|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ Узгоджувальні пристрої. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки
Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Вузли радіоаматорської техніки. Фільтри та узгоджувальні пристрої Ще років 10...15 тому проблеми використання узгоджувальних пристроїв (СУ) практично не було, відповідно майже не зустрічалися й описи подібних пристроїв у радіоаматорській літературі. Справа, ймовірно, у тому, що раніше в СРСР практично всі використовували саморобну лампову апаратуру, вихідний каскад якої можна було узгодити з чим завгодно. Транзисторні РА видають набагато більше гармонік, ніж лампові. І часто низькодобротний П-контур на виході транзисторного РА не справляється з їхньою фільтрацією. До того ж, треба врахувати, що кількість телеканалів, порівняно з тим, що було ще кілька років тому, зросла в багато разів! Призначення узгоджувального пристрою СУ забезпечує трансформацію вихідного опору передавача в опір антени. Використовувати СУ з ламповим підсилювачем потужності, що має П-контур з усіма трьома елементами, що плавно перебудовуються, нераціонально, так як П-контур забезпечує узгодження в широкому діапазоні вихідних опорів. Тільки у випадках, коли елементи П-контуру виключать підстроювання, використання СУ приносить користь. У будь-якому випадку СУ помітно знижує рівень гармонік, і його використання як фільтр цілком виправдане. За наявності хороших налаштованих резонансних антен і хорошого РА немає необхідності використовувати узгоджувальний пристрій. Але коли і антена одна працює на декількох діапазонах, і РА не завжди видає те, що треба, використання СУ дає хороші результати. Принципи побудови узгоджувального пристрою Класичне СУ має вигляд, показаний на рис. 1. Як видно, воно складається з ланцюга узгодження (ЦС), який виконаний за однією з відомих схем (власне ЦС часто і носить назву "пристрою, що погоджує", "ATU"), вимірювача КСВ, ВЧ моста, що показує ступінь неузгодження антени, еквівалента антени R 1 і контрольних навантажень R2, R3. Без цього " оточення " СУ є лише ланцюгом узгодження, не більше того.
Розберемо принцип роботи устрою. У положенні S 1 "Обхід" вихід передавача підключений до S2, що дає можливість безпосередньо підключити антену, або включити на вихід один з еквівалентів навантаження (R2 або R3) і перевірити можливість узгодження передавача з ним. У положенні "Налаштування" передавач працює на узгоджене навантаження. Також через опір R4 включається ВЧ міст. За балансом цього моста ланцюгом узгодження та проводиться налаштування антени. Резистори R2 і R3 дають можливість перевірити, чи можливе налаштування ланцюга узгодження на них. Налаштувавши ЦС, включають режим "Робота". У цьому режимі ще трохи підлаштовують ланцюг узгодження мінімуму показань КСВ-метра. Нижче розглянемо основні ЦС, що використовуються на практиці. Ланцюг узгодження на паралельному контурі Одна з найефективніших і найпростіших ЦС показана на рис.2. Передавач підключається через котушку L1 та конденсатор С1. L1 становить від чверті до шостої частини кількості витків L2 і намотується в нижній її частині. L1 має бути відокремлена від L2 якісною ізоляцією.
У цій схемі передавач пов'язаний із ЦС тільки магнітним потоком, і тут автоматично вирішено питання грозозахисту вихідного каскаду. Конденсатор для роботи на 1 МГц. повинен мати максимальну ємність – 1,8 пФ, а для роботи на 1500 МГц – 28 пФ. С500 та С2 повинні мати максимально можливий зазор між пластинами. Діапазон опорів навантаження - від 1 Ом до кількох кілоом. Робота з високим ККД забезпечується у двох суміжних діапазонах, наприклад 10 та 1,8 МГц. Для ефективної роботи в декількох діапазонах необхідно перемикати L3,5 та L1. При невеликих потужностях (до 2 Вт) найефективніше і просто виготовити комплект змінних котушок та проводити їх встановлення за допомогою цокольних панелей від старих радіоламп. Будь-які експерименти, пов'язані з підключенням паралельно L100 і L1 котушок для зменшення їх індуктивності для роботи на діапазонах ВЧ, підключенням до відводів цих котушок "хитре" паралельне включення котушок значно знижують ефективність роботи цієї ЦС на ВЧ. Дані котушок для схеми рис.2 наведено у табл.2. Таблиця 1
Хоча нині симетричні антени використовують рідко, варто розглянути можливість роботи цієї ЦС на симетричне навантаження (рис.3).
