Koordinasyon cihazları: yapım amacı ve ilkesi

2024 Yazar: Henry Conors | [email protected]. Son düzenleme: 2024-02-12 14:06

Amatör uygulamalarda, giriş empedansının besleyicinin dalga empedansına ve ayrıca vericinin çıkış empedansına eşit olduğu antenleri bulmak çoğu zaman mümkün değildir. Vakaların ezici çoğunluğunda, böyle bir yazışmayı tespit etmek mümkün değildir, bu nedenle özel eşleştirme cihazları kullanılmalıdır. Anten, besleyici ve ayrıca vericinin çıkışı, enerjinin kayıpsız iletildiği tek bir sistemde yer almaktadır.

Nasıl yapılır?

Bu oldukça karmaşık görevi gerçekleştirmek için, iki ana yerde eşleşen cihazları kullanmanız gerekir - bu, antenin besleyiciye bağlandığı nokta ve ayrıca besleyicinin vericinin çıkışına bağlandığı noktadır. Günümüzde en yaygın olanı, gerekli uzunlukta bir koaksiyel kablonun ayrı parçaları şeklinde yapılmış, salınımlı rezonans devrelerinden koaksiyel transformatörlere kadar değişen özel dönüştürme cihazlarıdır. Tüm bu eşleştiriciler empedansları eşleştirmek için kullanılır, sonuçta genel iletim hattı kaybını en aza indirir ve daha da önemlisi bant dışı emisyonları az altır.

Direnç ve özellikleri

Çoğu durumda, modern geniş bant vericilerdeki standart çıkış empedansı 500 m'dir. Besleyici olarak kullanılan birçok koaksiyel kablonun 50 veya 750 m seviyesinde standart dalga empedansı değerinde de farklılık gösterdiğini belirtmekte fayda var. Bununla birlikte, eşleşen cihazların kullanılabileceği antenleri göz önünde bulundurursanız, tasarım ve türe bağlı olarak, içlerindeki giriş empedansı, birkaç ohm'dan yüzlerce ve hatta daha fazlasına kadar değişen oldukça geniş bir değer aralığına sahiptir.

Tek elemanlı antenlerde, rezonans frekansındaki giriş empedansının pratik olarak aktif olduğu, verici frekansı rezonanttan bir yönde ne kadar farklıysa, bir antenin reaktif bileşeninin o kadar fazla olduğu bilinmektedir. Endüktif veya kapasitif nitelikteki giriş empedansının kendisi cihazlarda görünecektir. Aynı zamanda, çok elemanlı antenler, çeşitli pasif elemanların reaktif bileşenin oluşumuna katkıda bulunması nedeniyle karmaşık olan rezonans frekansında bir giriş empedansına sahiptir.

Giriş empedansı aktifse, özel bir anten eşleştirme cihazı kullanılarak empedansla eşleştirilebilir. Buradaki kayıpların pratik olarak ihmal edilebilir olduğuna dikkat edilmelidir. Bununla birlikte, giriş direncinde reaktif bir bileşen oluşmaya başladıktan hemen sonra, eşleştirme prosedürü giderek daha fazla hale gelecektir.istenmeyen reaktiviteyi telafi etme yeteneği ile karmaşık ve giderek daha karmaşık anten eşleştirmesinin kullanılması gerekecek ve doğrudan besleme noktasına yerleştirilmelidir. Reaktivite telafi edilmezse, bu, besleyicideki SWR'yi olumsuz etkileyecek ve genel kayıpları önemli ölçüde artıracaktır.

Bunu yapmalı mıyım?

Besleyicinin alt ucundaki reaktiviteyi tam olarak telafi etme girişimi başarısızdır, çünkü bu, cihazın kendi özellikleriyle sınırlıdır. Amatör bantların dar bölümleri içinde vericinin frekansındaki herhangi bir değişiklik, sonuçta, önemli bir reaktif bileşenin ortaya çıkmasına yol açmayacaktır, bunun sonucunda genellikle bunu telafi etmeye gerek yoktur. Ayrıca, çok elemanlı antenlerin doğru tasarımının, mevcut giriş empedansının kompanzasyonunu gerektirmeyen büyük bir reaktif bileşeni sağlamadığını da belirtmekte fayda var.

Yayında, bir vericiyi onunla eşleştirme sürecinde bir anten ("uzun kablo" veya başka bir tür) için eşleştirme cihazının rolü ve amacı hakkında genellikle çeşitli anlaşmazlıklar bulabilirsiniz. Bazıları bunun için oldukça yüksek umutlara sahipken, diğerleri onu sıradan bir oyuncak olarak görüyor. Bu nedenle, bir anten ayarlayıcısının pratikte gerçekten nasıl yardımcı olabileceğini ve kullanımının nerede gereksiz olacağını doğru bir şekilde anlamanız gerekir.

