - 1,5 мм, відводи (вважаючи від «землі») - 12, 15, 18, 21, 24, 27, 29, 31, 33, 35 витків.

Котушка L2 має 3 витки на оправці 25 мм, довжина намотування 25 мм.

Конденсатори С1, С2 із Сmax = 160 пф (від колишньої УКХ станції).

КСВ метр застосовується вбудований (у FT - 897D)

Антена Inverted Vee на 80 і 40 м – будується на всіх діапазонах.

Юрій Зіборов RZ3GI

Фото тюнера:

Під назвою «Z-match» відомо безліч конструкцій і схем, я б навіть сказав більше конструкцій ніж схем.

Основа схемного рішення від якого я відштовхувався широко поширена в інтернеті та offline літературі, все виглядає приблизно так (див. праворуч):

І ось, розглядаючи безліч різних схем, фотографій та нотаток розміщених у мережі, народилася у мене ідея зібрати і для себе антенний тюнер.

Під рукою опинився мій апаратний журнал (так, так, я прихильник старої школи - олдскул, як виявляється молодь) і на його сторінці народилася схема нового для моєї радіостанції приладу.

Довелося вилучити сторінку з журналу «для долучення до справи»:

Помітно, що мають бути значні відмінності від першоджерела. Я став застосовувати індуктивну зв'язок з антеною з її симетричністю, мені досить автотрансформаторной схеми т.к. живити антени симетричною лінією не планується. Для зручності налаштування та контролю за антенно-фідерними спорудами я додав у загальну схему КСВ-метр та Ваттметр.

Покінчивши з розрахунками елементів схеми можна приступити до макетування:

Крім корпусу доводиться виготовляти і деякі радіоелементи, однією з небагатьох радіодеталей, яку радіоаматор може зробити сам це котушка індуктивності:

А ось, що вийшло в результаті, всередині та зовні:

Ще не нанесені шкали та позначення, лицьова панель безлика і не інформативна, але головне ПРАЦЮЄ!! І це добре…

R3MAV. info - r3mav.ru

Узгоджувальний пристрій за аналогією до Alinco EDX-1

Ця схема антенного узгоджувального пристрою запозичена мною з фірмового Alinco EDX-1 HF ANTENNA TUNER, який працював із моїм DX-70.

С1 та С2 300 пф. Конденсатори з повітряним діелектриком. Крок пластин 3мм. Ротор 20 пластин. Статор 19. Але можна застосувати здвоєні КПЕ з пластиковим діелектриком від старих транзисторних приймачів або повітряним діелектриком 2х12-495 пф. (як на знімку)

Ви запитаєте: «А чи не прошиє?». Справа в тому, що коаксіальний кабель припаяний безпосередньо до статора, а це 50 Ом, і де має проскочити іскра за такого низького опору?

Достатньо від конденсатора протягнути «голим» дротом лінію довжиною 7-10 см, як він згорить синім полум'ям. Для зняття статики конденсатори можна зашунтувати резистором 15 кОм 2 W. (Цитата з «Підсилювачі потужності конструкції UA3AIC»).

L1 - 20 витків посрібленого дроту Д=2.0 мм, безкаркасна Д=20 мм. Відведення, рахуючи від верхнього за схемою кінця:

L2 25 витків, ПЕЛ 1.0, намотана на двох, складених разом феритових кільцях, розміром Д наруж.=32 мм, Д вн.=20 мм.

Товщина одного кільця = 6 мм.

(Для 3.5 МГц).

L3 28 витків, а решта як у L2 (Для 1.8 МГц).

Але, на жаль, на той час я не зміг знайти відповідних кілець і вчинив так: Виточив з оргскла кільця і на них намотав дроти до заповнення. Поєднав їх послідовно – це вийшов еквівалент L2.

На оправці діаметром 18 мм (можна використовувати пластикову гільзу від мисливської рушниці 12 калібру) виток до витка намотав 36 витків – це вийшов аналог L3.

Узгоджувальний пристрій для антен дельта, квадрат, трапеція

Серед радіоаматорів велику популярність має петльова антена периметром 84 м. В основному його налаштовують на 80М діапазон і з невеликим компромісом можна використовувати на всіх радіоаматорських діапазонах. Такий компроміс можна прийняти, якщо працюємо ламповим підсилювачем потужності, але якщо маємо сучасніший трансівер, там справа вже не піде. Потрібен узгоджуючий пристрій, який встановлює КСВ на кожному діапазоні, що відповідає нормальній роботі трансівера. HA5AG розповідав мені за простий узгоджуючий пристрій і надіслав мені короткий його опис (дивися малюнок). Пристрій розроблений для петлевих антен практично будь-якої форми (дельта, квадрат, трапеція і т.д.)

Короткий опис:

У автора узгоджуючий пристрій було випробувано на антені, форма якого майже квадрат, встановлена на висоті 13 м у горизонтальному положенні. Вхідний опір цієї QUAD антени на 80 м-му діапазоні 85 Ом, а на гармоніках 150 - 180 Ом. Хвильовий опір кабелю живлення 50 Ом. Завдання стояло узгодити цей кабель із вхідним опором антени 85 – 180 Ом. Для узгодження було застосовано трансформатор Tr1 та котушка L1.

У діапазоні 80 м за допомогою реле Р1 замикаємо коротко котушку n3. У кола кабелю залишається включеним котушка n2, яка зі своєю індуктивністю ставить вхідний опір антени на 50 Ом. На інших діапазонах Р1 вимкнено. У кола кабелю включені котушки n2+n3 (6 витків) і антена узгодить 180 Ом на 50 Ом.

L1 - котушка, що подовжує. Він знайде своє застосування на діапазоні 30 м. Справа в тому, що третя гармоніка 80 м діапазону не збігається з дозволеним діапазоном частоти 30 м діапазону. (3 х 3600 кгц = 10800 кгц). Трансформатор T1 узгодить антену на 10500 Кгц, але це ще мало, потрібно включити і котушку L1 і в такому включенні антена вже буде резонувати на частоті 10100 Кгц. Для цього за допомогою К1 включаємо реле Р2, який відкриває свої нормально замкнуті контакти. L1 може послужити і в діапазоні 80 м, коли бажаємо працювати в телеграфному ділянці. На 80-му діапазоні смуга резонансу антени близько 120 Кгц. Для зсуву частоти резонансу можна увімкнути L1. Включена котушка L1 помітно знижує КСВ та на 24 МГц частоті, а також на 10 м діапазоні.

Узгоджувальний пристрій виконує три функції:

1. Забезпечує симетричне живлення антени, оскільки полотна антени ізольована по ВЧ від «землі» через котушки трансформатора Tr1 та L1.

2. Узгоджує імпеданс, описаним вище способом.

