Антенний трансформатор на феритовому кільці. Саморобні широкосмугові симетруючі дроселі та трансформатори на феритових трубках. Види узгоджувальних трансформаторів

Антенні узгоджувальні пристрої. Тюнери

АСУ. Антенні тюнери. Схеми. Огляди фірмових тюнерів

У радіоаматорській практиці не часто можна зустріти антени, у яких вхідний опір є рівним хвильовому опору фідера, і навіть вихідному опору передавача.

У більшості випадків 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.

Чи потрібний вам антенний тюнер?

Від Олексія RN6LLV:

У цьому відео я розповім радіоаматорам-початківцям про антенні тюнери.

Навіщо потрібен антенний тюнер, як його грамотно використовувати разом з антеною, і які типові помилки про застосування тюнера існують у радіоаматорів.

Йдеться про готовий виріб - тюнер (вироблений фірмою), якщо є бажання побудувати власний, заощадити або поекспериментувати - то можна відео пропустити і див. далі (нижче).

Зовсім унизу – огляди фірмових тюнерів.

Антенний тюнер, антенний тюнер купити, цифровий тюнер + з антеною, автоматичний тюнер антенний антенний тюнер LDG, ксв метр

Вседіапазонне 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, зовнішній діаметр котушки 30 мм.

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

L-9 14,5 витка, дріт ПЕВ 2,2 мм, зовнішній діаметр котушки 30 мм.

L-10 14,5 витка, дріт ПЕВ 2,2 мм, зовнішній діаметр котушки 30 мм.

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

Просте узгодження антени LW - "довгий дріт"

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 по максиму показань індикатора, потім внизу підібрав відведення по мінімуму КВП.

Часу не було, тому галетники не ставив. і витками " бігав " з 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 проживають 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 передачем 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. ліворуч.

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) та на 160 м, відповідно збільшивши кількість витків котушки та периметр антени.

Слід зазначити, що це вище справедливо лише за 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 та 14 МГц я неодноразово застосовував при роботі у "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 підсилювачів потужності, з описаної 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 КВ діапазонах.

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 С max = 160 пф (від колишньої УКХ станції).

КСВ метр застосовується вбудований (у FT – 897D)

Антена Inverted Vee на 80 та 40 метрів – будується на всіх діапазонах.

Юрій Зіборов RZ3GI.

Фото тюнера:

«Z-match» антенний тюнер

Під назвою «Z-match» відоме 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 прилучення 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 до загальної схеми 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

Узгоджуючий пристрій за аналогією Alinco EDX-1

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

Деталі:

С1 та С2 300 пф. Конденсатори із 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 срібного 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.

На знімку все видно. І КСВ-метр також. КСВ метр із опису Тарасова А. UT2FW «КВ-УКВ» № 5 за 2003 рік.

Узгоджувальний пристрій для антен дельта, квадрат, трапеція

Серед радіоаматорів велику популярність має петлева антена периметром 84 м. Здебільшого його налаштовують на 80М діапазон і з невеликим компромісом його 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 узгоджувальний пристрій і надіслав мені короткий його опис (дивись малюнок). Пристрій розроблений для петлевих антен практично будь-якої форми (дельта, квадрат, трапеція, тощо)

Короткий опис:

У автора узгоджувальний 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 -ому 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 ланцюзі кабелю залишається включеним котушка n2, яка зі своєю індуктивністю ставить вхідний опір антени на 50 Ом. На інших діапазонах Р1 вимкнено. У ланцюги кабелю включені котушки n2+n3 (6 витків) та 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-го діапазону не співпадає з дозволеним діапазоном частоти 30 м-го 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 резонуватиме на частоті 10100 Кгц. Для цього за допомогою К1 включаємо реле Р2, який відкриває свої нормально замкнуті контакти. L1 ще може бути 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 настроєна 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, чим вища частота діапазону. Таким способом на 40 м котушки подовжують дуже маленькою мірою, 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 вказані 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 так на 4. Параметри інших котушок залишаються без змін.

