Широкополосный трансформатор и LW [HF Broadband Transformer and LW]

 Иногда, становится надоедливым постоянно крутить ручку СУ, при переходе с диапазона на диапазон, особенно если тюнер находится на удалении от трансивера. Для решения этой проблемы были придуманы автоматы - ATU, тюнеры, умеющие настраивать себя по минимуму КСВ. Еще одно решение - выполнять трансформацию сопротивлений, антенну луч - то предполагаем высокоомную! Перефразирую немного Игоря DL2KQ:
Питание луча 41 м через повышающий широкополосный трансформатор известно давно.
На повышающем конце получается (1к9) 450 Ом, (1к16) 800 Ом, (1к49) 2450 Ом, (1к64) 3200 Ом,
а относительно этого сопротивления импедансы от 400 до 1800 Ом дают КСВ <2. (усредненно по диапазоном).
Противовес может быть единственным и довольно плохим, коротким в несколько метров, нерезонансным и даже просто в виде заземления на арматуру дома.
На фоне килоома полезного входного сопротивления даже сотня ом плохого противовеса не сильно снизит КПД.
Минус такой антенны в том, что очень трудно сделать широкополосный трансформатор 50 Ом - 800 Ом с хорошей полосой. У ШПТ, к сожалению, чем больше коэффициент трансформации, тем уже полоса.
Реально при 100 ваттах, хорошем сердечнике и луче 41 м можно получить КСВ в кабеле меньше 3 на всех диапазонах от 80 до 10 м, включая WARC.
Какие варианты ШПТ предлагает нам глобальная паутина? Отмечу, что именно интернет, а не книги умные 😏

Отношение напряжений на первичной и вторичной обмотке трансформатора = отношению витков первичной и вторичной обмотки трансформатора.

Отношение сопротивлений первичной и вторичной обмотки трансформатора = отношению квадратов витков первичной и вторичной обмотки трансформатора.

k = U1/U2 = N1/N2;  

R1/R2 = N1^2/N2^2 = k^2;

R1 = R2*k^2;

здесь R2 = 50 Ом (наш коаксиал)

Картинка 1

Обмотка TRX 9 витков, обмотка LW 27 витков. Коэффициент трансформации 27/9 = 3  для работы с лучом  450 Ом. 

Картинка 2

Обмотка TRX 10 витков, обмотка LW 30 витков. Коэффициент трансформации 30/10 = 3 для работы с лучом 450 Ом. 

Картинка 3

Здесь уже посерьезнее, есть упоминание разных материалов сердечника магнитопровода для НЧ и ВЧ диапазонов. Обмотка TRX 2 витка, обмотка LW 16 витков. Коэффициент трансформации 16/2 = 8 для работы с лучом 3200 Ом.  Показан корректирующий конденсатор в 100 пФ, метод его подбора не ясен. 

Эквивалентная схема подключения антенны и трансивера:

Теоретически, мой луч может иметь на диапазонах 80М и 40М (под 1000 и под 2000 Ом соответственно)

Итак, по последнему рисунку два экземпляра готовы: 

Красное колечко из тюнера KIT AliExpress (Т106-2)

Черное колечко - какое-то из СССР загашников (кольцо, 38х24х7 мм, М2000НМ)

Давайте подключим образцы к лучу и посмотрим на графики КСВ

Красное колечко:

Черное колечко:

С такими кольцами, особо на КВ не поработаешь. Также я провел тест Холодный, Теплый, Горячий (ХТГ). Для черного кольца 3560 кГц, 100 Вт около 30 секунд. Для красного кольца 24490 кГц, 50 Вт около 30 секунд. Оба колечка горячие.

Идеи: Не хватает индуктивности у колец, попробовать перемотать трансформаторы, удвоив витки. 

2023.02.07 

Дополнение.

Перемотал красное колечко, удвоил витки. Таким образом 4 витка со стороны TRX и 32 витка со стороны LW. k=8, трансформация сопротивлений 50 к 3200 Ом.

Проверил по NanoVNA:

Результат лучше, чем был, КСВ уменьшился. Но этого всё ещё недостаточно для нормальной работы. 

Материал подготовил: Лавриненков Игорь / R2AJA

для связи позывной + @ + mail.ru