Тюнер «Series Parallel Capacity» SPC

Вдохновением для этого проекта послужило желание автора (KC5LDO) работать в диапазоне 160 метров. Нынешний его QTH не позволяет установку любой приличной антенны для низкочастотного диапазона. Компромисс может быть единственным ответом на это, поэтому и выбран лучший компромиссный вариант, доступный для такой ситуации.

В настоящее время автор использует вертикальную антенну с 64 радиалами, которая охватывает все диапазоны ham между 10-40 метрами. Размышляя над идеей, что может быть конструкция антенного тюнера, которая могла бы соответствовать этой антенне на 160 м. Даже если бы не излучая много энергии, по крайней мере, можно было бы поработать на 160 м. Читая и постоянно узнавая об антенных тюнерах из нескольких публикаций*, оказалось, что тюнер SPC (series parallel capacity — последовательная параллельная пропускная способность) может быть ответом.

* Практические проводные антенны John D. Heys G3BDQ;

* Руководство ARRL 1995; *QST (The Rollerless Ultimate) Ноябрь 1973 года.

Построенный правильно, он будет соответствовать очень широкому диапазону импеданса. Он также поддерживает хорошее гармоническое затухание.

Лучшая часть этого проекта заключалась в том, что его можно было построить дома с помощью очень простых инструментов. Все компоненты, за исключением разъемов SO239 и четырёх резиновых ножек, найдены в мусорном ящике :). Расстояние между пластинами 1 мм на применённых автором конденсаторах более чем достаточно для 125 Вт, которые он намерен использовать. Для более высокой выходной мощности используйте конденсаторы с более широким расстоянием. Излишки деталей всегда приветствуются при домашнем конструировании.

Корпус вызвал некоторые проблемы, потому что всё, что нашлось, не было в порядке. Однажды, разговаривая с коллегой, упомянули об этой дилемме, и он небрежно сказал, что сделает всё, что нужно. Имея прошлый опыт работы в магазине листового металла и всё ещё имея доступ к этому магазину, это не было проблемой для него. Корпус изготовлен из алюминия толщиной 1,88 мм. Удивительно, как легко решаются некоторые проблемы!

Из-за того, что RF находится внутри корпуса, он должен быть довольно большим. Исходя из всех его компонентов понятно, что самый маленький короб, который можно использовать, будет шириной 355 мм, глубиной 432 мм и высотой 184 мм. Должно быть достаточное расстояние вокруг всех катушек и конденсаторов. Установка слишком близко к корпусу повлияет на их производительность. Тюнер автора работает точно так же, независимо от того, включена или выключена верхняя крышка. Предполагается, что это означает допущение достаточно места.

При создании тюнера SPC одной из самых сложных вещей является физическая установка конденсаторов. Оба конца конденсатора горячие, поэтому они должны быть установлены на стеклянных или керамических изоляторах. Валы конденсаторов также должны быть изолированы керамическими муфтами.

Катушка L1 может быть изготовлена в соответствии со спецификациями в списке деталей или может использоваться роликовый индуктор. Автор выбрал катушку с резьбой, потому что она была дешёвой, а переключение между точками крана происходит быстро. Спецификации для катушки L2 также находятся в списке деталей и требуют небольшого экспериментирования. L2 должен быть установлен под прямым углом к L1. Конечно, обе катушки должны быть установлены на керамических изоляторах. Если у вас есть лишние катушки в вашем ящике, вы можете использовать следующую формулу, чтобы выяснить их индуктивность. Вы также можете использовать катушку другого диаметра, чем использовал автор.

Используйте формулу, чтобы определить необходимое количество витков.

