Согласующий ШПТ на 'бинокле'

[YL3GDP]

После нескольких не очень результативных экспериментов с ШПТ на кольцевых магнитопроводах, для согласования антенн с трансивером, наткнулся на вариант исполнения ШПТ на "бинокле" из двух ферритовых трубок с кабеля для подключения мониторов и др. периферии к PC.
http://forum.qrz.ru/thread12762.html

http://forum.cqham.ru/viewtopic.php?...804%20468e63e9

http://www.bls.fr/amatech/electroniq...uns/Baluns.htm

Обобщив информацию из вышеуказанных источников, и разжившись 8 трубками от мониторных кабелей, по 2 трубки на ШПТ, приступил к экспериментам.
Вариантов соединения обмоток получилось 3 штуки. Первичная обмотка везде 2 витка, вторичная, в зависимости от необходимого коэффицента трансформации 2 витка(1:1) 3 витка(1:2) 4 витка(1:4) 5 витков(1:6) 6 витков(1:9).
В варианте Nr 3 отвод делается от середины вторичной обмотки.
Намотал трансформатор 1:9 по схеме Nr 2, для подключения длинного провода к трансиверу. Провод подключался к разъему ANT1. Отметил действительное усиление сигнала, и на слух и по S-метру, по сравнению с проводом воткнутым напрямую в антенный разъем трансивера. Антенного анализатора нет, так что проверить детально ШПТ нет возможности.
Возникли вот какие вопросы:
1) ШПТ по схеме Nr 1 годится только для подключения петлевых антенн ?
2) ШПТ по схеме Nr 2 годится только для несимметричных антенн (LW, GP ... ) и правильно ли такое соединение обмоток ?
3) Является ли ШПТ собранный по схеме Nr 3 симметрирующим и годится ли он для запитки антенн типа диполя, инвертед V и виндома ?

[YL3GDP]

Первым делом хочу всех поблагодарить за мертвое молчание. Оно заставило меня собрать аннтенный анализатор, вот такой
http://www.cqham.ru/aa_VK5JST.htm
осталось только корпус сделать.
На минувших выходных выезжал в деревню. Собрал по схеме Nr. 1 ШПТ 1:6, и изготовил из полевки WIndom c плечами 13,8м и 26,8м. поставил на удочке как инвертед ви, центр ~ 7 метров над землей, плечи 2 метра.
Без согласующего устройства КСВ на 80м было ~ 3, на 40м 1,6-1,8 , на 20м практически 1 . Размеры плечей не подгонял - потом.
ШПТ очень даже работоспособен. Доделаю анализатор - проверю на нем.

[UR0GT]

Собрал по схеме Nr. 1 ШПТ 1:6, и изготовил из полевки WIndom c плечами 13,8м и 26,8м.

Думаю, что такой ШПТ с коэффициентом трансформации 1:4 лучше подойдёт.
И полотно антенны явно длинновато для 80-метрового диапазона.

73 Николай

[DJ4MB]

ШПТ очень даже работоспособен. Доделаю анализатор - проверю на нем.

Поздравляю!
А насчет ШПТ - на "быноклях" абсолютно рабочие,стоят же во всех транзисторных ПА.Хотя трубки от монитора не самый лучший материалл,да берем что есть.
А насчет "Виндома" - сопротивление его в 300 ом принимают,но то так "примерно".Раз АА есть - убедитесь самы.Лучьше из той-же полевки двухпроводную линию сделать и "на столе" АСУ сделать.Тогда и о длине не надо заботиться. Вариантов тому - без конца.
Приветы - Весо

[UR0GT]

Лучьше из той-же полевки двухпроводную линию сделать и "на столе" АСУ сделать.

WINDOM и другие несимметричные антенны нельзя питать двухпроводной линией - она будет очень сильно излучать. Смоделируйте - увидите.

73 Николай

[RN9RQ]

UR0GT
Если не одно но: можно же и запорный дроссель сделать

[DJ4MB]

Смоделируйте - увидите.

