Γαληνίτης
19-09-09, 13:58
Παρουσιάζω έναν συντονιστή κεραίας ιδιοκατασκευής, που χρησιμοποιώ σαν εφεδρικό ή για εξορμήσεις σε δευτερεύουσα ή /P θέση (θερινές διακοπές κλπ., βλ.& http://www.hlektronika.gr/forum/showthread.php?t=46834).
Όπως φαίνεται στο ηλεκτρονικό διάγραμμα, πρόκειται για ένα απλό Transmatch
τύπου Τ : Τ-match ATU (Antenna Tuning Unit).
Η λέξη "Transmatch" αναφέρεται σε διατάξεις συντονισμού/προσαρμογής μεγάλης περιοχής συχνοτήτων και συνθέτων αντιστάσεων.
Το απλό Τ-match (W2DU) -υψιπερατό δικτύωμα Τ, αποτελούμενο από 2 κυκλώματα LC, με κοινό στοιχείο μεταξύ τους το L- είναι απλό και εύχρηστο. Το μεγάλο του πλεονέκτημα είναι η απλότητα. Γιαυτό και θεωρείται σήμερα προτιμότερο από τις κατά καιρούς παραλλαγές του: "Ultimate" transmatch -W1ICP-, SPC transmatch -W1FB- κλπ. Που, με σκοπό την καταστολή αρμονικών, χρησιμοποιούν διπλούς (διαφορικούς ή διαχωρισμένου στάτορα) μεταβλητούς. Σήμερα η καταστολή των αρμονικών γίνεται από τον πομποδέκτη και δεν χρειάζεται να γίνει από το transmatch.
Το παρουσιαζόμενο Τ-match ATU μπορεί να συντονίσει / προσαρμόσει στα 50Ω του πομποδέκτη πρακτικά οποιαδήποτε κεραία (πχ σύρμα τυχαίου μήκους κλπ), στις ζώνες 80-& 10m HF (3.5-30 MHz), ακόμα και στα 6m . Mε την βοήθεια δε εξωτερικού BALUN (βλ. BALUN αέρος 4:1 - Hlektronika.gr (http://www.hlektronika.gr/forum/showthread.php?t=46945) ) δέχεται και κεραίες με ισοσταθμισμένη γραμμή.
Οι διαστάσεις του είναι 25.5 Χ 29.5 Χ 9.5cm και ζυγίζει 4.2 Κg.
Ένας συντονιστής κεραίας, με την απλότητα του ηλεκτρικού του μέρους, αποτελεί δελεαστική πρόκληση για ιδιοκατασκευή. Τυχόν δυσκολίες εντοπίζονται μόνο στο μηχανικό μέρος και κυρίως στην εξεύρεση των εξαρτημάτων.
Εδώ τα εξαρτήματα ήταν δεδομένα, όπως και το καλαίσθητα βαμμένο μπλέ/μαύρο λαμαρινένιο κουτί.
Η αρχική κατασκευή είχε γίνει από τον φίλο και συνάδελφο ραδιοερασιτέχνη SV1OZ Δημήτρη, από τον οποίο το αγόρασα σε Hamfest της ΕΕΡ.
Επειδή παρουσίαζε ορισμένα προβλήματα, χρειάστηκε να του κάνω ριζική ανακατασκευή εξ αρχής.
Οι δύο μεταβλητοί C1, C2 (20/120pF αραιόφυλλοι) είναι μονωμένοι από το σασσί, κατά το δυνατόν απομακρυσμένοι από τα τοιχώματα του μεταλλικού κουτιού (τους άλλαξα θέση) και με παρεμβολή μονωτικών διαχωριστήρων στους άξονες.
Για ισχύ μέχρι 100 W δεν είναι απαραίτητο να είναι πολύ αραιόφυλλοι. Αρκεί διάκενο 0.8mm. Για κάλυψη και των 160 m απαιτείται μεγαλύτερη μέγιστη χωρητικότητα (150-250pF), όμως ο χώρος δεν επαρκούσε για μεγαλύτερους μεταβλητούς. Θα μπορούσαν βέβαια να προστίθενται παράλληλα, με μεταγωγό, σταθεροί πυκνωτές μίκας (πχ 100 pF).
Παραλείποντας τα 160m, το L1 θα μπορούσε να είναι μικρότερο (πχ 15 μΗ).
Η γείωση του κάτω άκρου του θεωρητικά πρέπει να παραλειφθεί, διότι προκαλεί βραχυκύκλωμα σπειρών. Η παράλειψή της όμως θα μπορούσε να δημιουργήσει σπινθήρα -corona- από φαινόμενο Tesla.
Αντί του ρόλερ θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί πηνίο με λήψεις, επιλεγόμενες με μεταγωγό.
To L2 (πηνίο αέρος, 3 σπείρες επάργυρο σύρμα 2mm, εσ. διάμετρος 2.5 cm, μήκος 3 cm) προστέθηκε για μεγαλύτερο Q στις ψηλότερες συχνότητες (ζώνες 15/10/6m).
