U amaterskoj praksi nije tako često moguće pronaći antene u kojima je ulazna impedancija jednaka valnoj impedanciji dovodnika, kao i izlazna impedancija odašiljača. U velikoj većini slučajeva takva se korespondencija ne može otkriti, stoga se moraju koristiti specijalizirani uređaji za podudaranje. Izlaz antene, ulaza i odašiljača dio su jedinstvenog sustava u kojem se energija prenosi bez ikakvih gubitaka.
Kako to učiniti?
Da biste realizirali ovaj prilično složen zadatak, trebate koristiti uređaje koji se podudaraju na dva glavna mjesta - ovo je točka povezivanja antene s ulagačem, kao i točka gdje je dovodnik povezan s izlazom odašiljača. Danas su najrasprostranjeniji specijalizirani transformatorski uređaji, od vibracijskih rezonantnih krugova do koaksijalnih transformatora izrađenih u obliku zasebnih segmenata koaksijalnog kabela željene duljine. Svi ti uređaji za podudaranje koriste se za usklađivanje s otporima, što u konačnici minimizira ukupni gubitak u dalekovodu i, što je još važnije, smanjuje vansezonske emisije.
Otpor i njegove karakteristike
U pretežnoj većini slučajeva izlazna impedancija standardna je u modernim širokopojasnim odašiljačima od 500 m. Vrijedno je napomenuti da se mnogi koaksijalni kablovi koji se koriste kao dovodnik razlikuju i u standardnoj vrijednosti impedancije na razini 50 ili 750 m. Ako uzmemo u obzir antene za koje mogu se koristiti odgovarajući uređaji, tada, ovisno o dizajnu i vrsti u njima, ulazni otpor ima prilično širok raspon vrijednosti, počevši od nekoliko ohma i završavajući Vai stotine ili čak i više.
Poznato je da je kod jednoelementnih antena ulazna impedansa na rezonantnoj frekvenciji praktički aktivna, i što se više frekvencija odašiljača razlikuje od rezonantne u jednom ili drugom smjeru, to će se jači sastojak induktivne ili kapacitivne naravi pojaviti u ulaznoj impedanciji samog uređaja. Istodobno, antene s više elemenata imaju ulaznu impedansu na rezonantnoj frekvenciji, što je složene prirode zbog činjenice da različiti pasivni elementi doprinose stvaranju reaktivne komponente.
Ako je ulazna impedancija aktivna, ona se može uskladiti s impedancijom pomoću specijaliziranog uređaja za podudaranje antena. Treba napomenuti da su gubici ovdje gotovo zanemarivi. Međutim, odmah nakon što se reaktivna komponenta počne formirati na ulaznoj impedansi, postupak podudaranja bit će sve složeniji i bit će potrebno koristiti sve složeniji uređaj za prilagođavanje antena, čija će sposobnost omogućiti kompenzaciju nepoželjne reaktivnosti, a trebala bi se nalaziti izravno na točki moć. Ako reaktivnost ne bude nadoknađena, to će negativno utjecati na SWR u dovodu, kao i značajno povećati ukupni gubitak.
Treba li to učiniti?
Pokušaj potpune kompenzacije reaktivnosti na donjem kraju dovodnice nije uspio, jer je ograničen karakteristikama samog uređaja. Svako podešavanje frekvencije odašiljača unutar uskih odjeljaka amaterskih pojaseva u konačnici neće dovesti do pojave značajne reaktivne komponente, zbog čega često nije potrebna njegova kompenzacija. Također je vrijedno napomenuti da ispravan dizajn antena s više elemenata također ne osigurava veliku reaktivnu komponentu raspoloživog ulaznog otpora, što ne zahtijeva naknadu.
U zraku se često mogu naći razni sporovi oko uloge i svrhe odgovarajućeg uređaja za antenu ("dugu žicu" ili drugu vrstu) u procesu usklađivanja odašiljača s njim. Neki se tome nadaju, dok ga drugi jednostavno smatraju običnom igračkom. Zato morate dobro razumjeti što antenski tuner doista može pomoći u praksi i gdje će njegova upotreba biti suvišna.
Što je ovo
Prije svega, morate ispravno razumjeti da je tuner visokofrekventni transformator, s kojim će, ako je potrebno, biti moguće osigurati kompenzaciju reaktivnosti induktivne ili kapacitivne prirode. Možete uzeti u obzir krajnje jednostavan primjer:
Razdjeljeni vibrator koji ima aktivnu ulaznu impedansu od 700 m na rezonantnoj frekvenciji, a koristi koaksijalni kabel s odašiljačem koji ima ulaznu impedansu oko 500 m. Na izlazu odašiljača ugrađeni su tuneri, koji će u toj situaciji predstavljati ili antene (uključujući "dugi kabel") koje odgovaraju uređajima između odašiljača i ulagača, bez ikakvih poteškoća u rješavanju njegove glavne zadaće.
Ako se odašiljač ubuduće podešava na frekvenciju koja se razlikuje od rezonantne frekvencije antene, tada se u tom slučaju reaktivnost može pojaviti na ulaznoj impedanciji uređaja, koja se nakon toga gotovo odmah počinje pojavljivati na donjem kraju ulagača. U tom će slučaju odgovarajući uređaj "P" bilo koje serije također to moći nadoknaditi, a odašiljač će ponovno dobiti dosljednost s dovodnikom.