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

КСВ-метр із узгоджувальним пристроєм

На рис. справа наведена принципова схема приладу, що включає КСВ-метр, за допомогою якого можна налаштувати Сі-Бі антену, і узгоджувальний пристрій, що дозволяє привести опір налаштованої антени до Ra = 50 Ом.

Елементи КСВ-метра: Т1 – трансформатор антенного струму, намотаний на феритовому кільці М50ВЧ2-24 12х5х4 мм. Його обмотка I - протягнутий у кільце провідник з антеним струмом, обмотка II - 20 витків дроту у 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 в положенні 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 резисторі 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 у 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, наведеного 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 отриманий мінімально можливий КСВ.

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

Як показує досвід налаштування та узгодження Сі-Бі антен різних конфігурацій і розмірів (0,1...3L), під контролем і за допомогою цього приладу неважко отримати КСВ = 1... 1,2 в будь-якій ділянці цього діапазону.

Радіо, 1996, 11

Простий антенний тюнер

Для узгодження трансівера з різними антенами можна з успіхом 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'єм типу PL259 дозволяють підключити антену, вибрану за допомогою галетного перемикача S2 «Коммутатор антен» для роботи з трансівером. Цей перемикач має положення «Еквівалент», при якому трансівер може бути підключений до еквівалента 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 дротом d=1мм (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. Звичайно, оптимальним варіантом є застосування більш 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 передній 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 і 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, який узгоджує симетруючий трансформатор 1:4 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.

Останні мої публікації, присвячені КВ антенам, викликали у багатьох читачів низку питань щодо конструкції трансформаторів і дроселів, що використовуються в них.

Це питання добре висвітлено у радіоаматорській літературі та численних статтях і, здавалося б, не потребує подальших коментарів.

Саморобні широкосмугові симетруючі дроселі та трансформатори на феритових трубках

Феритові трансформатори на феритових трубках виконують відразу кілька функцій: трансформують опір, симетрують струми в плечах антени і пригнічують синфазний струм оплетки коаксіального фідера. Найкращим вітчизняним феритовим матеріалом для широкосмугових трансформаторів є ферит марки 600НН, але з нього не виготовляли трубчасті сердечники.

Зараз у продажу з'явилися феритові трубки зарубіжних фірм із хорошими характеристиками,
зокрема FRR-4,5 та FRR-9,5, що мають розміри dxDxL 4,5x14x27 та 9,5х17,5х35 відповідно. Останні трубки використовувалися як перешкодно-переважних дроселів на кабелях, що з'єднують системні блоки комп'ютерів з моніторами на електронно-променевих трубках. Наразі їх масово замінюють на матричні монітори, а старі викидають разом із феритами.

Рис.1. Феритові трубки FRR-9,5

Чотири таких трубки, складені поруч по дві, утворюють еквівалент «бінокля», на якому можна розмістити обмотки трансформаторів, що перекривають всі КВ діапазони від 160 до 10 м. Трубки мають заокруглені грані, що унеможливлює пошкодження ізоляції проводів обмоток. Трубки зручно скріпити разом, обмотавши широким скотчем.

З різних схем широкосмугових трансформаторів я використав найпростішу, з роздільними обмотками, витки яких мають додатковий зв'язок за рахунок щільного скручування провідників між собою, що дозволяє зменшити індуктивність розсіювання та за рахунок цього підвищити верхню межу робочої смуги частот. Одним витком вважатимемо провід, пройнятий через отвори обох трубок «бінокля». Половиною витка – провід, протягнутий через отвір однієї трубки «бінокля». У таблицю
зведені варіанти трансформаторів, здійснених цих трубках.