L = ( N × A )^2 ÷ ( 9A + 10B )
L = индуктивность в микрообъемах
N = количество витков
A = средний радиус в дюймах
B = длина обмотки катушки в дюймах

Поскольку RF любит большую площадь поверхности, автор решил использовать лужёную медную оплетку для всей проводки. Он использовал оплётку шириной 1/8 дюйма для катушечных кранов в основном потому, что она у него уже была, и что-то более широкое не поместилось бы между витками катушки. Вы должны выбрать день, когда у вас есть устойчивая рука для пайки катушек. Это очень щекотливая работа и требует терпения. По крайней мере, в авторском случае! Использовался кабель RG213 для выводов к разъёмам SO239. Но это может быть излишним. Автор уверен, что RG8X подойдёт отлично.

Просмотр фотографий проекта в значительной степени покажет, как сделано всё остальное. Имейте в виду, что этот тюнер можно использовать только с коаксиальной подачей или одним проводом. Для настроенных фидеров необходимо добавить балун. Автор не исследовал это, так как не собирался использовать настроенные фидеры.

Теперь о результатах:

Когда автор впервые использовал тюнер на 160 метров он понял, что совершил ошибку. Ведь должен был установить диски с нониусным циферблатом. Настройка очень резкая, и вы должны набирать медленно, если у вас их нет. Большие ручки помогли ситуации. Тюнер отлично работал и дал совпадение с КСВ 1,75 к 1 при 125 Вт на 1850 кГц. Однако катушка стала довольно тёплой. Тем не менее, катушка едва нагревается при понижении мощности до 75 Вт. Восемьдесят метров-это совсем другая история. Тюнер снизит КСВ до приемлемого уровня, но катушка становится очень, очень теплой. Антенна у автора действительно не любит диапазон 80 м. Пока изучается ситуация, надо будет держаться подальше от 80 метров :).

После модификации L2 в соответствии со спецификациями, как показано в списке деталей, остальные полосы очень легко настроить. На данный момент тюнер не опробован на одном проводе.

Излишне говорить, что автор очень доволен своим проектом тюнера. Можно бы добавить ещё байпасный переключатель (для обхода тюнера). Всего на всё это ушло около 80 часов, но это включает в себя  и поиск деталей, также и изготовление катушек и много размышлений.

Список деталей:

C1 — приблизительно 200 пф конденсатор переменный с воздушным диэлектриком одиночный.
Шахта имеет 18 пластин с шагом 1 мм.

C2 — конденсатор переменный с воздушным диэлектриком двойной с приблизительно 200 пф в разделе.
Шахта имеет 12 пластин на секцию, также с шагом 1 мм.

SO239 — два необходимы, предпочтение посеребрённым тефлоновыми изоляторами.

L1 — катушка должна иметь индуктивность между 25 мкГн и 28 мкГн для использования на 10 — 160.
Автор сделал свою собственную воздушную катушку, используя медную проволоку 2,5 мм2, покрытую эмалью, купленную в магазине, который восстанавливает электродвигатели. Катушка 30 витков, 50-55 мм в диаметре и 75-80 мм в длину. Нажимайте на катушку каждые 2 оборота.

L2 — Эта катушка используется для высоких диапазонов. Это повлияет на 10 и 12 метров больше всего. Из-за расположения деталей и паразитной ёмкости от проводки трудно сказать, что катушка одного размера здесь будет работать для всех. После изготовления четырёх катушек, та, который заработала, сделана из лужёной медной проволоки 2 мм диаметром 16 мм, два витка расположены на расстоянии 25-30 мм. Возможно, придётся добавить поворот или увеличить внутренний диаметр. Сделайте это, если КСВ не опустится достаточно низко на 10, 12 или 15 метров.

J1 — керамическая сквозная втулка для однопроводного использования.

2 — изолированные керамические муфты вала

1 — керамический поворотный переключатель, предпочтительно с серебряными контактами.
Нужно было 15 контактов для авторского тюнера.

Разное — вал 1/4 дюйма и муфта для поворотного переключателя, ручки, шкаф с четырьмя резиновыми ножками и необходимыми винтами, шайбами и гайками.

James Tobola KC5LDO

73!