|
Acasă | Articole | Proiecte | Produse | Favorite | Despre | |
|
Ultima modificare - 9 Mai 2017
Inspirat de AA5TB și M0UKD, am construit următorul transformator de impedanță folosit pentru alimentarea antenelor cu fir cu impedanța între 1000-5000 ohmi. Practic, acest transformator convertește impedanța de intrare de 50 ohmi într-una mult mai mare. Un condensator variabil este folosit pentru a regla transformatorul la o frecvență dată.
După cum se poate vedea, schema este foarte simplă. Un transformator obișnuit care transformă raportul tensiune-curent și un condensator variabil care anulează reactanța inductivă a bobinei secundare pentru o frecvență dată, adică aliniere.
Pentru a proiecta întregul circuit, trebuie să presupunem ce impedanță va avea antena noastră și frecvența dorită. Antenele alimentate la capăt cu jumătate de lungime de undă au o impedanță între 1000-5000 ohmi, în funcție de înălțime, lungimea contragreutății, sol, umiditatea aerului, etc.
Să presupunem că antena noastră are 4000 ohmi, trebuie să calculăm rapoartele transformatorului. Transformarea de la 50 ohmi la 4000 înseamnă un raport de impedanță aproximativ 1:80. Știm, de asemenea, că raportul de spire = √ raportul de impedanță. Știm deja raportul de impedanță, deci conform acelei formule, √1:80 = 1:8.9. Desigur, 8.9 se poate aproxima la 9, astfel raportul de spire va fi 1:9 iar raportul de impedanță 1:81. Inductanța bobinei secundare și frecvența dorită vor fi folosite pentru calcularea valorii condensatorului.
Deoarece transceiverul meu SSB HF are doar banda de 80m, frecvența dorită este aproximativ 3700 KHz. Planul meu a fost să folosesc un condensator variabil vechi Polyvaricon. După combinarea secțiunilor interne și a reglajelor împreună, acesta oferă un interval de 40pF până la 300pF. Așadar, pentru 3700 KHz vreau să reglez undeva în mijloc, cam 150pF. Conform formulei rezonanței LC, f = 1 / (2 * PI * √(LC)), pentru 150pF avem nevoie de o inductanță de aproximativ 12uH pentru a rezona la 3700 KHz.
Să recapitulăm:
Transformator
Folosind sârmă groasă de 1mm am construit bobina secundară pe un miez de ferrită tip Fair-Rite 2643540002 pentru cablu. Empiric am constatat că 18 spire mi-au dat o inductanță aproximativă de 12uH. Pentru a obține raportul 1:9 al transformatorului nostru, două spire vor fi folosite ca bobină primară.
Avem toate informațiile până acum, să-l construim!!
Au fost folosite piese ca cârlige, SO-239, șuruburi, piulițe, șaibe și cutie de plastic, nimic special. Transformatorul a fost fixat cu pistol de lipit cu silicon. Butonul de reglaj este, de fapt, un capac de sticlă lipit cu epoxidic pe axul polyvariconului.
Pentru a verifica funcționarea corectă a balunului, s-a conectat o rezistență de sarcină falsă de 4k2 la ieșirea acestuia. Apoi balunul a fost conectat împreună cu puntea SWR și transceiverul HF. Aplicând 4W CW la 3700 KHz și rotind butonul de reglaj, undeva la mijloc am găsit potrivirea perfectă, puntea SWR stingând LED-ul. Balunul a funcționat excelent din prima, așa cum a fost proiectat!
Am folosit două rezistențe de 3k3 și 1k în serie, cu putere de 0.25W ca sarcină falsă. Puterea totală pe ele este aproximativ 1W (pentru teste scurte este suficient) deoarece transceiverul livrează 4W putere totală, puntea SWR având o atenuare de circa 4 ori, -6dB. Folosind o matematică simplă putem găsi tensiunea pe rezistența de sarcină falsă. Combinând Legea lui Ohm și Puterea deducem P = U2 / R, rezultând o tensiune pe sarcina falsă de U = 65.5 VRMS sau U = 92.7 Vpeak sau U = 185.5Vpp pentru 1W. De asemenea, pentru 4W tensiunea ar fi: 131 Vrms; 185 Vp; 370 Vpp, deci trebuie avută grijă la tensiunea maximă admisă de condensatorul variabil.
Cu osciloscopul am măsurat 175Vpp pe rezistența de 4k3, transformând această valoare în putere rezultă aproximativ 900mW, adică o pierdere de -0.5dB. Deci, acest balun are o pierdere totală de aprox. 0.5dB, eficiența fiind de 90%
La primul proiect al acestui balun am folosit un miez de ferrită recuperat dintr-un radio vechi de medie frecvență, dar după unele măsurători am constatat că era foarte pierzător, balunul având pierderi de circa 1.8dB. Schimbând miezul de ferrită cu unul mare pentru cablu de tip Fair-Rite 43 pierderile s-au îmbunătățit. Mă întreb dacă pot reduce și mai mult aceste pierderi folosind un miez toroidal mai mare sau o bobină în aer...
Acest video demonstrează transferul de putere între un transceiver și o antenă folosind câteva unelte precum puntea SWR Wheatstone și un aparat de măsurat câmpul EMF. Practic, când SWR este la minim, puterea maximă este transferată către sarcina falsă sau antenă.
|
Acasă | Articole | Proiecte | Produse | Favorite | Despre |