Dispositivi di adattamento dell'antenna. Accordatori d'antenna

Nelle comunicazioni radio, alle antenne viene assegnato un posto centrale; per garantire le migliori comunicazioni radio, alle antenne dovrebbe essere prestata la massima attenzione. In sostanza, è l'antenna che esegue essa stessa il processo di trasmissione radio. Infatti, l'antenna trasmittente, alimentata dalla corrente ad alta frequenza del trasmettitore, converte questa corrente in onde radio e le emette nella direzione desiderata. L'antenna ricevente esegue la conversione inversa delle onde radio in corrente ad alta frequenza e il ricevitore radio esegue ulteriori conversioni del segnale ricevuto.

I radioamatori, che desiderano sempre più potenza per comunicare con corrispondenti interessanti il ​​più lontano possibile, hanno una massima: il miglior amplificatore (HF) è un'antenna.

Per ora appartengo indirettamente a questo club di interessi. Non esiste un indicativo di chiamata per radioamatori, ma è interessante! Non puoi lavorare per il programma, ma puoi ascoltare e farti un'idea, tutto qui. In realtà, questa attività si chiama radiosorveglianza. Allo stesso tempo, è del tutto possibile scambiare con il radioamatore che hai sentito in onda, ricevute della forma stabilita, nel gergo dei radioamatori QSL. Molte emittenti HF accolgono con piacere anche la conferma della ricezione, talvolta incoraggiando tale attività con piccoli souvenir con i loghi della stazione radio: è importante per loro conoscere le condizioni di ricezione delle loro trasmissioni radiofoniche in diverse parti del mondo.

Un osservatore radio può essere abbastanza semplice, almeno all'inizio. Un'antenna, una struttura di gran lunga, è più ingombrante e costosa, e più bassa è la frequenza, più è ingombrante e costosa: tutto è legato alla lunghezza d'onda.

L'ingombro delle strutture delle antenne è in gran parte dovuto al fatto che a basse altezze di sospensione, le antenne, soprattutto per le gamme a bassa frequenza - 160, 80,40 m, non funzionano bene. Quindi ciò che li rende ingombranti sono proprio gli alberi con i tiranti, e le loro lunghezze sono decine, a volte centinaia di metri. Insomma, cose non particolarmente in miniatura. Sarebbe bello avere un campo separato per loro vicino alla casa. Beh, dipende.

Quindi, un dipolo asimmetrico.

Sopra è riportato un diagramma di diverse opzioni. L'MMNA ha menzionato che esiste un programma per modellare le antenne.

Le condizioni a terra si sono rivelate tali che una versione in due parti di 55 e 29 metri si adattava comodamente. Mi sono fermato lì.
Qualche parola sul diagramma di radiazione.

L'antenna ha 4 petali, “premuti” sulla tela. Più alta è la frequenza, più “premono” contro l'antenna. Ma la verità e l’empowerment significano di più. Quindi su questo principio

È possibile costruire antenne completamente direzionali, che però, a differenza di quelle “corrette”, non hanno un guadagno particolarmente elevato. Quindi è necessario posizionare questa antenna tenendo conto del suo diagramma di radiazione.

L'antenna su tutte le bande indicate nel diagramma ha SWR (rapporto d'onda stazionaria, un parametro molto importante per un'antenna) entro limiti ragionevoli per HF.

Per abbinare un dipolo asimmetrico - noto anche come Windom - è necessario un SHPTDL (trasformatore a banda larga su linee lunghe). Dietro questo terribile nome si nasconde un design relativamente semplice.

Sembra qualcosa del genere.

Allora cosa è stato fatto.
Prima di tutto, ho deciso questioni strategiche.

Mi sono assicurato che fossero disponibili i materiali di base, principalmente ovviamente il filo adatto per il tessuto dell'antenna nella quantità richiesta.
Ho deciso la posizione delle sospensioni e degli "alberi". L'altezza di sospensione consigliata è di 10 m. Il mio albero di legno, che stava sul tetto della legnaia, in primavera si è attorcigliato dalla neve ghiacciata: è durato poco, che peccato, ho dovuto rimuoverlo. Si è deciso per ora di agganciare un lato al colmo del tetto; l'altezza sarà di circa 7 metri. Non abbastanza, ovviamente, ma economico e allegro. Era conveniente appendere l'altro lato al tiglio di fronte alla casa. L'altezza era di 13...14 m.

Cosa è stato utilizzato.

Utensili.

Saldatore, ovviamente, con accessori. Potenza, watt, una quarantina. Strumenti per installazione radio e piccoli impianti idraulici. Qualunque cosa perforante. Un potente trapano elettrico con una lunga punta per legno è stato molto utile: fai passare il cavo coassiale attraverso il muro. Naturalmente c'è una prolunga per questo. Ho usato la colla a caldo. Ci saranno lavori in quota: vale la pena prendersi cura di scale adeguate e robuste. Aiuta davvero a sentirsi più sicuri, lontano da terra, indossando una cintura di sicurezza, come quelle che hanno gli installatori sui pali. Salire, ovviamente, non è molto comodo, ma puoi lavorare “lì”, con entrambe le mani e senza troppi timori.

Materiali.

La cosa più importante è il materiale per la tela. Ho usato un'arvicola, un filo telefonico da campo.
Cavo coassiale per riduzione secondo necessità.
Alcuni componenti radio, un condensatore e resistori secondo lo schema. Due tubi di ferrite identici dei filtri RF sui cavi. Redance e fissaggi per filo sottile. Un piccolo blocco (rullo) con un supporto per l'orecchio. Una scatola di plastica adatta per il trasformatore. Isolanti ceramici per antenna. Corda in nylon di adeguato spessore.

Cosa è stato fatto.

Prima di tutto ho misurato (sette volte) i pezzi di filo per la tela. Con qualche riserva. Taglialo (una volta).

Ho iniziato a realizzare un trasformatore in una scatola.
Ho selezionato tubi di ferrite per il nucleo magnetico. È costituito da due tubi di ferrite identici provenienti dai filtri sui cavi del monitor. Al giorno d'oggi i vecchi monitor CRT vengono semplicemente buttati via e trovarne le "code" non è particolarmente difficile. Puoi chiedere in giro ai tuoi amici, probabilmente qualcun altro sta raccogliendo polvere nella soffitta o nel garage. Buona fortuna se conosci amministratori di sistema. Dopotutto, ai nostri tempi, quando gli alimentatori a commutazione sono ovunque e la lotta per la compatibilità elettromagnetica è seria, i filtri sui cavi possono essere trovati in molti luoghi, inoltre, tali prodotti in ferrite vengono volgarmente venduti nei negozi di componenti elettronici.

I tubi identici selezionati vengono piegati come un binocolo e fissati con diversi strati di nastro adesivo. L'avvolgimento è costituito da un filo di montaggio della massima sezione possibile, in modo tale che l'intero avvolgimento si inserisca nelle finestre del circuito magnetico. Non ha funzionato la prima volta e ho dovuto procedere per tentativi, fortunatamente le svolte erano pochissime. Nel mio caso, non avevo una sezione adatta a portata di mano e ho dovuto avvolgere due fili contemporaneamente, assicurandomi che non si sovrapponessero.

Per ottenere un avvolgimento secondario, facciamo due giri con due fili piegati insieme, quindi tiriamo indietro ciascuna estremità dell'avvolgimento secondario (sul lato opposto del tubo), otteniamo tre giri con un punto medio.

