Антенны КВ Многие любители думают, что для QRP можно использовать маленькие антенны и маленькие тюнеры, но это ошибочное мнение. У вас мало мощности, поэтому эффективность вашей установки должна быть максимальной, это касается используемого тюнера и антенны. Для проволочных антенн и линий передачи мы используем медную проволоку и как можно большей толщины, а не железную.
Удельное сопротивление и магнитные свойства определяют пригодность различных материалов для использования в антеннах. Потери в антенне из железной проволоки могут достигать 5 S баллов, подтвердила измерения программа 4nec2. С помощью тюнера мы стремимся к максимальной эффективности в максимально возможном диапазоне настройки импеданса, высокие напряжения и большие токи указывают на слабые места, поэтому мы провели тесты с QRO.
Возможность настройки тюнера 1 в 1 ничего не говорит об эффективности антенной системы. Сначала была проведена инвентаризация всех точек, которые могли причинить убытки. Для этого мы сравнили ряд коммерческих продуктов и самостоятельно построенных проектов. Неподходящие переключатели, слишком тонкая внутренняя проводка, маленькие металлические корпуса и нестабильные роликовые катушки, а также конденсаторы с недостаточным расстоянием между пластинами и скользящими контактами часто являются причиной проблем.
Обычно используемый трансформатор от 1 до 4 (часто называемый балуном) на выходе тюнера ограничивает диапазон настройки. На балансном тюнере проще сделать асимметричный выход, чем наоборот. Несимметричный выход можно сделать самостоятельно, намотав токовый дроссель на большом ферритовом сердечнике коаксиальным кабелем с штекерами типа «банан» с одной стороны и частью шасси PL с другой.
Составлен список пунктов, которым должен соответствовать тюнер:
- Гальваническая развязка между входом и симметричным выходом.
- Нет переключателей.
- Бесступенчатая катушка, с катушкой QRO без ролика и контактным колесом.
- Конденсатор переменной ёмкости, подходящий для высоких напряжений и больших токов.
- Высокая эффективность.
Существует два типа тюнеров, которые могут удовлетворить вышеуказанным требованиям:
- Двойной тюнер Collins (2 x L + 2 x C + 1 трансформатор).
- Преимущество S-Match (конструкция PA0FRI) заключается в том, что требуется только 1 переменная катушка, 1 конденсатор и 1 трансформатор.
Учитывая простоту и хорошие характеристики, выбор пал на S-Match.
На фотографиях результат, входной трансформатор намотан на двух сердечниках Т300-2 (нагружаемых до 1,6 кВт постоянной мощности), для этого использован посеребренный провод с тефлоновой изоляцией (6 х 0,5 мм2 в оплётке, первичная 8 витков и вторичная 2) х 4 оборота.
Катушка российского производства имеет переменное короткое замыкание с множеством скользящих контактов с низким контактным сопротивлением. Конденсатор (от 25 до 500 пФ) изготавливается самостоятельно с расстоянием между пластинами 1 см, а пластины ротора соединяются гибким литцендратным кабелем (2 х оболочка RG 58 AU).
Поскольку подходящих разъёмов для подключения не оказалось, для штекеров-бананов на токарном станке высверлили четыре латунных болта М8 диаметром 4 мм. Монтаж проводов выполнен медным проводом сечением 6 мм2, пайка — серебросодержащим оловом.
Результаты (в процессе испытаний)
На диапазонах от 80 до 15 метров тюнер настраивает всё, включая намеренно неправильно настроенные антенны (подача тока и/или напряжения).
В диапазоне выше 15 метров конденсатор иногда имеет слишком большую минимальную ёмкость. Разрабатывается специальный короткозамкнутый конденсатор серии 1-30 пФ.
На диапазоне 12 и 10 метров длина проводки тюнера иногда играет роль, поскольку используемые компоненты достаточно велики.
Для автора это не проблема, поскольку обычно используются достаточно широкополосные резонансные антенны.
При тестировании на диапазоне 160 метров с разными конфигурациями антенн конденсатору иногда не хватало ёмкости, для этого был конденсатор боковой коммутации из 12 частей длиной 30 см, изготовленный из коаксиального кабеля RG 58 (350 пФ).
После того как этот конденсатор самопроизвольно загорелся во время испытания, его заменили на большой керамический конденсатор грибовидной формы (500 пФ 15 кВ).
При тесте на максимальный ток сгорела линия питания 0,75 мм2 от припаянного штекера типа «банан» (вывод: пайка также может быть слабым местом в антеннах).
Хорошие зажимные соединения имеют наименьшее переходное сопротивление и поэтому предпочтительнее паяных соединений.
На этом завершается отчёт о поучительных экспериментах с тюнером, указывающих, где находятся пределы, узкие места и скрытые потери в антенных системах.
Сердечник трансформатора Т 2 x T300-2 первичная 8 витков 6 проводов 0,5 мм2 в параллельной оплётке с тефлоновой изоляцией
С1 500 пФ 15кВ
C2 1–30 пФ, короткое замыкание C с C3 на максимуме, диапазон регулирования 0,8–28 пФ
С3 25–500 пФ
Диапазон регулирования С 0,8 – 28 пФ, 25 – 500 пФ, 500 – 1000 пФ
Стоит ли беспокоиться, если у вашего тюнера ещё несколько потерь? Что ж, ответ — нет, потому что 50% потерь составляют -3 дБ или половину S-балла.
У QRP выделяется всего несколько ватт тепла. В экспериментах QRO ситуация иная при выходной мощности 1000 Вт.
PE1KQP
