מכשירים תואמים. תכנית, תיאור

אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
ספרייה חינם / ערכות של מכשירים רדיו-אלקטרוניים וחשמליים

מכשירים תואמים. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / קשרים של ציוד רדיו חובבני. מסננים והתקנים מתאימים

אפילו לפני 10 ... 15 שנים, לא הייתה כמעט שום בעיה עם השימוש במכשירים תואמים (CS), בהתאמה, כמעט לא היו תיאורים של מכשירים כאלה בספרות הרדיו החובבים.

הנקודה, כנראה, היא שמוקדם יותר בברית המועצות, כמעט כולם השתמשו בציוד מנורות תוצרת בית, ששלב הפלט שלו יכול להיות מותאם כמעט לכל דבר.

טרנזיסטור RA מייצרים הרבה יותר הרמוניות מאשר צינורות. ולעתים קרובות מעגל P באיכות נמוכה במוצא של טרנזיסטור RA לא יכול להתמודד עם הסינון שלהם. בנוסף, יש לקחת בחשבון שמספר ערוצי הטלוויזיה גדל פי כמה ביחס למה שהיה לפני כמה שנים!

מטרת המכשיר התואם

מערכת הבקרה מספקת את הפיכת עכבת המוצא של המשדר לעכבה של האנטנה. זה לא רציונלי להשתמש במערכת בקרה עם מגבר כוח שפופרת בעל לולאת P עם כל שלושת האלמנטים הניתנים לכוונון חלק, שכן לולאת ה-P מספקת התאמה במגוון רחב של עכבות מוצא. רק במקרים שבהם האלמנטים של לולאת P אינם כוללים התאמה, השימוש ב-SU מועיל.

בכל מקרה, ה-SU מפחית באופן ניכר את רמת ההרמוניות, והשימוש בו כמסנן מוצדק לחלוטין.

עם אנטנות תהודה מכוונות טוב ו-PA טוב, אין צורך להשתמש במכשיר תואם. אבל כאשר האנטנה לבדה פועלת על כמה פסים, וה-RA לא תמיד נותן את מה שצריך, השימוש ב-SU נותן תוצאות טובות.

עקרונות בניית מכשיר תואם

ל-SU הקלאסי יש את הצורה המוצגת באיור. 1. כפי שאתה יכול לראות, הוא מורכב ממעגל התאמה (CS), אשר נעשה על פי אחת הסכמות הידועות (ה-CS עצמו נקרא לעתים קרובות "מכשיר התאמה", "ATU"), מד SWR, גשר RF המראה את מידת אי ההתאמה של האנטנה, אנטנה שווה ערך R 1, ועומסי בקרה R2, R3. בלי כל ה"סביבה" הזו SU הוא רק שרשרת של תיאום, לא יותר.

התאמת מכשירים
איור 1

בואו ננתח את עקרון הפעולה של המכשיר. במצב S 1 "עוקף", יציאת המשדר מחוברת ל-S2, מה שמאפשר או לחבר ישירות את האנטנה, או להפעיל את אחד מקבילי העומס (R2 או R3) ליציאה ולבדוק אפשרות של התאמת המשדר אליו. במצב "הגדרה", המשדר פועל על עומס תואם. כמו כן, דרך ההתנגדות R4, גשר ה-RF מופעל. לפי האיזון של גשר זה, מעגל ההתאמה משמש לכיוון האנטנה. נגדים R2 ו-R3 מאפשרים לבדוק האם ניתן לכוון את המעגל התואם אליהם. לאחר הגדרת ה-CA, הפעל את מצב "עבודה". במצב זה, מעגל ההתאמה מותאם מעט יותר למינימום של קריאות מד SWR.

להלן נשקול את ה-CAs העיקריים המשמשים בפועל.

