Согласующие устройства, антенные тюнеры. Как работает антенный тюнер Антенный тюнер для средневолнового приемника

Автоматический антенный тюнер ATU-100 MINI 5х5

Набор предназначен для самостоятельной сборки простого малогабаритного автоматического антенного тюнера ATU-100 MINI 5x5 разработанного Дэвидом N7DDC, который благодаря своим небольшим габаритам и простоте может быть встроен в существующие конструкции с выходной мощностью до 100 Ватт. Ознакомиться с этой и многими другими не менее интересными конструкциями можно на сайте Дэвида www.sdr-deluxe.com
Размеры печатной платы 100х62 мм. На ней установлены микропроцессор PIC16F1938 , пять индуктивностей, пять высоковольтных конденсаторов, реле для их переключения, транзисторы управления реле и схема измерения прямой и обратной мощности типа "тандем-матч". Используется обычная "Г-образная" схема согласования. Конструкция тюнера проста и технологична, собранное без ошибок устройство запускается сразу, не требует сложной настройки или специальной калибровки.

Для старта процесса согласования достаточно нажать на кнопку, подключенную к соответствующему разъему или замкнуть вывод с помощью транзистора, если есть возможность управлять тюнером из трансивера. Уникальный умный алгоритм, используемый в устройстве позволяет в большинстве случаев произвести настройку за 0.1 - 0.5 секунд, а максимальное время, потраченное на поиск наилучшей комбинации, не превышает двух секунд. Таким образом, нет необходимости в каких-то дополнительных мерах для ускорения работы, что обуславливает предельную простоту и надежность устройства.
Тюнер можно использовать и как внешнее устройство в отдельном корпусе, в том числе удаленно для настройки непосредственно у антенны.
Устройство позволяет подключать к разъему для программирования процессора стандартный двухстрочный дисплей с шиной управления I2C , на котором отображается наиболее важная информация (выходная мощность, КСВ и установленные в процессе согласования номиналы емкости и индуктивности). Предусмотрен вариант упрощенной трёхуровневой светодиодной индикации результата согласования антенны (КСВ<1.1, КСВ<1.5 и КСВ>1.5). Это может быть полезным при использовании тюнера в составе самодельного усилителя или для контроля тюнера, расположенного удаленно.

Начал сборку:)

Основные характеристики автотюнера ATU-100 MINI:
Диапазон допустимых питающих напряжений: 10 - 15 Вольт постоянного тока
Максимальный ток потребления: 300 мА
Максимальная рабочая проходная мощность: 100 Ватт
Максимально возможная измеренная мощность: 150 Ватт
Минимальная мощность, необходимая для начала настройки: 1 Ватт
Минимально возможная измеренная мощность: 0,1 Ватт
Шаг измерения при мощности до 10 Ватт: 0,1 Ватт
Шаг измерения при мощности выше 10 Ватт: 1 Ватт
Точность измерения мощности: 10%
Максимальная установленная индуктивность: 4 мкГн
Минимальный шаг установки индуктивности: 0,1 мкГн
Максимальная установленная емкость: 400 пФ
Минимальный шаг установки емкости: 10 пФ

Как видно из характеристик, сравнительно небольшие устанавливаемые индуктивность и емкость обуславливают некий компромисс. Данный тюнер не сможет согласовывать большие рассогласования на частотах ниже 7 МГц, для этого придется использовать широкополосные трансформаторы для приведения сопротивления в более или менее близкое к 50 Ом значение, после чего тюнер донастроит рассогласование в небольших пределах. От 7 МГц и выше он способен согласовать практически любую «верёвку». Схема тюнера приведена и на рисунке ниже:

В версии прошивки 2.2 а лгоритм работы которой заметно эффективнее алгоритма предыдущих версий как в ручном, так и автоматическом режиме. Так к примеру даже на 3,6 МГц нагрузку в 100 Ом (КСВ=2) приводит практически к 1, в то время как с предыдущими версиями лишь немного уменьшал КСВ примерно до 1,5. Всё также р еализована возможность производить настройку при любом типе выходного сигнала трансивера, теперь не нужно подавать именно непрерывную несущую от трансивера для настройки. Можно «алёкать» в микрофон, дуть в него, давать серию точек или тире или же просто работать как обычно, тюнер будет ждать подходящего сигнала и будет производить настройку по мере его поступления. То если у вас нет возможности подключиться к трансиверу, чтобы он по запросу выдавал несущую (привет владельцам Yaesu), теперь это совершенно не проблема. Можно и не подключаться. Чтобы этот режим нормально работал в SSB пришлось, поднять порог минимальной мощности для настройки до 5 Ватт.
В виду того, что в прошивке 2.1 актуальны 3 кнопки управления - кроме основной кнопки "TUNE" (она же при коротком нажатии кнопка сброса RESET) теперь добавлены ещё две кнопки которые можно вынести на переднюю панель, это кнопка "AUTO" (режим автоматической настройки тюнера) и "BYPASS" (Обход).

Подключение светодиодов упрощенной трёхуровневой светодиодной индикации результата согласования антенны (КСВ<1.1, КСВ<1.5 и КСВ>1.5) и дополнительных кнопок нужно производить по приведённой ниже схеме >>> . На плате эти контакты не выведены, т.е. подпаиваться нужно будет непосредственно на выводы микропроцессора тонкими гибкими проводами МГТФ (входят в состав набора). Блокировочные конденсаторы кнопок С1, С2 типоразмера 1206 лучше всего припаять снизу платы непосредственно к выводам микропроцессора.

Небольшое видео работы тюнера 5х5

Обсуждение конструкции на форуме >>>

В комплекте набора (см. перечень ниже) для самостоятельной сборки есть качественная двухслойная печатная плата с металлизацией отверстий, маской и маркировкой и все радиокомпоненты, устанавливаемые на неё: «прошитый» микропроцессор PIC16F1938-I/SP с цанговой панелькой DIP28 под него (версия прошивки 3.0 ), резисторы, конденсаторы, диоды, транзисторы, ферритовые кольца и бинокулярный сердечник, обмоточные провода, разъёмы, реле. Печатная плата рассчитана на установки малогабаритных угловых разъёмов SMA, в некоторых случаях может оказаться удобнее сразу установить стандартные UHF антенные разъемы ВЧ (UHF) SO239 (PL259), гнездо на корпус или угловой SMA для пайки на плату - при заказе набора можно выбрать желаемый тип антенных разъёмов, цена останется неизменной. Также можно выбрать (заказать) цвет индикатора ЖКИ: серые знаки на жёлто-зелёном фоне или белые знаки на синем фоне.

Набор тюнера 5х5 предлагается в нескольких вариантах комплектации:
1. Двухсторонняя печатная плата с металлизацией отверстий, маской и маркировкой (100х62 мм) - 140 грн.
2. Двухсторонняя печатная плата с металлизацией отверстий, маской и маркировкой + полный комплект деталей (включая ЖКИ 1602 PCF8574 IIC/I2C с подсветкой), устанавливаемых на неё - 1020 грн.
3. Собранная и проверенная плата тюнера с ЖКИ 1602 PCF8574 IIC/I2C с подсветкой - 1400 грн.

По умолчанию набор укомплектован: разъёмами SMA для монтажа в плату, 2х16 ЖКИ дисплеем с серыми знаками и желто-зелёной подсветкой.

При необходимости можно заказать переходники:
SMA/BNC - 50 грн./шт.
SMA/SO239 - 80 грн./шт.

Состав набора для сборки тюнера можно увидеть

Подключение дисплея к плате тюнера:

Обратите пожалуйста внимание! Контрастность изображения ЖКИ дисплея можно отрегулировать самостоятельно. Для этого на плате адаптера I2C установлен подстроечный резистор (на фото квадратный синего цвета). Для уменьшения энергопотребления, например в полевых условиях, подсветку дисплея можно отключить - снять джампер на плате адаптера. Как вариант, включение/отключение подсветки можно организовать с помощью тумблера, при этом достаточно подключить его к штыревым контактам на плат адаптера I2C вместо джампера:)

Подключение двухстрочных дисплеев 1602 с адаптером I2C выполняется 4-х жильным шлейфом. Контакты на плате тюнера соединяются с контактами на плате адаптера I2C в следующей комбинации (контакт платы тюнера - контакт платы переходника):

MCLR - не используется
VCC - VCC
GND - GND
DAT - SDA
CLK - SCL

БЕЛЫЙ OLED ДИСПЛЕЙ

СИНИЙ OLED ДИСПЛЕЙ

Подключение двухстрочных OLED дисплеев выполняется 4-х жильным шлейфом. Контакты на плате тюнера соединяются с контактами на плате дисплея в следующей комбинации (контакт платы тюнера - контакт платы дисплея):

MCLR - не используется
VCC - VCC
GND - GND
DAT - SDA
CLK - SCK

СИНЕ-ЖЁЛТЫЙ OLED КВАДРАТНЫЙ ДИСПЛЕЙ (ещё есть БЕЛЫЕ и СИНИЕ )

Подключение квадратных:) OLED дисплеев выполняется 4-х жильным шлейфом. Контакты на плате тюнера соединяются с контактами на плате дисплея в следующей комбинации (контакт платы тюнера - контакт платы дисплея):

MCLR - не используется
VCC - VCC
GND - GND
DAT - SDA
CLK - SCL

Автоматический антенный тюнер ATU-100 MINI 7х7

Набор предназначен для самостоятельной сборки простого малогабаритного автоматического антенного тюнера ATU-100 MINI 7x7 разработанного Дэвидом N7DDC, который благодаря своим небольшим габаритам и простоте может быть встроен в существующие конструкции с выходной мощностью до 100 Ватт.
Размеры печатной платы 120х62 мм. На ней установлены микропроцессор PIC16F1938, семь индуктивностей, семьь высоковольтных конденсаторов, реле для их переключения, транзисторы управления реле и схема измерения прямой и обратной мощности типа "тандем-матч". Используется обычная "Г-образная" схема согласования. Конструкция тюнера проста и технологична, собранное без ошибок устройство запускается сразу, не требует сложной настройки или специальной калибровки.

Всё сказанное выше касательно тюнера 5х5 справедливо для этого тюнера:)

Схема тюнера:

Подключение дополнительных кнопок "Авто" и "Обход", при необходимости, выполняется к пятачкам B1 и B2 расположенным на обратной стороне платы.