L'isolante centrale è costituito da un pezzo di PCB abbastanza spesso. Ce ne sono di ceramici speciali specifici per le antenne, è meglio, ovviamente, usarli. Poiché tutta la plastica laminata è porosa e, di conseguenza, molto igroscopica, in modo che i parametri dell'antenna non "galleggiano", l'isolante deve essere completamente impregnato di vernice. Ho usato l'olio gliftalico, yacht.

Le estremità dei fili vengono liberate dall'isolamento, fatte passare più volte attraverso i fori e saldate accuratamente con cloruro di zinco (flusso acido di saldatura) in modo che anche i fili di acciaio siano saldati. Le zone di saldatura vengono lavate molto accuratamente con acqua per rimuovere i residui di flussante. Si può vedere che le estremità dei fili sono preinfilate nei fori della scatola dove andrà a posizionare il trasformatore, altrimenti bisognerà poi infilare tutti i 55 e 29 metri negli stessi fori.

Ho saldato i conduttori corrispondenti del trasformatore ai punti di taglio, accorciando questi conduttori al minimo. Non dimenticare di provarlo sulla scatola prima di ogni azione in modo che tutto si adatti.

Da un pezzo di PCB di un vecchio circuito stampato, ho tagliato un cerchio sul fondo della scatola, ci sono due file di fori. Attraverso questi fori, un cavo coassiale viene fissato mediante una benda composta da spessi fili sintetici. Quello nella foto è tutt'altro che il migliore in questa applicazione. Questo è un televisore con isolamento in schiuma del nucleo centrale, il nucleo stesso è “mono”, per connettori TV avvitati. Ma c'era una riserva di trofei disponibile. L'ho applicato. Il cerchio e la benda sono accuratamente verniciati e asciugati. L'estremità del cavo è pretagliata.

Gli elementi rimanenti sono saldati, la resistenza è composta da quattro. Tutto è stato riempito con colla a caldo, probabilmente invano: è risultato un po' pesante.

Trasformatore già pronto in casa, con “conclusioni”.

Nel frattempo è stato effettuato il fissaggio al colmo: in cima ci sono due assi. Lunghe strisce di acciaio per coperture, anello in acciaio inossidabile da 1,5 mm. Le estremità degli anelli sono saldate. Sulle strisce, lungo una fila di sei fori per viti autofilettanti, distribuire il carico.

Il blocco è stato preparato.

Non ho preso i "dadi" dell'antenna in ceramica, ho usato rulli volgari di vecchi cavi, fortunatamente si trovano ancora nelle vecchie case del villaggio per la demolizione. Tre pezzi su ciascun bordo: quanto migliore è l'antenna da terra, tanto più deboli saranno i segnali che potrà ricevere.

Il filo da campo utilizzato ha anime in acciaio intrecciato e può resistere bene allo stiramento. Inoltre, è progettato per la posa all'aperto, il che è abbastanza adatto anche al nostro caso. I radioamatori molto spesso ne ricavano fogli di antenne a filo e il filo si è dimostrato efficace. Una certa esperienza è stata accumulata nella sua applicazione specifica, che, prima di tutto, dice che non dovresti piegare troppo il filo: l'isolamento scoppia al freddo, l'umidità penetra sui fili e iniziano a ossidarsi, in quel punto, dopo dopo un po' il filo si rompe.

Oggi, domenica, ero in visita. Non lontano, in un paesino quasi uguale al mio. E ho visto quanto sia più difficile essere radioamatore senza l'aiuto di compagni più esperti. Non sto parlando di me stesso. Un po' immodestamente, ma il mio contributo al materiale proposto è principalmente la traduzione dall'inglese. Perché tutto quello che offro è conosciuto da molto tempo ed è stato pubblicato più di una volta sulle nostre riviste radiofoniche. L’accento questa volta sarà sulla parola “semplice”. Senza accorciamenti astrusi e parole come “impedenza”. E fornirò i dati di avvolgimento delle bobine. Voglio davvero aiutare chi non ha mai dovuto seguire un corso di ingegneria radiofonica presso un istituto o una scuola tecnica. Dopo averci pensato un po', ho deciso di trovare semplicemente un design collaudato.

Naturalmente sto parlando di radioamatori “attivi”, quelli che cercano di effettuare comunicazioni radio nonostante la mancanza di opportunità di utilizzare buone antenne. Spesso un radioamatore ottiene un luogo di residenza con spazio limitato intorno. L'antenna "a filo lungo", essendo la più semplice, richiede spazio (beh, dato che è "lunga") Ma succede che anche una semionda LW non si adatta alla lunghezza. A volte sono solo pochi metri dal balcone all'albero più vicino. Quindi vengono utilizzate antenne costituite da fili di lunghezza casuale. La mancanza di adattamento riduce a zero i 40 watt dell'UW3DI. Allo stesso tempo, è noto che è possibile far funzionare anche un'antenna molto accorciata. E tutti conoscono la parola magica per questo - "adattamento", e la maggior parte dei radioamatori lo percepisce in questo modo - come un abbinamento di resistenze, o meglio impedenze: - (e ho promesso di non dire questa parola).
Nota: Riguardo alle antenne stesse. Ci sono diversi suggerimenti che possono migliorare la situazione. Il filo casuale non è completa libertà, ma una misura forzata, quindi alcuni punti dovrebbero comunque essere presi in considerazione. È chiaro che se l'antenna risulta essere accorciata, è necessario allungarla nella direzione in cui è possibile la sua lunghezza massima. I colpi di scena sono indesiderabili, ma non critici. Fino a quando il filo dell'antenna non va nella direzione opposta. Non ha senso un segmento così aggiuntivo. L'altezza della sospensione dovrebbe essere la più alta possibile. Se è possibile sollevare la parte orizzontale dell'antenna, ciò dovrebbe essere fatto immediatamente quando il conduttore “esce” all'esterno. E poi allungalo per coprire tutto lo spazio disponibile. È meglio fare un "passaggio" attraverso una finestra o un muro attraverso un tubo di porcellana (o isolante RF). Il filo stesso deve avere un diametro minimo in modo che sia il più leggero possibile, ma possa sopportare il suo peso. Inoltre il filo sottile è quasi invisibile. Questo può essere un vantaggio in termini di buoni rapporti con i vicini.