Προστέθηκαν επίσης οι ακροδέκτες J3, J4 (wire & ground αντίστοιχα). Ο J3 είναι διελεύσεως (feedthrough) πορσελάνης με πεταλούδα και ο J4 βίδα (γειωμένη στο σασσί) με πεταλούδα.
Για τις συνδέσεις χρησιμοποίησα λεπτές λωρίδες χαλκού πλάτους 6mm, μπλεντάζ από RG213 και μονόκλωνο καλώδιο 2.5 mm2, όσο το δυνατόν μικρού μήκους.
Επισκευάστηκαν οι μεταβλητοί καθώς και το ρόλερ. Που τα κεραμεικά στηρίγματά του ήταν σπασμένα και ατελώς κολλημένα και ο δρομέας δεν έκανε καλή ηλεκτρική επαφή, με συνέπεια ασταθή λειτουργία, με ξαφνικές διακοπές κατά την περιστροφή και σπινθηρισμούς. Ορισμένα από τα πολύ μικρά μεταλλικά σφαιρίδια, με τα οποία ο τροχός-δρομέας περιστρεφόταν (σαν ρουλεμάν) γύρω από τον παράλληλο με το πηνίο μεταλλικό άξονα (μπάρα) έλειπαν, με συνέπεια να "παίζει" ο τροχός. Το πρόβλημα διορθώθηκε παρεμβάλλοντας μεταξύ τροχού και άξονα, αντί των σφαιριδίων, ένα κομμάτι μπλεντάζ από RG213 σαν σφιχτή κάλτσα, περιστρεφόμενο μαζί με τον τροχό.
Επίσης έγινε φροντίδα για διευκόλυνση της αφαίρεσης και επανατοποθέτησης του καπακιού του κουτιού και μπήκαν επιγραφές με ετικετογράφο DYMO.
Η ρύθμιση του συντονισμού είναι απλή: Ρυθμίζω το ρόλερ (L1) μέχρι να πετύχω βύθισμα στην ανακλώμενη ισχύ και κατόπιν ρυθμίζω διαδοχικά και εναλλάξ τους C2, C1 για min VSWR . Προτιμώ τον συνδυασμό με το μικρότερο δυνατό L.
Η οπή στο πίσω μέρος του κουτιού, ανάμεσα στους κονέκτορες, οφείλεται σε μεταγωγό IN/THROUGH πορσελάνης, που είχα προσθέσει για παράκαμψη του ATU αλλά τελικά προτίμησα να τον αφαιρέσω.
Όπως φαίνεται στο ηλεκτρονικό διάγραμμα, πρόκειται για ένα απλό Transmatch
τύπου Τ : Τ-match ATU (Antenna Tuning Unit).
Η λέξη "Transmatch" αναφέρεται σε διατάξεις συντονισμού/προσαρμογής μεγάλης περιοχής συχνοτήτων και συνθέτων αντιστάσεων.
Το απλό Τ-match (W2DU) -υψιπερατό δικτύωμα Τ, αποτελούμενο από 2 κυκλώματα LC, με κοινό στοιχείο μεταξύ τους το L- είναι απλό και εύχρηστο. Το μεγάλο του πλεονέκτημα είναι η απλότητα. Γιαυτό και θεωρείται σήμερα προτιμότερο από τις κατά καιρούς παραλλαγές του: "Ultimate" transmatch -W1ICP-, SPC transmatch -W1FB- κλπ. Που, με σκοπό την καταστολή αρμονικών, χρησιμοποιούν διπλούς (διαφορικούς ή διαχωρισμένου στάτορα) μεταβλητούς. Σήμερα η καταστολή των αρμονικών γίνεται από τον πομποδέκτη και δεν χρειάζεται να γίνει από το transmatch.
Το παρουσιαζόμενο Τ-match ATU μπορεί να συντονίσει / προσαρμόσει στα 50Ω του πομποδέκτη πρακτικά οποιαδήποτε κεραία (πχ σύρμα τυχαίου μήκους κλπ), στις ζώνες 80-& 10m HF (3.5-30 MHz), ακόμα και στα 6m . Mε την βοήθεια δε εξωτερικού BALUN (βλ. BALUN αέρος 4:1 - Hlektronika.gr (http://www.hlektronika.gr/forum/showthread.php?t=46945) ) δέχεται και κεραίες με ισοσταθμισμένη γραμμή.
Οι διαστάσεις του είναι 25.5 Χ 29.5 Χ 9.5cm και ζυγίζει 4.2 Κg.
Ένας συντονιστής κεραίας, με την απλότητα του ηλεκτρικού του μέρους, αποτελεί δελεαστική πρόκληση για ιδιοκατασκευή. Τυχόν δυσκολίες εντοπίζονται μόνο στο μηχανικό μέρος και κυρίως στην εξεύρεση των εξαρτημάτων.