Небольшое видео работы тюнера 7х7

Набор тюнера 7х7 предлагается в нескольких вариантах комплектации:
1. Двухсторонняя печатная плата с металлизацией отверстий, маской и маркировкой (120х62 мм) - 165 грн.
2. Двухсторонняя печатная плата с металлизацией отверстий, маской и маркировкой + полный комплект деталей (включая ЖКИ 1602 PCF8574 IIC/I2C с подсветкой), устанавливаемых на неё - 1150 грн.
3. Собранная и проверенная плата тюнера с ЖКИ 1602 PCF8574 IIC/I2C с подсветкой - 1550 грн.
Краткое описание тюнера прилагается.
4. При заказе с OLED дисплеем удорожание - 100 грн.

По умолчанию набор укомплектован: разъёмами SO для монтажа на панель, 2х16 ЖКИ дисплеем с серыми знаками и желто-зелёной подсветкой.

Состав набора для сборки тюнера ATU-100 ext 7x7 можно увидеть

Краткое описание устройства от автора конструкции (для прошивки 3.0 )

Актуальная версия прошивки 3.0

При заказе автоматического антенного тюнера просьба указывать:
1.Желаемый тип антенных разъёмов: SMA, BNC или SO239 (PL259)
2. Желаемый индикатор: ЖКИ дисплей с серыми знаками на жёлто-зелёном фоне или белыми знаками на синем фоне.
3. OLED дисплей с белыми/синими знаками прямоугольный (индикация в две строки) или квадратный (индикация в четыре строки).

Наборы для сборки и собранные платы комплектую высоковольтными 1...2 кВ конденсаторами типоразмера 1206 с нулевым ТКЕ - диэлектрик NP0.
Эти конденсаторы прошли проверку под нагрузкой, так сказать:) Проверка трёх вариантов конденсаторов сделана по моей просьбе Карпелянским Володей (R2AJI). Видео лабораторной работы выложена у него на канале HAM Radio Channel, вот это видео:

Заказы можно оформлять через форму или по телефону указанному в разделе

Всем мирного неба, удачи, добра, 73!

Имея в своем вооружении КВ-трансивер или передатчик, выходной каскад в котором построен с применением мощных высокочастотных транзисторов, радиолюбители зачастую не задумываются о самом главном для такой техники – о согласовании выходного каскада с нагрузкой, в случае для радиолюбителей КВ радиосвязи – антенной. При работе передатчика на несогласованную нагрузку КСВ имеет неизвестную величину, в зависимости от КСВ и запаса «прочности» выходных транзисторов есть шанс не выпалить выходной каскад. Хорошо если транзисторы недорогие, а если это импортный трансивер? Сразу напрашивается ответ на мой вопрос – надо приобретать импортную технику с автоматическим антенным тюнером, а если вам попался аппарат без тюнера, приходится приобретать его отдельно либо мудрить какое то согласование вашего трансивера с антенной или усилителем мощности. Как правило, автоматические антенные тюнеры импортного производства имеют цену, на которую простой радиолюбитель не рассчитывает вообще при приобретении трансивера.

Но после выпаленного выходного каскада трансивера при применении «неизвестной» нагрузки горе-радиолюбитель начинает понимать насколько важно согласование трансивер-антенна или трансивер-усилитель мощности. Можно, конечно же, изготовить согласующее устройство с ручной настройкой, как правило, это индуктивность, переключаемая керамическим переключателем галетного типа и переменная емкость. Сам процесс ручной настройки таким согласующим устройством имеет сложный алгоритм и занимает немало времени, за которое выходной каскад трансивера успевает выгореть при высоких значениях КСВ. Контроль КСВ большинство радиолюбителей осуществляют примитивными ручными КСВ метрами. Такие КСВ метры для вычисления КСВ требуют измерения падающей, а затем отраженной волны, только после этого по формуле (Uпад+Uотр)/(Uпад-Uотр) можно получить значение КСВ. Это вносит неудобства при настройке простыми СУ. Можно применять автоматические КСВ метры, построенные на микроконтроллере с цифровой индикацией - этим мы автоматизируем измерение КСВ, тем самым сокращается время процесса настройки СУ.

Разработке автоматического антенного тюнера меня побудила конструкция RA3DNQ "Почти автоматический антенный тюнер", но алгоритм работы данного ААТ такой, что при любом минимуме КСВ он останавливает настройку. Это, конечно же, неправильно и такой тюнер малоэффективен при работе передатчика, так как идеальное согласование достигается при КСВ=1. При разработке данного тюнера была поставлена задача, заложить в конструкцию многофункциональность и относительную доступность при повторении радиолюбителями. На этапе разработки ААТ я имел понятие о разработке устройств на микроконтроллерах на уровне «зажигания светодиодов», но, изучив литературу по разработке таких устройств, было принято решение разработать ААТ с алгоритмом работы учитывающим недостатки подобных конструкций. Самая первая задача состояла о выборе микроконтроллера для ААТ, чтобы был достаточно мощным с необходимыми аппаратными средствами на борту, доступность и цена. Выбор пал на МК ATmega8 как недорогой с хорошими характеристиками и достаточно большим объемом FLASH-памяти (8 кбайт).

Шаг за шагом, изучая курс С.М.Рюмика «Микроконтроллеры AVR», были выполнены все практические задания данного курса. Вначале простые, затем с ЖКИ, а далее работа с АЦП микроконтроллера, так при выполнении задачи по цифровому вольтметру у меня проскочила идея задействовать еще один канал АЦП и сделать двухканальный вольтметр с одновременной индикацией измеряемого напряжения на двух входах с выводом значений на ЖКИ. Вольтметр заработал и я подумал, если я могу измерять одновременно два независимых напряжения, то почему бы из их значений не вычислить значение КСВ? Немного дописав программу, мое устройство уже могло в автоматическом режиме измерять КСВ. Напряжение падающей (Uпад) и отраженной (Uотр) волн были сымитированы переменными резисторами. КСВ метр мог измерять КСВ от 1 до 99, если значение Uотр превышало значение Uпад или значение КСВ было выше 99,99, то на индикаторе отображалось “ERROR”. КСВ метр был опробован с ответвителем примененным в схеме ААТ приведенной ниже по тексту. КСВ метр измерял значение КСВ между трансивером и антенной, выходная мощность трансивера порядка 50-ти Ватт. На основе измеренных значений КСВ была составлена программа автоматического антенного тюнера КВ трансивера.

Автоматический антенный тюнер предназначен для согласования выходного каскада передатчика с волновым сопротивлением 50 или 75 Ом с нагрузкой от 25 до 1500 Ом в диапазоне частот от 1,5 до 30 МГц. Максимальная пропускная ВЧ мощность тюнера не более 100 Ватт, минимальная необходимая для работы мощность порядка 5 Ватт. Значение КСВ после выполнения тюнером автоматической настройки равно 1. Запоминание значений емкости и индуктивности при минимальном КСВ на 9-ти КВ диапазонах, сохранение этих данных в EEPROM при отключении питания. Максимальное время автоматической настройки около 30 сек. На ЖКИ отображаются значения емкости в пФ, индуктивности в мкГн, диапазона и КСВ.

Принципиальная электрическая схема

Блок согласователя состоит из ВЧ-ответвителя, переменной индуктивности и емкости, переключаемых с помощью реле, которыми управляет цифровая часть тюнера. Согласующий элемент Г-образного типа, индуктивность, включенная последовательно между трансивером и антенной и емкость подключаемая либо на входе, либо на выходе индуктивности. Такой вариант построения блока согласователя применяется в большинстве конструкций подобного типа и в импортных трансиверах. Ответвитель выполнен по общеизвестной схеме и от качества его работы зависит правильность работы всей системы.

При мощности около 100вт можно использовать индуктивности выполненные на ферритовых кольцах марки 50ВЧ, диаметром 30мм. Намотка ведется проводом ПЭВ диаметром 0.8мм.

L2 - 28 вит, L5 - 18 вит, L8 - 12 вит, L11 - 11 вит, L14 - 5 вит, L17 - 4 вит, L20 - 3 вит, L23 - 2 вит

Витки катушек L20,L23 расположены внизу, витки на остальных катушках нужно равномерно распределить по длине кольца. Катушки L1, L3, L4, L6, L7, L9, L10, L12, L13, L15, L16, L18, L20, L21, L22, L24, L25 - любые дроссели на 100мкГн.Конденсаторы С16, C19, C22, C25, C28, C31, C34, C37 подбираются с точностью 10 % , при необходимости можно использовать параллельное соединение для получения нужной емкости. Рабочее напряжение конденсаторов желательно не менее 500в.

Современная приемо-передающая транзисторная техника, как правило, имеет широкополосные тракты, входные и выходные сопротивления которых составляют 50 или 75 Ом. Поэтому для реализации заявленных параметров такой аппаратуры требуется обеспечить активную нагрузку сопротивлением 50 или 75 Ом как для приемной, так и для передающей частей. Акцентирую внимание на том, что для приемного тракта также требуется согласованная нагрузка!

Конечно, в приемнике это никак ни на ощупь, ни на цвет или вкус без приборов не заметить. По-видимому, из-за этого некоторые коротковолновики "с пеной у рта" отстаивают преимущества старых РПУ типа Р-250, "Крот" и им подобных перед современной техникой. Старая техника чаще всего комплектуется подстраиваемой (или перестраиваемой) входной цепью, с помощью которой можно согласовать РПУ с проволокой-антенной с "КСВ=1 почти на всех диапазонах".

Если радиолюбитель действительно хочет проверить качество согласования цепи "вход трансивера - антенна", ему достаточно собрать примитивнейшее согласующее устройство (СУ), например, П-контур, состоящий из двух КПЕ с максимальной емкостью не менее 1000 пФ (если предполагается проверка и на НЧ-диапазонах) и катушки с изменяемой индуктивностью. Включив это СУ между трансивером и антенной, изменением емкости КПЕ и индуктивности катушки добиваются наилучшего приема. Если при этом номиналы всех элементов СУ будут стремиться к нулю (к минимальным значениям) - можете смело выбросить СУ и со спокойной совестью работать в эфире и дальше, по крайней мере, слушать диапазоны.