Il progetto proposto (o due, se si conta il misuratore SWR) è un trasformatore di resistenza casuale di una lunghezza casuale di filo nei 50 o 75 ohm richiesti, a seconda del progetto del trasmettitore. Avendo sospeso la “corda” secondo le proprie possibilità in una posizione in cui la sua lunghezza è massima e la sua altezza da terra è al limite del possibile, si ottiene un problema con molte incognite. O meglio, con un'incognita, che dipende da molte altre: la conduttività della terra, la distanza dagli oggetti fisici più vicini, la variazione dell'altezza della sospensione lungo la lunghezza dell'antenna, ecc. Non si può mai dire esattamente quale impedenza e reattanza avrà l'estremità inferiore del filo. Questo è il motivo principale degli errori degli operatori radiofonici poco esperti. Provano a indovinare la resistenza, usano un trasformatore su ferriti o un “binocolo” e portano tutto alla resistenza dell'alimentatore. Nel frattempo, la cosa principale è non usare un alimentatore e rendere l'antenna parte del circuito sintonizzato. La sua impedenza rimane ancora una quantità sconosciuta. Ma c'è un modo, utilizzando il metodo delle approssimazioni successive (scientific poking :-), per avvicinarsi all'effettivo utilizzo di ciò che abbiamo. Nel caso in cui colleghiamo un'antenna (qualsiasi) a un ricetrasmettitore con un sintonizzatore automatico tramite un cavo, il sintonizzatore è sintonizzato sull'impedenza caratteristica del cavo e dell'antenna che lo segue, come la prossima carrozza del treno. Se la lunghezza del cavo è predeterminata come inseguitore d'onda, il sintonizzatore sintonizzerà con precisione l'uscita del trasmettitore sull'impedenza dell'antenna. Ma non è un dato di fatto che "vedrà" la resistenza dell'antenna richiesta. E se non si sa nemmeno di cosa si tratta, non ci sarà alcun risultato.
La differenza tra questo e quanto verrà descritto di seguito è proprio che nel nostro caso "introdurremo" effettivamente l'antenna e parte del nostro dispositivo in risonanza, ottenendo la massima radiazione dell'antenna, e allo stesso tempo raggiungendo l'uguaglianza delle resistenze trasmettitore-antenna ( condizioni per le quali consente alla massima quantità possibile di energia di raggiungere l'antenna). Sfortunatamente, nessuno ha abrogato le leggi della fisica e utilizzare questa lunghezza casuale di filo (ciascuna specifica) a diversi intervalli dell'intervallo di sintonia di un condensatore variabile (e il punto di presa della bobina) non sarà sufficiente. Pertanto, il progetto W1ICP di Lewis G. McCoy, descritto nel libro "ARRL Antenna Anthology", utilizza un sistema di progettazione di base con combinazioni di induttori esterni plug-in per trasformare "tutto in tutto".
La foto mostra il dispositivo assemblato - con un riflettometro incorporato e due set di induttanze sul connettore. Come puoi vedere, l'elemento più importante sono i “coccodrilli” sui conduttori flessibili. :-) Dovresti immediatamente avvertire di osservare le precauzioni necessarie: potrebbe esserci alta tensione all'estremità "calda" del circuito. Non cambiare mentre il trasmettitore è acceso. Ciò è pericoloso soprattutto per i transistor dello stadio di uscita. Bene, prenditi cura delle tue dita: le ustioni da HF sono garantite se queste raccomandazioni non vengono seguite.
PS Uno degli effetti collaterali (e molto spiacevoli) sarà una posizione molto più vicina dell'elemento radiante al vostro corpo, ai dispositivi elettronici, con cui, ovviamente, interferirà, così come la possibilità di interferenza con le fasi preliminari del vostro Radio. Ad esempio, sarà necessario un miglioramento significativo nella protezione contro le interferenze RF del microfono (o dell'ingresso ACC quando si utilizza RTTY/PSK/SSTV).
E a destra ci sono circuiti di commutazione equivalenti per varie opzioni LW. L'opzione A è utilizzata al meglio quando la lunghezza del cavo dell'antenna è commisurata alla lunghezza d'onda, le opzioni B e C per antenne notevolmente accorciate. Un circuito così flessibile e un'inversione di commutazione consentono di alimentare efficacemente qualsiasi lunghezza nell'intervallo da 80 a 10 metri. Notare la parola "feed". Questo non è l'equivalente della parola "irradiare". Sebbene questo sia ancora il modo migliore per utilizzare antenne LW che non siano multipli della semilunghezza d'onda.

Ecco uno schema equivalente ancora più semplice di un'idea che ho utilizzato con successo subito dopo il servizio militare, senza ancora avere una formazione in ingegneria radiofonica. Tutte le informazioni sono state raccolte dal popolare libro "La radio è molto semplice" :-) Allora la mia radio era composta da un R-250 e dal leggendario trasmettitore militare RSB-5. L'antenna, ovviamente, è un lungo filo di lunghezza sconosciuta che va dalla finestra all'albero sull'altro lato della strada. Secondo la fonte di cui sopra, la resistenza di un circuito oscillatorio parallelo varia da 0 nel punto terra a un valore sconosciuto, ma massimo nel punto più alto. Selezionando il punto di connessione dell'antenna, puoi trovare le migliori condizioni - uguaglianza della resistenza dell'antenna e parte del circuito :-), e il secondo punto di connessione è quello inferiore - collega il trasmettitore. E il compito è facilitato dal fatto che la sua impedenza di uscita è nota: 50 ohm. Pertanto, sarà posizionato molto più in basso lungo il corpo della bobina del circuito :-) Ora so che si chiama autotrasformatore :-)
Comunque sia, se in casa c'è ancora un variometro e un condensatore variabile di RSB-5 (e il condensatore è buono perché ha un interruttore sull'asse che, quando ruotato di oltre 180 gradi, collega una costante capacità parallela alle piastre), utilizzando due conduttori flessibili (treccia eviscerata da qualsiasi cavo) e "coccodrilli" a labbra sottili, quindi può essere utilizzato come autotrasformatore altamente efficiente. O meglio, due autotrasformatori. Ma se c'è il desiderio di ripetere il disegno uno a uno, secondo l'autore, allora continuo. Ecco un disegno (diagramma) della struttura principale. La sua base è un misuratore SWR integrato e un pannello con una striscia di contatti (un connettore femmina, tre connettori maschio) con cinque contatti. A questo punto mi allontanerei dal design e utilizzerei interruttori a biscotto in ceramica come quelli presenti nell'UW3DI o simili. Dal punto di vista della facilità d'uso (e della conservazione della forma delle bobine:-) è incomparabilmente migliore. Come accennato in precedenza, quando si utilizzano uno o due intervalli, è possibile abbandonare del tutto questo nodo. E se disponi di un misuratore SWR abbastanza affidabile, non devi nemmeno usarne uno integrato. Tuttavia, secondo l'autore, tutto assomiglia a questo:

Nell'opzione A funziona un trasformatore puro con accoppiamento induttivo e il suo valore non può essere modificato, il che non è molto positivo per un sistema sintonizzabile su un'ampia gamma di valori di induttanza e capacità. La regolazione viene effettuata mediante azioni cicliche: collegando l'antenna, sintonizzando il circuito C1L1 sulla risonanza al massimo dell'“indicatore” di intensità di campo (“neonka” o indicatore di campo), quindi regolando l'ingresso C2 al minimo SWR. Quindi ricollegare il conduttore dell'antenna "coccodrillo" in un altro luogo e regolare nuovamente le impostazioni e confrontare i risultati. Dopo aver ottenuto il miglior risultato, puoi fissare il punto di connessione alla bobina con vernice, un disegno su un pezzo di carta :-) o annotare i numeri di rotazione. Può sembrare scomodo, ma dopo due o tre impostazioni, la modifica dell'intervallo sarà rapida.
Nelle opzioni B e C, la connessione con il circuito oscillatorio, parte del quale è il nostro filo di lunghezza sconosciuta, è un autotrasformatore. La commutazione viene effettuata collegando altre strisce con induttori e ponticelli. Di seguito sono riportati i circuiti delle opzioni B e C. Come puoi vedere, nei circuiti con induttori, un condensatore variabile si sposta da un'estremità all'altra dell'induttore.
Nelle opzioni B e C vediamo che si tratta di opzioni per il nostro autotrasformatore con rapporti di trasformazione diversi (dal punto di vista della resistenza l'opzione C è l'opzione A al contrario). Condensatore C1 con una capacità massima da 150 a 300 pF. Le bobine L3 e L4 sono le induttanze degli accoppiatori nel misuratore SWR e quindi non sono considerate separatamente. I dati delle bobine L1 e L2 sono riportati di seguito nella figura e nel testo (poiché sono diversi per le diverse gamme). Per la portata di 80 e 40 metri, sono realizzati con avvolgimento bifilare frameless su distanziatori isolanti con un filo di diametro 1,5 mm (#14 in stile americano :-) con passo di 3 mm (8 spire per pollice ( 25 mm) ed un diametro di 65 mm. Ad ogni giro il filo viene "premuto" all'interno della bobina per fissare le spire e facilitare il collegamento del "coccodrillo" ad esse. Le bobine hanno rispettivamente 18 e 6 spire, con una giro che passa tra di loro - invece di un giro, ne viene posata solo la metà (vedi figura e foto). Questa è una parte del lavoro piuttosto laboriosa, ma deve essere eseguita con molta attenzione, tirando con attenzione il filo e fissando le spire .
Per le gamme da 10 a 18 MHz le bobine L1 e L2 sono frameless con diametro di 65 mm. L1 contiene 4 spire con una lunghezza di avvolgimento di 36 mm (con incrementi di 9 mm). L2 - un giro con la stessa altezza. Si trova ad una distanza di 13 mm da L1. Nelle gamme da 21 a 28 MHz, L1 ha due spire e anche L2 ha una spira dello stesso diametro e alla stessa distanza da L1.
Naturalmente non è necessario ripetere tutto uno a uno; è possibile utilizzare entrambe le parti di quanto descritto, o addirittura effettuare il transmash una parte inferiore non accordabile del conduttore di un'antenna monobanda, utilizzando un misuratore SWR esterno . Ma durante la configurazione è necessario utilizzare anche un indicatore dell'intensità del campo. Anche la più semplice: una lampada al neon o una lampada fluorescente. Cioè, il segreto è semplice: utilizzando due strumenti di sintonizzazione puoi ottenere sia un'antenna risonante che il miglior SWR per un'antenna sotto forma di un filo di lunghezza casuale. Mi sembra che questo sia un modo molto efficace per migliorare la qualità della comunicazione durante le giornate sul campo, le spedizioni e persino nel lavoro quotidiano con la radio.