Bu nedir?

Her şeyden önce, tunerin, gerekirse endüktif veya kapasitif reaktiviteyi telafi etmenin mümkün olacağı yüksek frekanslı dirençli bir transformatör olduğunu doğru bir şekilde anlamanız gerekir. Son derece basit bir örnek düşünün:

Rezonans frekansında 700 m aktif giriş empedansına sahip olan ve aynı zamanda yaklaşık 500 m giriş empedansına sahip bir vericiye sahip bir koaksiyel kablo kullanan bölünmüş vibratör Çıkışta tunerler kuruludur verici ve bu durumda, ana görevi ile başa çıkmakta herhangi bir zorluk yaşamadan verici ve besleyici arasındaki cihazları eşleştiren herhangi bir anten ("uzun kablo" dahil) için olacaktır.

Verici, antenin rezonans frekansından farklı bir frekansa daha fazla ayarlanırsa, bu durumda, cihazın giriş direncinde reaktivite görünebilir, bu da daha sonra hemen hemen altta görünmeye başlar. besleyicinin sonu. Bu durumda, herhangi bir serinin eşleşen cihazı "P" de bunu telafi edebilecek ve verici yeniden besleyici ile tutarlılık alacaktır.

Besleyicinin antene bağlandığı yerde çıkış ne olacak?

Tuneri sadece vericinin çıkışında kullanırsanız, bu durumda tam kompanzasyon sağlamak mümkün olmayacak ve eksik eşleştirme olacağından cihazda çeşitli kayıplar oluşmaya başlayacaktır. Bu durumda, kullanmanız gerekecekdurumu tamamen düzeltecek ve reaktivite telafisi sağlayacak olan anten ve besleyici arasına bağlı bir tane. Bu örnekte, besleyici, rastgele uzunlukta eşleşen bir iletim hattı görevi görür.

Başka bir örnek

Yaklaşık 1100 m aktif giriş direncine sahip loop anten 50 ohm iletim hattı ile eşleştirilmelidir. Bu durumda verici çıkışı 500 m'dir.

Burada, besleyicinin antene bağlandığı noktaya kurulacak olan alıcı-verici veya anten için uygun bir cihaz kullanmanız gerekecek. Çoğu hobici, çoğu durumda, ferrit çekirdeklerle donatılmış çeşitli RF transformatörlerini kullanmayı tercih eder, ancak aslında standart 75 ohm kablodan yapılabilen çeyrek dalgalı bir koaksiyel transformatör daha uygun bir çözümdür.

Nasıl uygulanır?

Kullanılan kablo bölümünün uzunluğu, A/40.66 formülü kullanılarak hesaplanmalıdır; burada A, dalga boyu ve 0.66, modern koaksiyel kabloların büyük çoğunluğu için kullanılan hız faktörüdür. Bu durumda HF anten eşleştirme cihazları 50 ohm besleyici ile anten girişi arasına bağlanacak ve 15 ila 20 cm çapında bir yuvaya yuvarlanırlarsa bu durumda dengeleme görevi de görecektir. cihaz. Besleyici, vericiyle tam otomatik olarak eşleşecek vedirençlerinin eşitliği ve böyle bir durumda standart bir anten tunerinin hizmetlerini tamamen reddetmek mümkün olacaktır.

Başka bir seçenek

Böyle bir örnek için, başka bir optimal eşleştirme yöntemini düşünebiliriz - prensipte herhangi bir dalga empedansı ile yarım dalga veya yarım dalga koaksiyel kablonun katlarını kullanmak. Vericinin yanında bulunan tuner ile anten arasında bulunur. Bu durumda antenin 110 ohm değerindeki giriş empedansı kablonun alt ucuna aktarılır ve ardından anten eşleştirme cihazı kullanılarak 500 m'lik bir dirence dönüştürülür. durumda, vericinin antenle tam eşleşmesi sağlanır ve besleyici, tekrarlayıcı olarak kullanılır.

Daha ciddi durumlarda, antenin giriş empedansı, besleyicinin karakteristik empedansı için uygun olmadığında ve bu da vericinin çıkış empedansına karşılık gelmediğinde, iki HF anten eşleştirme cihazı gereklidir.. Bu durumda, biri besleyiciyi antenle eşleştirmek için üstte, diğeri ise besleyiciyi alttaki vericiyle eşleştirmek için kullanılır. Aynı zamanda, tüm devreyi eşleştirmek için tek başına kullanılabilecek bazı eşleştirme cihazlarını kendi ellerinizle yapmanın bir yolu yoktur.