Εδώ τα εξαρτήματα ήταν δεδομένα, όπως και το καλαίσθητα βαμμένο μπλέ/μαύρο λαμαρινένιο κουτί.
Η αρχική κατασκευή είχε γίνει από τον φίλο και συνάδελφο ραδιοερασιτέχνη SV1OZ Δημήτρη, από τον οποίο το αγόρασα σε Hamfest της ΕΕΡ.
Επειδή παρουσίαζε ορισμένα προβλήματα, χρειάστηκε να του κάνω ριζική ανακατασκευή εξ αρχής.
Οι δύο μεταβλητοί C1, C2 (20/120pF αραιόφυλλοι) είναι μονωμένοι από το σασσί, κατά το δυνατόν απομακρυσμένοι από τα τοιχώματα του μεταλλικού κουτιού (τους άλλαξα θέση) και με παρεμβολή μονωτικών διαχωριστήρων στους άξονες.
Για ισχύ μέχρι 100 W δεν είναι απαραίτητο να είναι πολύ αραιόφυλλοι. Αρκεί διάκενο 0.8mm. Για κάλυψη και των 160 m απαιτείται μεγαλύτερη μέγιστη χωρητικότητα (150-250pF), όμως ο χώρος δεν επαρκούσε για μεγαλύτερους μεταβλητούς. Θα μπορούσαν βέβαια να προστίθενται παράλληλα, με μεταγωγό, σταθεροί πυκνωτές μίκας (πχ 100 pF).
Παραλείποντας τα 160m, το L1 θα μπορούσε να είναι μικρότερο (πχ 15 μΗ).
Η γείωση του κάτω άκρου του θεωρητικά πρέπει να παραλειφθεί, διότι προκαλεί βραχυκύκλωμα σπειρών. Η παράλειψή της όμως θα μπορούσε να δημιουργήσει σπινθήρα -corona- από φαινόμενο Tesla.
Αντί του ρόλερ θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί πηνίο με λήψεις, επιλεγόμενες με μεταγωγό.
To L2 (πηνίο αέρος, 3 σπείρες επάργυρο σύρμα 2mm, εσ. διάμετρος 2.5 cm, μήκος 3 cm) προστέθηκε για μεγαλύτερο Q στις ψηλότερες συχνότητες (ζώνες 15/10/6m).
Προστέθηκαν επίσης οι ακροδέκτες J3, J4 (wire & ground αντίστοιχα). Ο J3 είναι διελεύσεως (feedthrough) πορσελάνης με πεταλούδα και ο J4 βίδα (γειωμένη στο σασσί) με πεταλούδα.
Για τις συνδέσεις χρησιμοποίησα λεπτές λωρίδες χαλκού πλάτους 6mm, μπλεντάζ από RG213 και μονόκλωνο καλώδιο 2.5 mm2, όσο το δυνατόν μικρού μήκους.
Επισκευάστηκαν οι μεταβλητοί καθώς και το ρόλερ. Που τα κεραμεικά στηρίγματά του ήταν σπασμένα και ατελώς κολλημένα και ο δρομέας δεν έκανε καλή ηλεκτρική επαφή, με συνέπεια ασταθή λειτουργία, με ξαφνικές διακοπές κατά την περιστροφή και σπινθηρισμούς. Ορισμένα από τα πολύ μικρά μεταλλικά σφαιρίδια, με τα οποία ο τροχός-δρομέας περιστρεφόταν (σαν ρουλεμάν) γύρω από τον παράλληλο με το πηνίο μεταλλικό άξονα (μπάρα) έλειπαν, με συνέπεια να "παίζει" ο τροχός. Το πρόβλημα διορθώθηκε παρεμβάλλοντας μεταξύ τροχού και άξονα, αντί των σφαιριδίων, ένα κομμάτι μπλεντάζ από RG213 σαν σφιχτή κάλτσα, περιστρεφόμενο μαζί με τον τροχό.
Επίσης έγινε φροντίδα για διευκόλυνση της αφαίρεσης και επανατοποθέτησης του καπακιού του κουτιού και μπήκαν επιγραφές με ετικετογράφο DYMO.
Η ρύθμιση του συντονισμού είναι απλή: Ρυθμίζω το ρόλερ (L1) μέχρι να πετύχω βύθισμα στην ανακλώμενη ισχύ και κατόπιν ρυθμίζω διαδοχικά και εναλλάξ τους C2, C1 για min VSWR . Προτιμώ τον συνδυασμό με το μικρότερο δυνατό L.
Η οπή στο πίσω μέρος του κουτιού, ανάμεσα στους κονέκτορες, οφείλεται σε μεταγωγό IN/THROUGH πορσελάνης, που είχα προσθέσει για παράκαμψη του ATU αλλά τελικά προτίμησα να τον αφαιρέσω.