Dispositifs de coordination : but et principe de construction

2024 Auteur: Henry Conors | [email protected]. Dernière modifié: 2024-02-12 07:04

Dans la pratique amateur, il n'est pas souvent possible de trouver des antennes dans lesquelles l'impédance d'entrée est égale à l'impédance d'onde du chargeur, ainsi qu'à l'impédance de sortie de l'émetteur. Dans l'écrasante majorité des cas, il n'est pas possible de détecter une telle correspondance, par conséquent, des dispositifs d'appariement spécialisés doivent être utilisés. L'antenne, le chargeur et la sortie de l'émetteur sont inclus dans un système unique dans lequel l'énergie est transmise sans aucune perte.

Comment faire ?

Pour accomplir cette tâche plutôt compliquée, vous devez utiliser des appareils correspondants à deux endroits principaux - c'est le point où l'antenne se connecte au chargeur, et aussi le point où le chargeur se connecte à la sortie de l'émetteur. Les plus répandus aujourd'hui sont les dispositifs de transformation spécialisés, allant des circuits résonnants oscillatoires aux transformateurs coaxiaux, réalisés sous la forme de morceaux séparés d'un câble coaxial de la longueur requise. Tous ces adaptateurs sont utilisés pour faire correspondre les impédances, minimisant ainsi la perte globale de la ligne de transmission et, plus important encore, réduisant les émissions hors bande.

Résistance et ses caractéristiques

Dans la plupart des cas, l'impédance de sortie standard des émetteurs à large bande modernes est de 500 m. Il convient de noter que de nombreux câbles coaxiaux utilisés comme alimentation diffèrent également par la valeur standard de l'impédance d'onde au niveau de 50 ou 750 m Si, toutefois, considérez des antennes pour lesquelles des dispositifs d'adaptation peuvent être utilisés, alors, selon la conception et le type, l'impédance d'entrée de celles-ci a une gamme de valeurs assez large, allant de quelques ohms à des centaines et même plus.

On sait que dans les antennes à un seul élément, l'impédance d'entrée à la fréquence de résonance est pratiquement active, tandis que plus la fréquence de l'émetteur diffère de celle de résonance dans un sens ou dans l'autre, plus la composante réactive d'un La nature inductive ou capacitive apparaîtra dans l'impédance d'entrée elle-même des dispositifs. Dans le même temps, les antennes multi-éléments ont une impédance d'entrée à la fréquence de résonance, ce qui est complexe du fait que divers éléments passifs contribuent à la formation du composant réactif.

Si l'impédance d'entrée est active, elle peut être adaptée à l'impédance à l'aide d'un dispositif d'adaptation d'antenne spécialisé. Il convient de noter que les pertes sont ici pratiquement négligeables. Cependant, immédiatement après qu'un composant réactif commence à se former dans la résistance d'entrée, la procédure d'adaptation deviendra de plus en plusune adaptation d'antenne complexe et de plus en plus complexe devra être utilisée, avec la capacité de compenser la réactivité indésirable, et doit être située directement au point d'alimentation. Si la réactivité n'est pas compensée, cela affectera négativement le SWR dans le chargeur et augmentera considérablement les pertes globales.

Dois-je faire ça ?

Une tentative de compensation complète de la réactivité à l'extrémité inférieure du chargeur est infructueuse, car elle est limitée par les caractéristiques de l'appareil lui-même. Toute modification de la fréquence de l'émetteur dans les sections étroites des bandes amateurs n'entraînera finalement pas l'apparition d'une composante réactive significative, de sorte qu'il n'est souvent pas nécessaire de la compenser. Il convient également de noter que la conception correcte des antennes multi-éléments ne prévoit pas non plus une composante réactive importante de l'impédance d'entrée disponible, qui ne nécessite pas sa compensation.

Sur les ondes, vous pouvez souvent trouver divers différends sur le rôle et le but d'un dispositif d'adaptation pour une antenne ("fil long" ou un autre type) dans le processus d'adaptation d'un émetteur avec celle-ci. Certains ont de grands espoirs pour lui, tandis que d'autres le considèrent simplement comme un jouet ordinaire. C'est pourquoi vous devez comprendre correctement comment un tuner d'antenne peut vraiment aider dans la pratique, et où son utilisation sera superflue.

Qu'est-ce que c'est ?