3. За допомогою котушок n2 і n3 трансформатора Tr1 ставить резонанс антени у відповідні, дозволені смуги частоти діапазонів. Про це трохи докладніше: Якщо антена спочатку налаштована на частоту 3600 кГц (без включення узгоджувального пристрою), то на 40 м діапазоні буде резонувати на 7200 КГц, на 20 м на 14400 КГц, а на 10 м вже на 28800 КГц. Це означає – антену потрібно подовжувати у кожному діапазоні, і при цьому чим вища частота діапазону тим більше потребує подовження. Ось саме такий збіг використовується для узгодження антени. Котушки трансформатора n2 і n3, T1 c певною індуктивністю, тим більше подовжує антену, що вища частота діапазону. Таким способом на 40 м котушки подовжують дуже мало, а на 10 м діапазоні вже значною мірою. Правильно налаштовану антену узгоджувальне пристрій ставить у резонанс кожному діапазоні у районі першої 100 Кгц частоти.

Положення вимикачів К1 та К2 за діапазонами зазначені в таблиці (праворуч):

Якщо вхідний опір антени на 80 м діапазоні встановлюється не в межах 80 - 90 Ом а в межах 100 - 120 Ом, то кількість витків котушку n2 трансформатора T1 потрібно збільшити на 3, а якщо опір ще більше на 4. Параметри інших котушок залишаються без змін.

Переклад: UT1DA джерело - (http://ut1da.narod.ru) HA5AG

Елементи КСВ-метра: Т1 - трансформатор антенного струму, намотаний на феритовому кільці М50ВЧ2-24 12х5х4 мм. Його обмотка I - протягнутий в кільце провідник з антеним струмом, обмотка II - 20 витків дроту в пластиковій ізоляції, її намотують рівномірно по всьому кільцю. Конденсатори С1 і С2 типу КПК-МН, SA1 будь-який тумблер, РА1 мікроамперметр на 100 мкА, наприклад, М4248.

Елементи узгоджувального пристрою: котушка L1 – 12 витків ПЕВ-2 0,8, внутрішній діаметр – 6, довжина – 18 мм. Конденсатор С7 - типу КПК-МН, С8 -будь-який керамічний або слюдяний, робоча напруга не менше 50 В (для передавачів потужністю не більше 10 вт). Перемикач SA2 - ПГ2-5-12П1НВ.

Для налаштування КСВ-метра його вихід відключають від узгоджувального контуру (в т. А) і з'єднують з 50-омним резистором (два паралельно включених резистора МЛТ-2 100 Ом), а до входу підключають Сі-Бі радіостанцію, що працює на передачу. У режимі вимірювання прямої хвилі - у вказаному на рис. 12.39 положення SA1 - прилад повинен показати 70 ... 100 мкА. (Це для передавача потужністю 4 Вт. Якщо він потужніший, то «100» на шкалі РА1 виставляють інакше: підбором резистора, що шунтує РА1 при закороченому резистори R5.)

Переключивши SA1 в інше положення (контроль відбитої хвилі), регулювання С2 домагаються нульових показань РА1.

Потім вхід і вихід КСВ-метра міняють місцями (КСВ-метр симетричний) і цю процедуру повторюють, встановлюючи «нульове» положення С1.

На цьому налаштування КСВ-метра закінчують, його вихід підключають до сьомого витка котушки L1.

КСВ антенного тракту визначають за формулою: КСВ = (А1 + А2) / (А1-А2), де А1 - Показання РА1 в режимі вимірювання прямої хвилі, а А2 - зворотної. Хоча вірніше було б говорити тут не про КСВ як такий, а про величину і характер антенного імпедансу, приведеного до антенного роз'єму станції, про його відмінність від активного Ra = 50 Ом.

Антенний тракт буде налаштований, якщо змінами довжини вібратора, противаг, іноді — довжини фідера, індуктивності котушки, що подовжує (якщо вона є) та ін. буде отримано мінімально можливий КСВ.

Деяка неточність налаштування антени може бути компенсована розладом контуру L1C7C8. Це можна зробити конденсатором С7 або зміною індуктивності контуру, наприклад, введенням в L1 невеликого карбонільного сердечника.

Для узгодження трансівера з різними антенами можна успішно застосувати найпростіший ручний тюнер, схема якого показана на малюнку. Він перекриває діапазон частот від 1,8 до 29 мГц. Крім того, цей тюнер може працювати як найпростіший комутатор антен, що має ще й еквівалент навантаження. Потужність, що підводиться до тюнера, залежить від зазору між пластинами конденсатора змінної ємності С1, що застосовується - чим він більше, тим краще. Із зазором 1,5-2 мм тюнер витримував потужність до 200 Вт (може і більше – для подальших експериментів моєї потужності TRX не вистачило). На вході тюнера для вимірювання КСВ можна включити один із КСВ-метрів, хоча при спільній роботі тюнера з імпортними трансіверами це не обов'язково — всі вони мають вбудовану функцію вимірювання КСВ (SVR). Два (або більше) ВЧ роз'єми типу PL259 дозволяють підключити антену, вибрану за допомогою галетного перемикача S2 "Коммутатор антен" для роботи з трансівером. Цей же перемикач має положення "Еквівалент", при якому трансівер може бути підключений до еквіваленту навантаження опором 50 Ом. За допомогою релейної комутації можна увімкнути режим «Обхід» та антена або еквівалент (залежно від положення комутатора антен S2) будуть безпосередньо під'єднані до трансівера.

Як С1 і С2 застосовуються стандартні КПЕ-2 з повітряним діелектриком 2х495 пФ від промислових побутових приймачів. Їхні секції просмикнуті через одну пластину. С1 задіяні дві секції, з'єднані паралельно. Він встановлений на пластині з оргскла завтовшки 5 мм. У С2 – задіяна одна секція. S1 - галетний ВЧ перемикач на 6 положень (2Н6П галети з кераміки, їх контакти з'єднані паралельно). S2 - такий самий, але на три положення (2Н3П, або на більше положень залежно від кількості антенних роз'ємів). Котушка L2 - намотана голим мідним проводом d=1 мм (краще посріблений), всього 31 виток, намотування з невеликим кроком, зовнішній діаметр 18 мм, відведення від 9+9+9+4 витка. Котушка L1 -теж, але 10 витків. Котушки встановлені взаємно-перпендикулярно. L2 можна припаяти висновками до контактів галетного перемикача, зігнувши котушку півкільцем. Монтаж тюнера проводиться короткими товстими (d=1,5-2 мм) відрізками голого мідного дроту. Реле типу ТКЕ52ПД від радіостанції Р-130М. Природно, оптимальним варіантом є застосування високочастотних реле, наприклад типу РЕН33. Напруга для живлення реле отримано від найпростішого випрямляча, зібраного на трансформаторі ТВК-110Л2 та діодному мосту КЦ402 (КЦ405) або подібним до них. Комутація реле здійснюється тумблером S3 "Обхід" типу МТ-1, встановленому на лицьовій панелі тюнера. Лампа La (не обов'язкова) є індикатором включення. Може виявитись, що на низькочастотних діапазонах не вистачає ємності С2. Тоді паралельно С2 можна за допомогою реле Р3 та тумблера S4 підключати або його другу секцію або додаткові конденсатори (підібрати 50 - 120 пФ - на схемі показано пунктиром).