Для тракта передатчика отсутствие оптимальной нагрузки может окончиться более печально. Рано или поздно ВЧ-мощность, отраженная от рассогласованной нагрузки, находит слабое место в тракте трансивера и "выжигает" его, точнее, такой перегрузки не выдерживает какой-нибудь из элементов. Конечно, можно и ШПУ изготовить абсолютно надежным (например, с транзисторов снимать не более 20% мощности), но тогда по стоимости он будет, сопоставим с узлами дорогой импортной техники.

Например, 100-ваттный ШПУ, производимый в США в виде набора для трансивера К2, стоит 359 USD, а тюнер для него - 239 USD. И зарубежные радиолюбители идут на такие затраты, дабы получить "всего-то какое-то согласование", о котором, как показывает опыт автора этой статьи, не задумываются многие наши пользователи транзисторной техники... Мысли о согласовании трансивера с нагрузкой в головах таких горе радиолюбителей начинают возникать только после случившейся аварии в аппаратуре.

Ничего не поделаешь - таковы сегодняшние реалии. Экзамены при получении лицензий и повышении категории любительской радиостанции зачастую проводятся формально. В лучшем случае у претендента на лицензию проверяется знание телеграфной азбуки. Хотя в современных условиях, на мой взгляд, целесообразно больший акцент делать на проверку технической грамотности - поменьше было бы "групповух для работы на даль" и "рассусоливаний" по поводу преимуществ UW3DI перед "всякими Айкомами и Кенвудами".

Автора статьи радует тот факт, что все реже и реже на диапазонах слышны разговоры о проблемах при работе в эфире с транзисторными усилителями мощности (например, появления TVI или низкой надежности выходных транзисторов). Компетентно заявляю, что если транзисторный усилитель правильно спроектирован и грамотно изготовлен, а при эксплуатации постоянно не превышаются максимальные режимы работы радиоэлементов, то он практически "вечен", теоретически, в нем ничего сломаться не может.

Обращаю внимание на то, что если постоянно не превышаются максимально допустимые параметры транзисторов, они никогда не выходят из строя. Кратковременную перегрузку, особенно транзисторы, предназначенные для линейного усиления в КВ-диапазоне, выдерживают достаточно легко. Изготовители мощных ВЧ-транзисторов проверяют надежность произведенного продукта таким способом - берется резонансный ВЧ-усилитель, и после того как на выходе устанавливаются оптимальный режим и номинальная мощность, вместо нагрузки подключают испытательное устройство. Элементы настройки позволяют менять активную и реактивную составляющие нагрузки.

Если в оптимальном режиме нагрузка связана с испытуемым транзистором через линию с волновым сопротивлением 75 Ом, то обычно в рассматриваемом устройстве отрезок линии замыкается резистором сопротивлением 2,5 или 2250 Ом. При этом КСВ будет равен 30:1. Такое значение КСВ не позволяет получить условия от полного обрыва до полного короткого замыкания нагрузки, но реально обеспечиваемый диапазон изменений достаточно близок к этим условиям.

Завод-изготовитель гарантирует исправность транзисторов, предназначенных для линейного усиления КВ-сигнала, при рассогласовании нагрузки 30:1 в течение не менее 1 с при номинальной мощности. Этого времени вполне достаточно для срабатывания защит от перегрузки. Работа усилителя мощности при таких значениях КСВ не имеет смысла, т.к. эффективность практически "нулевая", т.е. речь, конечно, идет об аварийных ситуациях.

Для решения проблемы согласования приемо-передающей аппаратуры с антенно-фидерными устройствами существует довольно дешевый и простой способ - применение дополнительного внешнего согласующего устройства. Хотелось бы акцентировать внимание счастливых пользователей "буржуинской" техники, не имеющей антенных тюнеров (да и самодеятельных конструкторов тоже), на этом очень важном вопросе.

Вся промышленная приемо-передающая аппаратура (и ламповая в том числе) комплектуется не только фильтрующими, но и, дополнительно, согласующими блоками. Возьмите, к примеру, ламповые радиостанции Р-140, Р-118, Р-130 - у них согласующие устройства занимают не менее четверти объема станции. А транзисторная широкополосная передающая техника вся, без исключения, комплектуется такими согласователями.

Изготовители идут даже на увеличение себестоимости этой техники - комплектуют автоматическими СУ (тюнерами ). Но эта автоматика предназначена для того, чтобы обезопасить радиоаппаратуру от бестолкового пользователя, который смутно себе представляет, что и зачем он должен крутить в СУ. Предполагается, что радиолюбитель с позывным обязан иметь минимальное представление о процессах, происходящих в антенно-фидерном устройстве его радиостанции.

В зависимости от того, какие антенны применяются на любительской радиостанции, можно использовать то или иное согласующее устройство. Заявление некоторых коротковолновиков о том, что они применяют антенну, КСВ которой почти единица на всех диапазонах, поэтому СУ не требуется, показывает отсутствие минимальных знаний по этой теме. "Физику" здесь еще никому не удалось обмануть - никакая качественная резонансная антенна не будет иметь одинаковое сопротивление ни внутри всего диапазона, ни тем более на разных диапазонах.

Что и происходит чаще всего - устанавливается или "инвертед-V" на 80 и 40 м, или рамка с периметром 80 м, а в худшем случае бельевая веревка используется в качестве "антенны". Особенно "талантливые" изобретают универсальные штыри и "морковки", которые, по безапелляционным заверениям авторов, "работают на всех диапазонах практически без настройки!"

Настраивается такое сооружение в лучшем случае на одном-двух диапазонах, и все - вперед, "зовем - отвечают, что еще больше нужно?" Печально, что для увеличения "эффективности работы" таких антенн все поиски приводят к "радиоудлинителям" типа выходного блока от Р-140 или Р-118. Достаточно послушать любителей "работать в группе на даль" ночью на 160 и 80-метровых диапазонах, а в последнее время такое можно уже встретить на 40 и 20 м.

Если антенна имеет КСВ = 1 на всех диапазонах (или хотя бы на нескольких) - это не антенна, а активное сопротивление, или тот прибор, которым измеряется КСВ, "показывает" окружающую температуру (которая в комнате обычно постоянна).

Не знаю - удалось или нет мне убедить читателя в том, что применять СУ требуется обязательно, но, тем не менее, перейду к описанию конкретных схем таких устройств. Их выбор зависит от применяемых на радиостанции антенн. Если входные сопротивления излучающих систем не опускаются ниже 50 Ом, можно обойтись примитивным согласующим устройством Г-образного типа - рис.1, т.к. оно работает только в сторону повышения сопротивления. Для того чтобы это же устройство "понижало" сопротивление, его необходимо включить наоборот, т.е. поменять местами вход и выход.

Автоматические антенные тюнеры почти всех импортных трансиверов выполнены по схеме, показанной на рис.2. Антенные тюнеры в виде отдельных устройств фирмы изготавливают чаще по другой схеме (рис.3). Описание этой схемы можно найти, например, в . Во всех фирменных СУ, изготовленных по этой схеме, имеется дополнительная бескаркасная катушка L2, намотанная проводом диаметром 1,2...1,5 мм на оправке диаметром 25 мм. Число витков - 3, длина намотки - 38 мм.

С помощью двух последних схем можно обеспечить КСВ = 1 практически на любой кусок провода. Однако не забывайте - КСВ = 1 говорит о том, что передатчик имеет оптимальную нагрузку, но это ни в коей мере не означает высокую эффективность работы антенны. С помощью СУ, схема которого приведена на рис.2, можно согласовать щуп от тестера в качестве антенны с КСВ = 1, но, кроме ближайших соседей, эффективность работы такой "антенны" никто не оценит. В качестве СУ можно использовать и обычный П-контур - рис.4. Достоинство такого решения - не требуется изолировать КПЕ от общего провода, недостаток - при большой выходной мощности трудно найти переменные конденсаторы с требуемым зазором.

При применении на станции более или менее настроенных антенн и в том случае, когда не предполагается работа на 160 м индуктивность катушки СУ может не превышать 10...20 мкГн. Очень важно, чтобы имелась возможность получения малых индуктивностей до 1 ...3 мкГн.

Шаровые вариометры для этих целей обычно не подходят, т.к. индуктивность перестраивается в меньших пределах, чем у катушек с "бегунком". В фирменных антенных тюнерах применяются катушки с "бегунком", у которых первые витки намотаны с увеличенным шагом - это сделано для получения малых индуктивностей с максимальной добротностью и минимальной межвитковой связью.

Достаточно качественное согласование можно получить, применяя в СУ "вариометр бедного радиолюбителя". Это две последовательно включенные катушки с переключением отводов (рис.5). Катушки - бескаркасные, и содержат по 35 витков провода диаметром 0,9...1,2 мм (в зависимости от предполагаемой мощности), намотанного на оправке 020 мм.

После намотки катушки сворачивают в кольцо и отводами припаивают на выводы обычных керамических переключателей на 11 положений. Отводы у одной катушки следует сделать от четных витков, у другой - от нечетных, например - от 1,3,5,7,9,11, 15,19, 23, 27-го витков и от 2,4, 6, 8,10, 14,18,22,28,30-го витков. Включив две такие катушки последовательно, можно переключателями подобрать требуемое количество витков тем более, что для СУ не особенно важна точность подбора индуктивности. С главной задачей - получением малых индуктивностей - "вариометр бедного радиолюбителя" справляется успешно.

Чтобы этот самодельный тюнер по своим возможностям квазиплавной настройки приближался к "буржуинским" антенным тюнерам, например, АТ-130 от ICOM или АТ-50 от Kenwood, придется вместо одного галетного переключателя ввести закорачивание отводов катушки "релюшками", каждая из которых будет включаться отдельным тумблером. Семи "релюшек", коммутирующих семь отводов, будет достаточно, чтобы смоделировать "ручной АТ-50".

Пример релейной коммутации катушек приведен в . Зазоры между пластинами в КПЕ должны выдерживать предполагаемое напряжение. Если применяются низкоомные нагрузки, при выходной мощности до 200...300 Вт можно обойтись КПЕ от старых типов РПУ. Если высокоомные - придется подобрать КПЕ с требуемыми зазорами (от промышленных радиостанций).

Подход при выборе КПЕ очень прост - 1 мм зазора между пластинами выдерживает напряжение 1000 В. Предполагаемое напряжение можно найти по формуле U = Ц P/R , где:

• Р - мощность,
• R - сопротивление нагрузки.