Як бачимо, виходить широкий вибір співвідношення опорів. Трансформатор з коефіцієнтом 1:1 - подібно до дроселя симетрує струми в плечах антени і пригнічує синфазний струм в обплетенні кабелю живлення. Інші трансформатори крім цього ще й трансформують опори. Чим керуватися при виборі кількості витків? За інших рівних умов трансформатори з одновітковою первинною обмоткою мають приблизно вчетверо більш високу нижню межу смуги пропускання порівняно з двовитковою, але й верхня частота смуги пропускання та їх значно вища. Тому для трансформаторів, що використовуються від діапазонів 160 м та 80 м краще використовувати двовиткові варіанти, а від 40 м і вище – одновиткові. Використовувати цілі числа значення витків переважно, якщо бажано зберегти симетрію і рознести висновки обмоток на протилежні сторони «бінокля».

Що коефіцієнт трансформації, то важче отримати широку смугу пропускання, оскільки зростає індуктивність розсіювання обмоток. Компенсувати її можна шляхом включення конденсатора паралельно до первинної обмотки, підбираючи його ємність по мінімуму КСВ на верхній робочій частоті.

Для обмоток зазвичай використовую провід МГТФ-0,5 або більш тонкий, якщо потрібне число витків не вміщається в отворі. Заздалегідь розраховую потрібну довжину дроту та відрізаю її деяким запасом. Провід первинної та вторинної обмоток щільно скручую до намотування на сердечник. Якщо отвір фериту не заповнений обмотками, краще протягувати витки у відповідні по діаметру термоусаджувані трубки, відрізані по довжині «бінокля», які після завершення намотування сідають за допомогою фена. Щільне притискання витків обмоток один до одного розширює смугу трансформатора і часто дозволяє виключити конденсатор, що компенсує.

Слід мати на увазі, що підвищуючий трансформатор може працювати і як знижуючий, з тим самим коефіцієнтом трансформації, якщо його перевернути. Обмотки, призначені для підключення до низькоомних опорів, потрібно виконувати з екранної «плетінки» або кількох дротів, з'єднаних паралельно.

Перевірку трансформатора можна проводити за допомогою вимірювача КВВ, навантаживши його вихід на безіндуктивний резистор відповідного номіналу. Межі смуги визначаються за допустимим рівнем КСВ, наприклад, 1,1. Виміряти втрати, що вносяться трансформатором, можна шляхом вимірювання ослаблення, що вноситься двома однаковими трансформаторами, послідовно включеними, так, щоб вхід і вихід мали опір 50 Ом. Результат не забудьте поділити на два.

Дещо важче оцінити потужнісні характеристики трансформатора. Для цього знадобиться підсилювач та еквівалент навантаження, здатний витримувати необхідну потужність. Використовується та сама схема з двома трансформаторами. Вимірювання проводиться на нижній робочій частоті. Поступово піднімаючи потужність CW і підтримуючи її приблизно хвилину, визначаємо рукою температуру фериту. Рівень, у якому ферит за хвилину починає трохи помітно нагріватися, вважатимуться максимально допустимим даного трансформатора. Справа в тому, що при роботі не на еквівалент навантаження, а на реальну антену, що має реактивну складову вхідного імпедансу, трансформатор передає ще й реактивну потужність, яка може насичувати магнітний сердечник і викликати додаткове нагрівання.

На рисунках показано приклади практичних конструкцій. На рис.5 - трансформатор, що має два виходи: на 200 та 300 Ом.

Рис.2.Трансформатор 50:110

Рис.3. Трансформатор 50:200

Рис.4. Трансформатор 50:300

Рис.5. Трансформатор 50: 200/300

Трансформатори можна розмістити на відповідного розміру друкованої плати,
захистивши її від опадів будь-яким практичним способом.

Владислав Щербаков, RU3ARJ

Узгоджувальний трансформатор - електротехнічний пристрій, що забезпечує передачу або перетворення корисного гармонійного сигналу різної частоти з мінімальними спотвореннями та втратою потужності. Такий результат стає можливим лише завдяки точному узгодженню повного опору (імпедансу) джерела сигналу та навантаження або окремих каскадів електронних схем.