За рекомендацією, осі КПЕ з'єднані з ручками керування через відрізки дюритового бензошланга, що є ізоляторами. Для їхньої фіксації використані водопровідні хомутики d=6 мм. Тюнер був виготовлений у корпусі від набору "Електроніка-Контур-80". Дещо більші розміри корпусу, ніж у тюнера, описаного в , залишають достатній простір для доробок та модифікацій даної схеми. Наприклад, ФНЧ на вході, що узгоджує трансформатор 1:4, що симетрує, на виході, вмонтований КСВ-метр та інші. Для ефективної роботи тюнера не слід забувати про хороше його заземлення.

Простий тюнер для налаштування симетричної лінії

На малюнку наведено схему простого тюнера для узгодження симетричної лінії. Як індикатор налаштування використовується світлодіод.

Тюнери MFJ - узгодимо від цвяха.

Mirage, Vectronics. Усі ці імена поєднує одне – концерн MFJ. Кожен із підрозділів концерну уособлює один із глобальних напрямів фірми. Наприклад "Ameritron" – випускає лампові підсилювачі потужності, "Hy-Gain" – виробляє великі короткохвильові антени, ім'я "Cushcraft" відоме своїми УКХ антенами.
У всьому світі фірма MFJ відома безліччю додаткових аксесуарів для радіоаматорів, що допомагають спростити життя звичайному, а особливо радіоаматору - короткохвильовику. Згадайте, як у юності, багато хто з нас викидав зволікання у вікно, або розвішував по горищі, у спробі почути кореспондента. А скільки часу спочатку, багато хто проводив на даху будинку в спробі правильно налаштувати антени? І ніхто не знав раніше, що є такі чудові пристрої як ручний або автоматичний тюнер. Перемикачі антен ліпили мало не на саморобних галетах. Багато радіоаматорів досі лізуть за стіл відсувати трансівер, щоб поміняти кабелі від різних антен. Адже є простий пристрій - антенний комутатор з нормованими параметрами, що дозволяють легким рухом руки переключити вихід трансівера з трикутника 80-метрового діапазону на вертикальну антену 20-ки або 10-ки ... А про елементи грозозахисту чули ...? А про…? У MFJ багато чого ще є!
У цій статті ми розглянемо ручні та автоматичні тюнери під маркою MFJ, Ameritron та Vectrоnics.

Антенний тюнер: типи та варіанти включення

Розглянемо коротко принципи роботи антен разом із тюнерами і спробуємо зрозуміти, що як працює.
Паспортне значення вихідного опору трансівера зазвичай становить 50 Ом. З курсу теорії ланцюгів відомо, що для максимальної передачі потужності від генератора до навантаження опір генератора та навантаження мають бути рівними. Тобто, вся потужність, яку здатний видати трансівер, при повному узгодженні піде в антену, яка є навантаженням.

При різниці опорів генератора, лінії живлення та опорі антени виникає неузгодженість. Відносини величини потужності, що генерується (або падаючої хвилі) і відбитої потужності (стоячої хвилі), умовилися називати коефіцієнтом відображення або Коефіцієнтом Стоячої Хвилі (КСВ).
Насправді опір антени 50 Ом у широкій смузі частот – явище вкрай рідкісне, у результаті частина енергії відбивається від антени і повертається назад у трансивер, викликаючи зміни режимів роботи кінцевих каскадів, їх перегрів чи перешкоди домашнім побутовим приладам. Для того щоб полегшити роботу трансівера в його конструктив включили блок автоматичного підстроювання, який трансформує випадковий опір на його вході до опорного опору кінцевого каскаду. Не всі трансівери мають вбудований тюнер, зазвичай це трансівери середнього та високого цінового діапазону. Тому, хто не має тюнера всередині трансівера, часто доводиться вдаватися до допомоги зовнішнього тюнера. Це може бути саморобний ручний тюнер або покупний ручний тюнер або тюнер-автомат.

На сьогоднішній день, навіть хороший трансівер із вбудованим тюнером, краще укомплектувати зовнішнім автоматичним тюнером, т.к. він забезпечить ширший діапазон узгоджуваних опорів і вбереже внутрішній тюнер і трансівер у разі нештатної ситуації з антеною або електричного пробою. Погодьтеся, простіше поміняти чи відремонтувати тюнер ціною 200-300 доларів, ніж мати проблеми з ремонтом всього трансівера ціною 2000 – 5000 доларів. Для особливо важких випадків узгодження можна вдатися до каскадного включення внутрішнього і зовнішнього тюнерів або застосування трансформуючого пристрою. Весняний тюнер, при дуже високому значенні неузгодженості, зазвичай добудовує КСВ до рівня 1.7 – 2. А внутрішній тюнер вже добудує КСВ до чистої одиниці. ККД за такого включення, звичайно, падає, але іноді бувають випадки коли «дуже треба!» Зазвичай такі тюнери керуються трансівером по кабелю керування або запускаються в режим налаштування натисканням кнопки TUNE на трансівері або на самому тюнері. Цей режим можна назвати напівавтомат. Налаштування антени відбувається автоматично, але запуск налаштування завжди ручний.
Вище було розглянуто варіант, коли тюнер знаходиться біля трансівера. Цей варіант найбільш прийнятний для стаціонарних моно-бендових або мульти-бендових, налаштованих на заводі антен або коли антена знаходиться в безпосередній близькості від трансівера, наприклад, у машині або при польовому виїзді. Якщо ваша антена зовсім не налаштована, і розташована ще дуже далеко від трансівера, то застосування тюнера тут практично не допоможе поліпшити ситуацію. При високому КСВ в кабелі, на великій довжині, відбувається катастрофічне падіння ККД лінії передачі. Великі втрати енергії в кабелі зазвичай супроводжуються переходом енергії в тепло і як наслідок - марним розігрівом кабелю або його пробоєм. Тому, рекомендується налаштовувати саму антену під опір 50 Ом для того, щоб втрати енергії по кабелю були мінімальні при переході від трансівера до антени. Для ненастроєної або погано налаштованої антени застосування тюнера біля трансівера в такому варіанті допоможе тільки полегшити режим роботи вихідних каскадів трансіверів, але ніяк не вплине на якість роботи самої антени і лінії передачі.

