アマチュアの練習ではそれはあまり不可能です入力インピーダンスがフィーダの特性インピーダンスおよび送信機の出力インピーダンスに等しいアンテナに適合します。ほとんどの場合、そのような一致を検出することは不可能であるため、特殊な照合デバイスを使用する必要があります。アンテナ、フィーダー、および送信機の出力は、エネルギーが損失なく送信される単一システムの一部です。
どうやってやるの？
このかなり複雑なタスクを実現するには、整合器は主に 2 つの場所で使用する必要があります。これは、アンテナがフィーダーに接続されるポイントであり、フィーダーが送信機の出力に接続されるポイントでもあります。現在最も普及しているのは、発振共振回路から同軸変圧器に至るまで、必要な長さの同軸ケーブルの個々のセクションの形で作られた特殊な変圧装置です。これらの整合デバイスはすべて、インピーダンスを整合させるために使用され、最終的に全体の伝送路損失を最小限に抑え、さらに重要なことに、帯域外放射を削減します。
抵抗とその特徴
休みの日が多いです現在のブロードバンド送信機の標準インピーダンスは 500 m です。給電線として使用される多くの同軸ケーブルの標準特性インピーダンスも 50 または 750 m であることは注目に値します。整合器を使用できるアンテナを考慮すると、設計とタイプにより、入力インピーダンスの値の範囲はかなり広く、数オームから数百オーム、さらにはそれ以上にまで及びます。
単素子アンテナでは入力が共振周波数での抵抗は実質的にアクティブであり、送信周波数が一方向または別の共振周波数と異なるほど、誘導性または容量性の性質の無効成分がデバイス自体の入力抵抗に現れます。同時に、多素子アンテナは共振周波数で入力インピーダンスを持ちますが、さまざまな受動素子が無効成分の形成に寄与するため、入力インピーダンスは複雑になります。
入力インピーダンスがアクティブの場合、専用のアンテナ整合デバイスを使用してインピーダンスを整合させることができます。ここでの損失は実質的にわずかであることは注目に値します。ただし、入力抵抗に無効成分が形成され始めるとすぐに、整合手順はますます複雑になり、アンテナにはますます複雑な整合デバイスを使用する必要が生じます。その機能により、不要な信号を補償できるようになります。反応性を考慮し、栄養点に直接配置する必要があります。反応度が補償されない場合、フィーダの SWR に悪影響が生じ、全体の損失も大幅に増加します。
これを行う必要がありますか？
の反応性を完全に補償する試みフィーダーの下端での処理は、デバイス自体の特性によって制限されるため、成功しません。アマチュアバンドの狭いセクション内で送信機の周波数が変化しても、最終的には重大な無効成分の出現にはつながりません。その結果、多くの場合、その補償は必要ありません。また、多素子アンテナの正しい設計では、既存の入力インピーダンスの大きな無効成分が発生しないため、その補償が必要ないことにも注意してください。
オンエアでよく見かけるのは、アンテナ整合装置（「ロングワイヤ」または他のタイプ）が送信機と整合する過程でどのような役割と目的を持っているかについてのさまざまな論争。大きな期待を抱く人もいれば、ただの普通のおもちゃだと考える人もいます。そのため、アンテナ チューナーが実際にどのように役立つのか、また、アンテナ チューナーを使用する必要がない場合は、正しく理解する必要があります。
それは何ですか？
まず第一に、それを正しく理解する必要がありますチューナーは高周波インピーダンス変圧器であり、必要に応じて、これを使用して誘導性または容量性のリアクタンスを補償することができます。非常に単純な例を見てみましょう。
共振状態にある分割バイブレーター周波数のアクティブ入力インピーダンスは 700 m であり、同時に入力インピーダンスが約 500 m の送信機を備えた同軸ケーブルを使用します。チューナーは送信機の出力に設置されており、この状況では任意の周波数を表します。アンテナ（「長いケーブル」を含む）は、送信機とフィーダー間のデバイスを整合させ、その主要なタスクに何の問題もなく対処します。
さらにリストラが行われればアンテナの共振周波数とは異なる周波数に送信機を接続すると、この場合、デバイスの入力インピーダンスに反応性が現れる可能性があり、その後ほぼ瞬時にフィーダの下端に反応性が現れ始めます。この場合、任意のシリーズの整合器「P」もそれを補償することができ、送信機は再びフィーダとの一貫性を達成します。
フィーダーがアンテナに接続されている出力では何が起こりますか?
チューナーを出力のみで使用している場合この場合、完全な補償を提供することはできず、不完全に正確なマッチングが行われるため、デバイス内でさまざまな損失が発生し始めます。このような状況では、アンテナとフィーダーの間に別の接続を使用する必要があります。これにより、状況が完全に修正され、反応性が補償されます。この例では、フィーダは任意の長さの整合伝送線として機能します。
もう1つの例
ループ アンテナは、約 1100 m のアクティブ入力インピーダンスを持ち、50 オームの伝送線に整合する必要があります。この場合の送信機出力の値は 500 m です。
ここでは一致するものを使用する必要がありますフィーダーがアンテナに接続される場所に設置されるトランシーバーまたはアンテナ用のデバイス。ほとんどの場合、多くの愛好家はフェライトコアを備えたさまざまなタイプの RF トランスを使用することを好みますが、実際には、より便利な解決策は、標準の 75 オームから作ることができる 4 分の 1 波長同軸トランスを作ることです。ケーブル。
これを実装するにはどうすればよいでしょうか?