Призначення

Відомо, що мінімізувати втрати електричних сигналів під час передачі споживачеві можна лише тоді, коли його повний опір відповідає внутрішньому опору джерела. Це діє для всіх схем - багатокаскадних електронних пристроїв, при підключенні навантаження до підсилювачів або подачі на них сигналу, наприклад, від звукознімача або мікрофона.

Основне призначення узгоджувального трансформатора пов'язане саме з необхідністю масштабування опору джерела та навантаження. При цьому сама безпосередня зміна показників сили струму та напруги не має значення. Застосовуються такі прилади тоді, коли потрібне підключення навантаження, що не відповідає опору допустимим значенням для джерела сигналу.

Принцип роботи

При підключенні до первинної обмотки трансформатора джерела змінного струму за рахунок сердечника магнітний потік, який охоплює вторинну обмотку пристрою. При цьому індукується електрорушійна сила, яка забезпечує появу в ланцюгу струму при підключенні навантаження. Завдяки цьому здійснюється передача енергії або сигналу без безпосереднього електричного зв'язку між обмотками.

Щоб забезпечити узгодження навантаження та джерела опору, співвідношення числа витків у вторинній обмотці до первинної має дорівнювати квадратному кореню відношення опору навантаження та джерела сигналу. Тільки в цьому випадку можна забезпечити передачу без зайвих втрат енергії та спотворень.

Приклад розрахунку

Види магнітопроводів

Особливості конструкції

Передача енергії між обмотками в трансформаторах здійснюється за рахунок впливу магнітного поля, що створюється. Залежно від типу узгоджувального пристрою воно може мати різну конструкцію:

1. Пристрої для роботи з низькочастотним електричним сигналом зазвичай намотують на броньових або стрижневих осердях з електротехнічної сталі. Саме такі пристрої застосовуються в підсилювачах та звуковідтворювальній апаратурі. Габаритні розміри залежать від потужності, що передається, але зазвичай вони не відрізняються великими значеннями.

1. Для високочастотних узгоджувальних трансформаторів найчастіше застосовують тороїдальні сердечники з феромагнітних речовин. Вони мають форму кільця з прямокутним перетином.
2. Окремі види ВЧ узгоджувальних пристроїв можуть бути виконані за принципом повітряних трансформаторів. Найпростіший приклад – петля з коаксіального кабелю, яка встановлювалася при підключенні антени до основного дроту. Існує варіант і надрукованих безпосередньо на платі малопотужних трансформаторів погоджувального типу.

Для обмоток застосовують ізольований мідний провід круглого перерізу, діаметр якого підбирається на підставі розрахунку. Допускається і намотування провідниками прямокутної форми, але при перетині понад 5 мм2. Як додаткова ізоляція застосовується нанесення 2 шарів спеціального лаку.

Основна сфера застосування

Необхідність такого масштабування опору існує практично у всіх галузях, пов'язаних із передачею електричних сигналів та енергії. Але найбільшого застосування узгоджувальні трансформатори отримали у таких сферах:

1. В підсилювачах низької частоти (звукових підсилювачах) як міжкаскадні та вихідні трансформатори. Необхідність у подібних пристроях була з тим, що старі підсилювачі виготовлялися на лампової компонентної основі. При цьому практично всі лампи відрізнялися високим внутрішнім опором і підключення до них 4 або 8-омних динаміків безпосередньо до них було неможливо. Навіть із появою транзисторів, операційних підсилювачів ситуація докорінно не змінилася, оскільки без узгодження опорів збільшувався рівень спотворень сигналу.
2. Як вхідні узгоджувальні трансформатори застосовуються в звуковідтворювальній апаратурі для підключення мікрофонів, звукознімачів різних типів. Опір цих пристроїв варіюється в межах від десятка до сотні ом, а для підключення до підсилювальної апаратури потрібні значення, які будуть значно більшими.
3. Ще одна сфера пов'язана із передачею радіосигналу. Трансформатори цього типу використовуються для узгодження сигналу при підключенні антен до приймальних та передавальних пристроїв. Без їхнього застосування отримати якісний сигнал не вдається. Зазначимо, що з цією метою використовуються високочастотні узгоджувальні трансформатори.