Для вирішення проблеми налаштування віддаленої антени різні фірми випускають зовнішні автоматичні тюнери, які можна розмістити на даху будинку, на дереві або щоглі. Зазвичай такі тюнери комплектуються кабелем управління, яким подається так само харчування. Прив'язані такі тюнери до конкретної маркитрансівера і ціна їх досить висока.
Дуже часто, бувають ситуації, коли тюнер можна розташувати безпосередньо біля антени в захищеному від опадів та вандалів приміщенні, але доступ до антени або введення антенного кабелю до приміщення обмежений. Або антена ставиться/вішається один раз, без можливості її періодичного обслуговування та/або налаштування – такі випадки також досить часто трапляються. Наприклад, антена висить з балкона на дерево, антена може перебувати на даху ліфтового приміщення, або короткий кабель приходить від антени на балкон або вікно, а далі довжина кабелю по приміщенню істотно перевищує довжину першого відрізка. Якщо тюнер підключити безпосередньо до антени або в точці введення кабелю в приміщення, то можна істотно поліпшити якість роботи самої антени і знизити втрати в коаксіальному кабелі. Ще один варіант вдалого застосування тюнера - підвищити ККД автомобільної або портативної антени, що здає, зміцнивши тюнер в безпосередній близькості від точки кріплення антени.
Тюнери концерну MFJ випускаються під трьома марками: MFJ, Vectronics та Ameritron. У переліку товару компанії є як автоматичні тюнери, так і ручні. А так само є пара таких чудових пристроїв як «Штучна земля» та «Фазовий подавлювач шумів»
Усі тюнери за типом можна розділити на дві великі категорії: ручні та автоматичні.

Автоматичні тюнери

Автоматичні тюнери узвичаїлися радіоаматорів відносно недавно. Усього років 10-12 тому як стали широкодоступні мікропроцесорні системи, і вони дозволили повністю автоматизувати процес налаштування тюнера. На вході тюнера стоїть датчик КСВ і швидко перебираючи параметри L і C елементів, мікропроцесор знаходить мінімальне значення КСВ. На мінімальному та зупиняється. Сучасні алгоритми пошуку мінімуму КСВ дозволяють буквально за секунди налаштувати будь-яку антену із довільними параметрами. Поєднання частотоміра і вбудованої в процесор пам'яті дозволяють зберегти величезну кількість варіантів налаштувань на різних частотах і в подальшому використанні звести до мінімуму час налаштування антени. Наприклад, якщо у вас є антена з відносно стабільними параметрами КСВ у часі, вам достатньо один раз пройтися кількома частотами діапазону і зберегти в пам'яті значення налаштувань. Т.к. «смуга налаштування КСВ» щодо широка, у разі, при повторному включенні поблизу налаштованих частот КСВ завжди буде у межах норми. Тобто. у будь-якій точці діапазону буде відбуватися практично миттєве налаштування тюнера.

Автоматичні тюнери виконані за єдиною схемою. Це «Г-подібний» LC-ланцюжок узгодження зі змінними параметрами окремо L і окремо C – ланцюжків. Конструктивно L – ланцюжки виконані з дискретних індуктивностей, намотаних на феритових кільцях фірми Amidon. Залежно від призначення тюнера і потужності, що проходить по ньому, ці індуктивності мотаються на кільцях різного діаметру. Ланцюжки ємностей складаються із спеціальних високовольтних конденсаторів. Налаштування тюнера відбувається шляхом перебору ланцюжків індуктивностей і ємностей. Для розширення діапазону перебудови застосовано 2 варіанти включення LC – ланцюжка, послідовно індуктивність із навантаженням або паралельно до навантаження ємність. Мікропроцесор управляє реле перемикання LC - ланок і за вбудованим датчиком КСВ визначає ступінь узгодження антени з трансівером.
З ручних тюнерів фірма MFJ випускає великий асортимент тюнерів на різну потужність, з різним сервісом та різноманітними додатковими функціями.

Ручний антеневий тюнер малої/середньої потужності MFJ – 934

Це тюнер поєднує в одному корпусі власне тюнер та пристрій «штучна земля»

На цьому тюнері на 2-х стрілочній індикаторній головці реалізована індикація КСВ, індикація проходить і відбитої потужності. Введено перемикач 2-х меж потужності 30 і 300 Ватт. Максимальна пропускна потужність при цьому не повинна перевищувати 100-150 Ватт. Є можливість підключення симетричної довгої лінії живлення антен.
На передній панелі зручно розташовані усі органи управління. Зліва відносяться до «штучної землі», справа – до самого тюнера. Посередині розташована індикаторна головка. На задній панелі тюнера розташовані стандартні роз'єми SO-239 для підключення несиметричного коаксіального кабелю та роз'єми для підключення симетричної лінії. Якщо планується не просто заземлення корпусу, а ще й резонансна противага, то вона повинна підключатися до роз'єму Counterpoise.

У цьому тюнері застосовані такі ж КПЕ як і в MFJ – 902, тому максимальна потужність цього тюнера також обмежена 150 Ваттами. Котушка індуктивності в цьому тюнері без феритових кілець має великі геометричні розміри і відповідно добротність з ККД узгодження у цього тюнера вище, а втрати менше. У цьому тюнері вдало поєднуються два пристрої узгодження і, відповідно, він буде корисним для тих радіоаматорів, хто часто виїжджає в поле. За допомогою такого тюнера можна узгоджувати невеликі похідні антени з дуже добрим ККД випромінювання.

Ручний антеневий тюнер малої/середньої потужності MFJ – 941

100 Ватний ручний тюнер з розширеними можливостями по підключенню 2-х антен з несиметричним живленням та підключенням симетричної лінії живлення антени. Додатково можливе переключення підключення еквівалента 50-омного навантаження.

Схемотехніка тюнера аналогічна до попередньої моделі тюнера. На передній панелі тюнера є 2-х стрілочна головка на якій відображається потужність, що проходить\відбита, і КСВ. На задній панелі розташовані стандартні ВЧ - роз'єми SO-239 для підключення 2-х антенних коаксіальних кабелів, такий же роз'єм для підключення 50-омного навантаження і роз'єм для підключення симетричної лінії живлення антен.

Відмінність полягає у відсутності елементів для «штучної землі». За те на місце, що звільнилося, помістили котушку індуктивності з ще більшими розмірами, а значить ще більшим ККД узгодження.

Ручний тюнер малої середньої потужності MFJ – 945

Цей тюнер у собі поєднує якісний контур і простоту схемотехніки, мінімальну вартість і прийнятний функціонал при максимальній потужності пропускання 150 Ватт.

Цей тюнер можна вважати просунутим зразком тюнера MFJ-902. Простоту того тюнера доповнює 2-х стрілочний індикатор, що дає зручність відображення потужності та КСВ. Діапазон узгоджуваних опорів у цього тюнера розширено рахунок застосування другої котушки індуктивності на феритовому кільці. Цей тюнер можна назвати оптимальним за вартістю і функціональності. Він вдало підійде будь-якому середньому радіоаматору, якому за невеликі гроші не потрібні зайві навороти і досить просто налаштувати одну антену.

Внутрішній зміст цього тюнера дуже просто і не потребує коментарів.

Ручний антений тюнер великої потужності MFJ – 962

Цей потужний тюнер здатний пропустити до 1500 Ватів. Призначений він для використання в комплекті не тільки зі звичайною радіостанцією, але і з будь-яким потужним підсилювачем.