מעגל התאמת במעגל מקביל

אחד ה-CAs היעילים והפשוטים ביותר מוצג באיור 2. המשדר מחובר באמצעות סליל L1 וקבל C1. L1 הוא מרבע עד שישית ממספר הסיבובים של L2 ומפותל בחלקו התחתון. L1 חייב להיות מופרד מ-L2 על ידי בידוד טוב.

התאמת מכשירים
איור 2

בסכימה זו, המשדר מחובר ל-DS רק על ידי שטף מגנטי, וכאן הנושא של הגנת ברקים של שלב הפלט נפתר אוטומטית. קבל C1 לפעולה ב-1,8 מגהרץ. חייב להיות בעל קיבול מרבי של 1500 pF, ולפעולה ב-28 מגה-הרץ - 500 pF. ל-C2 ו-C1 יש את המרווח המקסימלי האפשרי בין הלוחות. טווח התנגדות העומס נע בין 10 אוהם למספר קילו אוהם. פעולה ביעילות גבוהה מובטחת בשני טווחים צמודים, למשל 1,8 ו-3,5 מגה-הרץ. כדי לפעול ביעילות במספר רצועות, יש צורך להחליף את L1 ו-L2. בהספקים נמוכים (עד 100 W), הכי יעיל ופשוט להכין סט סלילים חלופיים ולהתקין אותם באמצעות לוחות בסיס מצינורות רדיו ישנים. כל ניסוי הקשור לחיבור סלילי L1 ו-L2 במקביל להפחתת השראות שלהם לפעולה בתחום ה-HF, חיבור לברזים של סלילים אלו, או חיבור מקבילי "מסובך" של הסלילים מפחית משמעותית את היעילות של DS זה ב-HF. נתוני הסליל עבור המעגל באיור 2 מובאים בטבלה 1.

לוח 1
טווח, מגה-הרץ 1,9 3,5 ... 3,8 7 10 14 18 21 24 27 ... 30
קוטר סליל, מ"מ 50 30 25 25 25 25 25 25 25
אורך מתפתל, מ"מ 50 30 40 40 40 40 30 30 30
מספר סיבובים 100 30 20 15 11,5 10 8,5 7,5 6,5

למרות שאנטנות סימטריות כמעט ואינן משמשות כיום, כדאי לשקול את האפשרות להפעיל את ה-DS הזה על עומס סימטרי (איור 3).

התאמת מכשירים
איור 3

ההבדל היחיד שלו מהמעגל באיור 2 הוא שהמתח לעומס מוסר באופן סימטרי. L1 חייב להיות ממוקם באופן סימטרי ביחס ל-L2. קבלים C1 ו-C2 חייבים להיות על אותו ציר. יש צורך לנקוט באמצעים להפחתת השפעת ההשפעה הקיבולית על L2, כלומר. זה צריך להיות מספיק רחוק מקירות המתכת. נתוני L2 עבור המעגל באיור 3 ניתנים בטבלה 2.

לוח 2
טווח, מגה-הרץ 1,9 3,5 ... 3,8 7 10 14 18 21 24 27 ... 30
קוטר סליל, מ"מ 50 40 25 25 25 25 25 25 25
אורך מתפתל, מ"מ 60 40 40 50 40 40 40 40 35
מספר סיבובים 130 35 28 20 15 11,5 11 9,5 8,5

יש גם קונסטרוקציות של גרסה פשוטה של CA זה.

התאמת מכשירים
איור 4

איור 4 מציג מעגל א-סימטרי, איור 5 מציג מעגל סימטרי. אבל, למרבה הצער, כפי שמראה הניסיון, מעגלים אלה אינם יכולים לתת תיאום זהיר כמו במקרה של שימוש בקבלים C3 (איור 2) או C3.1, C3.2 (איור 3).

התאמת מכשירים
איור 5

יש לנקוט זהירות מיוחדת בבניית DS מרובה-פס הפועל על עיקרון זה (איור 6). עקב הירידה ב-Q-factor של הסליל והקיבולת הגדולה של ברזי הקרקע, היעילות של מערכת כזו בפסי ה-HF נמוכה, אך השימוש במערכת כזו בפסי 1,8 ... 7 מגה-הרץ. מקובל למדי.