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Nella vita di tutti i giorni il concetto è associato più ai problemi che alle gioie. Il nostro hobby a volte rivela sfaccettature inaspettate che aggiungono emozioni positive. Ecco un esempio di DSP. Il mio atteggiamento nei loro confronti si è già manifestato più di una volta sotto forma di note scettiche e persino caricature. Per coloro che non l'hanno letto, visitate il mio sito più spesso e leggete più a lungo :-) Ma la tecnologia si sta sviluppando e si sono accumulati silenziosamente così tanti aspetti positivi che hanno iniziato a bilanciare il mio atteggiamento incertamente positivo nei confronti delle tecnologie SDR.La prima cosa che mi ha davvero irritato di SDR è stato un controllo: il mouse. Grigio. Con due pulsanti. Per caso, su richiesta del vicino di Zhenya US5UM, mentre adattavo un doppio valcoder (Hercules) al suo Flex3000, ho notato che ora non ci sono abbastanza lancette :-) E due oscillatori locali possono essere ruotati contemporaneamente e la banda può essere cambiata con fai scorrere controlli e interruttori quante volte vuoi..... In una parola, il mio scetticismo è svanito....... Ma, continuando a persistere, il mio cervello non accetta assolutamente il ritardo del segnale nella ricezione e percorsi di trasmissione :-) DX ha già terminato la chiamata un secondo fa, e il mio SDR ha appena finito di “masticare” l'appuntamento del segnale. A quel tempo i ragazzi intelligenti avevano già chiamato due volte.... Lavorare in un ufficio telegrafico senza autocontrollo è triste. Quando attivi il controllo reale, il secondo ricevitore o WEB è semplicemente terrificante! Al punto che è impossibile trasferire.... Essere in ritardo crea semplicemente confusione...

I radioamatori spesso, per vari motivi, utilizzano un'antenna “a filo lungo” come antenna trasmittente. Questo nome significa che la lunghezza del filo è maggiore della lunghezza dell'onda operativa e, quindi, l'antenna è eccitata alle armoniche della propria lunghezza d'onda. Maggiori informazioni sulle proprietà e sulle caratteristiche del design dell'antenna sotto forma di un lungo filo.

La costruzione di un'antenna a forma di lungo filo è abbastanza semplice e non richiede grandi spese, ma l'antenna stessa occupa molto spazio, poiché la sua efficienza aumenta proporzionalmente alla sua lunghezza. Con un'adeguata selezione delle dimensioni dell'antenna e dell'alimentatore, l'antenna può fungere da antenna a banda larga a onde corte.

La lunghezza richiesta dell'antenna sotto forma di filo lungo è determinata dalla formula

dove l è la lunghezza richiesta, m;

n è il numero di semionde dell'onda di lavoro;

f - frequenza operativa, MHz.

Dal diagramma di radiazione del vibratore a semionda (Fig. 1-9) è chiaro che la radiazione massima è diretta perpendicolarmente all'asse dell'antenna.

All’aumentare della lunghezza dell’antenna, la direzione del lobo principale del diagramma di radiazione si avvicina sempre più all’asse dell’antenna. Allo stesso tempo aumenta l'intensità della radiazione nella direzione del lobo principale. Nella fig. La Figura 2-1 mostra i diagrammi di radiazione di antenne di diverse lunghezze.

È evidente che all'aumentare della lunghezza delle antenne compaiono i lobi laterali.

Il risultante diagramma di radiazione multilobo non è uno svantaggio significativo di tali antenne (a filo lungo), poiché mantengono ancora un diagramma di radiazione circolare soddisfacente, rendendo possibile stabilire comunicazioni in quasi tutte le direzioni. E nella direzione della radiazione principale si ottiene un notevole guadagno, che aumenta con l'aumentare della lunghezza dell'antenna.

Una caratteristica di tali antenne, particolarmente utile per le comunicazioni DX, è che hanno piccoli angoli di radiazione verticale. Nella fig. La Figura 2-2 mostra un grafico dal quale è possibile comprendere il guadagno teorico dell'antenna in decibel (curva I), vedere l'angolo tra la direzione della radiazione principale e il piano di sospensione dell'antenna (curva III), nonché la resistenza alla radiazione dell'antenna relativo alla corrente all'antinodo (curva II ).

È necessario determinare:

a) la lunghezza del cavo richiesta per un'antenna 4λ;

b) guadagno atteso dell'antenna nella direzione del massimo del lobo principale;

c) resistenza alla radiazione e direzione del massimo del lobo principale.

La lunghezza del filo è determinata dalla formula:

Poiché un'antenna 4λ può ospitare 8 semionde, allora n = 8. La frequenza media della 20a banda è 14,1 MHz.

Pertanto, la lunghezza del cavo è 84,57 m.

Dalla fig. 2-2 troviamo che con una lunghezza d'antenna di 4λ (il punto di intersezione con la curva I), dovremmo aspettarci un guadagno d'antenna nella direzione del massimo del lobo principale di circa 3 dB.

La resistenza alla radiazione in questo caso è di 130 ohm (curva II), e l'angolo tra la direzione del lobo principale del diagramma di radiazione e il piano di sospensione dell'antenna (curva III) è di 26°.

Dato che l'antenna è sospesa in direzione est-ovest, e questa corrisponde a 270°, allora, come si può vedere dalla considerazione di Fig. 2-1, i massimi principali del diagramma di radiazione hanno le seguenti direzioni:

270 + 26 = 296°,

270 - 26 = 244°,

Dopo aver determinato le direzioni della radiazione principale, è possibile utilizzare una mappa del mondo in una proiezione conica equiangolare per trovare quelle aree con le quali è possibile ottenere la comunicazione più stabile utilizzando l'antenna qui discussa.