73 Николай

Оспаривать не буду,в моделировании не очень искушен,хотя "МаммойАнной" и баловался.Ввиду имел прежде всего согласование,излучение линии,если соседей нет не так уж страшно.А вот если Вы этим всерьез занимаетесь - подсчитайте диаграмму направления и сопротивления Виндома по бэндам.Думется ,если у человека столько места,выгоднее будет диполь - 2 х 20- 25 м (сколько влезет),и тем же макаром согласовать,10-160 м выгореть должны.
Виндом же с времен царя Гороха - компромиссная антенна,диаграмма направленности (не моделируя) где-то то от "кривого" диполя до LW,смотря куда повесил и банд какой - у одного гремиш,другого и в жисть не услышиш,сам тоже применял.Когда те "50 Ом" никому и не снились и её одним проводом питали-была,что надо,а сейчас - надо "выкручаться". Хотя - тоже "богато жил" по месту ,повесил Виндом на 160м,под углом параллельно подключенный Виндом на 30м,запитывались общим кабелем метров в 50!! через (1:4 или :6),не помню,транс на ферритовом кольце - не жаловался.Конечно с Ягой на 20-15-10 нельзя было сравнивать,зато на всех прочих жить можно было.Тюнер к тому-же кой-как 50 ом докручивал.
Но и "мертвые углы" были.

[UR0GT]

можно же и запорный дроссель сделать

Запорный дроссель для двухпроводной линии сделать сложнее, чем для коаксиала, и он более громоздкий.
Кроме того, проблему излучения фидера он решит лишь частично.
У таких антенн фидер располагается несимметрично относительно ближнего поля антенны, что приводит ещё к сильной наводке на фидер ближним полем антенны. Поэтому требуется установка 2-3 дополнительных дросселей вдоль фидера, чтобы уменьшить антенный эффект фидера до приемлемого уровня. Только тогда эта антенна не будет "генератором помех", как её окрестили радиолюбители.
Хотя в полевых условиях и сельской местности излучение фидера не так критично.

73 Николай

Добавлено через 40 минут

подсчитайте диаграмму направления и сопротивления Виндома по бэндам.

Моделировать пока некогда.
Могу лишь сказать, что диаграмма точно такая же, как у отрезка провода равной длины запитанного с конца.
А входное сопротивление на основных любительских диапазонах - в пределах 100 - 280 Ом, а не около 300 Ом, как раньше считалось. Только на 15 метрах входное очень высокое - больше 1000 Ом, поэтому WINDOM там не работает.

73 Николай

[RZ3DK]

WINDOM и другие несимметричные антенны нельзя питать двухпроводной линией

А "Цеппелин"?
Почему-то пошло разграничение - двухпроводные, коаксиальные... линии.
Это ведь, в принципе, одно и то же. Разница в сопротивлениях и потерях (диэлектрик).
В наше время оперировали НАСТРОЕННОЙ и СОГЛАСОВАННОЙ линиями.
Почему-то, сейчас, об этой разнице все забыли напрочь. А она-то, как раз и определяет условия согласования.
А мо-быть я уже старый стал? Мо-быть все сейчас по другому излучается?

А потом. Почему 100-200 Ом? 280?
Все зависит от ДЛИНЫ излучателя, питаемого с конца. Если его длина в районе 0,25L, то его R низкое. Десятки Ом. Если около 0.5L то ОЧЕНЬ высокое. Килоомы. Отсюда и выбор схемы питания. И никакие запорные дроссели здесь "не пляшут". Чего запирать-то?
Трансформатор - не панацея при согласовании. Он трансформирует АКТИВНУЮ составляющую импеданса. А это возможно лишь НА ОДНОМ диапазоне. Максимум на двух (кратных нечетному количеству 0.25L). И то уже реактивная составляющая попрет. А на нескольких диапазонах - это просто невозможно.
Согласуйте на КАЖДОМ отдельном диапазоне свою многодиапазонную антенну в АКТИВНУЮ составляющую (неважно какую). Уберите реактивность. А потом уже трансформатором эти АКТИВНЫЕ составляющие и трансформируйте в нужный вам импеданс АКТИВНОЙ части.
А, иначе, транс только усугубит ситуацию плохого согласования. Ведь он не компенсирует реактивности. Наоборот. Зачастую ее еще и дополнительно вносит.

А, если взять случайный огрызок провода и включить его через трансформатор 1:4, или 1:6 ("...уже не помню"), то получим результат как при врачевании - голова болит, давай намажем пупок зеленкой. Должно помочь.

Извините, если кого, ненароком, задел. Не злобства ради.

[UR0GT]

А "Цеппелин"?

Справедливое замечание, Валентин.
Цеппелин действительно можно питать симметричной линией, потому что он запитан в пучности напряжения.
Поэтому уточню. Если несимметричная антенна запитана в пучности напряжения, то её тоже можно питать симметричной линией.

