1. Про измерение КСВ телескопических антенн
Обзаведясь измерителем КСВ и освоив работу с ним я попробовал измерить коэффициент стоячей волны телескопической антенны AST-12, установленной в самодельной портативной радиостанции РК-Р01, собранной из радиоконструктора.
В обзорных видео по работе с измерителем КСВ обычно советуют измерять коэффициент для разных частот (каналов) радиостанции, а затем, строя график, определять наиболее оптимальную для конкретной антенны частоту.
Но моя радиостанция работает всего на одной, фиксированной частоте 27.120 мГц, поэтому я определял значение КСВ изменяя длину телескопической антенны, просто выдвигая (начиная с самых тонких) или задвигая (сначала самые толстые) её звенья, что достаточно удобно.
Результаты первоначального измерения (без удлиняющей катушки) сведены в таблицу. И они не радуют. На частоте 27.120 мГц при любом количестве выдвинутых звеньев антенна AST-12 в резонанс не входит. Краснота значений КСВ в итоговой строке таблицы тому свидетельство.
Возможно этим и объясняется нагрев выходного транзистора передатчика. Кстати, когда по совету Петра, Радиолюбителя замкнул выходную катушку L1 передатчика, а ёмкость конденсатора С2 повысил до 100 нФ, выходной транзистор стал нагреваться значительно меньше.
Я также проверил ранее использовавшуюся с радиостанцией телескопическую антенну AST-4.
Вот её результаты по замерам КСВ.
Как видим по отмеченным красным цветом ячейкам, и здесь до идеального значения КСВ в диапазоне от единицы до двух нам ещё далеко.
2. Про удлиняющую катушку
Большего согласования антенны с радиостанцией и лучших (более низких) значений КСВ можно добиться, используя вместе с антенной удлиняющую катушку.
Наверное самым правильным было бы рассчитать параметры антенны с удлиняющей катушкой с помощью программы MMANA (скачать её можно, например здесь, или здесь) или её доработанной версии MMANA-GAL (версия для некоммерческого применения распространяется бесплатно и свободно).
Документация по работе с программами MMANA и MMANA-GAL также доступна в Сети. С ней можно ознакомиться, например, по следующим ссылкам:
Но для работы с этой программой требуются определённые навыки и знания, которых у меня нет. Также, среди семи с лишним сотен примеров разнообразных антенн в программе MMANA-GAL мне не удалось найти пример моделирования и расчёта простого вертикального штыря с удлиняющей катушкой.
Если кто-то из уважаемых читателей знает о существовании такой модели антенны, большая просьба поделиться этим в комментариях.
Также на радиолюбительских форумах для расчёта параметров удлиняющей катушки советуют использовать вспомогательные программы, либо в виде отдельных утилит (UDLKAT), либо в виде страниц расчёта в Excel (например COIL-OPT, ANT-SHRT, HAD).
Дополнительно всем, кто интересуется темой антенн для портативных радиостанций могу порекомендовать радиолюбительские форумы "Резинки и пружинки" на сайте http://www.radioscanner.ru/ и "Китайские резинки и пружинки" на сайте "Блог радиолюбителей Беларуси".
Я же, по совету Петра, Радиолюбителя, попробовал рассчитать параметры удлиняющей катушки в самом первом, и очень грубом приближении.
Расчёт был довольно прост:
- Для частоты радиостанции в 27.120 мГц длина волны составляет 300 / 27.120 = 11.06 метров
- Четверть длины волны 11.06 / 4 = 2.765 метров
- До четверти длины волны моей телескопической антенне AST-12 не хватает 2.765 ‒ 1.115 = 1.65 метров
- Именно 1.65 метров провода и пойдёт на удлиняющую катушку
- Для оправки диаметром 9 мм, сделанной из корпуса прозрачной пластиковой шариковой ручки один виток провода займёт 9 * 3.14 = 28.27 мм
- Для размещения 1.65 метров провода потребуется намотать виток к витку 165 см / 2.827 см = 58.36 витков
- При диаметре провода 0.5 мм и намотке виток к витку вся намотка займёт 58.36 витков * 0.5 мм = 29.18 мм по длине катушки
В итоге на удлиняющую катушку я намотал 60 витков, а из-за чуть неплотной намотки катушка получилась длиной 34 мм. Плюс 3-5 мм отступа от края.
В один конец отрезка стержня шариковой ручки с помощью термоусадки туго вставил латунную стойку с резьбовым отверстием М3 с припаянным к ней монтажным лепестком.
В другом конце отрезка катушки разместил болтик М3, также привинтив к нему монтажный лепесток.
