Трансформатор импеданса 1:49 для дипольной антенны с концевой запиткой

В этой статье представлена авторская конструкция трансформатора импеданса, предназначенного для полуволнового диполя с конечным питанием (EFHW). Преимущество диполя EFHW заключается в том, что его не нужно питать в центре, а также в его многодиапазонной  работе. Недостатком такой конфигурации является высокий импеданс (тысячи Ом) в точке питания.

К сожалению, по сравнению с диполем с центральным питанием и его чётко определённым импедансом, импеданс антенны EFHW может составлять где-то от 2000 до 5000 Ом. Существует несколько вариантов питания антенны такого типа. Очень популярны параллельные резонансные схемы, настроенные на определённый диапазон.

Другим решением является широкополосный трансформатор на основе автотрансформатора с коэффициентом импеданса 1:49 или 1:64. На этот раз была попытка собрать два трансформатора 1:49 на основе ферритового сердечника FT240-43.

Сравнивались две конструкции с одним и двумя ферритовыми сердечниками. В обоих случаях использовались 2 витка на первичной стороне и 14 витков на вторичной стороне трансформатора. К первичной обмотке был подключен конденсатор, улучшающий характеристики на более высоких диапазонах частот. Он был изготовлен из коаксиального кабеля RG178.

Во-первых, было опопробовано несколько вариантов со стандартными керамическими конденсаторами, а также конденсаторами с регулируемым подстроечным сопротивлением и на основе измеренного отклика определил наилучшее значение.

Затем был обрезал коаксиальный кабель до длины, обеспечивающей примерно такую же ёмкость, и аккуратно закорочен коаксиальный кабель по частям, чтобы получить оптимальную производительность. В данном случае версия с одним сердечником обеспечивала наилучшие результаты при использовании 100 пф, а версия с двумя сердечниками обеспечивала наилучшие результаты при 200 пф.

Кроме того, был добавлен переключатель к двухжильной конструкции, который позволяет гальванически изолировать стороны трансформатора. Он предоставляет возможность выбора между проводом и коаксиальным кабелем в качестве уравновешивающего провода. Пожалуйста, ознакомьтесь с изображениями и измерениями ниже.

Настройка измерения (выбор правильного значения конденсатора):

Как можно видеть, трансформатор с одним сердечником был более широкополосным по сравнению с двухжильной конструкцией. Двухжильная конструкция обеспечивает лучший коэффициент отражения на частотах 3,5 и 5 МГц.

Если вы предпочитаете КСВ вместо | S11 |, вам пригодится следующий рисунок.

Кроме того, трансформаторы были подключены вплотную и была измерена передача (S21). Поскольку трансформаторы не были идентичными, результаты являются лишь информативными. С другой стороны, у них были перекрывающиеся полосы, так что можно получить представление о потерях.

OK1GHZ