На радиостанции обязательно должен быть установлен переключатель, при помощи которого трансивер отключается от антенны в случае грозы (или в выключенном состоянии), т.к. более 50% случаев выхода из строя транзисторов связаны с наводкой статического электричества. Переключатель можно смонтировать или в антенном коммутаторе, или в СУ.

П-образное согласующее устройство

Итогом различных опытов и экспериментов по рассмотренной выше теме стала реализация П-образного "согласователя" - рис.6. Конечно, трудно избавиться от "комплекса схемы буржуинских тюнеров" рис.2 - эта схема имеет важное преимущество, заключающееся в том, что антенна (по крайней мере, центральная жила кабеля) гальванически развязана от входа трансивера через зазоры между пластинами КПЕ. Но безрезультатные поиски подходящих КПЕ для этой схемы вынудили отказаться от нее. Кстати, схему П-контура используют и некоторые фирмы, выпускающие автоматические тюнеры, например, американская КАТ1 Elekraft или голландская Z-11 Zelfboum.

Помимо согласования, П-контур выполняет еще и роль фильтра низких частот, что очень полезно при работе на перегруженных радиолюбительских диапазонах - вряд ли кто-то откажется от дополнительной фильтрации гармоник. Главный недостаток схемы П-образного согласующего устройства - необходимость применения КПЕ с достаточно большой максимальной емкостью, что наводит на мысль о причине, по которой такая схема не применяется в автоматических тюнерах импортных трансиверов. В Т-образных схемах чаще всего используются два КПЕ, перестраиваемые моторчиками. Понятно, что КПЕ на 300 пФ будет намного меньше размером, дешевле и проще, нежели КПЕ на 1000 пФ.

В схеме СУ, показанной на рис.6, применены КПЕ с воздушным зазором 0,3 мм от ламповых приемников. Обе секции конденсатора включены параллельно. В качестве индуктивности применена катушка с отводами, переключаемыми керамическим галетным переключателем.

Катушка - бескаркасная, и содержит 35 витков провода 00,9... 1,1 мм, намотанных на оправке 021...22 мм. После намотки катушка свернута в кольцо и своими короткими отводами припаяна к выводам галетного переключателя. Отводы сделаны от 2, 4, 7, 10, 14, 18, 22, 26 и 31-го витков.

КСВ-метр изготовлен на ферритовом кольце. Проницаемость кольца при работе на KB решающего значения, в общем-то, не имеет, в авторском варианте применено кольцо 1000НН с внешним диаметром 10 мм.

Кольцо обмотано тонкой лакотканью, а затем на него намотаны 14 витков провода ПЭЛ 0,3 (без скрутки, в два провода). Начало одной обмотки, соединенное с концом второй, образует средний вывод.

В зависимости от требуемой задачи (точнее, от того, какую мощность предполагается пропускать через СУ, и от качества светодиодов VD4 и VD5), можно использовать кремниевые или германиевые детектирующие диоды VD2 и VD3. При использовании германиевых диодов можно получить более высокую чувствительность. Наилучшие из них - ГД507. Однако автор применяет трансивер с выходной мощностью не менее 50 Вт, поэтому в КСВ-метре отлично работают обычные кремниевые диоды КД522.

Как "ноу-хау", помимо обычной, на стрелочном приборе, применена светодиодная индикация настройки. Для индикации "прямой волны" используется светодиод VD4 зеленого цвета, а для визуального контроля за "обратной волной" - красного цвета (VD5). Как показала практика, это очень удачное решение - всегда можно оперативно отреагировать на аварийную ситуацию. Если во время работы в эфире что-то случается с нагрузкой, красный светодиод начинает ярко вспыхивать в такт с излучаемым сигналом.

Ориентироваться по стрелке КСВ-метра менее удобно - не будешь же постоянно пялиться на нее во время передачи! А вот яркое свечение красного света хорошо заметно даже боковым зрением. Это положительно оценил Юрий, RU6CK, когда у него появилось такое СУ (к тому же, у Юрия плохое зрение). Уже более года и сам автор использует в основном только "светодиодную настройку" СУ, т.е. настройка "согласователя" сводится к тому, чтобы погас красный светодиод и ярко "полыхал" зеленый. Если уж и захочется более точной настройки, ее можно "выловить" по стрелке микроамперметра. В качестве микроамперметра применен прибор М68501 с током полного отклонения 200 мкА. Можно применить и М4762 - они устанавливались в магнитофонах "Нота", "Юпитер". Понятно, что С1 должен выдерживать напряжение, выдаваемое трансивером в нагрузку.

Настройка изготовленного устройства выполняется с использованием эквивалента нагрузки, который рассчитан на рассеивание выходной мощности каскада. Присоединяем СУ к трансиверу "коаксиалом" минимальной длины (насколько это возможно, т.к. этот отрезок кабеля будет использоваться в дальнейшей работе СУ и транисивера) с требуемым волновым сопротивлением, на выход СУ без всяких "длинных шнурков" и коаксиальных кабелей подключаем эквивалент нагрузки, выкручиваем все ручки СУ на минимум и выставляем при помощи С1 минимальные показания КСВ-метра при "отраженке". Следует заметить, что выходной сигнал передатчика не должен содержать гармоник (т.е. должен быть фильтрованный), в противном случае минимум можно и не отыскать. Если конструкция изготовлена правильно, минимум получается при емкости С1, близкой к минимальной.

Затем меняем местами вход и выход прибора и снова проверяем "баланс". Проверку осуществляем на нескольких диапазонах. Сразу предупреждаю, автор не в состоянии помочь каждому радиолюбителю, который не справился с настройкой описанного СУ. Если у кого-то не получается изготовить СУ самостоятельно, у автора данной статьи можно заказать готовое изделие. Всю информацию можно получить здесь .

Светодиоды VD4 и VD5 необходимо выбирать современные, с максимальной яркостью свечения. Желательно, чтобы светодиоды имели максимальное сопротивление при протекании номинального тока. Автору удалось приобрести красные светодиоды сопротивлением 1,2 кОм и зеленые - 2 кОм. Обычно зеленые светодиоды светятся слабо, но это и неплохо - ведь изготавливается не елочная гирлянда. Главное требование к зеленому светодиоду - его свечение должно быть достаточно отчетливо заметно в штатном режиме передачи. А вот цвет свечения красного светодиода, в зависимости от предпочтений пользователя, можно выбрать от ядовито-малинового до алого.

Как правило, такие светодиоды имеют диаметр З...3,5 мм. Для более яркого свечения красного светодиода применено удвоение напряжения - в схему введен диод VD1. По этой причине точным измерительным прибором наш КСВ-метр уже не назовешь - он завышает "отраженку". Если требуется измерять точные значения КСВ, необходимо применить светодиоды с одинаковым сопротивлением и сделать два плеча КСВ-метра абсолютно одинаковыми - или оба с удвоением напряжения, или без удвоения. Однако оператора скорее волнует качество согласования цепи "трансивер - антенна", а не точное значение КСВ. Для этого вполне достаточно светодиодов.

Предложенное СУ эффективно при работе с антеннами, запитанными через коаксиальный кабель. Автор испытывал СУ на "стандартные", распространенные антенны "ленивых" радиолюбителей - "рамку" периметром 80 м, "инвертед-V" - совмещенные 80 и 40 м, "треугольник" периметром 40 м, "пирамиду" на 80 м.

Константин, RN3ZF, (у него FT-840) применяет такое СУ со "штырем" и "инвертед-V" в том числе, и на WARC-диапазонах, UR4GG - с "треугольником" на 80 м и трансиверами "Волна" и "Дунай", a UY5ID с помощью описанного СУ согласовывает ШПУ на КТ956 с многосторонней рамкой периметром 80 м с симметричным питанием (используется дополнительный переход на симметричную нагрузку).

Если при настройке СУ не удается погасить красный светодиод (достичь минимальных показаний прибора), это может означать, что, помимо основного сигнала, в излучаемом спектре содержатся гармоники (СУ не в состоянии обеспечить согласование одновременно на нескольких частотах). Гармоники, которые по частоте располагаются выше основного сигнала, не проходят через ФНЧ, образуемый элементами СУ, отражаются, и на обратном пути "поджигают" красный светодиод. О том, что СУ "не справляется" с нагрузкой, может говорить только лишь тот факт, что согласование происходит при крайних значениях (не минимальных) параметров КПЕ и катушки, т.е. когда не хватает емкости или индуктивности. Ни у кого из указанных пользователей при работе СУ с перечисленными антеннами ни на одном из диапазонов таких случаев не отмечено.

СУ было испытано с "веревкой", т.е. с проволочной антенной длиной 41 м. Не следует забывать, что КСВ-метр является измерительным прибором только в случае обеспечения с обеих его сторон нагрузки, при которой он балансировался. При настройке на "веревку" светятся оба светодиода, поэтому за критерий настройки можно принять максимально яркое свечение зеленого светодиода при минимально возможной яркости красного. По-видимому, это будет наиболее верная настройка - по максимуму отдачи мощности в нагрузку.

Хотелось бы обратить внимание потенциальных пользователей данного СУ на то, что ни в коем случае нельзя переключать отводы катушки при излучении максимальной мощности. В момент переключения происходит разрыв цепи катушки (хотя и на доли секунды), и резко меняется ее индуктивность. Соответственно, подгорают контакты галетного переключателя и резко меняется сопротивление нагрузки выходного каскада. Переключать галетный переключатель необходимо только в режиме приема.

Информация для дотошных и "требовательных" читателей - автор статьи сознает, что КСВ-метр, установленный в СУ, не является прецизионным высокоточным измерительным прибором. Да такой цели при его изготовлении и не ставилось! Основная задача была - обеспечить трансиверу с широкополосными транзисторными каскадами оптимальную согласованную нагрузку, еще раз повторю - как передатчику, так и приемнику. Приемник, как и мощный ШПУ, в полной мере нуждается в качественном согласовании с антенной!

Кстати, если в вашем "радио" оптимальные настройки для приемника и передатчика не совпадают, это говорит о том, что настройка аппарата или вообще толком не производилась, а если и производилась, то, скорее всего, только передатчика, а полосовые фильтры приемника имеют оптимальные параметры при других значениях нагрузки.