73 Николай

Добавлено через 10 минут

Все зависит от ДЛИНЫ излучателя, питаемого с конца. Если его длина в районе 0,25L, то его R низкое. Десятки Ом. Если около 0.5L то ОЧЕНЬ высокое. Килоомы. Отсюда и выбор схемы питания. И никакие запорные дроссели здесь "не пляшут". Чего запирать-то?

Возле точки запитки дроссель действительно здесь не "пляшет". А чтобы "заплясал" и в такой ситуации, надо поставить его на четверть волны дальше вдоль фидера.

P.S. Комментировать остальное сегодня уже нет времени.

73 Николай

[DJ4MB]

А "Цеппелин"?
Почему-то пошло разграничение - двухпроводные, коаксиальные... линии.
Это ведь, в принципе, одно и то же. Разница в сопротивлениях и потерях (диэлектрик).
В наше время оперировали НАСТРОЕННОЙ и СОГЛАСОВАННОЙ линиями.
Почему-то, сейчас, об этой разнице все забыли напрочь. А она-то, как раз и определяет условия согласования.
А мо-быть я уже старый стал? Мо-быть все сейчас по другому излучается?

Валентин,

Я тоже не первой молодости,хотя в старики записываться не хочу.
Излучение излучением и осталось,физику не отменить,да вот как до
него добраться....Опять те же (несимметричные) 50 ом на выходе РА.
Не спорю,стандарт,то бышь "печь",оттуда танцевать удобно.Но можно и
у печи остаться.
"Цепп" с того же и забыли.Симметричный Цепп - то в принципе мой "диполь" , то ли 2х20 то-ли 2х220 м.Только в "классическом" длину подсчитывали, абы вместе с линией на Тх то-же вышло.400-600 ом линию как раз удобно делать.А в несимметричном Цеппе "короткий" кусок заодно и противовесь.В дамповом передатчике запросто было один конец линии к антенному зажиму РСБ-5,другой на массу воткнуть,П-контур в ней "без конца" мог достраивать.Правда,если при несимметричном длинный конец на массу воткнул - от ключа можно было и пальцы сжечь.А вот у мылниц тюнер реактивности так 40-150 ом согласует,если 200 берет - пишут "выдающийся",конечно все несимметричное.Вот и приходиться за "печь" держатся и городить.Воткнеш Цепп в мыльницу- сразу защита мощность заткнет,а если подведет - прощайте (дорогие) транзисторы.
"Чистый" вариант - как Вы пишете,все реактивности АСУ компенсировать и (или) заодно симметрировать,тогда и "линия" не такой проблемм,можно по возможностям выбирать.
А ШПТ,на чем бы не делали - компромисс.

To UR0GT:

Насчет излучения линии - если на мониторе "излучает" стоит- не надо сразу категорически "нельзя" говорить - можно как раз тем же куском излучения (энергия ж не теряется) Дх-а в мертвом углу антенны закрыть.
А если линия мимо польской антенны с китайским теликом идет - могут и проблеммы быть.Такое надо "на месте" решать.

Про Виндом

Рассчитывать не приказывал,некогда - у кого времени на все хватает.
Но - что классический Виндом на 15 м не тянет известно,с тех пор как бэнд любителям отдали (1945 год).Тем не менее - может работать:

А.>(писал же,подробности сможете прочесть) - впараллель Виндом на 30 м,под углом (если можно 90 град,еще лучьше -и на манер Inv-V).30 м -это 2х15 м ,да еще и остальные WARC удается закрыть.Компромисс - но опробовано,не только мною.

Б.Только на классических бэндах - Виндом запитывают черезь 1/4 - 3/4 и т.д. про 15 м,потом 1:4 и кабель 75 ом.
Будет время - смоделируйте,хотя и на слово можно вешать,тоже опробовано.
Приветы - Весо

[UB5G]

Трансформатор - не панацея при согласовании. Он трансформирует АКТИВНУЮ составляющую импеданса.