Tout d'abord, vous devez bien comprendre que le tuner est un transformateur de résistance haute fréquence, avec lequel, si nécessaire, il sera possible de compenser la réactivité inductive ou capacitive. Prenons un exemple extrêmement simple:

Vibrateur Split, qui à la fréquence de résonance a une impédance d'entrée active de 700 m, et en même temps il utilise un câble coaxial avec un émetteur ayant une impédance d'entrée d'environ 500 m. Des tuners sont installés à la sortie de l'émetteur, et dans cette situation sera pour n'importe quelle antenne (y compris un "câble long") les dispositifs d'adaptation entre l'émetteur et le chargeur, sans aucune difficulté à faire face à sa tâche principale.

Si en outre l'émetteur est réglé sur une fréquence différente de la fréquence de résonance de l'antenne, dans ce cas, une réactivité peut apparaître dans la résistance d'entrée de l'appareil, qui commence ensuite presque immédiatement à apparaître au plus bas fin du chargeur. Dans ce cas, l'appareil correspondant "P" de n'importe quelle série pourra également le compenser, et l'émetteur recevra à nouveau la cohérence avec le chargeur.

Quelle sera la sortie où le chargeur se connecte à l'antenne ?

Si vous utilisez le tuner exclusivement à la sortie de l'émetteur, dans ce cas, il ne sera pas possible de fournir une compensation complète et diverses pertes commenceront à se produire dans l'appareil, car il y aura une correspondance incomplète. Dans cette situation, vous devrez utiliserun connecté entre l'antenne et le feeder, qui corrigera complètement la situation et assurera une compensation de réactivité. Dans cet exemple, le chargeur agit comme une ligne de transmission adaptée de longueur arbitraire.

Un autre exemple

L'antenne en boucle, qui a une résistance d'entrée active d'environ 1100 m, doit être associée à une ligne de transmission de 50 ohms. La sortie de l'émetteur dans ce cas est de 500 m.

Ici, vous devrez utiliser un appareil correspondant pour l'émetteur-récepteur ou l'antenne, qui sera installé au point où le chargeur se connecte à l'antenne. Dans la grande majorité des cas, de nombreux amateurs préfèrent utiliser différents types de transformateurs RF équipés de noyaux de ferrite, mais en fait, un transformateur coaxial quart d'onde, qui peut être fabriqué à partir d'un câble standard de 75 ohms, est une solution plus pratique.

Comment l'implémenter ?

La longueur de la section de câble utilisée doit être calculée à l'aide de la formule A/40,66, où A est la longueur d'onde et 0,66 est le facteur de vitesse utilisé pour la grande majorité des câbles coaxiaux modernes. Les dispositifs d'adaptation d'antenne HF dans ce cas seront connectés entre le chargeur 50 ohms et l'entrée de l'antenne, et s'ils sont roulés dans une baie d'un diamètre de 15 à 20 cm, alors dans ce cas, il agira également comme un équilibrage appareil. Le chargeur sera entièrement automatiquement adapté à l'émetteur, ainsi quel'égalité de leurs résistances, et dans une telle situation, il sera possible de refuser complètement les services d'un syntoniseur d'antenne standard.

Une autre option

Pour un tel exemple, nous pouvons envisager une autre méthode optimale d'adaptation - en utilisant un multiple d'une demi-onde ou un câble coaxial demi-onde, en principe, avec n'importe quelle impédance d'onde. Il est compris entre le tuner situé près de l'émetteur et l'antenne. Dans ce cas, l'impédance d'entrée de l'antenne, qui a une valeur de 110 ohms, est transférée à l'extrémité inférieure du câble, après quoi, à l'aide d'un dispositif d'adaptation d'antenne, elle est transformée en une résistance de 500 m. cas, une correspondance complète de l'émetteur avec l'antenne est fournie et le chargeur est utilisé comme répéteur.

Dans des situations plus graves, lorsque l'impédance d'entrée de l'antenne est inappropriée pour l'impédance caractéristique du chargeur, qui, à son tour, ne correspond pas à l'impédance de sortie de l'émetteur, deux dispositifs d'adaptation d'antenne HF sont nécessaires. Dans ce cas, l'un est utilisé en haut pour faire correspondre le chargeur à l'antenne, tandis que l'autre est utilisé pour faire correspondre le chargeur à l'émetteur en bas. En même temps, il n'y a aucun moyen de fabriquer un appareil correspondant de vos propres mains, qui peut être utilisé seul pour correspondre à l'ensemble du circuit.