התאמת מכשירים
איור 6

הגדרת ה-CA המוצג באיור 2 היא פשוטה. קבל C1 ממוקם במצב המקסימלי, C2 ו-C3 במצב המינימום, ואז בעזרת C2 המעגל מותאם לתהודה, ולאחר מכן, הגדלת החיבור עם האנטנה בעזרת C3, הם משיגים תפוקת הספק מקסימלית לאנטנה, כל הזמן כוונון C2 ולפי הזדמנויות C1. עליך לשאוף להבטיח שלאחר הגדרת התצורה, ל-C3 CA תהיה קיבולת מקסימלית.

התאמת שרשרת T

תכנית זו (איור 7) נמצאת בשימוש נרחב כאשר עובדים עם אנטנות אסימטריות.

התאמת מכשירים
איור 7

לפעולה רגילה של DC זה, יש צורך בהתאמה חלקה של השראות. לפעמים אפילו חצי סיבוב הוא קריטי להתאמה. זה מגביל את השימוש במשרנים מופעלים או מצריך בחירה אישית של מספר הסיבובים עבור אנטנה מסוימת. יש צורך שהקיבול של C1 ו-C2 ל"קרקע" לא יהיה יותר מ-25 pF, אחרת היעילות עלולה לרדת ב-24 ... 28 מגה-הרץ. יש צורך שהקצה ה"קר" של סליל L1 יהיה מקורקע בקפידה. ל-DC הזה יש פרמטרים טובים: יעילות - עד 80% עם טרנספורמציה של 75 אוהם ל-750 אוהם, יכולת להתאים את העומס מ-10 אוהם למספר קילו אוהם. עם השראות משתנה אחת בלבד של 30 μH, ניתן לכסות את כל הטווח מ-3,5 עד 30 מגה-הרץ, ועל ידי חיבור קבלים קבועים C1, C2 של 200 pF במקביל, ניתן לעבוד גם ב-1,8 מגה-הרץ.

למרבה הצער, השראות משתנה היא יקרה ומורכבת מבחינה מבנית. W3TS הציע "משרן דיגיטלי" שניתן להחלפה (איור 8). באמצעות השראות כזו, בעזרת מתגים, אתה יכול להגדיר חזותית את הערך הרצוי שלה.

איור 8 (לחץ להגדלה)

ניסיון נוסף לפשט את העיצוב נעשה על ידי AEA על ידי יצירת מכשיר תואם לפי התוכנית המוצגת באיור 9. ואכן, המעגלים באיור 7 ואיור 9 שווים. אבל מבחינה מבנית הרבה יותר קל להשתמש בקבל אחד מוארק באיכות גבוהה במקום שניים מבודדים, ולהחליף את השראות המשתנה היקרה במשרנים קבועים זולים עם ברזים. DS זה עבד היטב מ-1,8 עד 30 מגה-הרץ, והפך 75 אוהם ל-750 אוהם ו-15 אוהם. אבל כאשר עובדים עם אנטנות אמיתיות, הדיסקרטיות של החלפת השראות השפיעה לפעמים. בנוכחות 18, ורצוי 22 מתגי מצבים, ניתן להמליץ על CA זה ליישום מעשי. במקרה זה, יש צורך להפחית את אורך הסליל מוביל למתג למינימום. מתגים עבור 11 AEA AT-30 TUNER L1-L2-25 סיבובים, קוטר. סלילים 45 מ"מ גובה פיתול 4 מ"מ ברזים מכל סיבוב לאורך 10 סיבובים, ולאחר מכן לאחר 2 סיבובים של עמדות מאפשרים ליצור CS רק לעבודה על חלק מהלהקות החובבות - מ 1,8 עד 7 או מ 10 עד 28 MHz.