К монтажным лепесткам подпаял концы проводов катушки.
С помощью резьбовых соединений обеспечена возможность в процессе настройки оперативно переключать катушку между разными антеннами, подбирая оптимальный вариант.
3. Про настройку антенны с удлиняющей катушкой
После сборки и установки удлиняющей катушки в антенны снова замерил значения КСВ при различной длине антенн последовательно выдвигая-задвигая их секции.
Для антенны AST-12 таблица КСВ стала выглядеть так:
Видно, что минимальные значения КСВ, отмеченные зелёным цветом, удалось получить задействовав не всю длину антенны, а всего лишь два с половиной её звена.
Объяснение простое ‒ провод, намотанный виток к витку в виде катушки индуктивности совсем не то же самое, что провод, растянутый по всей длине.
Тем не менее в резонанс антенну с удлиняющей катушкой ввести удалось.
Аналогично в резонанс ввести удалось и антенну AST-4, только здесь минимальных значений КСВ удалось достичь при пяти выдвинутых звеньях.
4. Про установку в радиостанцию высокочастотного BNC-разъёма
Так как в корпусе радиостанции места для размещения антенны с удлиняющей катушкой с такими размерами не оказалось, решил вынести антенну наружу, использовав для подключения высокочастотный BNC-разъём.
С платой радиостанции он соединяется отрезком коаксиального кабеля RG-174 диаметром 3 мм и волновым сопротивлением 50 Ом.
Теперь при подборе антенны не нужно каждый раз разбирать всю радиостанцию. Эксперименты проводить стало проще.
Да и сама радиостанция без торчащей антенны стала занимать меньше места.
Но стоит ли использовать антенну, если для достижения её резонанса задействованы не все её части?
Зачем нам лишние, неиспользуемые секции?
Пытаясь найти ответы на эти вопросы я не стал разбирать-ломать телескопические антенны, а просто отложил их в сторонку и попытался собрать ещё одну, штыревую антенну из куска медного провода ‒ центральной жилы коаксиального кабеля.
О сборке и настройке штыревой антенны можно прочитать в следующей части данной статьи.
------------------------------------------------------------------------------------------------
Анонс прошлой статьи (да, и такие чудеса случаются в Дзене).
Прошлую статью "Серебро, вода, здоровье. И 42 года личного опыта использования ионатора" Дзен отнёс к медицинской тематике, ограничив число её показов в ленте рекомендаций.
В настоящее время статья доступна для подписчиков канала.
Если вам интересно её прочитать ‒ попробуйте зайти на статью по указанной ссылке, либо, пожалуйста, подпишитесь на канал (это всего одна дополнительно нажатая кнопка).
Канал нуждается в дополнительных подписчиках, а мне очень важно знать, что статьи, мной написанные, востребованы читателями.
24 января 2022 года.
С уважением, Ваш @mp42b.
Предыдущие статьи про сборку, настройку и доработки простой портативной радиостанции на 27 мГц из радиоконструктора:
1. Повысить? Можно! Про преобразователь напряжения на микросхеме MC34063 из конструктора
2. Простая портативная КВ ЧМ радиостанция РК-Р01. Из радиоконструктора. От "РадиоКОТструктора". Часть 1. Распаковка, комплектующие, схема, плата, пайка
3. Простая портативная КВ ЧМ радиостанция РК-Р01. Из радиоконструктора. От "РадиоКОТструктора". Часть 2. Первоисточники, антенна, электропитание
4. Простая портативная КВ ЧМ радиостанция РК-Р01. Из радиоконструктора. От "РадиоКОТструктора". Часть 3. Включение и настройка.
5. Простая портативная КВ ЧМ радиостанция РК-Р01. Из радиоконструктора. От "РадиоКОТструктора". Часть 4. Сборка конструкции.
6. Генератор несущей частоты с кварцевой стабилизацией. Для портативной КВ ЧМ радиостанции РК-Р01.
7. Простая портативная КВ ЧМ радиостанция РК-Р01. Часть 5. Доработки. Стабилизация частоты и увеличение мощности передатчика.
8. Простая портативная КВ ЧМ радиостанция РК-Р01. Часть 6. Доработка: генератор вызова. И полевые испытания.
9. Измерить два раза, потом сложить, отнять и разделить. Что это? Измеритель КСВ!
<-- Предыдущая статья | Содержание 2019-2021 | Следующая статья -->
#сделай сам #электроника #электроника для начинающих #радиостанция #радиосвязь #радиоконструктор #измерения
#простые вещи #mp42b #радиосвязь_mp42b