Зачем нужен тюнер в точке питания антенны и дистанционное управление им
Для того, чтобы максимум мощности сигнала был передан от передатчика в антенну, необходимо согласование выходного сопротивления передатчика, волнового сопротивления фидера и сопротивления антенны.
Идеальное согласование (КСВ=1) получается при равенстве выходного сопротивления радиостанции, волнового сопротивления фидера (в частном случае коаксиального кабеля) и входного сопротивления антенны.
При работе в этом режиме длина фидера может быть произвольной. Фидер вносит потери в сигнал.
Высокий КСВ - реальные потери.
| КСВ | 1 | 1,3 | 1,5 | 1,7 | 2 | 3 | 4 | 10 |
| % потерь | 0 | 2 | 3 | 6 | 11 | 25 | 38 | 70 |
В таблице показано, каковы реальные потери мощности при различных значениях КСВ.
Когда сопротивление нагрузки равно волновому сопротивлению линии передачи, падающая волна полностью поглощается в нагрузке, отраженная и стоячая волны отсутствуют. В этом случае система является идеальной, ее коэффициент стоячей волны равен 1.
КСВ = U прям. + U отр./ U прям. - U отр.
Если выходное сопротивление радиостанции и сопротивление фидера равны то остается только согласовать фидер с антенной, которая редко когда имеет нужное сопротивление.
Поэтому для эффективной работы антенно - тюнерной системы тюнер (согласующее устройство) должен находиться возле точки питания антенны. И должна быть возможность им управлять.
При установке тюнера возле трансивера важно помнить, что антенный тюнер вообще не оказывает никакого влияния на КСВ между собой и антенной, а только на КСВ между собой и трансивером,
НЕ НАСТРАИВАЕТ не только антенну, но и любую ее часть!
Передатчик отдаст полную мощность в тюнер при согласовании выходного сопротивления передатчика трансивера с входным сопротивлением тюнера.
А в нагрузку несколько меньше или значительно меньше. Это зависит от разницы в сопротивлении нагрузок. Разница остается в тюнере, точнее преобразуется в тепло на элементах тюнера. Потеря мощности и есть плата за согласование и, чем оно хуже, тем больше потери.
Таким образом, можно сделать вывод, что наилучшим решением является установка тюнера в точку питания антенны. Но тогда возникает вопрос управления тюнером.
В большинстве промышленных и самодельных моделей антенных тюнеров содержится многопозиционный переключатель индуктивности и два (чаще всего, реже один) переменных конденсатора.
Например:
Рассмотрим управление настройкой тюнера по следующей схеме.
Из схемы видно, что необходимо вращать КПЕ С1, С2 и переключать обмотки катушек L1 и 2. Решение может быть таким: КПЕ вращать мотор-редуктором на 1-3 оборота в минуту, а обмотки L1, L2 вместо переключателя S1 переключать реле по рис.1
|
ТАБЛИЦА ИСТИННОСТИ |
||||||||||||||
|
Л И Н И Я |
4 |
|
|
|
|
|
|
─ |
+ |
─ |
+ |
─ |
+ |
Полярность |
|
3 |
|
|
+ |
─ |
+ |
─ |
|
|
|
|
+ |
─ |
||
|
2 |
+ |
─ |
|
|
─ |
+ |
|
|
+ |
─ |
|
|
||
|
1 |
─ |
+ |
─ |
+ |
|
|
+ |
─ |
|
|
|
|
||
|
Реле |
К1 |
К2 |
К3 |
К4 |
К5 |
К6 |
К7 |
К8 |
К9 |
К10 |
К11 |
К12 |
||
Рис.1
В качестве кабеля для управления тюнером можно использовать экранированную витую пару с тросом для наружной прокладки. Он содержит в себе 4 витых пары (8 проводов), провод экрана и провод троса подвески.
Всего 10 проводов. Таким образом, 4 из 10 проводов можно использовать для коммутации катушек по схеме на рис.1, а еще 4 для управления мотор-редукторами. По 2 на каждый. При необходимости, оставшиеся 2 провода можно использовать, например, для коммутатора антенн или еще для чего-нибудь.
Рис.2
Если в этой схеме использовать тумблер со средним положением и фиксацией в крайних положениях – то можно получить коммутатор на 3 положения. В среднем положении ни один контакт не замкнут. При переводе тумблера в крайние положения происходит переполюсовка напряжения подаваемая на реле. Соответствующее реле срабатывает.
Рис.3
Этим же тумблером без фиксации в крайних положениях можно управлять и 2 мотор-редукторами по трем проводам.
Можно использовать и оплетку коаксиального кабеля ведущего к тюнеру. Появляется еще один провод. Его нужно развязать от ВЧ напряжения на кабеле с помощью цепочки из дросселя и конденсатора.
Рис.4
Цепочка ставится в начале и конце кабеля. Получается в итоге свободных 3 провода. Тут уже можно применить для своих целей схему на рис. 5.1 + 5.2
Рис 5.1
В качестве витой пары можно применить более дорогой кабель КПВЭ-ВП(100)4*2*0,75мм2 Рис 5.2
Рис.6
Он содержит в себе 4 витые пары (8 проводов), экранирующую оболочку (1провод) и силовой провод
2x0.75мм2 (2провода) Всего 11 проводов для целей управления.
Мотор-редукторы можно приобрести на ru.aliexpress.com. Надо выбирать с червячной передачей,
которая имеет несомненное достоинство моментально останавливаться при снятии напряжения питания с
мотора.
Рис.7
Надеюсь, что предлагаемые схемные решения помогут радиолюбителям в их конструкциях.
Валерий Матвийчук. US3UT ex RV3UT, ex UA9KBZ, ex RB5BAN
098-553-7459
Комментарии
Отзывы читателей - Скажите свое мнение!Отзывы читателей - Скажите свое мнение!