Скажу чесно - не понял ...
Берем кабель 50 Ом. Подключаем к трансформатору с одной стороны. С другой подключаем кусок провода. Допустим коэф.трансформации 1:4.
Трансформатор широкополосный. От 1 до 30 мГц.
Какая разница трансформатору, какая частота или длина куска провода. Его дело трансформировать 1 к 4.
Если более конкретно - провод, кратный полволны ( допустим 41 метр длиной )имеет входное сопротивление несколько кОм на 80, 40, 20 и 10 м.
Берем трансформатор ну к пример 1 к 16 ( или 2 трансформатора 1:9 ) и получаем КСВ в кабеле от 4 и ниже. Получаем многодиапазонную веревку, питаемую с конца коаксиалом.
"Народ хочет разобраться ...." ... (с)

[RZ3DK]

Какая разница трансформатору, какая частота или длина куска провода. Его дело трансформировать 1 к 4.

Очень значительная. Если бы это был линейный компонент, то Вы абсолютно правы. Но трансформатор - нелинейная штуковина. Тем более, ВЧ-трансформатор. Кусок провода, антенна - нелинейный элемент. Имеет свою индуктивность и емкость. И, в зависимости от длины провода, меняется его (провода) импеданс в точке включения тр-ра. Если Вы включанте его в точку со СКОМПЕНСИРОВАННОЙ РЕАКТИВНОСТЬЮ, то он будет выполнять все Ваши желания. Но, этого не происходит.
Изначально, все несимметричные, открытые высокоомные антенны имеют непредсказуемый импеданс в точке подключения. Если это - открытый конец (диполь, питаемый с конца) и т.п., то его и волновое сопротивление, и реактивность будет определяться очень многими факторами. Даже два абсолютно одинаковых куска провода (диполя, 1\4L излучателя и т.д.), подвешенных в ОДНОМ месте, но на некотором расстоянии друг от друга НИКОГДА не будут иметь одинаковые праметры.
Поэтому, в антеннах такого рода, как обсуждаемые излучатели, Вы никогда не сможете (без специальных измерений) определить импеданс в точке питания. Тем бОлее, реактивность в этой же точке. Вопрос. Какой коэффициент трансформации необходим в этом случае? Полуволновый излучатель может иметь на своем конце от несколький килоом и до сотен ом активную составляющую. И, при этом, абсолютно неизвестную реактивность. Знак которой определяется разницей длин полуволны и реального провода. Длина которого (ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ) опять же будет различной, в зависимости от земли, высоты подвеса, толщины провода и мно-о-о-огих других факторов. В том числе и от частоты. В одной точке диапазона - это 2500 Ом, в другой точке этого же диапазона может 1700 Ом. А может и 3567 Ом. Кто это знает? А в другом диапазоне это будет Z=420+J???. Так же, даже еще бОлее геморройнее с реактивностями. Так какое R Вы хотите поиметь? Вам нужен КСВ. И Вы считаете, что Ваш трансформатор должен, как Вы выражаетесь "...несколько килоом.." трансформировать в 50 Ом. А реактивность. Ведь простой пример. R=50 Ом и J=50 не дают Вам КСВ=1. КСВ=1 даст Вам только
R=50 Ом и J=0. У Вас же, наверняка J будет иметь величины в ТЫСЯЧИ!!!
Все это говорю к тому, что эти импедансы ВНОСЯТСЯ В ТРАНСФОРМАТОР. Его параметры непредсказуемо меняются. Постоянным остается только коэффициент трансформации. Все остальное - меняется в разные стороны. Емкостной импеданс может поменяться на индуктивный и наоборот. И ПОЛНОЕ, комплексное сопротивление, которое Вы считаете в 800 Ом, на самом деле может оказаться как Z=900+J???, так и Z=1050-J????. Что получим? Да полнейшую, непредсказуемую ахинею.
Да, при соответсвующей квалификации, с применением измерений и т.д. возможен вариант достаточно корректного согласования такой антенны трансформатором. Но !!!!! На одном диапазоне. Оно Вам надо? У Вас задача заставить этот кусок провода работать на нескольких диапазонах.
А, при переходе на другой диапазон кратность НЕ СОХРАНЯЕТСЯ. Никогда. Без применения специальных ухищрений. Гуткин UT1MA свои антенны ухищряется делать. Используя различные меры компенсаций. Честь ему и хвала.
Поэтому и на другом диапазоне начинается тот же самый дурдом, только на другой частоте, с другими импедансами и реактивностями.
Вот, примерно, так обстоят дела. А то, что у кого-то веревка работает через тр-р на ферритах, так это, по бОльшей части или басни, или просто тиражируемая им безграмотность. Помноженная на его небольшую мощность и мучения его антенного тюнера.
Извините, за многословность, но это, лишь ма-а-а-алая часть того что происходит в реальности.
К этому еще приплюсуйте собственные реактивности трансформатора. А как же? Он собран из индуктивностей. И паразитные емкости у него существуют. А это все - реактивности. Как Вы их собираетесь учитывать?
Кроме того, Ваш 50-тиомный кабель на разных частотах будет иметь свои элетрические длины. Которые так же не будут стыковаться с коэффициентом трансформации. Да, это так. Вы же собираетесь притать многодиапазонную антенну. И не везде Ктр. окажется нужный Вам. Опять же, ввиду ЧАСТОТНЫХ влияний.
Так что ферритовыми трансформаторами антенны согласовываются, но...
- одно, двух диапазонные, с малыми импедансами или антенны многодиапазонные, но скомпенсированные про кратности их длин (электрических). Пример тому - антенна FD-4, или так хорошо известный нам несимметричный диполь с КАТУШКОЙ в одном плече.
- предварительно скомпенсированные на КАЖДОМ диапазоне по реактивности и приведенные к максимально кратным значениям активной составляющей импеданса..
Иными словами - трансформируются относительно низкоомные, близко к нулевой реактивности РЕЗОНАНСНЫЕ антенны. Иначе бы все было очень просто.
Как у Айзенберга:
"Радио - это очень просто."
"Телевидение - это очень проосто"
....Атенны - это еще проще...