Koji će biti izlaz kad se ulagač poveže s antenom?
Ako tuner koristite isključivo na izlazu odašiljača, tada u ovom slučaju neće biti moguće osigurati potpunu kompenzaciju, a na uređaju će se početi pojavljivati različiti gubici jer neće postojati točna koordinacija. U takvoj situaciji bit će potrebno upotrijebiti još jednu, povezivanje antene i ulagača, što će u potpunosti ispraviti situaciju i osigurati kompenzaciju reaktivnosti. U ovom primjeru, dovodnik djeluje kao dogovoreni dalekovod koji ima proizvoljnu duljinu.
Još jedan primjer
Petljasta antena s aktivnom ulaznom impedancijom od oko 1100 m mora se uskladiti s prijenosnim vodom od 50 ohma. Izlaz predajnika u ovom slučaju ima vrijednost 500 m.
Ovdje ćete trebati upotrijebiti odgovarajući uređaj za primopredajnik ili antenu, koji će biti instaliran na mjestu gdje je dovodnik priključen na antenu. U većini slučajeva, mnogi amateri radije koriste RF transformatore raznih vrsta opremljeni feritnim jezgrama, ali zapravo bi prikladnije rješenje bilo proizvesti četverovalni koaksijalni transformator, koji se može izraditi od standardnog kabla od 75 ohma.
Kako to implementirati?
Dužinu korištenog dijela kabela treba izračunati prema formuli A / 4 * 0, 66, gdje A predstavlja valnu duljinu, a 0, 66 je faktor skraćivanja koji se koristi za veliku većinu modernih koaksijalnih kabela. U ovom slučaju, uređaji za podudaranje HF antena bit će povezani između ulaza za 50 oma i ulaza antene, a ako se uvuku u ležište s promjerom od 15 do 20 cm, tada će također djelovati kao uređaj za uravnoteženje. Ulagač će se potpuno automatski uskladiti s odašiljačem, kao i ako su njihovi otpori jednaki, iu ovoj će situaciji biti moguće potpuno odbiti usluge standardnog antenskog tunera.
Još jedna opcija
U ovom se primjeru može razmotriti još jedna optimalna metoda podudaranja - u načelu upotreba više-valnog koaksijalnog kabela s pola vala ili polu-vala, s bilo kojim otporom valova. Uključen je između tunera koji se nalazi u blizini odašiljača i antene. U tom se slučaju ulazna impedancija antene, koja ima vrijednost 110 Ohma, prenosi na donji kraj kabela, nakon čega se pomoću uređaja za podudaranje antene pretvara u otpor od 500 m. U tom su slučaju odašiljač i antena potpuno koordinirani, a dovodnik se koristi kao repetitor.,
U težim situacijama, kada ulazna impedancija antene nije u skladu s valnom impedancijom dovodnika, koja, zauzvrat, ne odgovara izlaznoj impedanciji odašiljača, potrebni su odgovarajući uređaji HF antena u količini od dva komada. U ovom se slučaju jedan koristi pri vrhu za postizanje podudaranja dovodnika s antenom, dok drugi osigurava podudaranje dovodnika s odašiljačem na dnu. U ovom slučaju, nema načina da vlastitim rukama napravite nekakav odgovarajući uređaj koji se može koristiti sam za koordinaciju cijelog kruga.
Pojava reaktivnosti situaciju će još više zakomplicirati. U ovom će slučaju uređaji za podudaranje HF-a značajno poboljšati koordinaciju odašiljača s dovodnikom, pružajući na taj način značajno pojednostavljenje rada terminalnog stupnja, ali od njih ne treba očekivati više. Zbog činjenice da ulagač neće biti u skladu s antenom, doći će do gubitaka, pa će i učinkovitost samog uređaja biti podcijenjena. Aktivirani SWR mjerač instaliran između tunera i odašiljača osigurat će da je SWR fiksiran = 1, a između ulaza i tunera ovaj se učinak ne može postići jer postoji neusklađenost.
zaključak
Tuner je koristan po tome što vam omogućuje održavanje optimalnog načina odašiljača u radu na nedosljednom opterećenju. Ali istodobno se učinkovitost bilo koje antene (uključujući "dugu žicu") ne može poboljšati - odgovarajući uređaji su nemoćni ako nije u skladu s ulagačem.
P-krug, koji se koristi u izlaznom stupnju odašiljača, može se koristiti i kao antenski tuner, ali samo ako postoji radna promjena induktivnosti i svakog kapaciteta. U pretežnoj većini slučajeva, ručni i automatski tuneri rezonantni su uređaji za prilagodbu kontura, bez obzira jesu li sastavljeni u tvornici ili je netko odlučio napraviti odgovarajući uređaj za antenu vlastitim rukama. U priručniku se nalaze dva ili tri regulatorna elementa, koja sama po sebi nisu učinkovita u radu, dok su automatski skupi, a za rad s ozbiljnim kapacitetima njihovi troškovi mogu biti izuzetno visoki.