Gli schemi dei raggi (Figura 2-1) sono schemi teorici idealizzati e subiscono sempre qualche variazione nella pratica. Ad esempio, una notevole deformazione del diagramma di radiazione si verifica quando il vibratore viene eccitato su una delle sue estremità, cioè l'alimentazione dell'antenna è asimmetrica. Per chiarezza, nella Fig. La Figura 2-3 mostra il diagramma di radiazione di un'antenna 2λ sotto forma di un lungo filo su un piano orizzontale con alimentazione simmetrica e asimmetrica. Quando l'antenna viene eccitata ad una delle sue estremità (il diagramma è mostrato come una linea tratteggiata), anche il diagramma di radiazione diventa asimmetrico, con la radiazione massima che si sposta verso l'estremità aperta dell'antenna e i lobi di radiazione situati nella direzione di l'estremità dell'antenna da cui viene eccitata l'antenna è indebolita.

Una deformazione simile del diagramma di radiazione si verifica in tutte le antenne con alimentazione sbilanciata. Pertanto, un'antenna a forma di filo lungo produce la radiazione principale nella direzione dell'estremità aperta. Un'ulteriore deformazione del diagramma di radiazione si verifica se l'antenna è inclinata rispetto al suolo o posizionata sopra un'area inclinata. Se l'estremità aperta dell'antenna è inclinata o l'antenna è sospesa sopra una superficie inclinata (Fig. 2-4), è possibile stabilire comunicazioni a lunga distanza nella direzione indicata dalla freccia nelle bande amatoriali a onde corte.

Quando si stabiliscono comunicazioni su lunghe distanze, la direzione del lobo principale del diagramma di radiazione dell'antenna sul piano verticale è di particolare importanza. Come già accennato, la radiazione “piatta”, cioè piccoli angoli di radiazione verticale, è particolarmente favorevole per le comunicazioni a lunga distanza. In particolare, per ciascuna delle bande amatoriali gli angoli medi di radiazione verticale più favorevoli sono: banda 80 m - 60°; 40° - 30°; 20° - 15°; 15° - 12° e 10° - 9°.

Le antenne a forma di filo lungo hanno angoli delicati di radiazione verticale nel caso di una grande altezza di sospensione del filo. Ad esempio, con un'altezza di sospensione di 2λ, l'angolo di irradiazione verticale è di 10°, mentre con un'altezza di 0,5λ è di circa 35°. Ad altezze dell'antenna inferiori, è possibile ottenere una diminuzione dell'angolo di radiazione verticale e, quindi, un aumento della possibilità di comunicazioni a lunga distanza, come notato sopra, inclinando il vibratore.

Utilizzo di un'antenna "a filo lungo" come antenna multibanda

La più semplice delle antenne a onde corte è l'antenna a forma di L. In apparenza, non è molto diverso dalle antenne di trasmissione radio a onde medie (Fig. 2-5). La sua lunghezza totale l (fino al morsetto dell'antenna del dispositivo collegato) deve essere almeno λ/2. Questa antenna può essere utilizzata come antenna multibanda se è progettata come antenna a semionda per la banda degli 80 m. In questo caso l'antenna è un'antenna 1λ per la banda dei 40 m, un'antenna 2λ per i 20 m banda 10 m, un'antenna 3λ per la banda 15 me un'antenna 4λ per la banda 10 m.

Sfortunatamente, quanto sopra non è del tutto vero quando si utilizza la formula:

La lunghezza della semionda dell'antenna è determinata per f = 3.500 kHz, quindi abbiamo:

Tuttavia, un'antenna a semionda per una frequenza di 7 MHz, secondo la stessa formula, deve avere una lunghezza:

Pertanto, l'antenna a semionda è più corta del valore richiesto di oltre 1 m.

Dal confronto seguente si può vedere che un'antenna a semionda progettata per 3500 kHz, se utilizzata alle armoniche più alte della frequenza di progetto corrispondente alle bande amatoriali, è in ogni caso più corta del valore richiesto.

Pertanto, quando una normale antenna L viene utilizzata come antenna multibanda, è necessario tenere presente che può essere calcolata con precisione solo per una banda e che nelle restanti gamme non è possibile ottenere la corrispondenza completa.

In pratica una lunghezza dell'antenna di 42,2 m è una soluzione di compromesso abbastanza buona, poiché in questo caso la frequenza di risonanza dell'antenna si trova entro le portate di 10, 15 e 20 m (f pari rispettivamente a 14.040 kHz, 21.140 kHz, 28.230 kHz ), e per la portata di 40 e 80 m tale antenna ha una lunghezza maggiore del necessario. L'uso dell'antenna considerata come antenna all-band, ovviamente, dovrebbe essere inteso come una soluzione ausiliaria.

Ciò è dovuto al fatto che nelle aree densamente popolate, a causa del fatto che l'antenna a forma di L si irradia per tutta la sua lunghezza, compreso l'alimentatore, possono verificarsi forti interferenze con la trasmissione e altri ricevitori. Il metodo spesso proposto di collegare l'antenna al circuito oscillante dello stadio finale attraverso un condensatore ad alta tensione (Fig. 2-6) può, nella migliore delle ipotesi, ridurre la radiazione di armoniche più elevate solo per le stazioni a bassa potenza.

Al trasmettitore è possibile collegare direttamente solo un dispositivo alimentatore d'antenna, la cui impedenza di ingresso ne garantisce il normale funzionamento. La maggior parte delle antenne attualmente utilizzate dai radioamatori a onde corte sono alimentate tramite un cavo coassiale con un SWR vicino a 1 (solitamente non superiore a 2). I dispositivi di accoppiamento dell'antenna disponibili negli stadi di uscita degli amplificatori di potenza a valvole offrono la possibilità di accoppiarsi con tali dispositivi di alimentazione dell'antenna, cioè di trasmettere la massima potenza di uscita all'antenna. Gli amplificatori di potenza a transistor potrebbero non avere controlli per regolare la coordinazione con l'antenna e richiedere il collegamento ad essi di un alimentatore con un SWR non superiore a 1,1 ... 1,2. Pertanto, tra un dispositivo alimentatore d'antenna con un grande ROS e qualsiasi trasmettitore e tra un trasmettitore progettato per funzionare con un alimentatore specifico accoppiato (per un carico attivo di 50 o 75 Ohm) e qualsiasi dispositivo alimentatore d'antenna, è necessario includere un dispositivo corrispondente. Per controllare le impostazioni del dispositivo di adattamento tra il trasmettitore e l'ingresso dell'antenna, accendere il misuratore SWR, come mostrato in Fig. 3.11. In questo caso, il misuratore SWR deve funzionare alla massima potenza di uscita del trasmettitore. Schema di collegamento del dispositivo abbinato Fig. 3.11 differisce dai diagrammi solitamente forniti nei libri di testo sui dispositivi di alimentazione dell'antenna, in cui un dispositivo di adattamento è collegato tra l'antenna e l'alimentatore, garantendo un SWR minimo e quindi perdite nell'alimentatore. Nella pratica dei radioamatori a onde corte, l'abbinamento dell'antenna con l'alimentatore si ottiene collegandola ai punti di alimentazione dell'antenna, la resistenza tra i quali è vicina all'impedenza caratteristica dell'alimentatore, oppure utilizzando semplici trasformatori di impedenza tra l'antenna e l'alimentatore . E in alcuni tipi di antenne per radioamatori HF, vengono utilizzati alimentatori che non corrispondono all'antenna; i radioamatori chiamano tali strutture antenne alimentate da un'onda stazionaria. Quando queste antenne utilizzano linee di alimentazione a basse perdite (ad esempio linee aeree bilanciate a due fili), l'efficienza del dispositivo di alimentazione dell'antenna, come sopra mostrato, rimane piuttosto elevata.

