Перед изготовлением антенного переключателя на КВ я решил проверить есть ли какое-то отличие в характеристиках отечественных тумблеров ТП1-2, П2Т-1, КВП-В. Образцы тумблеров:
Все переключатели имеют две группы контактов (DPDT). Для КВП-В и ТП1-2 наклон ручки показывает замкнутые контакты, у П2Т-1 все наоборот. П2Т-1 имеет нейтральное положение ручки, когда все контакты разомкнуты. Для удобства работы с NanoVNA припаиваю на них SMA разъемы:
Далее подключаем откалиброванный NanoVNA и проводим измерения, для всех вариантов подключения портов, и всех положений тумблера. На фото ниже показано измерение пропускания от входа 2 к выходу тумблера (П2Т-1_S2_S0_V-S2-S0).
Тоже самое в окне NanoVNA Saver:
Пример измерения развязки П2Т-1 входов 1 и 2. При этом к выходу подключен порт 1 (П2Т-1_S1_S2_V-S1-S0):
Тоже самое в окне NanoVNA Saver:
Проведя таким образом все измерения, я получил две таблички, для пропускания и КСВ, и для развязки.
Таблица пропускания и КСВ:
Таблица развязки:
Немного лучше выглядит тумблер П2Т-1, примерно в 2 дБ по развязке, в 0.03 дБ по пропусканию и 0.05 у.е. по КСВ =) Для переключателя подойдет любой из них.
06.02.2022 Отправились на лыжах отметиться в днях активности "Снеговик" от Клуба 72 (Международный клуб любителей малой мощности, под управлением Олега Бородина - RX3G)
Малые архитектурные формы в лесопарке:
Вид на микрорайон Гагарина:
Спешим-спешим на "контест-позицию":
Столбик с колючками недалеко от воинской части:
Позиция на Мазуринском озере развернута. Антенна - Ground Plane 20M, высота 6М, два приподнятных противовеса. Согласование конденсатором полностью не удалось, КСВ был не ниже 2. Трансивер FT-817, 5 Вт, CW. 3 Li-ION аккумулятора. Температура около - 8 °C небольшой снег и солнечно. Лыжи отстегивать нельзя, слой снега около 50 см!
Оператор R2AJA:
Сработаны следующие станции:
QSO: RA9AMC 559 Sent 549 Received 14062 KHz, 12:27 MT
К сожалению не смог передать RA9AMC температуру, зато смог отправить мощность. C Робом G4DST провели расширенное QSO, он использовал также как и я антенну GP, а его мощность была еще меньше - 1 Вт. Генрик DL6OHC в Германии принимал меня слабо на 529, и похоже сам работал QRP. Кен SM5CZQ был очень громким, на 599. Похоже ближнее прохождение на 20М. Т.к. большую часть времени я был на CQ, интересно посмотреть споты на RBN.
Вполне хорошие сигналы особенно выделяются на скиммерах OH6BG, SE5E (ближняя Европа). Пора собираться в обратную дорогу.
Стартуем:
Впереди горка:
Место для отдыха:
Основная сложность сегодня - температура и ветер. Пальцы замерзали очень быстро. Но тут надо уже выбирать - или одежда для движения на лыжах, или тулуп, для сидения на месте =).
В данном исследовании рассматриваю коротковолновый дроссель со встречной обмоткой по DL2KQ.
Мой дроссель намотан на ферритовом кольцо (скорее всего НЧ феррит). Внешний диаметр 38 мм, внутренний 25 мм, высота кольца 7 мм. На кольце уложено 7 витков коаксиального ВЧ кабеля с фторопластовым наполнителем и 7 витков встречной обмотки медным проводом ~ 1.5 кв.мм.
Для измерений использую прибор NanoVNA в полосе с 1 по 29 МГц, измеряется параметр S21 (LogMag / Gain). Для измерений пропускания дроссель подключается коаксиальными переходниками для передачи мощности от точек АD к точкам BC. Для измерения подавления токов внешней оплетки, подключаю крокодилами к измерителю точки D и B. Земляные крокодилы закорачиваю друг на друга или оставляю свободными (разница незначительная).