У цьому тюнері вбудований хороший сервіс не тільки для відображення інформації, але й за способами підключення антен. 2-х стрілочний індикатор здатний відображати не тільки КСВ, а й потужність пікову та усереднену. Відображення потужності відбувається в 2-х межах: 200 та 2000 Ватт. Перемикач антен має кілька варіантів підключення: режим обхід, перемикання тюнера на роз'єм «Антенна 1» або на «Антенна 2», варіант прямого перемикання окремим коаксіальним роз'ємом входу на вихід «Coax bypass», а також можливість підключення симетричної лінії живлення антен.

На фото внутрішнього змісту тюнера можна бачити КПЕ великих розмірів, які мають високонапруження пробою, що необхідно для узгодження великих потужностей. Котушка індуктивності виконана у вигляді великого варіометра з обертанням через зубчасту знижувальну передачу. Це дозволяє дуже точно налаштувати контур на мінімум КСВ в антеному ланцюзі. Для зручності налаштування на передній панелі тюнера зроблено лічильник обертів варіометра. Якщо у вас достатньо стабільні антени, то можна один раз занести до таблички параметри узгодження різних антен, що полегшить та прискорить налаштування антен під час оперативної роботи в ефірі.

Ручний антеневий тюнер середньої потужності з навантаженням MFJ – 969

Цей тюнер може бути «молодшим братом» попереднього, т.к. потужність цього тюнера, що пропускається, обмежена всього 300 Ваттами.

За функціями він практично ідентичний попередньому тюнеру - в ньому також присутній розширений метод відображення параметрів падаючої і відображеної потужності у вигляді пікових і усереднених значень, відображення параметрів КСВ, перемикання на кілька різних варіантів антен, а так само введено нововведення - в цей тюнер антени – потужне 50-омне навантаження. Ця функція призначена для додаткового контролю за потужністю передавача.

Внутрішній вміст тюнера так само практично ідентичний до попереднього. Різниця видно у розмірах застосованих КПЕ. Саме тому максимальна потужність цього тюнера обмежена 300 Ваттами. Чорна трубка біля варіометра – це і є еквівалент антени – 50-омне навантаження.

Ручний антеневий тюнер великої потужності з навантаженням MFJ – 989D

Максимальна пропускна потужність цього тюнера до 1500 Ватт. Всередину вбудований еквівалент антени – 50-омне навантаження для перевірки передавача.

Цей потужний тюнер – можна сказати суміщена версія двох попередніх тюнерів. У ньому поєднуються сервіс відображення параметрів пропускної потужності і КСВ, велика пропускна потужність і еквівалент антени – 50-омне навантаження. У цьому тюнері можливе підключення 2-х коаксіальних ліній передач, підключення симетричної лінії та антени типу "довгий провід".

Внутрішній вміст тюнера виконано компактніше, ніж ми це бачили в попередніх тюнерах. Великі конденсатори на величезну пробивну напругу дійсно повинні витримати більше кіловата потужності, що пропускається. Симетруючий трансформатор виконаний на великому феритовому кільці. Ручка обертання варіометра на цьому тюнері виконана дещо в іншому стилі. Більший розмір варіометра зажадав застосування зубчастої передачі зі зниженням швидкості обертання та застосування лічильника витків. Ця конструкція ручки і механізму, що обертає, полегшує налаштування тюнера і дає можливість запам'ятати приблизну позицію варіометра для того чи іншого діапазону. Чорна трубка під симетруючим трансформатором – це і є еквівалент антени – 50-омне ВЧ навантаження.

Ручний антеневий тюнер дуже великої потужності MFJ – 9982D

Цей тюнер здатний узгодити та пропустити до 2500 Ватт потужності. Найпотужніший тюнер зі всієї лінійки MFJ. Усі функції розширеного налаштування. Сервіс відображення на 2-х стрілочному дисплеї. Вбудоване навантаження – еквівалент антени.

У цьому тюнері зібрані найкращі деталі для забезпечення налаштування на максимальних потужностях. Антенний перемикач забезпечує комутацію сигналу через тюнер, так і на пряму з входу на вихід. Можливе підключення 2-х антен, що живляться по коаксіальному кабелю, симетричній лінії або антени типу «довгий промінь». Для здійснення останньої функції на задній панелі передбачено спеціальну перемичку.

Внутрішній зміст тюнера знову каже сам за себе. Величезних розмірів КПЕ та варіометр спеціально призначені для налаштування антен при потужності 2-3кВт.

РУЧНІ ТЮНЕРИ ПІД МАРКОЮ AMERITRON.

По суті це такі ж тюнери, як і MFJ, виконані на такій же елементній базі. В основному це тюнери призначені для узгодження великих потужностей. Тюнери від компанії AMERITRONпредставлені лише двома моделями. Це AMERITRON ATR – 20X, розрахований на потужність до 1500 Ватт і AMERITRON ATR – 30Xдля узгоджуваної потужності до 3000 Ватт. Т.к. в наявності був лише один тюнер, то зупинимося тільки на його описі. Модель ATR-30Х від 20Х на вигляд і наповнення практично не відрізняється.

Ручний антеневий тюнер AMERITRON ATR – 20X

Це тюнер може налаштувати та пропустити через себе до 1200 Ватт потужності в режимі SSB та налаштовувати імпеданс у межах 20-800 Ом. 2-х стрілочний вимірювач потужності та КСВ може показувати як пікові значення потужності, так і середньоквадратичні. Також можливі вимірювання в 2х режимах потужності. До 300 Ватт і до 3000 Ватт. Антенний перемикач може перенаправляти сигнал безпосередньо на один із 3-х вихідних коаксіальних виходів, на симетричну лінію живлення або через тюнер на один із 2-х коаксіальних виходів. Вузол налаштування варіометра такий самий як і на тюнері MFJ – зубчаста передача зі зниженням зусилля. Обертальний механізм виконаний у вигляді ручки. Кількість обертів відображається на передній панелі спеціальним лічильником. Загалом цей тюнер виглядає акуратніше і сучасніше ніж аналогічний від MFJ.

Ручні тюнери УКХ та ДЦВ діапазону

В арсеналі компанії VECTRONICS є два тюнери для УКХ та ДЦВ діапазонів. Тюнери на ці діапазони велика рідкість. У мізерної специфікації на тюнер УКХ діапазону сказано, що він працює на 144МГц, але найімовірніше він працюватиме в смузі УКХ ділянки 136-174МГц. Те саме стосується і тюнера ДЦВ діапазону. Специфікація побіжно говорить лише 440МГц, але смуга всього діапазону 430-450МГц. Думатимемо, що в інструкції вказані середини робочих діапазонів. На вигляд обидва тюнери ні чим не відрізняються. Обидва мають максимальну потужність, що пропускається 300Ват (РЕР).
На передній панелі тюнера простий один стрілочний індикатор КСВ та потужності. Можна перемикати межі вимірювання на режим до 30Ват і до 300Ват. Усередині тюнера видно правильну 50-омну НВЧ лінію, яка являє собою спрямований відгалужувач КСВ-метра.