Durante la ricezione risulta utile anche un dispositivo di adattamento che trasformi l'impedenza di ingresso dell'antenna in un'impedenza attiva prossima ai 75 Ohm. Garantisce l'adattamento ottimale del circuito di ingresso del ricevitore (solitamente progettato per collegare un cavo coassiale con un'impedenza caratteristica di 50 ... 75 Ohm) e, quindi, l'implementazione della piena sensibilità del ricevitore.

I dispositivi di adattamento utilizzati dai radioamatori (in particolare quelli descritti di seguito) sono utili anche per migliorare il filtraggio delle emissioni spurie del trasmettitore e costituiscono un buon mezzo per proteggersi dalle interferenze con la ricezione televisiva.

La Figura 3.12 mostra uno schema di un dispositivo di adattamento universale progettato per funzionare con un dispositivo alimentatore di antenna asimmetrico (antenna alimentata da un cavo coassiale, antenna del tipo “filo lungo” con messa a terra, ecc.). Questo dispositivo prevede la possibilità di abbinare ad un trasmettitore predisposto per un carico di 50 o 75 Ohm un'antenna avente una componente attiva della resistenza di ingresso da 10 a 1000 Ohm ed una componente reattiva induttiva o capacitiva della resistenza di ingresso fino a 500 Ohm. Gamma di frequenza operativa 1,8 ... 30 MHz, potenza in ingresso fino a 200 W. Se è necessario lavorare con la piena potenza consentita per le stazioni radio HF amatoriali, le parti del dispositivo (Fig. 3.12) devono essere progettate per funzionare con tensioni HF che raggiungono 3000 V - gli spazi tra le piastre C1 devono essere almeno 3 mm, la distanza tra i contatti dell'interruttore deve essere di almeno 10 mm. Quando si lavora con potenze inferiori o si abbinano antenne alimentate da cavi coassiali con un ROS non superiore a 3, è sufficiente utilizzare C1 con una distanza di 0,5 mm (doppio condensatore variabile dei vecchi ricevitori broadcast) e interruttori convenzionali a biscotti ceramici. La bobina L1 è avvolta su un telaio ceramico del diametro di 50 mm con filo di rame del diametro di 1,5 mm. Contando dall'estremità collegata a XS1 contiene: due spire con passo 5 mm, l'estremità collegata a XS1 contiene: due spire con passo 5 mm, due spire con passo 5 mm, tre spire con un passo di 3 mm, tre spire con passo di 3 mm, cinque spire con passo di 3 mm, cinque spire con passo di 3 mm e cinque tratti di sette spire con passo di 2 mm.

L'interruttore SA1 regola l'induttanza della bobina LI. L'interruttore SA2 cambia il circuito di adattamento: in quello mostrato in Fig. Il condensatore C1 della posizione 3.12 SA2 è collegato tra l'uscita del trasmettitore e l'alloggiamento e L1 - tra l'uscita del trasmettitore e l'antenna.

Ciò garantisce l'adattamento di antenne con bassa impedenza di ingresso.

Nella posizione successiva (secondo lo schema) SA2, il condensatore C1 è collegato tra l'antenna e l'alloggiamento e L1 rimane collegato tra l'uscita del trasmettitore e l'antenna. In questa posizione SA2 è garantito l'adattamento di antenne con elevata impedenza di ingresso. Nell'ultima (secondo il circuito) posizione SA2, gli elementi C1 e L1 sono collegati in serie tra l'uscita del trasmettitore e l'antenna, il che consente di compensare la componente reattiva dell'impedenza di ingresso dell'antenna senza trasformare la sua componente attiva.

SchemaFig. 3.12 può essere utilizzato anche per collegare un trasmettitore con uscita sbilanciata (per cavo coassiale) con antenna simmetrica. Per fare ciò è necessario collegare un trasformatore balun tra XS2 e l'antenna (Fig. 3.13).

Il connettore XS1 è collegato all'uscita dell'antenna del dispositivo di abbinamento secondo lo schema di Fig. 3.12, e i fili del cavo simmetrico che alimenta l'antenna sono collegati a XS2 e XS3. Il trasformatore T1 può essere realizzato su un nucleo magnetico toroidale in ferrite con permeabilità magnetica di 70...200, con un diametro di circa 100 mm e una sezione di almeno 2 cm2. L'avvolgimento è realizzato con filo isolato in fluoroplastica, la sezione del filo è di almeno 2 mm2 (è possibile utilizzare filo di rame fatto passare in un tubo fluoroplastico o filo di rame con qualsiasi altro isolante ad alta frequenza idoneo per tensioni fino a 3000 V). L'avvolgimento è realizzato con due fili twistati con passo di circa 15 mm per incrocio dei fili. Il numero di giri è 2x15, l'inizio di un filo è collegato all'estremità dell'altro, formando una presa di terra del trasformatore. Va tenuto presente che, a seconda dell'impedenza di ingresso dell'antenna e del materiale del nucleo, potrebbe essere necessario selezionare il numero di spire T1. Inoltre, il circuito magnetico del trasformatore può diventare una fonte di perdite e distorsioni non lineari del segnale, portando alla comparsa di componenti laterali del segnale del trasmettitore nell'antenna quando sono assenti alla sua uscita.

Più affidabile per lavorare con un'antenna simmetrica è un dispositivo di corrispondenza assemblato secondo lo schema di Fig. 3.14. Come il dispositivo mostrato in Fig. 3.12, è progettato per una potenza in ingresso fino a 200 W nell'intervallo 1,8 ... 30 MHz. Il condensatore C1 deve avere uno spazio tra le piastre di almeno 0,5 mm e C2 - almeno 2 mm. La bobina L1 è avvolta su un telaio ceramico del diametro di 50 mm. Dalla presa con messa a terra, un filo di rame con un diametro di 1,2 mm viene avvolto in entrambe le direzioni. Le prime dieci spire su entrambi i lati dell'uscita vengono avvolte con un passo di 4 mm, poi altre 20 spire con un passo di 3 mm. Da ogni giro della bobina viene ricavato un rubinetto (è conveniente realizzarlo sotto forma di un petalo di lamina di rame). Le prese sono posizionate uniformemente attorno alla circonferenza della bobina in modo che sia facile collegare i cavi che collegano L1 ai dispositivi a uno qualsiasi di essi. Su ciascuna banda è necessario selezionare la posizione dei collegamenti dei connettori XS2 e SS3 (collegamento con l'antenna) e dell'induttanza L1 con ponticelli di cortocircuito. In questo caso il numero di posizioni di collegamento della linea e il numero di spire attive su ciascun lato L1 della presa messa a terra devono essere uguali. La presa che collega il condensatore da C1 a L1 regola il collegamento del dispositivo di adattamento al trasmettitore. Il condensatore C1 sintonizza il circuito di comunicazione con il trasmettitore in risonanza e C2 sintonizza il circuito di comunicazione con l'antenna. Effettuando le regolazioni sui dispositivi di abbinamento effettuate secondo gli schemi di Fig. 3.12 e 3.14 richiedono molta manodopera. Il gran numero di elementi di regolazione disponibili in questi circuiti consente di ottenere nel cavo che va al trasmettitore un ROS prossimo a 1. Poiché con una posizione arbitraria degli elementi di regolazione dei dispositivi di adattamento, il trasmettitore può essere nettamente disadattato rispetto al carico, la regolazione dell'adattamento con l'antenna deve iniziare con una potenza minima del trasmettitore.

