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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA dispositivos correspondentes. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Nós de equipamentos de rádio amador. Filtros e dispositivos correspondentes Mesmo 10 ... 15 anos atrás, praticamente não havia problema com o uso de dispositivos de correspondência (CS), respectivamente, quase não havia descrições de tais dispositivos na literatura de rádio amador. O ponto, provavelmente, é que, no início da URSS, quase todos usavam equipamentos de lâmpadas caseiros, cujo estágio de saída poderia ser combinado com quase tudo. Os transistores RAs produzem muito mais harmônicos do que os valvulados. E muitas vezes um circuito P de baixa qualidade na saída de um transistor RA não pode lidar com sua filtragem. Além disso, deve-se levar em conta que o número de canais de TV aumentou muitas vezes em comparação com o que era há alguns anos! A finalidade do dispositivo correspondente O sistema de controle proporciona a transformação da impedância de saída do transmissor na impedância da antena. É irracional usar um sistema de controle com um amplificador de potência valvulado tendo um P-loop com todos os três elementos suavemente ajustáveis, já que o P-loop fornece correspondência em uma ampla faixa de impedâncias de saída. Somente nos casos em que os elementos do P-loop excluem o ajuste, o uso de SU é benéfico. Em qualquer caso, o SU reduz visivelmente o nível de harmônicos e seu uso como filtro é totalmente justificado. Com boas antenas ressonantes sintonizadas e bom PA, não há necessidade de usar um dispositivo correspondente. Mas quando a antena sozinha opera em várias bandas, e o RA nem sempre dá o que é necessário, o uso do SU dá bons resultados. Princípios de construção de um dispositivo correspondente O SU clássico tem a forma mostrada na Fig. 1. Como você pode ver, ele consiste em um circuito de correspondência (CS), que é feito de acordo com um dos esquemas bem conhecidos (o próprio CS é frequentemente chamado de "dispositivo de correspondência", "ATU"), um medidor de SWR, uma ponte RF que mostra o grau de incompatibilidade de antena, uma antena equivalente R 1 e cargas de controle R2, R3. Sem todo esse "ambiente" a SU é apenas uma cadeia de coordenação, nada mais.
Vamos analisar o princípio de funcionamento do dispositivo. Na posição S 1 "Bypass", a saída do transmissor é conectada a S2, o que permite conectar diretamente a antena, ou ligar um dos equivalentes de carga (R2 ou R3) à saída e verificar a possibilidade de combinando o transmissor com ele. Na posição "Setting", o transmissor opera com uma carga combinada. Além disso, através da resistência R4, a ponte RF é ligada. De acordo com o equilíbrio desta ponte, o circuito correspondente é usado para sintonizar a antena. Os resistores R2 e R3 permitem verificar se é possível sintonizar o circuito correspondente a eles. Tendo configurado o CA, ative o modo "Work". Neste modo, o circuito correspondente é ajustado um pouco mais para o mínimo das leituras do medidor de ROE. Abaixo consideramos as principais ACs utilizadas na prática. Circuito correspondente em um circuito paralelo Uma das CAs mais eficientes e simples é mostrada na Figura 2. O transmissor é conectado via bobina L1 e capacitor C1. L1 é de um quarto a um sexto do número de voltas de L2 e é enrolado em sua parte inferior. L1 deve ser separado de L2 por um bom isolamento.
Neste esquema, o transmissor é conectado ao DS apenas por fluxo magnético, e aqui a questão da proteção contra raios do estágio de saída é automaticamente resolvida. Capacitor C1 para operação em 1,8 MHz. deve ter capacitância máxima de 1500 pF, e para operação em 28 MHz - 500 pF. C2 e C1 devem ter a folga máxima possível entre as placas. A faixa de resistência de carga é de 10 ohms a vários quiloohms. A operação de alta eficiência é garantida em duas faixas adjacentes, por exemplo, 1,8 e 3,5 MHz. Para operar efetivamente em múltiplas bandas, é necessário alternar L1 e L2. Em baixas potências (até 100 W), é mais eficaz e simples fazer um conjunto de bobinas de reposição e instalá-las usando painéis de rodapé de tubos de rádio antigos. Quaisquer experimentos relacionados à conexão das bobinas L1 e L2 em paralelo para reduzir sua indutância para operação na faixa de HF, conexão às derivações dessas bobinas, ou conexão paralela “complicada” das bobinas reduz significativamente a eficiência deste DS em HF. Os dados da bobina para o circuito da Fig. 2 são fornecidos na Tabela 1. Tabela 1
Embora as antenas simétricas sejam raramente usadas atualmente, vale a pena considerar a possibilidade de operar este DS com uma carga simétrica (Fig. 3).