КСВ-метр, установленный в СУ, покажет, что регулировкой элементов СУ мы добились параметров той нагрузки, которую присоединяли к выходу ANTENNA трансивера во время его настройки. Применяя СУ, можно спокойно работать в эфире, зная, что трансивер не "пыжится и молит о пощаде", а имеет почти ту же нагрузку, на которую его и настраивали. Разумеется, это не говорит о том, что антенна, подключенная к СУ, стала работать лучше. Не забывайте об этом!

Радиолюбителям, мечтающим о прецизионном КСВ-метре, могу рекомендовать изготовить его по схемам, приведенным во многих зарубежных серьезных изданиях, или купить готовый прибор. Но придется раскошелиться - действительно, приборы, выпускаемые известными фирмами, стоят от 50 USD и выше СВ - ишные польско-турецко-итальянские во внимание не беру. Удачная, хорошо описанная конструкция КСВ-метра приведена в .

А. Тарасов, (UT2FW) [email protected]

Литература:

1. Бунин С.Г., Яйленко Л.П. Справочник радиолюбителя-коротковолновика. - К.: Техника, 1984.
2. М. Левит. Прибор для определения КСВ. - Радио, 1978, N6.
3. http://www.cqham.ru/ut2fw/

Тюнеры MFJ – согласуем от гвоздя…

Mirage, Vectronics. Все эти имена объединяет одно – концерн MFJ . Каждое из подразделений концерна олицетворяет одно изглобальных направлений фирмы. К примеру "Ameritron" – выпускает ламповые усилители мощности, "Hy-Gain" – производит большие коротковолновые антенны, имя "Cushcraft" известно своими УКВ антеннами.
Во всём мире фирма MFJ известна множеством дополнительных аксессуаров для радиолюбителей, помогающих упростить жизнь обычному, а в особенности начинающему радиолюбителю - коротковолновику. Вспомните, как в юности, многие из нас выбрасывали проволочки в окно, или развешивали по чердаку, в попытке услышать корреспондента. А сколько времени по началу, многие проводили на крыше дома в попытке правильно настроить антенны? И ни кто не знал раньше, что есть такие замечательные устройства как ручной или автоматический тюнер. Переключатели антенн лепили чуть ли не на самодельных галетах. Многие радиолюбители до сих пор лезут за стол отодвигать трансивер, что бы поменять кабели от разных антенн. А ведь есть простое устройство – антенный коммутатор с нормированными параметрами, позволяющие лёгким движением руки переключить выход трансивера с треугольника 80-метрового диапазона на вертикальную антенну 20-ки или 10-ки… А про элементы грозозащиты слышали…? А про…? У MFJ много чего ещё есть!
В этой статье мы рассмотрим ручные и автоматические тюнеры под маркой MFJ, Ameritron и Vectrоnics.

Антенный тюнер: типы и варианты включения

Рассмотрим коротко принципы работы антенн совместно с тюнерами и попытаемся понять, что и как работает.
Паспортное значение выходного сопротивления трансивера обычно составляет 50 Ом. Из курса теории цепей известно, что для максимальной передачи мощности от генератора к нагрузке сопротивление генератора и нагрузки должны быть равны. Т.е, вся мощность, которую способен выдать трансивер, при полном согласовании уйдёт в антенну, которая и является нагрузкой.

При разности сопротивлений генератора, линии питания и сопротивлении антенны возникает рассогласование. Отношения величины генерируемой мощности (или падающей волны) и отражённой мощности (стоячей волны) условились называть коэффициентом отражения или Коэффициентом Стоячей Волны (КСВ).
На практике сопротивление антенны 50 Ом в широкой полосе частот – явление крайне редкое, в результате чего часть энергии отражается от антенны и возвращается обратно в трансивер, вызывая изменения режимов работы оконечных каскадов, их перегрев или помехи домашним бытовым приборам. Для того что бы облегчить работу трансивера в его конструктив включили блок автоматической подстройки, который трансформирует случайное сопротивление на его входе к выходному сопротивлению оконечного каскада. Не все трансиверы имеют встроенный тюнер, обычно это трансиверы среднего и высокого ценового диапазона. Потому тем, у кого нет тюнера внутри трансивера, часто приходится прибегать к помощи внешнего тюнера. Это может быть самодельный ручной тюнер или покупной ручной тюнер или тюнер-автомат.

На сегодняшний день, даже хороший трансивер со встроенным тюнером, предпочтительнее укомплектовать внешним автоматическим тюнером т.к. он обеспечит более широкий диапазон согласовываемых сопротивлений и убережет внутренний тюнер и трансивер в случае нештатной ситуации с антенной или от электрического пробоя. Согласитесь, проще поменять или отремонтировать тюнер ценою 200-300 долларов, чем иметь проблемы с ремонтом всего трансивера ценою 2000 – 5000 долларов. Для особо тяжелых случаев согласования можно прибегнуть к каскадному включению внутреннего и внешнего тюнеров или применению трансформирующего устройства. Вешний тюнер, при очень высоком значении рассогласования обычно достраивает КСВ до уровня 1.7 – 2. А внутренний тюнер уже достроит КСВ до чистой единицы. КПД при таком включении, конечно, падает, но иногда бывают случаи когда «очень надо!» Обычно такие тюнеры управляются трансивером по кабелю управления или запускаются в режим настройки нажатием кнопки «TUNE» на трансивере или на самом тюнере. Этот режим можно назвать «полуавтомат». Настройка антенны происходит автоматически, но запуск настройки всегда ручной.
Выше был рассмотрен вариант, когда тюнер находится возле трансивера. Этот вариант наиболее приемлем для стационарных моно-бендовых или мульти-бендовых, преднастроенных на заводе антенн или когда антенна находится в непосредственной близости от трансивера, например в машине или при полевом выезде. Если ваша антенна совсем не настроена, и расположена к тому же очень далеко от трансивера, то применение тюнера тут практически не поможет улучшить ситуацию. При высоком КСВ в кабеле, на большой длине, происходит катастрофическое падение КПД линии передачи.Большие потери энергии в кабеле обычно сопровождаются переходом энергии в тепло и как следствие – бесполезным разогревом кабеля или его пробоем. Ослабление мощности при таком режиме работы линии может составить больше 50%.Поэтому, рекомендуется настраивать саму антенну под сопротивление 50 Ом для того что бы потери энергии по кабелю были минимальны при переходе от трансивера к антенне. Для ненастроенной или плохо настроенной антенны, применение тюнера возле трансивера в таком варианте поможет только облегчить режим работы выходных каскадов трансиверов, но никак не повлияет на качество работы самой антенны и линии передачи.

Для решения проблемы настройки удалённой антенны разные фирму выпускают внешние всепогодные автоматические тюнеры, которые можно разместить на крыше дома, на дереве или мачте. Обычно такие тюнеры комплектуются кабелем управления, по которому подаётся так же питание. Привязаны такие тюнеры к конкретной маркитрансивера и цена их довольно таки высока.
Очень часто, бывают ситуации, когда тюнер можно расположить непосредственно возле антенны в защищённом от осадков и вандалов помещении, но доступ к антенне или вводу антенного кабеля в помещение ограничен. Или антенна ставиться/вешается один раз, без возможности её периодического обслуживания и/или настройки – такие случаи тоже достаточно часто встречаются. Например, антенна висит с балкона на дерево, антенна может находиться на крыше лифтового помещения, или короткий кабель приходит от антенны на балкон или окно, а дальше, длинна кабеля по помещению, существенно превышает длину первого отрезка. Если тюнер подключить сразу непосредственно к антенне или в точке ввода кабеля в помещение, то можно существенно улучшить качество работы самой антенны и снизить потери в коаксиальном кабеле. Ещё один вариант удачного применения тюнера – повысить КПД автомобильной или портативной передающей антенны, укрепив тюнер в непосредственной близости от точки крепления антенны.
Тюнеры концерна MFJ выпускаются под тремя марками: MFJ , Vectronics и Ameritron. В перечне товара компании присутствуют как автоматические тюнеры, так и ручные. А так же есть пара таких замечательных устройств как «Искуственная земля» и «Фазовый подавитель шумов»
Все тюнеры по типу можно поделить на две большие категории: ручные и автоматические.

Автоматические тюнеры

Автоматические тюнера вошли в обиход радиолюбителей относительно недавно. Всего то лет 10-12 назад как стали широкодоступны микропроцессорные системы, и они позволили полностью автоматизировать процесс настройки тюнера. На входе тюнера стоит датчик КСВ, и быстро перебирая параметры L и C элементов, микропроцессор находит минимальное значение КСВ. На минимальном и останавливается. Современные алгоритмы поиска минимума КСВ позволяют буквально за секунды настроить любую антенну с произвольными параметрами. Сочетание частотомера и встроенной в микропроцессор памяти позволяют сохранить огромное количество вариантов настроек на разных частотах и в последующем использовании свести к минимуму время настройки антенны. К примеру, если у вас есть антенна с относительностабильными параметрами КСВ во времени, вам достаточно один раз пройтись по нескольким частотам диапазона и сохранить в памяти значения настроек. Т.к. «полоса настройки КСВ» относительно широка, в этом случае, при повторном включении вблизи настроенных частот КСВ всегда будетнаходиться в пределах нормы. Т.е. в любой точке диапазона будет происходит практически мгновенная настройка тюнера.

Автоматические тюнеры выполнены по единой схеме. Это «Г-образная» LC-цепочка согласования с изменяемыми параметрами отдельно L и отдельно C – цепочек. Конструктивно L – цепочки выполнены из дискретныхиндуктивностей, намотанных на ферритовых кольцах фирмы Amidon. В зависимости от назначения тюнера и проходящей по нему мощности эти индуктивности мотаются на кольцах разного диаметра. Цепочки емкостей состоят из специальных высоковольтных конденсаторов. Настройка тюнера происходит методом перебора цепочек индуктивностей и ёмкостей. Для расширения диапазона перестройки применено 2 варианта включения LC – цепочки, последовательно индуктивность с нагрузкой или параллельно нагрузки ёмкость. Микропроцессор управляет реле переключения LC – звеньев и по встроенному датчику КСВ определяет степень согласования антенны с трансивером.
Из ручных тюнеров фирма MFJ выпускает большой ассортимент тюнеров на разную мощность, с разным сервисом и разнообразными дополнительными функциями.