התאמת מכשירים
איור 9

הסליל נוח מבחינה מבנית לביצוע כפי שמוצג באיור 10. המסגרת שלו היא פס של פיברגלס דו צדדי עם חיתוכים לסיבובי סליל. בסרגל זה מותקן מתג (לדוגמה, 11P1N). הברזים מהסליל הולכים למתג משני צידי רצועת הפיברגלס.

התאמת מכשירים
איור 10

בעבודה עם אנטנות סימטריות, יחד עם מכשיר התאמה בצורת T, נעשה שימוש בשנאי איזון 1:4 או 1:6 במוצא ה-DS. החלטה כזו לא יכולה להיחשב יעילה, כי. לאנטנות מאוזנות רבות יש רכיב תגובתי גדול, ושנאי פריט פועלים בצורה גרועה מאוד עם עומסים תגובתיים. במקרה זה, יש צורך ליישם אמצעים כדי לפצות על הרכיב התגובתי או להשתמש ב-DS (איור 3).

ערכת התאמה בצורת U

CS בצורת U (או P-לולאה), שסכמתו ניתנת באיור. 11 נמצא בשימוש נרחב באימון רדיו חובבים.

התאמת מכשירים
איור 11

בתנאים אמיתיים, כאשר תפוקת המשדר היא 50...75 אוהם, ויש לבצע התאמה במגוון רחב של התנגדויות עומס, הפרמטרים של מעגל P משתנים עשרות פעמים. לדוגמה, ב-3,5 מגה-הרץ עם Rin = Rn = 75 אוהם, השראות L1 היא בערך 2 μH, ו-C1, C2 - 2000 pF כל אחד, ועם Rin = 75 אוהם ו-RH של כמה קילו אוהם, השראות L1 היא בערך 20 μH , הקיבול C1 הוא בערך 2000 pF, ו-C2 - עשרות פיקופראדים. שינויים כה גדולים בערכי האלמנטים המשמשים מגבילים את השימוש במעגל P כמעגל מרכזי.

רצוי להשתמש בהשראות משתנה. לקבל Cl עשוי להיות פער קטן, ול-C2 צריך להיות פער של לפחות 2 מ"מ עבור כל 200 וואט של הספק.

שיפור היעילות של המכשיר התואם

כדי להגביר את יעילות המשדר, במיוחד בעת שימוש באנטנות אקראיות, עוזר מכשיר הנקרא "אדמה מלאכותית". מכשיר זה יעיל בעת שימוש באנטנות אקראיות ועם הארקת רדיו לקויה. מכשיר זה מביא למצב תהודה את מערכת ההארקה של תחנת הרדיו (במקרה הפשוט ביותר, חתיכת חוט). מאחר והפרמטרים של הקרקע כלולים בפרמטרים של מערכת האנטנות, שיפור יעילות הקרקע משפר את ביצועי האנטנה.

מסקנה

אין להשתמש במכשיר התואם יותר ממה שהוא באמת נחוץ. עליך לבחור את סוג ה-SU שאתה צריך. לדוגמה, אין הגיון לייצר מכשיר פס רחב לפעולה בטווח של 1,8 ... 30 מגה-הרץ, אם באמת לא "בונים" אנטנות לטווחים של 1 ... 2, או שמשתמשים באנטנות פונדקאיות בטווחים אלו. . כאן זה הרבה יותר יעיל לבצע SU נפרד משלו עבור כל טווח. אבל כמובן, אם אתה משתמש במקלט משדר עם פלט לא מתכוונן ורוב האנטנות שלך הן פונדקאיות, אז יש צורך ב-DC all-band כאן.

כל האמור לעיל חל על מכשיר "אדמה מלאכותית".