Єдине її відмінність від схеми рис.2 у цьому, що напруга навантаження знімається симетрично. L1 має бути розташована симетрично щодо L2. Конденсатори С1 та С2 повинні знаходитися на одній осі. Необхідно вжити заходів для зменшення впливу ємнісного ефекту на L2, тобто. вона повинна бути досить далеко від металевих стінок. Дані L2 для схеми рис.3 наведено у табл.2. Таблиця 2
Трапляються і конструкції спрощеного варіанта цієї ЦС.
На рис.4 наведено несиметричний ланцюг, на рис.5 - симетричний. Але, на жаль, як свідчить досвід, ці схеми що неспроможні дати такого ретельного узгодження, як у разі використання конденсаторів С3 (рис.2) чи С3.1, С3.2 (рис.3).
Особливо ретельно треба підходити до будівництва багатодіапазонних ЦС, що працюють на такому принципі (рис.6). За рахунок зниження добротності котушки і великої ємності відводів "на землю" ККД такої системи на діапазонах ВЧ низький, але використання такої системи в діапазонах 1,8...7 МГц цілком допустимо.
Налаштовують ЦС, зображену на рис.2, легко. Конденсатор С1 ставлять у максимальне положення, С2 і C3 - мінімальне, потім за допомогою С2 налаштовують контур в резонанс, і потім, збільшуючи зв'язок з антеною за допомогою С3, домагаються максимальної віддачі потужності в антену, при цьому весь час підлаштовуючи С2 і, можливості, С1. Слід прагнути, щоб після налаштування ЦС C3 мав максимальну ємність. Т-подібний ланцюг узгодження Ця схема (рис.7) набула широкого поширення під час роботи з несиметричними антенами.
Для нормальної роботи цієї ЦС необхідне плавне регулювання індуктивності. Іноді навіть половина витка має вирішальне значення для узгодження. Це обмежує використання індуктивності з відведеннями або потребує індивідуального підбору кількості витків для конкретної антени. Необхідно, щоб ємність С1 і С2 на "землю" була не більше 25 пФ, інакше можливе зниження ККД на 24...28 МГц. Необхідно, щоб "холодний" кінець котушки L1 був ретельно заземлений. Дана ЦС має хороші параметри: ККД - до 80% при трансформації 75 Ом в 750 Ом, можливість узгодження навантаження від 10 Ом до кількох кілоом. За допомогою тільки однієї змінної індуктивності 30 мкГн можна перекрити весь діапазон від 3,5 до 30 МГц, а паралельно підключивши C1, C2 постійні конденсатори по 200 пФ, можна працювати і на 1,8 МГц. На жаль, змінна індуктивність дорога і складна конструктивно. W3TS запропонував "цифрову індуктивність", що перемикається (рис.8). Використовуючи таку індуктивність, за допомогою перемикачів можна наочно виставити потрібне її значення.
Ще одну спробу спростити конструктивне виконання зробила фірма АЕА, виконавши узгоджувальний пристрій за схемою, наведеною на рис.9. Справді, схеми на рис.7 та рис.9 рівнозначні. Але конструктивно набагато простіше використовувати один високоякісний заземлений конденсатор замість двох ізольованих, а дорогу змінну індуктивність замінити на дешеві постійні котушки індуктивності з відводами. Ця ЦС добре працювала від 1,8 до 30 МГц, трансформуючи 75 Ом у 750 Ом та в 15 Ом. Але при роботі з реальними антенами іноді давалася взнаки дискретність перемикання індуктивності. За наявності 18, а краще за 22 позиційні перемикачі цю ЦС можна рекомендувати до практичного виконання. При цьому необхідно до мінімуму зменшити довжину відводів котушки до перемикача. Перемикачі на 11 АЕА АТ-30 TUNER L1-L2-25 Вітків, діам. котушки 45 мм крок намотування 4 мм відводи від кожного витка по довжині 10 витків потім через 2 витка положень дають можливість зробити ЦС тільки для роботи на частину аматорських діапазонів - від 1,8 до 7 або від 10 до 28 МГц.