L'émergence de la réactivité va rendre la situation encore plus compliquée. Dans ce cas, les dispositifs d'adaptation HF amélioreront considérablementfaire correspondre l'émetteur avec le chargeur, offrant ainsi une simplification significative du travail de l'étage final, mais vous ne devez pas en attendre plus. Du fait que le chargeur ne sera pas adapté à l'antenne, des pertes apparaîtront, de sorte que l'efficacité de l'appareil lui-même sera sous-estimée. Un compteur SWR activé installé entre le tuner et l'émetteur garantira que le SWR=1 est fixe, et cet effet ne peut pas être obtenu entre le chargeur et le tuner, car il y a un décalage.

Conclusion

L'avantage du tuner est qu'il vous permet de maintenir le mode optimal de l'émetteur en cours de travail sur une charge incohérente. Mais en même temps, une amélioration de l'efficacité de toute antenne (y compris le «fil long») ne peut être garantie - les appareils d'adaptation sont impuissants s'ils ne correspondent pas au chargeur.

Le circuit P, qui est utilisé dans l'étage de sortie de l'émetteur, peut également être utilisé comme syntoniseur d'antenne, mais uniquement s'il y a un changement opérationnel dans l'inductance et chaque capacité. Dans la grande majorité des cas, les syntoniseurs manuels et automatiques sont des dispositifs accordables à contour résonnant, qu'ils soient assemblés en usine ou que quelqu'un ait décidé de fabriquer lui-même un dispositif d'adaptation pour l'antenne. Il y a deux ou trois éléments de régulation dans les manuels, et eux-mêmes ne sont pas opérationnels en fonctionnement, tandis que les automatiques sont chers, et pour un travail à des capacités sérieuses, leur coût peut être extrêmement élevé.

Appareil de correspondance haut débit

Ce tuner satisfait la grande majorité des variations dans lesquelles il est nécessaire d'assurer l'adaptation de l'antenne avec l'émetteur. Un tel équipement est assez efficace pour travailler avec des antennes utilisées sur les harmoniques, si le chargeur est un répéteur demi-onde. Dans cette situation, l'impédance d'entrée de l'antenne diffère sur différentes bandes, mais le tuner permet une adaptation facile avec l'émetteur. Le dispositif proposé peut facilement fonctionner à des puissances d'émission allant jusqu'à 1,5 kW dans la bande de fréquence de 1,5 à 30 MHz. Vous pouvez même fabriquer un tel appareil de vos propres mains.

Les principaux éléments du tuner sont un autotransformateur RF sur un anneau de ferrite du système de déviation TV UNT-35, ainsi qu'un interrupteur conçu pour 17 positions. Il est possible d'utiliser des bagues coniques des modèles UNT-47/59 ou tout autre. Il y a 12 tours dans l'enroulement, qui sont enroulés en deux fils, tandis que le début d'un est combiné avec la fin du second. Dans le schéma et dans le tableau, la numérotation des spires est traversante, tandis que le fil lui-même est toronné et enfermé dans une isolation fluoroplastique. Pour l'isolation, le diamètre du fil est de 2,5 mm, en prévoyant des prises à chaque tour, à partir du huitième, si l'on compte à partir de l'extrémité mise à la terre.

L'autotransformateur est installé le plus près possible de l'interrupteur, tandis que les conducteurs de connexion entre eux doivent avoir un minimumlongueur. Il est possible d'utiliser un interrupteur à 11 positions, si la conception du transformateur avec un nombre pas si grand de prises est enregistrée, par exemple, de 10 à 20 tours, mais dans une telle situation, l'intervalle de transformation de la résistance diminuera également.

Connaissant la valeur exacte de l'impédance d'entrée de l'antenne, vous pouvez utiliser un tel transformateur pour adapter l'antenne à un chargeur de 50 ou 750 m, en utilisant uniquement les prises les plus nécessaires. Dans une telle situation, il est placé dans une boîte spéciale étanche à l'humidité, après quoi il est rempli de paraffine et placé directement au point d'alimentation de l'antenne. Le dispositif d'adaptation lui-même peut être réalisé en tant que conception indépendante ou inclus dans une unité de commutation d'antenne spéciale de certaines stations de radio.

Pour plus de clarté, l'étiquette montée sur la poignée de l'interrupteur indique la valeur de résistance qui correspond à cette position. Pour assurer une compensation complète de la composante inductive réactive, il est possible de connecter ultérieurement un condensateur variable.

Le tableau ci-dessous montre clairement comment la résistance dépend du nombre de tours que vous avez effectués. Dans ce cas, le calcul a été effectué sur la base du rapport des résistances, qui est en dépendance quadratique du nombre total de tours effectués.