使用するケーブルの長さは次のとおりです。式 A/4*0.66 を使用して計算されます。ここで、A は波長、0.66 は現代の同軸ケーブルの大部分で使用される短縮率です。この場合のHFアンテナの整合器は、50オームのフィーダとアンテナ入力の間に接続され、直径15〜20cmのコイルに巻かれると、この場合、整合器としても機能します。バランス装置。フィーダは送信機と完全に自動的にマッチングされ、またそれらの抵抗が等しい場合には、標準アンテナチューナーのサービスを完全に放棄することが可能になります。
別のオプション
このような例については、別のことを考えることができます。最適な整合方法は、原則として任意の特性インピーダンスを持つ半波長または半波長同軸ケーブルを使用することです。送信機の近くにあるチューナーとアンテナの間に接続されます。この場合、110 オームの値を持つアンテナの入力インピーダンスはケーブルの下端に転送され、その後アンテナ整合器を使用して 500 m の抵抗に変換されます。この場合、送信機はアンテナと完全に整合しており、フィーダーは中継器として使用されます。
さらに厳しい状況では、入力がアンテナ インピーダンスはフィーダの特性インピーダンスに対応せず、ひいては送信機の出力インピーダンスにも対応しないため、2 つの HF アンテナ整合デバイスが必要になります。この場合、1 つはフィーダーをアンテナに整合させるために上部で使用され、もう 1 つはフィーダーを下部の送信機に整合させるために使用されます。同時に、回路全体を整合させるために単独で使用できる、ある種の整合器を自分の手で作成する方法はありません。
反応性の出現により状況はさらに悪化するより複雑です。この場合、HF 範囲のマッチングデバイスにより、送信機とフィーダーのマッチングが大幅に改善され、最終段の動作が大幅に簡素化されますが、それ以上のことは期待できません。給電線がアンテナと不整合になるため、損失が発生し、デバイス自体の効率が低下します。チューナーと送信機の間に設置された SWR メーターを有効にすると、SWR が 1 に固定されますが、フィーダーとチューナーの間では不一致があるため、この効果は達成できません。
結論
チューナーの利点は、比類のない負荷で動作している間、最適な送信機モードを維持します。しかし同時に、アンテナ（「長いワイヤ」を含む）の効率を改善することはできません。給電線と不整合の場合、整合器は無力になります。
出力段に使用されるP回路送信機はアンテナチューナーとしても使用できますが、これはインダクタンスと各キャパシタンスに動作上の変化がある場合に限ります。ほとんどの場合、手動チューナーと自動チューナーはどちらも、工場で組み立てられたものであるか、誰かがアンテナの整合器を自分の手で作ることにしたのかに関係なく、共振ループ同調可能なデバイスです。手動のものには 2 つまたは 3 つの調整要素があり、それら自体の操作は効率的ではありませんが、自動のものは高価であり、強力な出力で操作するとコストが非常に高くなる可能性があります。
広帯域マッチング装置
このチューナーは主な要求を満たします。ほとんどのバリエーションでは、アンテナと送信機のマッチングを確実にする必要があります。このような機器は、フィーダが半波リピータである場合、高調波で使用されるアンテナを操作する場合に非常に効果的です。この状況では、アンテナの入力インピーダンスは帯域ごとに異なりますが、チューナーを使用すると送信機とのマッチングが簡単になります。提案されたデバイスは、1.5 ～ 30 MHz の周波数帯域で最大 1.5 kW の送信電力で簡単に動作できます。このような装置を自分で作ることもできます。
単巻変圧器は非常に設置されていますスイッチの近くに配置する必要がありますが、それらの間の接続導体は最小限の長さでなければなりません。タップ数がそれほど多くないトランスの設計（たとえば、10 ターンから 20 ターン）を維持すれば、11 ポジションのスイッチを使用することも可能ですが、その場合、抵抗変換間隔も減少します。
入力抵抗の正確な値を知るアンテナの場合は、このような変圧器を使用して、最も必要なタップのみを使用して、アンテナを 50 または 750 m のフィーダと整合させることができます。このような場合は、専用の防湿ボックスに入れ、パラフィンで満たし、アンテナ給電点に直接設置します。整合器自体は、独立した構造として作成することも、無線局の特別なアンテナ切り替えユニットに含めることもできます。
わかりやすくするために、ハンドルに取り付けられたマークスイッチには、この位置に対応する抵抗値が表示されます。無効な誘導成分を完全に補償するために、後で可変コンデンサを接続することができます。
以下の表は、その方法を明確に示しています。したがって、抵抗はターン数によって異なります。この場合、計算は総巻き数の二次関数である抵抗比に基づいて実行されました。