Котушку конструктивно зручно виконати, як показано на рис.10. Каркас її є планкою з двостороннього склотекстоліту з пропилами під витки котушки. На цій планці встановлено перемикач (наприклад, 11П1Н). Відведення від котушки йдуть до перемикача з обох боків склотекстолітової планки.
При роботі з симетричними антенами спільно з Т-подібним пристроєм, що узгоджує, використовують симетруючий трансформатор 1:4 або 1:6 на виході ЦС. Таке рішення не можна визнати ефективним, т.к. багато симетричні антени мають велику реактивну складову, а трансформатори на ферит дуже погано працюють при реактивному навантаженні. У цьому випадку необхідно вживати заходів щодо компенсації реактивної складової або використовувати ЦС (рис.3). П-подібна схема узгодження П-подібна ЦС (або П-контур), схема якої дана на рис. 11, широко використовується в радіоаматорській практиці.
У реальних умовах, коли вихід передавача становить 50...75 Ом, і узгодження необхідно проводити у широкому діапазоні опорів навантаження, параметри П-контуру змінюються у десятки разів. Наприклад на 3,5 МГц при Rвх=Rн=75 Ом індуктивність L1 становить приблизно 2 мкГн, a C1, C2 - по 2000 пФ, а при Rвх=75 Ом і RH в кілька кілоом індуктивність L1 становить приблизно 20 мкГн, ємність C1 - близько 2000 пФ, а C2 – десятки пікофарад. Такі великі розкиди у величинах використовуваних елементів і обмежують використання П-контуру ЦС. Бажано використовувати змінну індуктивність. Конденсатор Cl може мати невеликий проміжок, а C2 повинен мати проміжок не менше 2 мм на кожні 200 Вт потужності. Підвищення ефективності роботи узгоджувального пристрою Збільшити ефективність роботи передавача, особливо при використанні випадкових антен, допомагає пристрій, що називається "штучна земля". Ефективно цей пристрій при використанні саме випадкових антен і за поганого радіотехнічного заземлення. Цей пристрій доводить до резонансного стану систему заземлення радіостанції (у найпростішому випадку – шматок дроту). Оскільки параметри землі входять у параметри антени, поліпшення ефективності заземлення покращує роботу антени. Висновок Узгоджувальний пристрій слід використовувати не частіше, ніж він дійсно потрібний. Слід вибрати той тип СУ, який вам потрібний. Наприклад, немає сенсу виготовляти широкосмуговий пристрій для роботи в діапазоні 1,8...30 МГц, якщо реально у вас не "будуються" антени на 1...2 діапазону, або на цих діапазонах використовуються сурогатні антени. Тут набагато ефективніше виконати на кожен діапазон своє окреме СУ. Але звичайно, якщо ви використовуєте трансівер з непідстроюваним виходом, а більшість ваших антен - сурогатні, то тут необхідне вседіапазонне СУ. Все вищезгадане відноситься і до влаштування "штучна земля".
література 1. Підгірний І. (EW1MM). ВЧ-заземлення/ Радіоаматор KB та УКХ. – 1995. – №9. Автор: І.Григорів (RK32ZK), м.Бєлгород; Публікація: Н. Большаков, rf.atnn.ru
Штучна шкіра для емуляції дотиків
15.04.2024 Котячий унітаз Petgugu Global
15.04.2024 Привабливість дбайливих чоловіків
14.04.2024
▪ Буде побудовано найбільшу плавучу вітроелектростанцію ▪ Трансівери RS485 не вимагають використання узгоджувальних резисторів ▪ Чіпи для придушення голосової луни в каналах зв'язку
▪ Розділ сайту Електрику. ПТЕ. Добірка статей ▪ стаття Ямщик, не жени коней! Крилатий вислів ▪ стаття Як ми запам'ятовуємо? Детальна відповідь ▪ стаття Використання послуг спеціалізованих організацій у сфері охорони праці ▪ стаття Автоматичне вимкнення радіоапаратури. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки
Коментарі до статті: Володимир Хороша стаття, нагоді для налаштування підсилювача потужності. Вася Дякую автору
Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт
www.diagram.com.ua |
Дивіться інші статті розділу 
Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:
All languages of this page