На цьому сфера застосування не обмежується. Так, навіть звичайний зварювальний трансформатор певною мірою можна вважати узгоджуючим, що зумовлено вимогами до величини навантаження на електричні мережі.

Види узгоджувальних трансформаторів

Найбільше застосування практично отримав звуковий узгоджуючий трансформатор вхідного і вихідного типів.Для підсилювачів на транзисторній елементній базі використовують пристрої серії ТОТ (кінцевий транзисторний), а на лампових елементах ТОЛ (кінцевий ламповий).

Як вхідні отримала застосування серія ТВТ (вхідний транзисторний).

Для антени застосовують пристрої тороїдального типу на феромагнітних кільцях або конусах необхідного діаметра. Зазначимо, що для таких трансформаторів не обов'язкове суцільне намотування по перерізу магнітопроводу. Досить провести через внутрішню частину прямі провідники, що дозволяє заощадити з виробництва з допомогою зменшення потреби у електротехнічних матеріалах.

Особливості експлуатації

Зазначимо, кожна серія пристроїв призначена для певних умов експлуатації. Найчастіше допустимий температурний діапазон становить -60/+85°С, атмосферний тиск щонайменше 5 мм рт. ст., але не більше трьох атмосфер. Допускається експлуатація за відносної вологості до 98 %.

У будь-якому випадку, при виборі обладнання цього типу необхідно уточнити допустимі експлуатаційні умови.

Як зробити своїми руками

Особливих складнощів та відмінностей у виготовленні узгоджувальних трансформаторів немає. Технологія подібна до складання знижувальних пристроїв. Але необхідно дотримуватися наступних рекомендацій:

• Обмотки укладаються поступово без пошкодження ізоляції.
• Пластини малогабаритних пристроїв не потребують додаткової ізоляції, лакують лише деталі набірних сердечників потужніших трансформаторів.
• При виборі типу осердя необхідно звертати на технічні характеристики трансформаторної сталі або феромагнітних кілець.

Зазначимо, що самостійне виготовлення пристроїв такого типу є економічно недоцільним. Закупівля окремих комплектуючих коштуватиме дорожче. Узгоджуючий пристрій з необхідним коефіцієнтом трансформації опору в заводському виконанні обійдеться дешевше.

Узгодження антен

за допомогою чвертьхвильового трансформатора.

Трансформуючі властивості чвертьхвильових ліній відомі давно, але широкого застосування вони не отримали через ряд причин. Спробуємо детально розібратися.

Чвертьхвильовий трансформатор є відрізком кабелю рівний чверті довжини хвилі. Строго кажучи, це може бути не обов'язково кабель, а хвильова лінія або резонатор типу «жолобок», але для КВ застосовуватимемо кабель.

https://pandia.ru/text/80/148/images/image002_176.jpg" align="left" width="137" height="82 src=">

Такий трансформатор можна використовувати для узгодження антени із фідерною лінією. Наприклад візьмемо широко поширену антену (повнорозмірну рамку з периметром рівним довжині хвилі) - трикутник званий «дельта» опором 112 Ом і узгодимо з кабелем з хвильовим опором 50 Ом використовуючи як чвертьхвильовий трансформатор кабель з хвильовим опором:

Rн = 75 * 75/112 = 50,22

Слід одразу зазначити, що узгодження за допомогою чвертьхвильового трансформатора – це однодіапазонний варіант. Розрахунки проводяться на частоті резонансу антени, де опір не має реактивної складової Якщо антена дозволяє працювати на різних діапазонах, то для кожного діапазону потрібен свій узгоджувач.