Ручной антенный тюнер малой\средней мощности MFJ – 934

Это тюнер совмещает в одном корпусе собственно тюнер и устройство «искусственная земля»

На этом тюнере на 2-х стрелочной индикаторной головке реализована индикация КСВ, индикация проходящей и отраженной мощности.Введён переключатель 2х пределов мощности 30 и 300 Ватт. Максимальная пропускаемая мощность при этом не должна превышать 100-150 Ватт. Есть возможность подключения симметричной длинной линии питания антенн.
На передней панели удобно расположены все органы управления. Слева относящиеся к «искусственной земле», справа – к самому тюнеру. Посередине расположена индикаторная головка. На задней панели тюнера расположены стандартные разъёмы SO-239 для подключения несимметричного коаксиального кабеля и разъёмы для подключения симметричной линии. Если планируется не просто заземление корпуса, а ещё и резонансный противовес, то он должен подключаться к разъёму «Counterpoise».

В этом тюнере применены такие же КПЕ как и в MFJ – 902, потому максимальная мощность этого тюнера так же ограничена 150 Ваттами. Катушка индуктивности в этом тюнере без ферритовых колец, имеет большие геометрические размеры и соответственно добротность с КПД согласования у этого тюнера выше, а потери меньше. В этом тюнере удачно сочетаются два устройства согласования и, соответственно, он будет полезен тем радиолюбителям,кто часто выезжает в поле. С помощью такого тюнера можно согласовывать небольшие походные антенны с очень хорошим КПД излучения.

Ручной антенный тюнер малой\средней мощности MFJ – 941

100 Ваттный ручной тюнер с расширенными возможностями по подключению2-х антенн с несимметричным питанием и подключением симметричной линии питания антенны. Дополнительно возможно переключаемое подключение эквивалента 50-омной нагрузки.

Схемотехника тюнера аналогична предыдущей модели тюнера. На передней панели тюнера есть 2-х стрелочная головка на которой отображается проходящая\отраженная мощность и КСВ. На задней панели расположены стандартные ВЧ – разъёмы SO-239 для подключения 2-х антенных коаксиальных кабелей, такой же разъём для подключения 50-омной нагрузкии разъём для подключения симметричной линии питания антенн.

Внутреннее содержание тюнера немного отличается от предыдущей модели тюнера.Отличие состоит в отсутствии элементов для «искусственной земли». За то на освободившееся место поместили катушку индуктивности с ещё большими размерами, а значит ещё большим КПД согласования.

Ручной тюнер малой\средней мощности MFJ – 945

Этот тюнер в себе сочетает качественный контур и простоту схемотехники, минимальную стоимость и приемлемый функционал при максимальной пропускаемой мощности 150 Ватт.

Этот тюнер можно считать продвинутым образцом тюнера MFJ-902. Простоту того тюнера дополняет 2-х стрелочный индикатор, дающий удобство отображения мощности и КСВ. Диапазон согласуемых сопротивлений у этого тюнера расширен за счёт применения второй катушки индуктивности на ферритовом кольце.Этот тюнер можно назвать самым оптимальнымпо стоимости и функциональности. Он удачно подойдёт любому среднему радиолюбителю, которому за небольшие деньги не нужны «лишние» навороты и достаточно просто настроить одну антенну.

Внутреннее содержание этого тюнера очень просто и не нуждается в комментариях.

Ручной антенный тюнер большой мощности MFJ – 962

Этот мощный тюнер способен пропустить до 1500 Ватт. Предназначен он для использования в комплекте не только с обычной радиостанцией, но и с любым достаточно мощным усилителем.

В этом тюнере встроен хороший сервис не только по отображению информации, но и по способам подключения антенн. 2-х стрелочный индикатор способен отображать не только КСВ, но и мощность пиковую и усреднённую. Отображение мощности происходит в 2-х пределах: 200 и 2000 Ватт. Переключатель антенн имеет несколько вариантов подключения: режим обход, переключение тюнера на разъём «Антенна 1» или на «Антенна 2», вариант прямого переключения отдельным коаксиальным разъёмом входа на выход «Coax bypass», а так же возможность подключения симметричной линии питания антенн.

На фото внутреннего содержания тюнера можно видеть КПЕ больших размеров, которые имеют высокоенапряжение пробоя, что необходимо для согласования больших мощностей. Катушка индуктивности выполнена в виде большого вариометра с вращением через зубчатую понижающую передачу. Это позволяет очень точно настроить контур на минимум КСВ в антенной цепи. Для удобства настройки на передней панели тюнера сделан счётчик оборотов вариометра. Если у вас достаточно стабильные антенны, то можно один раз занести в табличку параметры согласования разных антенн, что облегчит и ускорит настройку антенн во время оперативной работы в эфире.

Ручной антенный тюнер средней мощности с нагрузкой MFJ – 969

Этот тюнер можно назвать «младшим братом» предыдущего, т.к. пропускаемая мощность этого тюнера ограничена всего 300 Ваттами.

По функциям он практически идентичен предыдущему тюнеру – в нём так же присутствует расширенный метод отображения параметров падающей и отраженной мощности в виде пиковых и усреднённых значений, отображение параметров КСВ, переключение на несколько разных вариантов антенн, а так же введено новшество – в этот тюнер встроен эквивалент антенны – мощная 50-омная нагрузка. Эта функция предназначена для дополнительного контроля мощности передатчика.

Внутреннее содержание тюнера так же практически идентично предыдущему. Разница видна в размерах применённых КПЕ. Именно поэтому максимальная мощность у этого тюнера ограниченна 300 Ваттами. Чёрная трубка возле вариометра – это и есть эквивалент антенны – 50-омная нагрузка.

Ручной антенный тюнер большой мощности с нагрузкой MFJ – 989D

Максимальная пропускаемая мощность этого тюнера до 1500 Ватт. Внутрь встроен эквивалент антенны – 50-омная нагрузка для проверки передатчика.

Этот мощный тюнер – можно сказать совмещённая версия двух предыдущих тюнеров. В нём сочетаются сервис отображения параметров пропускаемой мощности и КСВ, большая пропускаемая мощность и эквивалент антенны – 50-омная нагрузка. В этом тюнере возможно подключение 2-х коаксиальных линий передач, подключение симметричной линии и антенны типа «длинный провод».

Внутреннее содержание тюнера выполнено более компактно, чем мы это видели в предыдущих тюнерах. Большие конденсаторы на огромное пробивное напряжение действительно должны выдержать больше киловатта пропускаемой мощности. Симметрирующий трансформатор выполнен на большом ферритовом кольце.Ручка вращения вариометра на этом тюнере выполнена несколько в ином стиле. Больший размер вариометра потребовал применения зубчатой передачи с понижением скорости вращения и применения счётчика витков. Эта конструкция ручки и вращающего механизма облегчает настройка тюнера и даёт возможность запомнить примерную позицию вариометра для того или иного диапазона. Чёрная трубка под симметрирующим трансформатором – это и есть эквивалент антенны – 50-омная ВЧ нагрузка.

Ручной антенный тюнер очень большой мощности MFJ – 9982D

Этот тюнер способен согласовать и пропустить до 2500 Ватт мощности. Самый мощный тюнер из всей линейки MFJ. Все функции расширенной настройки. Сервис отображения на 2-х стрелочном дисплее. Встроенная нагрузка – эквивалент антенны.

В этом тюнере собраны самые лучшие детали для обеспечения возможности настройки на максимальных мощностях. Антенный переключатель обеспечивает коммутацию сигнала как через тюнер, так и на прямую со входа на выход. Возможно подключение 2-х антенн питаемых по коаксиальному кабелю, симметричной линии или антенны типа «длинный луч». Для осуществление последней функции на задней панели предусмотрена специальная перемычка.

Внутреннее содержание тюнера опять говорит само за себя. Огромных размеров КПЕ и вариометр, специально предназначены для настройки антенн при мощности 2-3кВт.

РУЧНЫЕ ТЮНЕРЫ ПОД МАРКОЙ AMERITRON.

По сути, это такие же тюнеры, как и MFJ, выполнены на такой же элементной базе. В основном это тюнеры предназначенные для согласования очень больших мощностей. Тюнеры от компании AMERITRON представлены всего двумя моделями. Это AMERITRON ATR – 20X , рассчитанный на проходящую мощность до 1500 Ватт и AMERITRON ATR – 30X , для согласуемой мощности до 3000 Ватт. Т.к. в наличии был всего один тюнер, то остановимся только на его описании. Модель ATR-30Х от 20Х по виду и по наполнению практически не отличается.

Ручной антенный тюнер очень большой мощности AMERITRON ATR – 20X

Это тюнер может настроить и пропустить через себя до 1200 Ватт мощности в режиме SSB и настраивать импеданс в пределах 20-800 Ом. 2-х стрелочный измеритель мощности и КСВ может показывать как пиковые значения мощности, так и среднеквадратичные. Так же возможны измерения в 2х режимах мощности. До 300 Ватт и до 3000Ватт. Антенный переключатель может перенаправлять сигнал напрямую на один из 3-х выходных коаксиальных выходов, на симметричную линию питания или через тюнер на один из 2-х коаксиальных выходов. Узел настройки вариометра точно такой же как и на тюнере MFJ – зубчатая передача с понижением усилия. Вращающий механизм выполнен в виде ручки. Количество оборотов отображается на передней панели специальным счётчиком. В целом этот тюнер выглядит более аккуратно и современнее чем аналогичный от MFJ.

Ручные тюнеры УКВ и ДЦВ диапазона

В арсенале компании VECTRONICS есть два тюнера для УКВ и ДЦВ диапазонов. Тюнеры на эти диапазоны большая редкость. В скудной спецификации на тюнер УКВ диапазона сказано, что он работает на 144МГц, но вероятнее всего он будет работать в полосе УКВ участка 136-174МГц. То же самое касается и тюнера ДЦВ диапазона. Спецификация вскользь говорит только 440МГц, но полоса всего диапазона 430-450МГц. Будем думать, что в инструкции указаны средины рабочих диапазонов. По внешнему виду оба тюнера ни чем не отличаются. Оба имеют максимальную пропускаемую мощность 300Ватт (РЕР).
На передней панели тюнера простой одно стрелочный индикатор КСВ и мощности. Можно переключать пределы измерения на режим до 30Ватт и до 300Ватт. Внутри тюнера видно правильную 50-омную СВЧ линию, которая представляет собою направленный ответвитель КСВ-метра.