Sua única diferença em relação ao circuito da Fig. 2 é que a tensão para a carga é removida simetricamente. L1 deve estar localizado simetricamente em relação a L2. Os capacitores C1 e C2 devem estar no mesmo eixo. É necessário tomar medidas para reduzir a influência do efeito capacitivo em L2, ou seja, deve estar longe o suficiente das paredes de metal. Os dados L2 para o circuito na Fig. 3 são fornecidos na Tabela 2. Tabela 2
Há também construções de uma versão simplificada desta CA.
A Figura 4 mostra um circuito assimétrico, a Figura 5 mostra um circuito simétrico. Mas, infelizmente, como mostra a experiência, esses circuitos não podem dar uma coordenação tão completa como no caso de usar capacitores C3 (Fig. 2) ou C3.1, C3.2 (Fig. 3).
Cuidado especial deve ser tomado na construção de DS multibanda operando neste princípio (Fig. 6). Devido à diminuição do fator de qualidade da bobina e a grande capacidade das torneiras "para o solo", a eficiência de tal sistema nas bandas de HF é baixa, mas o uso de tal sistema nas faixas de 1,8 . .. 7 MHz é bastante aceitável.
Configurar o CA mostrado na Fig. 2 é simples. O capacitor C1 é colocado na posição máxima, C2 e C3 na posição mínima, então com a ajuda de C2 o circuito é ajustado para ressonância, e então, aumentando a conexão com a antena com a ajuda de C3, atingem a potência máxima de saída à antena, ajustando o tempo todo C2 e, conforme as oportunidades, C1. Você deve se esforçar para garantir que, após a configuração, a CA C3 tenha capacidade máxima. Correspondência de cadeia em T Este esquema (Fig. 7) é amplamente utilizado quando se trabalha com antenas assimétricas.
Para o funcionamento normal deste DC, é necessário um ajuste suave da indutância. Às vezes, até meia volta é fundamental para a correspondência. Isso limita o uso de indutores com derivação ou requer seleção individual do número de voltas para uma determinada antena. É necessário que a capacitância de C1 e C2 ao "terra" não seja superior a 25 pF, caso contrário a eficiência pode diminuir em 24 ... 28 MHz. É necessário que a extremidade "fria" da bobina L1 seja cuidadosamente aterrada. Este DC tem bons parâmetros: eficiência - até 80% com a transformação de 75 ohms em 750 ohms, a capacidade de combinar a carga de 10 ohms a vários kiloohms. Com apenas uma indutância variável de 30 μH, você pode cobrir toda a faixa de 3,5 a 30 MHz e, conectando capacitores constantes C1, C2 de 200 pF em paralelo, você também pode trabalhar a 1,8 MHz. Infelizmente, a indutância variável é cara e difícil de construir. W3TS propôs um "indutor digital" comutável (Figura 8). Usando essa indutância, com a ajuda de interruptores, você pode definir visualmente o valor desejado.