Tepkiselliğin ortaya çıkması durumu daha da karmaşık hale getirecektir. Bu durumda, HF eşleştirme cihazları önemli ölçüde iyileşirvericiyi besleyici ile eşleştirmek, böylece son aşamanın çalışmasında önemli bir basitleştirme sağlar, ancak onlardan daha fazlasını beklememelisiniz. Besleyicinin antenle uyumsuz olması nedeniyle kayıplar ortaya çıkacak, bu nedenle cihazın verimliliği hafife alınacaktır. Tuner ve verici arasına kurulan etkinleştirilmiş bir SWR ölçer, SWR=1'in sabit olmasını sağlar ve bir uyumsuzluk olduğundan besleyici ile tuner arasında bu etki elde edilemez.

Sonuç

Ayarlayıcının yararı, tutarsız bir yük üzerinde çalışma sürecinde vericinin en uygun modunu korumanıza izin vermesidir. Ancak aynı zamanda, herhangi bir antenin ("uzun kablo" dahil) verimliliğinde bir gelişme sağlanamaz - besleyici ile uyumsuzsa eşleşen cihazlar güçsüzdür.

Vericinin çıkış aşamasında kullanılan

P-devresi aynı zamanda bir anten tuner olarak da kullanılabilir, ancak sadece endüktans ve her bir kapasitansta operasyonel bir değişiklik olması durumunda. Çoğu durumda, hem manuel hem de otomatik tunerler, fabrikada monte edilmiş olmalarına veya anten için kendi elleriyle bir eşleştirme cihazı yapmaya karar vermelerine bakılmaksızın, rezonans kontur ayarlı cihazlardır. Manuel olanlarda iki veya üç düzenleyici unsur vardır ve bunlar operasyonda operasyonel değildir, otomatik olanlar pahalıdır ve ciddi kapasitelerde çalışmak için maliyetleri son derece yüksek olabilir.

Geniş bant eşleştirme cihazı

Bu tuner, antenin vericiyle eşleşmesini sağlamak için gerekli olan varyasyonların büyük çoğunluğunu karşılar. Besleyici yarım dalga tekrarlayıcı ise, bu tür ekipman harmoniklerde kullanılan antenlerle çalışma sürecinde oldukça etkilidir. Bu durumda, antenin giriş empedansı farklı bantlarda farklılık gösterir, ancak tuner, verici ile kolay eşleştirmeye izin verir. Önerilen cihaz, 1,5 MHz'den 30 MHz'e kadar olan frekans bandında 1,5 kW'a kadar verici güçlerinde rahatlıkla çalışabilmektedir. Hatta böyle bir cihazı kendi ellerinizle yapabilirsiniz.

Ayarlayıcının ana unsurları, TV UNT-35 saptırma sisteminden bir ferrit halka üzerinde bir RF ototransformatörü ve ayrıca 17 konum için tasarlanmış bir anahtardır. UNT-47/59 modellerinden veya başka herhangi bir modelden koni halkaları kullanmak mümkündür. Sargıda iki tele sarılmış 12 dönüş vardır, birinin başlangıcı ikincinin sonu ile birleştirilir. Şemada ve tabloda, telin kendisi bükülmüş ve floroplastik yalıtım içine alınmışken, dönüşlerin numaralandırılması tamamlanmıştır. Yalıtım için tel çapı 2,5 mm'dir, topraklanmış uçtan sayılıyorsa sekizinciden başlayarak her dönüşten kılavuz sağlar.

Ototransformatör, anahtara mümkün olduğunca yakın monte edilirken, aralarındaki bağlantı iletkenlerinin minimum olması gerekir.uzunluk. 11 konumlu bir anahtar kullanmak mümkündür, eğer çok fazla sayıda kademe olmayan transformatör tasarımı, örneğin 10 ila 20 dönüş arasında kaydedilirse, ancak böyle bir durumda direnç dönüşüm aralığı da azalacaktır..

Antenin giriş empedansının tam değerini bilerek, yalnızca en gerekli muslukları kullanarak anteni 50 veya 750 m'lik bir besleyiciyle eşleştirmek için böyle bir transformatör kullanabilirsiniz. Böyle bir durumda neme karşı dayanıklı özel bir kutuya yerleştirildikten sonra parafin ile doldurulur ve doğrudan antenin besleme noktasına yerleştirilir. Eşleştirme cihazının kendisi bağımsız bir tasarım olarak gerçekleştirilebilir veya bazı radyo istasyonlarının özel bir anten değiştirme birimine dahil edilebilir.

Açıklık olması için, düğme koluna monte edilen etiket, bu konuma karşılık gelen direnç değerini gösterir. Reaktif endüktif bileşenin tam kompanzasyonunu sağlamak için daha sonra değişken bir kapasitör bağlamak mümkündür.

Aşağıdaki tablo, direncin yaptığınız dönüş sayısına nasıl bağlı olduğunu açıkça göstermektedir. Bu durumda hesaplama, yapılan toplam dönüş sayısına ikinci dereceden bağımlı olan dirençlerin oranına göre yapılmıştır.