АВТОМАТИЧЕСКИЕ ТЮНЕРЫ ПОД МАРКОЙ MFJ

Автоматические тюнеры фирмы MFJ представлены следующими моделями:

Автоматический тюнера малой\средней мощности MFJ – 925

Самая маленькая, простая и дешевая модель автоматического тюнера MFJ – 925

Краткие технические характеристики антенного тюнера MFJ-925:

• 20000 ячеек памяти разбитых в 8 банках
• 1 антенный порт SO-239
• Потребляемый ток 750мА
• Питание 12-15 Вольт
• Масса 1 кг

Тюнер может работать в автоматическом и полуавтоматическом режимах. А так же может управляться от трансивера посредствам опционного кабеля для каждого конкретного трансивера.

Схемотехника тюнера стандартна – Г-образное переключаемое LC – звено по схеме описанной выше. L – звено настройки имеет 8 катушек индуктивности, т.е. 256 шагов настройки.Точно такое же количество конденсаторов и шагов имеет С – звено настройки.Индикация состояний тюнера минимальна – всего 2 светодиода, индицирующие режим настройки и КСВ. Сигнал о превышении КСВ подаётся звуковым способом. На передней панели тюнера расположена кнопка включения и две многофункциональных кнопки. На задней панели тюнера расположен ВЧ - порт подключения к трансиверу и один антенный порт. Разъём питания и разъём RJ-45 для подключения кабеля управления тюнером от трансивера.

Автоматический тюнера малой\средней мощности MFJ – 929

Более продвинутая, и одна из самых популярных моделей недорогого автоматического тюнера MFJ – 929.

Краткие технические характеристики антенного тюнера MFJ-929:

• Диапазон настраиваемых импедансов: от 6 до 1600 Ом
• Минимальная настраиваемая мощность: 2 Ватта
• Максимальная пропускаемая мощность: 200 Ватт
• Диапазон рабочих частот: 1-30 МГц
• Максимальное время настройки: 15 секунд
• 20000 ячеек памяти
• Режим обход
• Потребляемый ток 900мА
• Питание 12-15 Вольт
• Масса 1,2 кг

Тюнер может работать в автоматическом и полуавтоматическом режимах. А так же может управляться от трансивера посредствам опционного кабеля для каждого конкретного трансивера. Тюнер имеет частотомер на микропроцессоре и все параметры настройки тюнера сохраняются в энергонезависимой памяти микропроцессора. При повторной настройке на заданных частотах параметры настройки могут быть мгновенно вызваны автоматически без необходимости повторять весь цикл настройки заново.
На передней панели тюнера расположен 2-х строчный ЖК – дисплей, на котором отображается состояние тюнера, КСВ, Мощность. В настройках тюнера режимы отображения можно устанавливать цифрами или графической шкалою. Управление тюнером осуществляется 7ю кнопками. Есть возможность в ручную подстраивать характеристики тюнера, переключая L или C – звенья. Тюнер имеет 2 антенных порта, что существенно расширяет сферу его применения. Можно 2я разными антеннами эффективно перекрыть и длинноволновые и коротковолновые участки радиоэфира. С помощью опционных кабелей так же возможно полное управление от трансивера.

Схемотехника тюнера MFJ – 929 практически не отличается от схемотехики тюнера MFJ – 925, за исключением наличия цифрового модуля отображения параметров и состояний. ВЧ – часть LC – звеньев тюнеров полностью идентичны.

Автоматический тюнера малой\средней мощности MFJ – 993

Не менее популярная и ещё более продвинутая модель автоматического тюнера MFJ – 993

Краткие технические характеристики антенного тюнера MFJ-993:

• Диапазон настраиваемых импедансов: от 6 до 3200 Ом
• Минимальная настраиваемая мощность: 2 Ватта
• Максимальная пропускаемая мощность: 300 Ватт
• Диапазон рабочих частот: 1-30 МГц
• Максимальное время настройки: 15 секунд
• 20000 ячеек памяти
• 2 несимметричных антенных порта SO-239
• Порт для подключения симметричной длинной линии питания антенн
• Режим обход
• Потребляемый ток 1000мА
• Питание 12-15 Вольт
• Масса 1,7 кг

В этом тюнере реализованы практически все варианты подключения тюнера одновременно совместно со всеми вариантами отображения. Этот тюнер очень удобен в использовании, если заранее не известно, какую антенну планируется использовать. В тюнере, кроме LC – цепей настройки реализовано симметрирующее устройство с вариантом подключения или симметричной линии питания антенн или подключение антенны типа «длинный луч» произвольной длинны. Отображение параметров измерения, согласования и состояния тюнера реализовано не только на 2-х строчном ЖК-индикаторе, но и продублировано на 2-х стрелочном индикаторе. Что является несомненным удобством! На таком индикаторе можно наблюдать сразу 3 параметра: «падающую» мощность, «отраженную» мощность и КСВ в непосредственных единицах мощности. На ЖК индикаторе эти же параметры отображаются, только в цифровых значениях.
Управление режимом настройки, состоянием тюнера и его функциями возможно с помощью 8 клавиш.Предусмотрен режим автоматической, полуавтоматической, и ручной режимы настройки. Важно отметить замечательную возможность дистанционного управления тюнером. Для этого предусмотрен опциональный блок MFJ – 993RC. Для его подключения на задней панели тюнера предусмотрен специальный разъём «remote port».

Ну, и, как во всех тюнерах, в этом тюнере так же предусмотрена возможность управления от трансивера посредствам опциональных шнуров для каждого конкретного трансивера.
Тюнер имеет частотомер на микропроцессоре и все параметры настройки тюнера сохраняются в энергонезависимой памяти микропроцессора. При повторной настройке на заданных частотах параметры настройки могут быть мгновенно вызваны автоматически без необходимости повторять весь цикл настройки заново.

По схемотехнике звена настройки всё сделано так же, как и в предыдущих тюнерах. Применены кольца бОльшего размера, чем в предыдущих тюнерах, за счёт чего максимальная мощность в этом варианте тюнера повышена до 300 Ватт.

Автоматический тюнер средней мощности MFJ – 994B

Краткие технические характеристики антенного тюнера MFJ-994B:

• Диапазон настраиваемых импедансов: от 12 до 800 Ом
• Минимальная настраиваемая мощность: 2 Ватта
• Максимальная пропускаемая мощность: 600 Ватт (PEP); 500 (CW)
• Диапазон рабочих частот: 1-30 МГц
• Максимальное время настройки: 15 секунд
• 10000 ячеек памяти
• 1 несимметричный антенный порт SO-239
• Порт для подключения антенны типа «длинный луч»
• Режим обход
• Возможность удалённого управления
• Потребляемый ток 750мА
• Питание 12-15 Вольт
• Масса 1,7 кг

Этот автоматический тюнер упрощенная версия предыдущего тюнера MFJ – 993 с одной стороны, в плане сервиса отображения и подключения, но более мощная версия в плане пропускаемой мощности. У этого тюнера всего один несимметричный антенный порт и порт для подключения антенны длинный луч. На передней панели из индикации остался только 2-х стрелочный индикатор, который отображает проходящую мощность, отраженную мощность, КСВ и состояние тюнера. Так же как и в предыдущей модели тюнера, на задней панели этого тюнера предусмотрен порт для подключения внешнего пульта дистанционного управления и разъём для управления тюнером от трансивера.
Тюнер имеет частотомер на микропроцессоре и все параметры настройки тюнера сохраняются в энергонезависимой памяти микропроцессора. При повторной настройке на заданных частотах параметры настройки могут быть мгновенно вызваны автоматически без необходимости повторять весь цикл настройки заново. Как видно из фотографий, увеличение проходящей мощности достигнуто за счёт увеличения размера колец и типа применяемых конденсаторов, которые рассчитаны на более высокое пробивное напряжение.

Автоматический тюнер средней=большой мощности MFJ – 998

Краткие технические характеристики антенного тюнера MFJ-998:

• Диапазон настраиваемых импедансов: от 12 до 1600 Ом
• Минимальная настраиваемая мощность: 5 Ватта
• Максимальная пропускаемая мощность: 1500 Ватт
• Диапазон рабочих частот: 1-30 МГц
• Максимальное время настройки: 20 секунд
• 20000 ячеек памяти
• 2 несимметричных антенных порта SO-239
• 1 порт для подключения антенны типа «длинный луч»
• Режим обход
• Управление усилителем от тюнера
• Обновляемая прошивки микропроцессора
• Потребляемый ток 1400мА
• Питание 12-15 Вольт
• Масса 3,5 кг

Это самый мощный автоматический тюнер в линейке автоматических тюнеров фирмы MFJ. Максимальная пропускаемая мощность у этого тюнера 1500 Ватт. На передней панели тюнера выведена индикация и в цифровой форме на ЖК-индикаторе, и на 2-х стрелочный индикатор КСВ. Во многом эта модель тюнера похожа на модель MFJ – 993. Управление состоянием и параметрами тюнера осуществляется 7-ю кнопками. Так же возможно управление тюнером от любого трансивера с помощью опциональных шнуров. Возможен режим автоматической работы, полуавтоматического управления и ручной настройки параметров LC – цепи с отображением состояния и номиналов LC – цепочки на экране ЖК-индикатора. Так же на экране ЖК-индикатора отображается состояние тюнера и производятся настройки на способ работы и сопряжения с трансивером.
На задней панели тюнера расположены 2 ВЧ порта для подключения разных антенн и разъём для подключения антенны типа длинный луч. Так же на задней панели расположены два RCA разъёма для управления трансивером по ВЧ и усилителем. Это интеллектуальная система, при превышении КСВв цепи антенны, выключает усилитель, переводит трансивер в режим пониженной мощности в режим CW, даёт сигнал настройки, сама настраивает антенну, и возвращает трансивер в исходное состояние. В тюнере предусмотрено обновлением микропрограммы процессора управление. Для обновления прошивки тюнера на задней панели установлен разъём RS-232. Если выходит новая прошивка для тюнера, скачав её, можно улучшить работу тюнера.

На фото можно увидеть внутреннее содержание тюнера. Для того что бы тюнер смог пропускать большие мощности применены большие ферритовые кольца от фирмы Amidon и специальные высоковольтные конденсаторы. Механика переключения L и C – элементов реализована на реле, с заявленной стабильностью переключений на 10 миллионов раз. Тюнер имеет частотомер на микропроцессоре, и все параметры настройки тюнера сохраняются в энергонезависимой памяти микропроцессора. При повторной настройке на заданных частотах параметры настройки могут быть мгновенно вызваны автоматически без необходимости повторять весь цикл настройки по новому.

