Дистанционное согласующее устройство, предложенное автором этой статьи, позволяет разместить антенну в виде длинного провода (луча) в свободном от окружающих предметов пространстве. Оно достаточно универсально и может быть применено, с некоторыми доработками, к различным типам антенн.
Мечта коротковолновика - иметь отдельную антенну для каждого любительского диапазона. Но она не всегда осуществима, особенно в условиях большого города. Чаще приходится выбирать один из компромиссных вариантов многодиапазонных проволочных антенн. В то же время для работы в эфире подойдет антенна длиной около 41 м, питаемая с одного конца. Согласовать такую антенну с низким выходным сопротивлением передатчика можно с помощью несложных согласующих устройств, но у них есть один недостаток. Согласитесь, что не совсем удобно в управлении согласующее устройство, расположенное на лоджии (балконе) и даже на подоконнике, если рабочее место радиолюбителя не находится рядом с окном, в которое заведен провод питания антенны.
Предлагаемая на рис. 1 схема автоматического коммутационно-согласующего устройства (АКСУ) позволяет располагать антенну в свободном пространстве, избавившись от перечисленных недостатков. Питание антенны и управление АКСУ осуществляются по коаксиальному кабелю (50 Ом). Устройство состоит из блоков управления (БУ) и коммутации (БК). БУ находится рядом с трансивером. Он содержит коммутационное реле К1 и кнопку сброса SВ1. БК расположен непосредственно около антенны. Он содержит согласующие цепи для каждого любительского диапазона и схему автоматического выбора необходимой согласующей цепи.
Работает коммутационное устройство следующим образом. При подаче напряжения питания +12 В на БУ оно через фильтр L1C3, нормально замкнутые контакты реле К1 (БУ), коаксиальный кабель и фильтр L2C2 поступает на БК. Так как в исходном состоянии нормально замкнутые контакты К3.2 всех реле К3 ячеек селекции А1 - А10 включены последовательно, срабатывает реле К2. Своими контактами оно подключает к кабелю эквивалент нагрузки R1. Это необходимо для того, чтобы выходной каскад трансивера на период определения АКСУ нужного диапазона был включен на согласованную нагрузку. Параллельно эквиваленту включены ячейки селекции сигнала А1 - А10, представляющие собой простейшие детекторные приемники, управляющие транзисторными ключами VT1 и VT1'
При включении трансивера на передачу срабатывает та из ячеек, частота настройки которой совпадает с выбранным диапазоном трансивера, например А1. Реле К3 через контакты К3.1 самоблокируется, оставаясь во включенном состоянии и после снятия сигнала передатчика. Одновременно с этим размыкаются контакты К3.2, делая невозможным включение другой ячейки и отключая эквивалент нагрузки. Третья группа контактов К3.3 включает соответствующее согласующее устройство (рис. 2), например СУ1, в цепь антенны. Схема на рис. 2,а использована в диапазонах 160, 80 и 30 метров, на рис. 2,б - в диапазонах 40, 20, 17 м; на рис. 2,в - в диапазонах 15, 12, 11 и 10 м. Конструктивные данные согласующих цепей для каждого диапазона приведены в табл. 1.
При смене диапазона трансивера АКСУ следует возвратить в исходное состояние, нажав на кнопку SВ1 на блоке БУ. При этом кратковременно снимается напряжение питания с блока БК. Для повышения надежности работы всей системы включение согласующего устройства следует производить при пониженной мощности трансивера - 5...10 Вт.
Таблица 1
Диапазон, м Длина намотки, мм Диаметр каркаса, мм Число витков С1, пФ С2, пФ Настройка 160 60 40 20 - - Изменением длины и числа витков 80 60 40 15 - - - " - 30 50 40 10 - - - " - 40 40 34 14 1000 120 Подбор С2 20 45 34 8 1000 100 - " - 17 45 34 7 750 75 - " - 15 45 34 6 510 51 Подбор С1, длина L1 12 45 34 6 390 - - " - 11 45 34 6 300 - - " - 10 45 34 6 270 - - " -Примечание. Все катушки намотаны проводом ПЭВ-2 2,0 мм.
В табл. 2 приведены данные контуров L3С4 - L3С4 ячеек селекции А1 - А10. При выполнении катушек точно по описанию контуры окажутся настроенными на соответствующий диапазон. Но все же в близко расположенных диапазонах 12, 11 и 10 м потребуется более тщательная настройка. Она производится подстроечными конденсаторами емкостью до 30 пФ, входящими в общую емкость С4. Емкость конденсатора C3 не должна быть больше 5,1 пФ. Если с такой емкостью ячейка селекции не срабатывает, то настраивают более точно контур L3C4 или уменьшают сопротивление базового резистора R2 (но не менее 100 Ом).
Таблица 2
Диапазон, м Число витков Провод Отвод(считая от "холодного" конца катушки) Емкость С4 Примечание 160 68 ПЭВ-2 0,2 10 360 Внавал на резисторе МЛТ-2 100 кОм 80 38 - " - 7 300 - " - 40 22 ПЭВ-0,3 5 270 Внавал на резисторе МЛТ-1 100 кОм 30 17 - " - 4 240 - " - 20 17 ПЭВ-0,4 4 120 Рядовая на резисторе МЛТ-1 100 кОм 17 17 - " - 4 100 - " - 15 15 - " - 3 91 - " - 12 15 - " - 3 91 - " - 11 15 - " - 3 36 - " - 10 15 - " - 3 30 - " -Налаживание согласующих цепей (рис. 2) также следует проводить при пониженной мощности трансивера (5...10 Вт). При этом очень удобно воспользоваться индикатором напряженности поля. Подбором емкостей П-контуров, растяжением или сжатием витков катушек следует добиться максимальных показаний прибора. Только после этого можно подать на согласующее устройство полную мощность и измерить КСВ системы. Если КСВ на каком-либо из диапазонов будет превышать 2, следует произвести дополнительную подстройку контуров согласования, используя КСВ-метр или измерительный мост.
В БУ и БК используются реле К1, К2, К3 - К3' типа РЭС-22 (паспорт РФ4.500.131). Для коммутации согласующих цепей применены реле типа РСМ-1 (паспорт 10.171.81.50), включенные последовательно. Нагрузка R1 набрана из десяти резисторов типа МЛТ-2 620 Ом, включенных параллельно. Катушки L1 в БУ и L2 в БК - стандартные дроссели, рассчитанные на ток 1 А. Их можно изготовить и самостоятельно, намотав 60 витков провода ПЭВ-2 0,8 мм виток к витку на круглый ферритовый стержень диаметром 8 и длиной 80 мм от антенны транзисторного приемника.
Блок коммутации выполнен на двух платах из фольгированного стеклотекстолита. Монтаж производился по месту установки деталей, на пятачках. На одной плате собраны согласующие устройства вместе с их переключающими реле, на другой - собраны ячейки селекции диапазонов. После окончательной настройки блок герметично запаивают.
АКСУ эксплуатировалось с трансивером с выходной мощностью 100 Вт. При использовании сильноточных реле и соответствующем монтаже устройства мощность, подводимую к нему, можно повысить.
Принцип, заложенный в АКСУ, можно использовать и с другими типами антенн, применив лишь соответствующие согласующие цепи.
Желательно использовать противовес длиной 41 м или произвести заземление корпуса согласующего устройства на радиотехническую землю по месту установки антенны.
Автор: Игорь Григорьев (RK3ZK)