התאמת מכשירים
איור 12

ספרות

1. Podgorny I. (EW1MM). הארקת HF / רדיו חובבים KB ו-VHF. - 1995. - מס' 9.
2. גריגורוב I. (RK3ZK). מכשיר תואם על כבל קואקסיאלי / חובב רדיו. - 1995. - מס' 7.
3. Podgorny I. (UC2AGL). מקלט אנטנה / חובב רדיו. -1994.-№2.
4. Podgorny I. (UC2AGL). מקלט אנטנה / חובב רדיו. -1991.-№1.
5. גריגורוב I. (UZ3ZK). מכשיר התאמה אוניברסלי // חובב רדיו. - 1993. - מס' 11.
6. Padalko S. (RA6LEW). מכשיר התאמת מיתוג אנטנה / חובב רדיו. - 1991. - מס' 12.
7. אורלוב ו' (UT5JAM). מכשיר התאמת כל הרצועות לרדיו LW/חובבים. -1992. - מס' 10.
8. Villemagne P. (F9HY). מכשיר תואם לאנטנות רדיו LEVY//חובבות. - 1992. - מס' 10.
9. Podgorny I. (EW1MM). מכשיר התאמת אנטנה אוניברסלי / חובב רדיו. - 1994. - מס' 8.

מחבר: I. Grigorov (RK32ZK), בלגורוד; פרסום: N. Bolshakov, rf.atnn.ru

ראה מאמרים אחרים סעיף קשרים של ציוד רדיו חובבני. מסננים והתקנים מתאימים.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

מכונה לדילול פרחים בגנים 02.05.2024

בחקלאות המודרנית מתפתחת התקדמות טכנולוגית שמטרתה להגביר את היעילות של תהליכי טיפול בצמחים. מכונת דילול הפרחים החדשנית Florix הוצגה באיטליה, שנועדה לייעל את שלב הקטיף. כלי זה מצויד בזרועות ניידות, המאפשרות התאמתו בקלות לצרכי הגינה. המפעיל יכול להתאים את מהירות החוטים הדקים על ידי שליטה בהם מתא הטרקטור באמצעות ג'ויסטיק. גישה זו מגדילה משמעותית את יעילות תהליך דילול הפרחים, ומעניקה אפשרות להתאמה אישית לתנאים הספציפיים של הגינה, כמו גם למגוון וסוג הפרי הגדלים בה. לאחר שנתיים של בדיקת מכונת פלוריקס על סוגי פירות שונים, התוצאות היו מאוד מעודדות. חקלאים כמו Filiberto Montanari, שהשתמש במכונת פלוריקס כבר כמה שנים, דיווחו על הפחתה משמעותית בזמן ובעבודה הנדרשים לדלל פרחים. ... >>

מיקרוסקופ אינפרא אדום מתקדם 02.05.2024

למיקרוסקופים תפקיד חשוב במחקר המדעי, המאפשר למדענים להתעמק במבנים ותהליכים בלתי נראים לעין. עם זאת, לשיטות מיקרוסקופיה שונות יש מגבלות, וביניהן הייתה הגבלת הרזולוציה בעת שימוש בטווח האינפרא אדום. אבל ההישגים האחרונים של חוקרים יפנים מאוניברסיטת טוקיו פותחים סיכויים חדשים לחקר עולם המיקרו. מדענים מאוניברסיטת טוקיו חשפו מיקרוסקופ חדש שיחולל מהפכה ביכולות של מיקרוסקופיה אינפרא אדום. מכשיר מתקדם זה מאפשר לך לראות את המבנים הפנימיים של חיידקים חיים בבהירות מדהימה בקנה מידה ננומטרי. בדרך כלל, מיקרוסקופים אינפרא אדום בינוני מוגבלים ברזולוציה נמוכה, אך הפיתוח האחרון של חוקרים יפנים מתגבר על מגבלות אלו. לדברי מדענים, המיקרוסקופ שפותח מאפשר ליצור תמונות ברזולוציה של עד 120 ננומטר, שהיא פי 30 מהרזולוציה של מיקרוסקופים מסורתיים. ... >>