Outra tentativa de simplificar o projeto foi feita pela AEA fazendo um dispositivo de correspondência de acordo com o esquema mostrado na Fig. 9. De fato, os circuitos da Fig. 7 e da Fig. 9 são equivalentes. Mas é estruturalmente muito mais fácil usar um capacitor de alta qualidade aterrado em vez de dois isolados e substituir a cara indutância variável por indutores permanentes baratos com derivações. Este DS funcionou bem de 1,8 a 30 MHz, transformando 75 ohms em 750 ohms e 15 ohms. Mas ao trabalhar com antenas reais, a discrição da comutação de indutância às vezes afetava. Na presença de 18, e preferencialmente 22 interruptores de posição, este CA pode ser recomendado para implementação prática. Neste caso, é necessário reduzir ao mínimo o comprimento dos fios da bobina para o interruptor. Interruptores para 11 AEA AT-30 TUNER L1-L2-25 Voltas, diâm. bobinas 45 mm passo de enrolamento 4 mm taps de cada volta ao longo de 10 voltas e depois de 2 voltas de posições permitem fazer um CS apenas para trabalhar em parte das bandas amadoras - de 1,8 a 7 ou de 10 a 28 MHz .
A bobina é estruturalmente conveniente para funcionar como mostrado na Fig. 10. Sua estrutura é uma barra de fibra de vidro dupla face com cortes para espiras. Um switch é instalado nesta barra (por exemplo, 11P1N). As torneiras da bobina vão para o interruptor em ambos os lados da tira de fibra de vidro.
Ao trabalhar com antenas simétricas, juntamente com um dispositivo de correspondência em forma de T, um transformador de balanceamento 1:4 ou 1:6 é usado na saída do DS. Tal decisão não pode ser considerada eficaz, porque. muitas antenas balanceadas têm um grande componente reativo e os transformadores de ferrite funcionam muito mal com cargas reativas. Neste caso, é necessário aplicar medidas para compensar o componente reativo ou utilizar um DS (Fig. 3). Esquema de correspondência em forma de U CS em forma de U (ou P-loop), cujo esquema é dado na fig. 11 é amplamente utilizado na prática de rádio amador.
Em condições reais, quando a saída do transmissor é de 50...75 Ohms e a correspondência deve ser feita em uma ampla faixa de resistências de carga, os parâmetros do circuito P mudam dezenas de vezes. Por exemplo, em 3,5 MHz com Rin = Rn = 75 Ohm, a indutância L1 é de aproximadamente 2 μH, e C1, C2 - 2000 pF cada, e com Rin = 75 Ohm e RH de vários quiloohms, a indutância L1 é de aproximadamente 20 μH , a capacitância C1 é de cerca de 2000 pF e C2 é dezenas de picofarads. Essas grandes variações nos valores dos elementos utilizados limitam o uso do circuito P como circuito central. É desejável usar uma indutância variável. O capacitor Cl pode ter uma pequena folga e o C2 deve ter uma folga de pelo menos 2 mm para cada 200 watts de potência. Melhorar a eficiência do dispositivo correspondente Para aumentar a eficiência do transmissor, principalmente ao usar antenas aleatórias, um dispositivo chamado “terra artificial” ajuda. Este dispositivo é eficaz ao usar antenas aleatórias e com aterramento de rádio ruim. Este dispositivo traz para um estado ressonante o sistema de aterramento da estação de rádio (no caso mais simples, um pedaço de fio). Como os parâmetros do solo estão incluídos nos parâmetros do sistema de antena, melhorar a eficiência do solo melhora o desempenho da antena. Conclusão O dispositivo correspondente não deve ser usado mais do que é realmente necessário. Você deve escolher o tipo de SU que você precisa. Por exemplo, não faz sentido fabricar um dispositivo de banda larga para operação na faixa de 1,8 ... 30 MHz, se você realmente não "construir" antenas para 1 ... 2 faixas, ou antenas substitutas são usadas nessas faixas . Aqui é muito mais eficiente executar sua própria SU separada para cada intervalo. Mas é claro, se você estiver usando um transceptor com uma saída não ajustável e a maioria de suas antenas for substituta, então um DC de todas as bandas é necessário aqui. Todos os itens acima se aplicam ao dispositivo "terra artificial".
Literatura 1. Podgorny I. (EW1MM). Aterramento HF/Rádio Amador KB e VHF. - 1995. - Nº 9. Autor: I. Grigorov (RK32ZK), Belgorod; Publicação: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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Comentários sobre o artigo: Vladimir Bom artigo, útil para configurar um amplificador de potência. Vasya Graças ao autor
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