È possibile utilizzare su ciascuna banda (o solo sulle bande in cui l'SWR nell'alimentatore dell'antenna è elevato) dispositivi di adattamento separati realizzati sulla base dei circuiti di Fig. 3.12 e 3.14.

Il dispositivo assemblato secondo lo schema di Fig. 3.14, permette di ottenere l'abbinamento del trasmettitore con l'antenna con diverse impostazioni delle prese di regolazione della connessione del trasmettitore e dell'antenna.Se la connessione su entrambi i lati è debole, l'effetto filtrante del dispositivo di adattamento aumenta, ma la sua efficienza diminuisce durante il funzionamento della stazione radio, è possibile selezionare le connessioni ottimali nel dispositivo di abbinamento, in cui la manifestazione è completamente assente radiazione spuria con perdite sufficientemente piccole.Quando si lavora con un'antenna simmetrica, è consigliabile verificare se è simmetrica effettivamente fornita l'alimentazione, per fare ciò misurare le tensioni RF sui cavi di alimentazione rispetto alla custodia del trasmettitore. I loro valori devono essere uguali con una precisione non inferiore a ±2%.

Nella pratica amatoriale, non è così spesso possibile trovare antenne in cui l'impedenza di ingresso è uguale all'impedenza dell'alimentatore, così come l'impedenza di uscita del trasmettitore. Nella stragrande maggioranza dei casi non è possibile rilevare tale corrispondenza, quindi è necessario utilizzare dispositivi di corrispondenza specializzati. L'antenna, l'alimentatore e l'uscita del trasmettitore fanno parte di un unico sistema in cui l'energia viene trasmessa senza alcuna perdita.

Come farlo?

Per implementare questo compito piuttosto complesso, è necessario utilizzare dispositivi di adattamento in due punti principali: questo è il punto in cui l'antenna si collega all'alimentatore e anche il punto in cui l'alimentatore si collega all'uscita del trasmettitore. I più diffusi oggi sono dispositivi di trasformazione specializzati, che vanno dai circuiti risonanti oscillatori ai trasformatori coassiali, realizzati sotto forma di singole sezioni di cavo coassiale della lunghezza richiesta. Tutti questi dispositivi di adattamento vengono utilizzati per abbinare le impedenze, riducendo al minimo le perdite complessive della linea di trasmissione e, cosa ancora più importante, riducendo le emissioni fuori banda.

Resistenza e sue caratteristiche

Nella stragrande maggioranza dei casi, l'impedenza di uscita standard nei moderni trasmettitori a banda larga è di 500 m. Vale la pena notare che molti cavi coassiali utilizzati come alimentatore hanno anche un'impedenza caratteristica standard di 50 o 750 m. Se consideriamo le antenne per le quali Se È possibile utilizzare dispositivi di adattamento, quindi, a seconda del design e del tipo, l'impedenza di ingresso ha una gamma di valori abbastanza ampia, che va da diversi Ohm a centinaia e anche di più.

È noto che nelle antenne a singolo elemento l'impedenza di ingresso alla frequenza di risonanza è praticamente attiva, e quanto più la frequenza del trasmettitore differisce da quella di risonanza in un senso o nell'altro, tanto più apparirà una componente reattiva di natura induttiva o capacitiva. l'impedenza di ingresso del dispositivo stesso. Allo stesso tempo, le antenne multielemento hanno un'impedenza di ingresso alla frequenza di risonanza, il che è complesso a causa del fatto che vari elementi passivi contribuiscono alla formazione della componente reattiva.

Se l'impedenza di ingresso è attiva, può essere adattata all'impedenza utilizzando un dispositivo di adattamento dell'antenna specializzato. Vale la pena notare che le perdite qui sono praticamente insignificanti. Tuttavia, immediatamente dopo che nella resistenza di ingresso inizia a formarsi una componente reattiva, la procedura di adattamento diventerà sempre più complessa e sarà necessario utilizzare un dispositivo di adattamento sempre più complesso per l'antenna, le cui capacità consentiranno di compensare eventuali variazioni indesiderate. reattività, e dovrebbe essere localizzato direttamente nel punto nutrizione. Se la reattività non viene compensata, ciò influenzerà negativamente l'SWR nell'alimentatore e aumenterà significativamente anche le perdite complessive.

È necessario farlo?

Il tentativo di compensare completamente la reattività dell'estremità inferiore dell'alimentatore non ha successo, poiché limitato dalle caratteristiche del dispositivo stesso. Qualsiasi cambiamento nella frequenza del trasmettitore all'interno di sezioni ristrette delle bande amatoriali non porterà alla fine alla comparsa di una componente reattiva significativa, per cui spesso non è necessaria la sua compensazione. Vale anche la pena notare che anche la corretta progettazione delle antenne multielemento non prevede una grande componente reattiva dell'impedenza di ingresso esistente, che non richiede la sua compensazione.

In onda, molto spesso puoi trovare varie controversie sul ruolo e lo scopo del dispositivo di abbinamento per l'antenna ("filo lungo" o altro tipo) nel processo di abbinamento del trasmettitore con essa. Alcuni ci ripongono grandi speranze, mentre altri lo considerano semplicemente un normale giocattolo. Ecco perché è necessario comprendere correttamente come un sintonizzatore d'antenna può davvero aiutare nella pratica e dove il suo utilizzo non sarà necessario.

Cos'è?

Prima di tutto, devi capire correttamente che il sintonizzatore è un trasformatore di impedenza ad alta frequenza, con l'aiuto del quale, se necessario, sarà possibile compensare la reattanza di natura induttiva o capacitiva. Consideriamo un esempio estremamente semplice:

Un vibratore diviso, che alla frequenza di risonanza ha un'impedenza di ingresso attiva di 700 m, e allo stesso tempo viene utilizzato con un trasmettitore avente un'impedenza di ingresso di circa 500 m. I sintonizzatori sono installati all'uscita del trasmettitore e in In questa situazione verranno utilizzati per qualsiasi dispositivo di abbinamento d'antenna (incluso il “cavo lungo”) tra il trasmettitore e l'alimentatore, svolgendo il loro compito principale senza alcuna difficoltà.

Se successivamente sintonizzi il trasmettitore su una frequenza diversa dalla frequenza di risonanza dell'antenna, potrebbe apparire reattività nell'impedenza di ingresso del dispositivo, che successivamente inizierà ad apparire quasi istantaneamente all'estremità inferiore dell'alimentatore. In questo caso anche il dispositivo di adattamento “P” di qualsiasi serie sarà in grado di compensarlo e il trasmettitore raggiungerà nuovamente la coerenza con l'alimentatore.

Cosa succederà all'uscita dove l'alimentatore si collega all'antenna?

Se si utilizza un sintonizzatore esclusivamente all'uscita del trasmettitore, in questo caso non sarà possibile fornire una compensazione completa e nel dispositivo inizieranno a verificarsi varie perdite, poiché ci sarà una corrispondenza incompletamente accurata. In una situazione del genere, sarà necessario utilizzarne un altro, collegandosi tra l'antenna e l'alimentatore, che correggerà completamente la situazione e fornirà una compensazione della reattività. In questo esempio, l'alimentatore agisce come una linea di trasmissione adattata di lunghezza arbitraria.