מלכודת אוויר לחרקים 01.05.2024

חקלאות היא אחד מענפי המפתח במשק, והדברה היא חלק בלתי נפרד מתהליך זה. צוות של מדענים מהמועצה ההודית למחקר חקלאי-המכון המרכזי לחקר תפוחי אדמה (ICAR-CPRI), שימלה, העלה פתרון חדשני לבעיה זו - מלכודת אוויר של חרקים המופעלת על ידי רוח. מכשיר זה מטפל בחסרונות של שיטות הדברה מסורתיות על ידי מתן נתוני אוכלוסיית חרקים בזמן אמת. המלכודת מופעלת כולה על ידי אנרגיית רוח, מה שהופך אותה לפתרון ידידותי לסביבה שאינו דורש חשמל. העיצוב הייחודי שלו מאפשר ניטור של חרקים מזיקים ומועילים כאחד, ומספק סקירה מלאה של האוכלוסייה בכל אזור חקלאי. "על ידי הערכת מזיקים מטרה בזמן הנכון, נוכל לנקוט באמצעים הדרושים כדי לשלוט הן במזיקים והן במחלות", אומר קפיל ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

סוג חדש של בלון חלל למסע בחלל 12.09.2022

Space Perspective היא אחת החברות הבודדות המעוניינות לקצץ בעלויות תיירות החלל. Space Perspective תגבה 125 דולר עבור כרטיס טיסה לקצה החלל על סיפון בלון החלל האפס פליטת שלה.

החברה חשפה את העיצוב הסופי של חללית הבלונים שלה "נפטון", קפסולה בלחץ שתיקח את הנוסעים לקצה החלל, אם כי מבחינה טכנית הם לא יגיעו לחלל.

החללית נפטון תגיע לגובה של 30 ק"מ מעל פני כדור הארץ. זה בערך פי שלושה פחות מקו קרמן, שרבים מכירים בו כגבול הקוסמוס, בעוד שאחרים חולקים על נתון זה.

העיצוב של כדור החללית "נפטון" יספק נוף פנורמי של 360 מעלות, ועקמומיות כדור הארץ וחשכת החלל ייראו בבירור. הנוסעים יוכלו לראות כ-724 ק"מ לכל כיוון.

הטיסה המלאה תימשך כשש שעות ועלותה כ-125 דולר. Space Perspective גם הציגה את הפנים היוקרתי של הקפסולה שלה. כעת, לדברי החברה, העיצוב החיצוני הכדורי מספק תא נוסעים מרווח יותר עם יותר מרווח ראש, כמו גם יתרונות בטיחותיים נוספים באמצעות עמידות אופטימלית בלחץ.

Space Perspective אומרת שהיא פיתחה עיצוב קפסולה חדש לאחר אלפי מבחני טיסה וסימולציות וירטואליות. בשיתוף עם סימנס דיגיטל תעשיות, החברה הגיעה לעיצוב הכולל מגן התזות לנחיתה במים, מערכת ניהול תרמית וחלונות מחזירי אור. Space Perspective בונה כעת את הקפסולה במתקן שלה ליד מרכז החלל קנדי של נאס"א בפלורידה. זה גם המקום שבו מתכננת החברה להשיק טיסות על בלון חלל.

Space Perspective מציעה צורה ניטרלית פחמן של תיירות חלל עם אפס פליטות. לחברות אחרות יש הצעות דומות, כולל Zero 2 Infinity מברצלונה.

עוד חדשות מעניינות:

▪ פוטון מצפין תקשורת

▪ כוננים קשיחים של 80 טרה-בייט

▪ מחשב תעשייתי ללא מאוורר מתאים לכף היד שלך

▪ מוזיקה מתחת למים

▪ שיא תאוצת מכוניות חשמליות נקבע

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ חלק של האתר אודיוטכניקה. בחירת מאמרים

▪ מאמר קום מהרגליים. ביטוי עממי

▪ מאמר איפה עוד יש קפאין מלבד תה וקפה? תשובה מפורטת

▪ מאמר הלם אנפילקטי. בריאות