За допомогою чвертьхвильових трансформаторів легко пояснюється принцип напівхвильового повторювача. Представимо його у вигляді двох чвертьхвильових трансформаторів, з'єднаних послідовно

https://pandia.ru/text/80/148/images/image004_107.jpg" align="left" width="189" height="189">

Якщо до відкритого кінця підключити навантаження з опором Rа, то опір вздовж лінії розподілиться від нуля до Rа але не лінійно, а пропорційно до синусоїдальної функції, і коли кут змінюється від нуля град. до 90 град. (Пі/2), а це відповідає лінійним розмірам від закороченого кінця до точки підключення навантаження, значення синуса змінюються від 0 до 1, а опір від нуля до опору навантаження. Якщо підключити фідер до такого трансформатора, то пересуваючи точку підключення можна знайти точку з рівним опором хвильовому опору фідера. (Див. Рис.4)

Ця властивість використовується для узгодження антен із фідером. При цьому немає значення яким кабелем і з яким хвильовим опором зроблений чвертьхвильовий трансформатор і яким кабелем виконана фідерна лінія. Вони можуть мати різний хвильовий опір та різний коефіцієнт укорочення. На жаль, ніде не наводиться розрахунок такого погодження, а даються готові розміри для конкретного випадку. Шукати точку підключення експериментально-невдячне заняття. Розглянемо кілька варіантів.

1. Опір антени вище хвильового опору кабелю.

В цьому випадку підключаємо антену до відкритого кінця трансформатора.

https://pandia.ru/text/80/148/images/image007_67.jpg" align="left" width="389" height="78 src=">

Де Ra – опір антени

Rф - хвильовий опір фідерної лінії

Ку - коефіцієнт укорочення кабелю трансформатора,

F - частота МГц.

Досить важко знайти калькулятор, який обчислює значення арксинусу. Даю посилання на такий калькулятор: http://help-math. narod. ru/ . Для обчислень на такому калькуляторі потрібно запровадити всю формулу з вихідними даними та зробити розрахунок. Для нашого прикладу, де

Опір антени 112 Ом

Фідер 75 Ом

Трансформатор із кабелю з Ку = 0,66

Знайдемо точку підключення фідера, рахуючи від закороченого кінця:

L = 150 * 0.66 * arcsin (sqrt (75/112)) / 3.14 / 3.6 = 8.39 метра.

Якщо підставити у формулу рівні значення опорів антени і фідера (наприклад опір фідера дорівнює опору антени = 112 Ом),

L = 150 * 0.66 * arcsin (sqrt (112/112)) / 3.14 / 3.6 = 13,75 метра.

Це чверть довжини хвилі.

Чвертьхвильовий трансформатор має ще одну чудову властивість. При зміні частоти в бік від резонансу опір антени набуває комплексного характеру зі знаком реактивної складової плюс або мінус. Опір чвертьхвильового трансформатора також стає реактивним, але з протилежним знаком. Це призводить до взаємної компенсації реактивних складових та розширення смуги пропускання резонансних антен до 20%, що дуже важливо на таких діапазонах як 80 і тепер уже 40 метрів.

2. Опір антени нижче опору кабелю.

У цьому випадку до відкритого кінця чвертьхвильового трансформатора підключають фідер, а антену до точки між замкнутим кінцем трансформатора та фідером.

https://pandia.ru/text/80/148/images/image009_59.jpg" align="left" width="216" height="173 src=">

Залишається зробити розрахунок точки підключення антени. Розрахунок проводимо практично за тією ж формулою, помінявши місцями Rа і Rф:

Хочу висловити подяку Сергію Макаркіну RX3AKT за технічну консультацію та рецензію статті.

Владислав Кеденко UT4EN