Измерение подавления:
Хорошо видим минимум подавления на частоте 2.9 МГц, -21 дБ. При этом на частоте 14.6 МГц подавление всего -0.6 дБ. Т.е. данный прибор не обладает широкополосным подавлением.
Измерение пропускания:
Имеется завал в диапазоне до 9 МГц. Так на частоте 1.8МГц, уровень -1.3 дБ, на частоте 2.9 МГц уровень -0.6 дБ, а на частоте выше 9 МГц уровень не менее -0.2 дБ.
А что если на представленной схеме ошибка, и нужно встречную обмотку подключать с обоих сторон к оплётке коаксиального кабеля?
Измерение подавления:
Подавление растет с ростом частоты. На частоте 1.8 МГц уровень -0.15 дБ (Условно ничего не подавляет). На частоте 29 МГц уровень -5 дБ (слабое подавление). Похоже, что авторская схема DL2KQ всё-таки верна!
Измерение пропускания:
По пропусканию равномерный уровень -0.12 дБ во всей полосе обзора.
Теперь я отпаяю встречную обмотку и повторю измерения.
(это классический дроссель из коаксиального кабеля)
Измерение подавления:
Подавление растет с ростом частоты. На частоте 1.8 МГц уровень -8 дБ, на частоте 14.6 МГц уровень -20 дБ, на частоте 28.6 МГц уровень -23 дБ. Это наилучшие показатели среди трех вариантов дросселя.
Измерение пропускания:
Пропускание во всей полосе не менее -0.1 дБ в полосе от 1 до 29 МГц. Это наилучший результат среди трех вариантов дросселя.
Вывод: Пока буду применять классические варианты токовых дросселей. Дроссель со встречной обмоткой, вероятно, имеет какие-то особенности изготовления.
Литература:
[1] Антенны КВ и УКВ. И.В. Гончаренко, "Радиософт"
За основу взят мой кнопочный Т-тюнер с дискретными элементами. Ранее я уже переделывал его под симметричный вариант, но в урезанном исполнении. Емкости находились со стороны линии, похоже этого было достаточно при условии большего чем 50 Ом импеданса линии. Теперь пришло время сделать симметричный тюнер полнофункциональным. Итак, схема исходного Т-тюнера и его фото:
Схема необходимого симметричного тюнера:
Емкости создаются на базе кнопочных переключателей П2К, каждый сдвоенный, двухпозиционный и наборных емкостей, с пробойным напряжением 50 В. Переключатели в блоках независимые, с фиксацией. Крепежные шины переключателей со стороны кнопок и с задней стороны имеют внутреннее соединение, поэтому их нельзя использовать в качестве объединяющих шин для конденсаторов, если корпус тюнера железный! Объединяющие шины я выполняю одножильным монтажным проводом. На каждом блоке переключателей получается 4 шины, два изолированных наборных конденсатора. Точность подбора номиналов конденсаторов около 1 пФ.
В результате сборки двух двойных изолированных конденсаторов заполню таблицу номиналов:
Кнопка
ХХ
10 пФ
22 пФ
47 пФ
82 пФ
150 пФ
330 пФ
680 пФ
КЗ
С_линии
Внешние шины
8
18
31
55
94
153
342
737
-
Внутренние шины
9
19
31
56
93
154
338
735
-
С_трансивера
Внешние шины
8
18
30
59
99
156
332
729
-
Внутренние шины
8
19
31
59
95
155
331
728
-
СL – ёмкость со стороны линии;
СТ – ёмкость со стороны трансивера;
Максимальная емкость конденсатора линии (С линии внеш.) = 1430 пФ (расчетно)
Максимальная емкость конденсатора линии (С линии внут.) = 1426 пФ (расчетно)
Максимальная емкость конденсатора трансивера (С трансивера внеш.) = 1373 пФ (чистое измерение) и 1423 пФ (расчетно)
Максимальная емкость конденсатора трансивера (С трансивера внут.) = 1377 пФ (чистое измерение) и 1418 пФ (расчетно)
Минимальная конструктивная емкость каждого сдвоенного конденсатора = 10 пФ
Минимальный дискрет (шаг) каждого сдвоенного конденсатора = 10 пФ
Паразитная емкость между клеммами разных сдвоенных конденсаторов = 10 пФ при полностью разомкнутых переключателях и = 18 пФ при замкнутых переключателях.