АВТОМАТИЧНІ ТЮНЕРИ ПІД МАРКОЮ MFJ

Автоматичні тюнери фірми MFJ представлені такими моделями:

Автоматичний тюнер малої/середньої потужностіMFJ – 925

Найменша, найпростіша і найдешевша модель автоматичного тюнера MFJ – 925

Короткі технічні характеристики тюнера антенного MFJ-925:

20000 осередків пам'яті розбитих у 8 банках
1 антенний порт SO-239
Споживаний струм 750мА
Харчування 12-15 Вольт
Маса 1 кг

Схемотехніка тюнера стандартна - Г-подібне LC, що перемикається - ланка за схемою описаної вище. L – ланка налаштування має 8 котушок індуктивності, тобто. 256 кроків налаштування. Точно така ж кількість конденсаторів і кроків має С – ланка налаштування. Сигнал про перевищення КСВ подається звуковим способом. На передній панелі тюнера розташована кнопка включення та дві багатофункціональні кнопки. На задній панелі тюнера розташований ВЧ – порт підключення до трансівера та один антенний порт. Роз'єм живлення та роз'єм RJ-45 для підключення кабелю керування тюнером від трансівера.

Автоматичний тюнер малої/середньої потужності MFJ – 929

Більш просунута і одна з найпопулярніших моделей недорогого автоматичного тюнера MFJ – 929.

Короткі технічні характеристики тюнера антенного MFJ-929:

Діапазон налаштованих імпедансів: від 6 до 1600 Ом
Мінімальна потужність, що настроюється: 2 Ватта
Максимальна потужність, що пропускається: 200 Ватт
Діапазон робочих частот: 1-30 МГц
Максимальний час налаштування: 15 секунд
20000 осередків пам'яті
Режим обхід
Споживаний струм 900мА
Харчування 12-15 Вольт
Маса 1,2 кг

Тюнер може працювати в автоматичному та напівавтоматичному режимах. А також може керуватися від трансівера за допомогою опціонного кабелю для кожного конкретного трансівера. Тюнер має частотомір на мікропроцесорі і всі параметри налаштування тюнера зберігаються в незалежній пам'яті мікропроцесора. При повторному налаштуванні на заданих частотах параметри налаштування можуть бути миттєво викликані автоматично без необхідності повторно повторювати весь цикл налаштування.
На передній панелі тюнера розташований 2-рядковий РК - дисплей, на якому відображається стан тюнера, КСВ, Потужність. У налаштуваннях тюнера режими відображення можна встановити цифрами або графічною шкалою. Управління тюнером здійснюється 7-ма кнопками. Є можливість вручну підлаштовувати характеристики тюнера, перемикаючи L або C – ланки. Тюнер має 2 антенні порти, що істотно розширює сферу його застосування. Можна 2я різними антенами ефективно перекрити і довгохвильові та короткохвильові ділянки радіоефіру. За допомогою опціонних кабелів також можливе повне керування від трансівера.

Схемотехніка тюнера MFJ - 929 практично не відрізняється від схемотехікі тюнера MFJ - 925, за винятком наявності цифрового модуля відображення параметрів та станів. ВЧ – частина LC – ланок тюнерів повністю ідентичні.

Автоматичний тюнер малої/середньої потужності MFJ – 993

Не менш популярна і більш просунута модель автоматичного тюнера MFJ – 993

Короткі технічні характеристики тюнера антенного MFJ-993:

Діапазон настроюваних імпедансів: від 6 до 3200 Ом
Мінімальна потужність, що настроюється: 2 Ватта
Максимальна потужність, що пропускається: 300 Ватт
Діапазон робочих частот: 1-30 МГц
Максимальний час налаштування: 15 секунд
20000 осередків пам'яті
2 несиметричні антенні порти SO-239
Порт для підключення симетричної довгої лінії живлення антен
Режим обхід
Споживаний струм 1000мА
Харчування 12-15 Вольт
Маса 1,7 кг

У цьому тюнері реалізовані практично всі варіанти підключення тюнера одночасно разом із усіма варіантами відображення. Цей тюнер дуже зручний у використанні, якщо заздалегідь не відомо яку антену планується використовувати. У тюнері, крім LC – ланцюгів налаштування реалізовано симетруючий пристрій з варіантом підключення або симетричної лінії живлення антен або підключення антени типу "довгий промінь" довільної довжини. Відображення параметрів вимірювання, погодження та стану тюнера реалізовано не тільки на 2-рядковому РК-індикаторі, але й продубльовано на 2-х стрілочному індикаторі. Що є безперечною зручністю! На такому індикаторі можна спостерігати відразу 3 параметри: «падаючу» потужність, «відбиту» потужність та КСВ у безпосередніх одиницях потужності. На РК індикаторі ці параметри відображаються тільки в цифрових значеннях.
Керування режимом налаштування, станом тюнера та його функціями можливе за допомогою 8 клавіш. Передбачено режим автоматичної, напівавтоматичної та ручної режими налаштування. Важливо відзначити чудову можливість дистанційного керування тюнером. Для цього передбачено опціональний блок MFJ - 993RC. Для його підключення на задній панелі тюнера передбачено спеціальний роз'єм «remote port».

Ну, і, як у всіх тюнерах, у цьому тюнері так само передбачена можливість керування від трансівера за допомогою опціональних шнурів для кожного конкретного трансівера.
Тюнер має частотомір на мікропроцесорі і всі параметри налаштування тюнера зберігаються в незалежній пам'яті мікропроцесора. При повторному налаштуванні на заданих частотах параметри налаштування можуть бути миттєво викликані автоматично без необхідності повторно повторювати весь цикл налаштування.

За схемотехнікою ланки налаштування все зроблено так само, як і в попередніх тюнерах. Застосовані кільця більшого розміру, ніж у попередніх тюнерах, за рахунок чого максимальна потужність у цьому варіанті тюнера підвищена до 300 Ватів.

Автоматичний тюнер середньої потужності MFJ – 994B

Короткі технічні характеристики тюнера антенного MFJ-994B:

Діапазон імпедансів, що настроюються: від 12 до 800 Ом
Мінімальна потужність, що настроюється: 2 Ватта
Максимальна потужність, що пропускається: 600 Ватт (PEP); 500 (CW)
Діапазон робочих частот: 1-30 МГц
Максимальний час налаштування: 15 секунд
10000 осередків пам'яті
1 несиметричний антенний порт SO-239
Порт для підключення антени типу «довгий промінь»
Режим обхід
Можливість віддаленого керування
Споживаний струм 750мА
Харчування 12-15 Вольт
Маса 1,7 кг

Цей автоматичний тюнер спрощена версія попереднього тюнера MFJ – 993 з одного боку, в плані сервісу відображення та підключення, але потужніша версія в плані пропускної потужності. У цього тюнера лише один несиметричний антений порт і порт для підключення антени довгий промінь. На передній панелі з індикації залишився тільки 2-х стрілочний індикатор, який відображає потужність, що відображається, відбиту потужність, КСВ і стан тюнера. Як і в попередній моделі тюнера, на задній панелі цього тюнера передбачений порт для підключення зовнішнього пульта дистанційного керування та роз'єм для керування тюнером від трансівера.
Тюнер має частотомір на мікропроцесорі і всі параметри налаштування тюнера зберігаються в незалежній пам'яті мікропроцесора. При повторному налаштуванні на заданих частотах параметри налаштування можуть бути миттєво викликані автоматично без необхідності повторно повторювати весь цикл налаштування. Як видно з фотографій, збільшення потужності, що проходить, досягнуто за рахунок збільшення розміру кілець і типу застосовуваних конденсаторів, які розраховані на більш високу пробивну напругу.