[UB5G]

Робко попробую возразить.
Как сказал живой классик " Резонансной приято считать частоту, на которой реактивная составляющая входного сопротивления обращается в ноль".
Исходя из вышесказанного, провод , длиной 41 метр на частотах , кратных пол-волны будет иметь резонанс и не будет иметь реактивной составляющей. Значит, исходя их этого, можно дупустить, что трансформатор будет трансформировать только высокое входное сопротивление в низкое согласно своему коэффициенту трансформации???
О КСВ пока не говорим.

Кстати, померял ферритовые кольца, стоявшие на кабеле монитора Самсунг - получилась проницаемость около 1500. А кольца, которые стоят внтурни монитора на разных проводах ( размеров примерно в 2 раза меньше кабельных ) получилсь спроницаемостью выше 6 000.
Методика замера - измерение индуктивности катушки вокруг кольца, потом ввод данных в программу L.Ferrum v2.2 UA1ZH

[RZ3DK]

Робко попробую возразить.

Если чувствуете свою правоту - возражайте не робко

на которой реактивная составляющая входного сопротивления обращается в ноль".

Угу, Вы правы ( и не только Вы)

Исходя из вышесказанного, провод , длиной 41 метр на частотах , кратных пол-волны будет иметь резонанс и не будет иметь реактивной составляющей.

А вот тут - нет.
Точнее, "...если бы кратность по диапазонам соблюдалась, то..." далее Ваш текст.
К сожалению, кратность по диапазонам, мало того, что не очень совпадает, но и сохраняется только математически. На практике эта кратность изменяется. Со всеми вытекающими. Я сейчас не смогу, наверное, выложить достаточно полное, веское обоснование этого. Скажу прямо. Не готов в данное время. Но, в подтверждение своего утверждения, порекомендую почитать оисание и настройку многодиапазонной антенны VMA-10 Э.Гуткина. Там он, как раз и наткнулся на сей эффект. И довольно удачно его победил. Это первое.
А второе - наверное не следует рассматривать антенну с трансформатором по отдельности. Только в "куче". Полуволновый излучатель, питаемый с конца будет иметь высокий потенциал и, как бы повнятнее выразиться, подсоединяется он к источнику ОДНИМ концом (прошу не ловить на слове, ибо приходися утрировать). Но, что бы присоединиться достаточно корректно к трансформатору, нужно что-то подавать на этот второй конец. Землю? Противовес? Или еще что-то?. А вы сможете сейчас сказать какие влияния, какие импедансы внесутся в точку подключения?
Ладно, потихоньку буду закругляться. А не то я, пытаясь ответить Вам на Ваши "робкие" возражения, уйду в такие дебри, что придется не один пост выбираться. В общем, попробуйте сами, подумайте над получившимися результатами. И поменьше слушайте "умников" на 80-ке. У них все просто. А разработчики-профессионалы бьются лбами и никак не придумают такое простое решение, как согласовать трансом одну веревку на всех диапазонах одним ШПТ. И громоздят что на самолетах, что на судах такие сложные согласующие устройства.