В моем случае я сделал пометку красной точкой конденсатора, который будет установлен со стороны линии. Около этой точки находится переключатель с плохим контактом. На каждом многокнопочном выключателе внешние две шины = С1, внутренние две шины = С2.
Теперь нужно соединить конденсаторы согласно схеме, подключить вход симметричной линии к конденсаторам «С линии», подключить токовый дроссель к конденсторам «С трансивера», подключить катушку индуктивности к точкам сопряжения «С линии» и «С трансивера».
Индуктивность, которая была установлена в Т-тюнере имеет предельную индуктивность около 8.5 мкГн. Этого скорее всего будет недостаточно на НЧ – диапазонах. Поэтому я установлю добавочную катушку с максимальной индуктивностью 10.5 мкГн, что обеспечит максимум в 19 мкГн. (Добавлена индуктивность: d1=0.5 мм, D=15 мм, 51 виток, есть отвод 28/23 виток, 28 со стороны дальнего конца индуктивности, 51 виток вносит около 10.5 мкГн. )
Токовый дроссель выполняется кабелем RG-174, на черных кольцах большой проницаемости. Желательно иметь сопротивление по ВЧ-току не менее 1 КОм на всех любительских диапазонах от 1 до 30 МГц.
В качестве устройства симметрирования будет использован дроссель на 4 колечках НЧ феррита, 4 витка, 2+2 в противофазе, также можно использовать дроссель на кольце НЧ феррита со встречной обмоткой по книге DL2KQ.
До установки в тюнер проверим параметры этих устройств в полосе от 1 до 29 МГц, S21 gain (по пропусканию – обычное включение), и по подавлению – подключение оплетки к портам NanoVNA.
Калибровка:
Дроссель обычный пропускание:
Дроссель обычный подавление:
Дроссель со встречной обмоткой пропускание:
Дроссель со встречной обмоткой подавление:
Получаем следующий результат по основным диапазонам:
Диапазон,
МГц
Дроссель
4 витка, 4 колечка НЧ Феррит
1.8
3.5
7
14
28
S21 пропускание, дБ
-0.25
-0.26
-0.22
-0.2
-0.2
S21 подавление, дБ
-18
-19
-20
-21
-20
Диапазон,
МГц
Дроссель
1 кольцо НЧ Феррит, встречная обмотка
1.8
3.5
7
14
28
S21 пропускание, дБ
-2.5
-1.2
-0.7
-0.7
-1
S21 подавление, дБ
-11
-18
-6
-2
-3
Дроссель 4 витка – больше похож на дроссель, плавностью характеристики. Модуль сопротивления около 900 Ом.
Дроссель со встречной обмоткой обладает резонансными свойствами, что совсем не хорошо для такого типа устройства. Модуль сопротивления около 900 Ом.
Итоговый результат:
Литература:
[1] Антенны КВ и УКВ. И.В. Гончаренко, "Радиософт"
[2] И.С. Лавриненков "Практика радиолюбителя. Антенны, маяки, скиммеры." см.
Тоже самое в окне NanoVNA Saver: 
Пример измерения развязки П2Т-1 входов 1 и 2. При этом к выходу подключен порт 1 (П2Т-1_S1_S2_V-S1-S0): 
Проведя таким образом все измерения, я получил две таблички, для пропускания и КСВ, и для развязки.