Un altro esempio

Un'antenna a telaio, che ha un'impedenza di ingresso attiva di circa 1100 m, deve essere abbinata ad una linea di trasmissione da 50 Ohm. L'uscita del trasmettitore in questo caso ha un valore di 500 m.

Qui dovrai utilizzare un dispositivo adatto al ricetrasmettitore o all'antenna, che verrà installato nel punto in cui l'alimentatore è collegato all'antenna. Nella stragrande maggioranza dei casi, molti hobbisti preferiscono utilizzare trasformatori RF di vario tipo dotati di nuclei di ferrite, ma in realtà una soluzione più conveniente sarebbe quella di realizzare un trasformatore coassiale a quarto d'onda, che può essere realizzato partendo da un trasformatore standard da 75 ohm. cavo.

Come implementarlo?

La lunghezza del segmento di cavo utilizzato deve essere calcolata utilizzando la formula A/4 * 0,66, dove A è la lunghezza d'onda e 0,66 è il fattore di accorciamento utilizzato per la stragrande maggioranza dei moderni cavi coassiali. I dispositivi di adattamento delle antenne HF in questo caso saranno collegati tra l'alimentatore da 50 ohm e l'ingresso dell'antenna e, se vengono arrotolati in una bobina con un diametro da 15 a 20 cm, in questo caso fungerà anche da dispositivo di bilanciamento. L'alimentatore verrà abbinato in modo completamente automatico al trasmettitore, anche se le loro resistenze sono uguali, e in tale situazione sarà possibile abbandonare completamente i servizi di un sintonizzatore d'antenna standard.

Un'altra variante

Per un esempio del genere, possiamo considerare un altro metodo di adattamento ottimale: utilizzare un cavo coassiale multiplo a semionda o semionda con, in linea di principio, qualsiasi impedenza caratteristica. È collegato tra il sintonizzatore situato vicino al trasmettitore e l'antenna. In questo caso, l'impedenza di ingresso dell'antenna, che ha un valore di 110 Ohm, viene trasferita all'estremità inferiore del cavo, dopodiché, utilizzando un dispositivo di adattamento dell'antenna, viene trasformata in una resistenza di 500 m. In questo caso, il trasmettitore è completamente abbinato all'antenna e l'alimentatore viene utilizzato come ripetitore.

Nelle situazioni più gravi, quando l'impedenza di ingresso dell'antenna non corrisponde all'impedenza caratteristica dell'alimentatore, che a sua volta non corrisponde all'impedenza di uscita del trasmettitore, sono necessari due dispositivi di adattamento dell'antenna HF. In questo caso se ne utilizza uno in alto per abbinare l'alimentatore all'antenna, mentre l'altro per abbinare l'alimentatore al trasmettitore in basso. Allo stesso tempo, non è possibile creare con le proprie mani una sorta di dispositivo di abbinamento che possa essere utilizzato da solo per abbinare l'intero circuito.

L’emergere della reattività renderà la situazione ancora più difficile. In questo caso, i dispositivi di abbinamento per le gamme HF miglioreranno significativamente l'abbinamento del trasmettitore con l'alimentatore, garantendo così una notevole semplificazione del funzionamento dello stadio finale, ma da loro non bisogna aspettarsi di più. A causa del fatto che l'alimentatore non sarà abbinato all'antenna, appariranno delle perdite, quindi l'efficienza del dispositivo stesso sarà ridotta. Un misuratore SWR attivato installato tra l'accordatore e il trasmettitore garantirà che l'SWR sia fissato a 1, ma questo effetto non può essere ottenuto tra l'alimentatore e l'accordatore, poiché c'è una discrepanza.

Conclusione

Il vantaggio del sintonizzatore è che consente di mantenere la modalità ottimale del trasmettitore durante il funzionamento con un carico senza pari. Ma allo stesso tempo, l'efficienza di qualsiasi antenna (incluso il "filo lungo") non può essere migliorata: i dispositivi di abbinamento sono impotenti se non corrispondono all'alimentatore.

Il circuito P, utilizzato nello stadio di uscita del trasmettitore, può essere utilizzato anche come sintonizzatore d'antenna, ma solo se si verifica una modifica operativa nell'induttanza e in ciascuna capacità. Nella stragrande maggioranza dei casi, sia gli accordatori manuali che quelli automatici sono dispositivi sintonizzabili in loop risonante, indipendentemente dal fatto che siano assemblati in fabbrica o che qualcuno abbia deciso di realizzare un dispositivo corrispondente per l'antenna con le proprie mani. Quelli manuali hanno due o tre elementi di regolazione e essi stessi non sono efficienti nel funzionamento, mentre quelli automatici sono costosi e per il funzionamento a potenza elevata il loro costo può essere estremamente elevato.

Dispositivo di corrispondenza a banda larga

Un tale sintonizzatore soddisfa la stragrande maggioranza delle varianti in cui è necessario garantire l'adattamento dell'antenna al trasmettitore. Tale apparecchiatura è abbastanza efficace quando si lavora con antenne utilizzate su armoniche, se l'alimentatore è un ripetitore a semionda. In questa situazione, l'impedenza di ingresso dell'antenna differisce a seconda della banda, ma il sintonizzatore consente un facile abbinamento con il trasmettitore. Il dispositivo proposto può facilmente funzionare con potenze di trasmissione fino a 1,5 kW in una banda di frequenza da 1,5 a 30 MHz. Puoi persino realizzare tu stesso un dispositivo del genere.

Gli elementi principali del sintonizzatore sono un autotrasformatore HF sul sistema di deflessione della TV UNT-35, nonché un interruttore progettato per 17 posizioni. È possibile utilizzare anelli conici dell'UNT-47/59 o di qualsiasi altro modello. L'avvolgimento contiene 12 spire, che vengono avvolte in due fili, l'inizio di uno è combinato con l'estremità del secondo. Nello schema e nella tabella la numerazione delle spire è continua, mentre il filo stesso è multipolare e racchiuso in un isolamento fluoroplastico. In termini di isolamento, il diametro del filo è di 2,5 mm, fornendo prese da ogni giro, a partire dall'ottavo, se si conta dall'estremità messa a terra.

L'autotrasformatore è installato molto vicino all'interruttore e i conduttori di collegamento tra loro devono avere una lunghezza minima. È possibile utilizzare un interruttore con 11 posizioni se viene mantenuta la struttura del trasformatore con un numero non così elevato di prese, ad esempio da 10 a 20 giri, ma in tale situazione diminuirà anche l'intervallo di trasformazione della resistenza.

Conoscendo il valore esatto dell'impedenza di ingresso dell'antenna, è possibile utilizzare tale trasformatore per abbinare l'antenna ad un alimentatore da 50 o 750 m, utilizzando solo le prese più necessarie. In una situazione del genere, viene posto in una speciale scatola a prova di umidità, dopo di che viene riempita di paraffina e posizionata direttamente nel punto di alimentazione dell'antenna. Il dispositivo di adattamento stesso può essere realizzato come struttura indipendente o essere incluso in una speciale unità di commutazione dell'antenna di una stazione radio.

Per chiarezza, il segno montato sulla maniglia dell'interruttore mostra la quantità di resistenza che corrisponde a questa posizione. Per garantire la completa compensazione della componente induttiva reattiva è possibile collegare successivamente un condensatore variabile.

La tabella seguente indica chiaramente come varia la resistenza a seconda del numero di giri effettuati. In questo caso i calcoli sono stati effettuati in base al rapporto di resistenza, che è una funzione quadratica del numero totale di giri effettuati.