Автоматический тюнер ATU-100 Mini от N7DDC – часть 2 (TANDEM MATCH)

Часть 1 | Часть 3 | Часть 4 | Часть 5

Следующим этапом соберем схему прецизионного измерителя коэффициента стоячей волны — КСВ и постараемся понять как он работает, так как от качества изготовления и работы этого узла схемы, зависит вся работа собираемого тюнера.

Построен измеритель КСВ на трансформаторах Т1 и Т2, называется Tandem Match, конструктивно выполнен на ферритовом сердечнике «бинокль» Amidon BN-43-1502. Принцип работы следующий — трансформаторы выполняют роль датчиков тока Т2, и напряжения Т1.

Датчик тока включен в разрыв измеряемой линии от разъема J2, вход датчика порт 1 (см. схему), выход датчика порт 2.

Датчик напряжения, порт 3 и порт 4, его вторичная обмотка подключена параллельно выходу источника сигнала. Первичная обмотка датчика напряжения нагружена на резисторы R1 и R2 по 50 Ом, так как измерять необходимо согласование с нагрузкой равное 50 Ом.

Порты 3 и 4 это выходы отраженной и прямой волн.

Если нагрузка согласована, КСВ = 1, то сигналы с датчиков равны по амплитуде и противофазны. Спасибо Давиду N7DDC, указал на ошибку.

Если нагрузка согласована, КСВ = 1, то с учетом равенства амплитуд, а также их противофазности, сигналы с датчиков компенсируют друг друга и на выходе отраженной волны будет 0.

Если нагрузка не согласована, тогда сигналы с датчиков:

• имеют разность амплитуд при неверном R нагрузки;
• имеют фазовый угол между сигналами отличный от 180⁰ при не нулевой реактивности нагрузки.

Для начала соберем трансформаторы. Нам понадобится сердечник, отрезок коаксиального кабеля RG58, из центральной жилы в оболочке будем делать первичные обмотки трансформаторов. Для вторичных обмоток нам понадобятся два отрезка, по 25см, эмалированного провода диаметром 0,3…0,5мм. Я взял AWG #26, остался после сборки SDR трансивера SoftRock. Можно использовать любой подходящий по диаметру, либо многожильный в изоляции, например советский МГТФ.

Эмалированным проводом намотаем первую вторичную обмотку равную 10 виткам, одним витком считается — один проход провода через сердечник

Таким же образом наматываем вторую вторичную обмотку

Для первичных обмоток приготовим два отрезка из центральной жилы в оболочке от кабеля RG58, практически можно взять любой многожильный провод в изоляции подходящий по диаметру

Получился у нас вот такой жук!

Теперь монтируем получившийся Tandem Match на плату тюнера

Смонтировав резисторы R1 и R2, необходимых для правильной работы измерителя КСВ, проверим, что у нас получилось. Проверять будем снимая АЧХ замечательным комбинированным прибором OSA103 Mini.

Первым делом посмотрим проходное затухание, для этого выход генератора прибора подключим к входу измерителя КСВ, порт 1, а выход измерителя КСВ, порт 2, подключим на вход прибора

Маркер 1 (F1) установлен в районе 1 МHz, маркер 2 (F2) установлен в районе 31 MHz, анализируемая полоса от 10 kHz до 50 MHz. Видим линейную проходную характеристику, во всей анализируемой полосе, с затуханием в районе -0,12 dB. Очень даже не плохо!

К порту 2 подключим нагрузку 50 Ом, на вход прибора подключим выход измерителя КСВ, порт 4 — прямая волна

Наблюдаем ровную АЧХ с коэффициентом передачи минус 23-24 dB.

Для анализа отраженной волны на вход прибора подключим выход измерителя КСВ, порт 3

Наблюдаем затухание в полосе до 30 MHz в районе минус 60 dB. Замечательно!

А что будет если мы рассогласуем нагрузку? И в место 50 Ом на порту 2, подключим к примеру 100 Ом

Сразу видно, что кривая отраженной волны поднялась на уровень минус 33 dB.

Теперь подключим имеющуюся антенну CW40100 от Радиала, растянутую из «коробки» с девятого этажа на ближайшее дерево

Маркер 2 (F2) установил на минимуме «отраженки» — 6,2 MHz, и это соответствует действительности, резонанс данной антенны как раз в том районе.

Делаем вывод — Tandem Match изготовлен и установлен правильно!

Следующим этапом будет сборка всей схемы измерителя КСВ и проверка, что нам будет показывать тюнер на дисплее.

Для изучения данного вопроса использовал материал от dl2kq

Продолжение следует…

73!

Часть 1 | Часть 3 | Часть 4 | Часть 5