Автоматичний тюнер середньої = великої потужностіMFJ – 998

Короткі технічні характеристики антенного тюнера MFJ-998:

Діапазон імпедансів, що настроюються: від 12 до 1600 Ом
Мінімальна потужність, що настроюється: 5 Ватта
Максимальна потужність, що пропускається: 1500 Ватт
Діапазон робочих частот: 1-30 МГц
Максимальний час налаштування: 20 секунд
20000 осередків пам'яті
2 несиметричні антенні порти SO-239
1 порт для підключення антени типу «довгий промінь»
Режим обхід
Управління підсилювачем від тюнера
Оновлена прошивка мікропроцесора
Споживаний струм 1400мА
Харчування 12-15 Вольт
Маса 3,5 кг

Це найпотужніший автоматичний тюнер у лінійці автоматичних тюнерів фірми MFJ. Максимальна потужність, що пропускається, у цього тюнера 1500 Ватт. На передній панелі тюнера виведена індикація і в цифровій формі на РК-індикаторі, і на 2-х індикатор КСВ. Багато в чому ця модель тюнера схожа на модель MFJ – 993. Управління станом та параметрами тюнера здійснюється 7 кнопками. Також можливе керування тюнером від будь-якого трансівера за допомогою опціональних шнурів. Можливий режим автоматичної роботи, напівавтоматичного керування та ручного налаштування параметрів LC – ланцюга з відображенням стану та номіналів LC – ланцюжка на екрані РК-індикатора. Також на екрані РК-індикатора відображається стан тюнера і виконуються налаштування на спосіб роботи та сполучення з трансівером.
На задній панелі тюнера розташовані 2 ВЧ порти для підключення різних антен та роз'єм для підключення антени типу довгий промінь. Також на задній панелі розташовані два RCA роз'єми для управління трансівером по ВЧ та підсилювачем. Це інтелектуальна система, при перевищенні КСВ ланцюга антени, вимикає підсилювач, переводить трансівер в режим зниженої потужності в режим CW, дає сигнал налаштування, сама налаштовує антену, і повертає трансівер у вихідний стан. У тюнері передбачено оновлення мікропрограми процесора управління. Для оновлення прошивки тюнера на задній панелі встановлено роз'єм RS-232. Якщо виходить нова прошивка для тюнера, завантаживши її, можна покращити роботу тюнера.

На фото можна побачити внутрішній зміст тюнера. Для того щоб тюнер зміг пропускати великі потужності застосовані великі феритові кільця від фірми Amidon і спеціальні високовольтні конденсатори. Механіка перемикання L та C – елементів реалізована на реле, із заявленою стабільністю перемикань на 10 мільйонів разів. Тюнер має частотомір на мікропроцесорі, і всі параметри налаштування тюнера зберігаються в незалежній пам'яті мікропроцесора. При повторному налаштуванні на заданих частотах параметри налаштування можуть бути миттєво викликані автоматично без необхідності повторювати весь цикл налаштування за новим.

ВИСНОВОК

У цій статті я постарався максимально докладно описати тюнери від фірми MFJ, VECTRONICS і AMERITRON, що існують у продажу. Сподіваюся для тих, хто перейнявся вибором тюнера, але не знав «що ж мені дійсно потрібно» отримав для себе потрібну відповідь і визначився з вибором. На сьогоднішній день доступні тюнери на будь-який бюджет та під будь-які завдання. Від найпростіших і найдешевших, які можна і в полі взяти і на дачі залишити, до тюнерів великої потужності, які підстатимуть потужним підсилювачам від AMERITRON або Р-140. Крім тюнерів фірма MFJ випускає велику кількість різноманітних аксесуарів, які будуть описані в наступних статтях. До зустрічі….

Матеріал - навздогін до свіжого опису на Московському УКХ порталі. Безперечно, шановний у непрофесійному середовищі бренд, але… є тут у випадку з будь-яким антеним тюнером своє «підводне каміння».

Власне, будуть викладені лише ази практичної радіотехніки, які чудово знайомі військовим КВ-радистам (нашим і «не нашим»), а також «дідам» радіоаматорського зв'язку, на яких нинішнє покоління, розпещене «крутістю» (а іноді – і «псевдокрутістю» ») сучасної техніки дивиться поблажливо; як підлітки на батьків, вважаючи що вони вже всі розуміють краще за «предків», бо на дворі - новий час. Але – не варто тішитися, що в епоху «інтелектуальної» техніки не потрібно нічого знати. Бо будь-який ступінь технічного прогресу не змінить основних законів фізики; і це так само точно, як і те, що сонце раптом не почне ходити із заходу на схід.

Повернемося до теми.

Перше і головне: якщо ви працюєте на стаціонарну антену в якомусь одному діапазоні, або перемикаєте кілька стаціонарних діапазонних антен з уже налаштованими елементами узгодження – забудьте слово «антеня» в принципі і далі не читайте. Ця техніка вам не потрібна. Вона застосовується:

З «випадковими» антенами (промінь довільної довжини та довільного розміщення у просторі; особливо при роботі в широкому діапазоні частот);

З укороченими антенами (скажімо, обмежений простір не дозволяє на НЧ-діапазонах використовувати повну геометрію, і немає можливості виміряти антенний імпеданс, щоб зробити ланцюг узгодження);

З одновходовими багатодіапазонними повнорозмірними антенами «хитрої» геометрії або з трапами (особливо – горизонтальної поляризації, оскільки обмеженість висоти їхнього підвісу дуже сильно впливає на вхідний опір залежно від частотного діапазону, різниця яких сягає майже на порядок від 3,5 до 29 МГц)

Що чисто фізично робить антенний тюнер (хоч автоматичний, хоч – ручний)? І де взагалі його місце у тракті? Малюємо кілька простецьких схем, у тому числі без зайвих слів стає зрозуміло.

Схема 1-а, безфідерна(найчастіше застосовувана польовими військовими радистами за умов слабо- і среднепересеченной місцевості для ближнього тактичного зв'язку («нижнє» КВ, на відміну УКВ, таку непогано гине). Ну, в епоху глобальних мереж вже немає сенсу використовувати КВ для контактів з резидентурою, покинутої за кілька тисяч кілометрів на територію потенційного противника, як це було, скажімо, до і під час Другої Світової війни.