ВЫВОД

В этой статье я постарался максимально подробно описать существующие в продаже на сегодняшний день тюнеры от фирмы MFJ, VECTRONICS и AMERITRON. Надеюсь для тех, кто озаботился выбором тюнера, но не знал «что же мне действительно нужно» получил для себя нужный ответ и определился с выбором. На сегодняшний день доступны тюнеры на любой бюджет и под любые задачи. От самых простых и дешевых, которые можно и в поле взять и на даче оставить, до тюнеров большой мощности которые будут подстать мощным усилителям от AMERITRON или Р-140. Кроме тюнеров фирма MFJ выпускает большое количество разнообразных аксессуаров которые будут описаны в следующих статьях. До встречи….

Материал - вдогонку к свежему описанию на Московском УКВ портале . Бесспорно, уважаемый в непрофессиональной среде бренд, но… есть тут в случае с любым антенным тюнером свои «подводные камни».

Собственно, будут изложены всего лишь азы практической радиотехники, которые прекрасно знакомы военным КВ-радистам (нашим и «не нашим»), а также «дедам» радиолюбительской связи, на которых нынешнее поколение, избалованное «крутизной» (а иногда – и «псевдокрутизной») современной техники смотрит снисходительно; как подростки на родителей, считая что они-то уж все понимают лучше «предков», ибо на дворе - новое время. Но - не стоит обольщаться, что в эпоху «интеллектуальной» техники не нужно ничего знать. Ибо любая степень технического прогресса не изменит основных законов физики; и это так же точно, как и то, что солнце вдруг не начнет ходить с запада на восток.

Вернемся к теме.

Первое и главное: если вы работаете на стационарную антенну в каком-то одном диапазоне, или переключаете несколько стационарных диапазонных антенн с уже настроенными элементами согласования – забудьте слово «антенный тюнер» в принципе и дальше не читайте. Эта техника вам не нужна. Она применяется:

Со «случайными» антеннами (луч произвольной длины и произвольного размещения в пространстве; особенно при работе в широком диапазоне частот);

С укороченными антеннами (скажем, ограниченное пространство не позволяет на НЧ-диапазонах использовать полную геометрию, и нет возможности измерить антенный импеданс, чтобы сделать цепь согласования);

С одновходовыми многодиапазонными полноразмерными антеннами «хитрой» геометрии или с трапами (особенно – горизонтальной поляризации, так как ограниченность высоты их подвеса очень сильно влияет на входное сопротивление в зависимости от частотного диапазона, разница которых простирается почти на порядок от 3,5 до 29 МГц)

Что чисто физически делает антенный тюнер (хоть автоматический, хоть – ручной)? И где вообще его место в тракте? Рисуем несколько простецких схем, из которых без лишних слов все становится понятно.

Схема 1-я, бесфидерная (наиболее часто применяемая полевыми военными радистами в условиях слабо- и среднепересеченной местности для ближней тактической связи («нижнее» КВ, в отличие от УКВ, такую неплохо огибает). Ну, в эпоху глобальных сетей уже нет смысла использовать КВ для контактов с резидентурой, заброшенной за пару тысяч километров на территорию потенциального противника, как это было, скажем, до и во время Второй Мировой войны.

Данная схема – в случае конструктивно заложенного широкого размаха изменения параметров импеданса тюнера на выходе к антенне (т.е.не только активного R , но и его реактивной составляющей) – способна согласовать буквально любые отрезки провода, которые будут использоваться в качестве собственно антенны и ее противовеса. Из схемы понятно, что тюнер должен быть прямым продолжением входа/выхода радиостанции, либо конструктивно находиться внутри нее (что и сделано в полевых военных КВ-трансиверах, взять хоть старую-добрую Р-107М, хотьCodan 2110).

Раз нет фидера и с антенной стороны тюнера – значит, рация сама стоит в поле, а наиболее подходящая к ней антенна – либо вертикальный, либо наклонный луч с произвольной длиной, которые при изменении диапазона (т.е.изменении соотношения длины антенного провода к длине волны) нужно будет подстраивать тюнером по его выходу на антенну (т.к.на стороне тюнера, обращенного к радиостанции – неизменное волновое сопротивление приемо-передающего тракта). В таких антеннах в качестве противовеса часто используется металлический корпус самой рации и его емкостная (реже – через заземлитель) связь с землей. Видим: ну, не радиолюбительский это вариант «для дома», и уж тем паче – малопригоден он для DX в городских условиях: радиостанцию придется ставить у окна, выводить через его раму антенный луч и городить «искусственную землю» на заземлитель ванны.

Схема 2-я, с фидером от радиостанции до тюнера.

Такое соединение предполагает, что постоянное сопротивление выхода приемо-передающего тракта (чаще всего - коаксиальный выход 50 Ом) нагружается на фидер произвольной длины с тем же волновым сопротивлением, и вход тюнера тоже должен быть настроен на это значение. Тогда КСВ между выходом приемо-передатчика и входом тюнера будет равно единице. То есть по передаче в тюнер попадет вся мощность передатчика, а по приему – приемник получит всю мощность из тюнера (разумеется, за исключением погонных потерь в фидере, тем больших, чем больше его длина и меньше диаметр). Раз схема оперирует лишь фидером от радиостанции до тюнера, из этого следует прямое соединение второй стороны тюнера с тем, что мы будем применять в качестве антенны и ее противовеса. Это уже могут быть и диполи, и ромбы, и… Да все, что душе угодно; хоть для зенитной связи в пару сотен километров, хоть для контактов с другим полушарием! Однако следует также и то, что в помещение можно поставить лишь радиостанцию, но – не тюнер (он-то – непосредственно на антенне!). А это в свою очередь означает, что тюнер в такой схеме:

Должен иметь уличное исполнение;

Быть автоматическим (если предполагается работа на разных диапазонах; не налазишься же каждый раз его на мачту подстраивать!);
-иметь линию питания приводов автоматики до помещения или встроенные элементы питания (последнее – очень не здорово ни зимой, ни в случае размещения элементов антенны на высокой мачте).

В-общем, имеем опять не очень-то радиолюбительский вариант (хотя и самый лучший), учитывая, что хорошие «уличные» тюнеры еще и в цене как пол-трансивера, т.к. даже простейшая «интеллектуальная» автоматика, качественные приводы для его настройки и надежно загерметизированный корпус – весьма недешевы.

Остается третья схема, чисто «радиолюбительская». Но именно та, которую очень часто применяют некорректно, отчего старики Герц и Попов наверняка переворачиваются в местах своего упокоения.

Схема 3-я, с фидером от тюнера к антенне. Она также предполагает и короткий кабельный соединитель от тюнера к трансиверу, что не доставляет никаких хлопот, как мы видели из рассмотрения схемы 2.

Идем по антенную сторону тюнера и смотрим, что мы будем иметь при соединении тюнера и антенны коаксиальным кабелем произвольной длины.

Сразу вспоминаем: коаксиал произвольной длины работает как чисто омическая линия передачи только с антеннами, настроенными в резонанс (т.е. имеющих чисто активное сопротивление в теории, ну или минимальную реактивность на практике). Если у нас «случайная» антенна с импедансом, далеким от чистой активности на рабочей частоте, кабель произвольной длины превращается в длинную линию, далекую от чисто омической. И вот этот-то комплекс «кабель+антенна» тюнер воспринимает как нагрузку, настраивая ее на отдачу максимальной мощности от предатчика. Что же при этом будет излучено в эфир именно антенной составляющей этого комплекса – одному богу известно!

Вот тут и кроется основная ошибка применения «домашних» антенных тюнеров.

Чтобы ее избежать, опять вспоминаем теорию линий передачи и обнаруживаем одну замечательную особенность: питающая линия длиной, кратной полуволне, имеет импеданс, близкий к бесконечности (рис.3). Именно отсюда, кстати, следует, что ее можно использовать с абсолютно любым (!) собственным волновым сопротивлением. Т.е. при присоединении антенны к тюнеру посредством такой линии – у нас ее как бы нет!

Рассчитав такую линию длиной Л/2, к примеру, из коаксиала (хоть 50, хоть 75 Ом; не забываем про коэффициент укорочения в диэлектрике) для диапазона 3,5 МГц (это при коэфф.укорочения в полиэтилене 0,66 для полволны составит 28,3 м – достаточно даже для приличных по высоте мачт), мы получим ее замечательное свойство «бесконечного» импеданса (нулевого шунтирования проходящего сигнала, если хотите) на частотах 7; 10,5; 14; 17,5; 21; 24,5 и 28 МГц. Узнаете знакомый ряд? Пусть несколько худший, но все равно близкий даже для WARC -диапазонов. И это свойство линии на указанных частотах не изменяет любой импеданс антенны. То есть тюнер будет настраиваться на отдачу максимальной мощности именно в нее, просто «не видя» кабеля, чего нам и надо. И при этом тюнер может находиться рядом с трансивером, а не на антенне, позволяя ее комфортную «диванную» настройку.

Не могу обойти нюансы нашего «волшебного» фидера. Их – два. Первый: используйте толстый кабель (RG -213, 8D -FB , 10D -FB ), т.к. иначе его погонное затухание на «высоких» диапазонах будет весьма существенным.

Второй – связан с его настройкой. Ее следует проводить для самого высокого по частоте диапазона с максимальным количеством полуволн по длине (тогда он окажется автоматически настроен на диапазоны с более низкими частотами). На практике автор, пользуясь антенными анализаторами MFJ , обнаружил очень острую настройку по максимуму КСВ замкнутой полуволновой линии на рабочей частоте (рис.4). Достаточно просто понемногу укорачивать и замыкать заведомо более длинный отрезок кабеля до резкого пика высокого КСВ (под 10 и более) на частоте генератора прибора 28,4…28,5 МГц. Прибору это не вредит.

Последний нюанс: великое множество антенных тюнеров строятся по Т- или П-образной схеме согласующего L 2C -звена. По этой самой причине, любая подстройка «ручного» тюнера с одной его стороны, всегда влечет некоторую расстройку предварительно настроенной его другой стороны. Так что для оперирования таким устройством нужна определенная практика.