Дана схема – у разі конструктивно закладеного широкого розмаху зміни параметрів імпедансу тюнера на виході до антени (тобто не тільки активного R , але і його реактивної складової) – здатна узгодити буквально будь-які відрізки дроту, які будуть використовуватися як власне антена та її противаги. Зі схеми зрозуміло, що тюнер повинен бути прямим продовженням входу/виходу радіостанції, або конструктивно перебувати всередині неї (що і зроблено в польових військових КВ-трансіверах, взяти хоч стару-добру Р-107М, хоч Codan 2110).

Якщо немає фідера і з антеною боку тюнера – значить, рація сама стоїть у полі, а найбільш підходяща до неї антена – або вертикальний, або похилий промінь з довільною довжиною, які при зміні діапазону (тобто зміні співвідношення довжини антенного дроту до довжини хвилі) потрібно буде підлаштовувати тюнером по його виходу на антену (бо на стороні тюнера, зверненого до радіостанції - постійний хвильовий опір приймально-передаючого тракту). У таких антенах як противаги часто використовується металевий корпус самої рації та його ємнісний (рідше – через заземлювач) зв'язок із землею. Бачимо: ну, не радіоаматорський це варіант «для дому», і тим паче – малопридатний він для DX у міських умовах: радіостанцію доведеться ставити біля вікна, виводити через його раму антенний промінь і городити «штучну землю» на заземлювач ванни.

Схема 2-а, з фідером від радіостанції до тюнера.

Таке з'єднання передбачає, що постійний опір виходу приймально-передавального тракту (найчастіше - коаксіальний вихід 50 Ом) навантажується на фідер довільної довжини з тим же хвильовим опором, і вхід тюнера теж має бути налаштований на це значення. Тоді КСВ між виходом приймача-передавача і входом тюнера дорівнюватиме одиниці. Тобто по передачі в тюнер потрапить вся потужність передавача, а по прийому - приймач отримає всю потужність з тюнера (зрозуміло, за винятком погонних втрат у фідері, тим більші, чим більша його довжина і менше діаметр). Раз схема оперує лише фідером від радіостанції до тюнера, з цього випливає пряме з'єднання другої сторони тюнера з тим, що ми будемо застосовувати як антену та її противагу. Це вже можуть бути і диполі, і ромби, і… Та все, що душа забажає; хоч для зенітного зв'язку в пару сотень кілометрів, хоч для контактів з іншою півкулею! Однак слід також і те, що в приміщення можна поставити лише радіостанцію, але не тюнер (він-то безпосередньо на антені!). А це у свою чергу означає, що тюнер у такій схемі:

Повинен мати вуличне виконання;

Бути автоматичним (якщо передбачається робота на різних діапазонах; не налазиш же щоразу його на щоглу підлаштовувати!);
-мати лінію живлення приводів автоматики до приміщення або вбудовані елементи живлення (останнє – дуже не здорово ні взимку, ні у разі розміщення елементів антени на високій щоглі).

Взагалі, маємо знову не дуже радіоаматорський варіант (хоча і найкращий), враховуючи, що хороші «вуличні» тюнери ще й у ціні як пів-трансівера, т.к. навіть найпростіша «інтелектуальна» автоматика, якісні приводи для його налаштування та надійно загерметизований корпус дуже недешеві.

Залишається третя схема, чисто «радіоаматорська». Але саме та, яку дуже часто застосовують некоректно, чому старі Герц і Попов напевно перевертаються у місцях свого упокою.

Схема 3-я, з фідером від тюнера до антени.Вона також передбачає і короткий кабельний з'єднувач від тюнера до трансівера, що не завдає жодного клопоту, як ми бачили з розгляду схеми 2.

Ідемо по антену сторону тюнера і дивимося, що ми матимемо при з'єднанні тюнера та антени коаксіальним кабелем довільноюдовжини.

Відразу згадуємо: коаксіал довільної довжини працює як суто омічна лінія передачі тільки з антенами, налаштованими в резонанс (тобто мають суто активний опір у теорії, ну або мінімальну реактивність на практиці). Якщо у нас "випадкова" антена з імпедансом, далеким від чистої активності на робочій частоті, кабель довільної довжини перетворюється на довгу лінію, далеку від чисто омічної. І ось цей комплекс «кабель + антена» тюнер сприймає як навантаження, налаштовуючи її на віддачу максимальної потужності від зрадника. Що ж при цьому випромінюватиметься в ефір саме антеною складової цього комплексу – одному богу відомо!

Ось тут і основна помилка застосування «домашніх» антенних тюнерів.

Щоб її уникнути, знову згадуємо теорію ліній передачі і виявляємо одну чудову особливість: лінія живлення довжиною, кратній напівхвилі, має імпеданс, близький до нескінченності (рис.3). Саме звідси, до речі, випливає, що її можна використовувати з будь-яким (!) власним хвильовим опором. Тобто. при приєднанні антени до тюнера за допомогою такої лінії - у нас її немає!

Розрахувавши таку лінію довжиною Л/2, наприклад, з коаксіалу (хоч 50, хоч 75 Ом; не забуваємо про коефіцієнт укорочення в діелектриці) для діапазону 3,5 МГц (це при коеф. ,3 м - достатньо навіть для пристойних по висоті щогл), ми отримаємо її чудову властивість «нескінченного» імпедансу (нульового шунтування сигналу, що проходить, якщо хочете) на частотах 7; 10,5; 14; 17,5; 21; 24,5 та 28 МГц. Дізнаєтесь знайомий ряд? Нехай трохи гірший, але все одно близький навіть для WARC-діапазонів. І ця властивість лінії на вказаних частотах не змінює будь-який імпеданс антени. Тобто тюнер налаштовуватиметься на віддачу максимальної потужності саме в неї, просто не бачачи кабелю, чого нам і треба. І при цьому тюнер може знаходитися поряд з трансівером, а не на антені, дозволяючи її комфортне «диванне» налаштування.

Не можу оминути нюанси нашого «чарівного» фідера. Їх – два. Перший: використовуйте товстий кабель (RG-213, 8D-FB, 10D-FB), т.к. інакше його погонне згасання на «високих» діапазонах буде дуже суттєвим.

Другий – пов'язаний із його налаштуванням. Її слід проводити для найвищого за частотою діапазону з максимальною кількістю півхвиль за довжиною (тоді він виявиться автоматично налаштованим на діапазони з нижчими частотами). Насправді автор, користуючись антенними аналізаторами MFJ , виявив дуже гостре налаштування максимуму КСВ замкнутої напівхвильової лінії робочої частоті (рис.4). Досить просто потроху коротити і замикати довше відрізок кабелю до різкого піку високого КСВ (під 10 і більше) на частоті генератора приладу 28,4 ... 28,5 МГц. Прилад це не шкодить.

Останній нюанс:безліч антенних тюнерів будуються за Т- або П-подібною схемою узгоджувального L 2C -ланки. З цієї самої причини, будь-яке підстроювання «ручного» тюнера з одного його боку, завжди тягне за собою деяке розладження попередньо налаштованої його іншої сторони. Отже для оперування таким пристроєм потрібна певна практика.