Traducere: Valerică Costin, YO7AYH
Articolul original se găseşte la: http://www.aa5tb.com/coupler.html
Cuplorul la lucru
Vedere frontală
Vedere în interior
Vedere de aproape în interior
Antena mea favorită este o antenă monoband, portabilă, în jumătate de lungime de undă, alimentată la un capăt (end fed halfwave antenna ). O astfel de antenă necesită un cuplor care să poată face posibilă conectarea coaxialului cu impedanţa caracteristică de 50 ohmi la impedanţa ridicată a antenei, care este în jur de 2500 ohmi. De câţiva ani eu am folosit un circuit pe care l-am confecţionat din componente de dimensiuni relativ mari, componente pe care le aveam în cutia mea cu vechituri. Totuşi, pentru lucrul în portabil a fost nevoie de un circuit de cuplare cu dimensiuni mult mai mici. Pentru confecţionarea cuplorului am apelat tot la cutia mea cu vechituri unde am găsit câteva condenasatoare variabile încapsulate de dimensiuni mici, din cele care au echipat aparatele de radio de buzunar şi care pot fi găsite în aproape toate aparatele de radio portabile analogice cu tranzistori (Mitsumi Polyvaricons). Ele nu sunt destinate a fi utilizate în circuitele de emisie, în care apar tensiuni ridicate şi nu eram sigur că va rezista la tensiunea ridicată de RF care apare la terminalele circuitului acordat din cuplor. Dar pentru că ştiam că nu voi folosi nivele ridicate de putere (voi lucra în QRP ) mi-am zis că trebuie să încerc. Circuitul lucrează perfect la puterea de 5 W, dar l-am utilizat chiar şi la 20 W fără probleme. De fapt în timpul unui test de emisie la puterea de 20 W, pentru un interval de timp de câteva minute, nimic nu s-a defectat şi nu am detectat încălzirea nicunei componente. Această constatare indică eficienţa ridicată a circuitului. Este evident că circuitul pentru măsurarea SWR-ului, descris mai jos, necesită rezistori (R1-R3) de putere mai mare, capabili să manipuleze 20 W. Schema electrică de principiu este următoarea (Schematic Diagram):
Schema electrică de principiu a punţii SWR / cuplor pentru antenă
Schema de mai sus prezintă o punte rezistivă pentru măsurarea SWR-ului. Pentru indicarea SWR-ului este utilizat un LED. Avantajul acestui circuit este că el prezintă totdeauna o adaptare relativ bună cu emiţătorul indiferent de valoarea raportului de undă staţionară către antană (SWR). Multe aparate QRP nu au încorporat nici-un fel de circuit de protecţie şi din acest motiv ele pot fi distruse din cauza unei valoari ridicate a SWR-ului.
Pentru evaluarea SWR-ului puneţi comutatorul S pe poziţia "SWR" şi apoi emiteţi doar purtătoarea. Se ajustează condensatorul variabil până când se obţine un minimum de strălucire al LED-ului. De obicei LED-ul este complet stins. În anumite proiecte am văzut încorporat un potenţiometru pentru ajustarea iluminării maxime a LED-ului, dare eu am constatat că nu este necesar, deoarece chiar şi la puterea de 5 W el era rotit la maximum, fiind scos din circuit. Singura precauţie este să ne asigurăm că rezistoarele R1-R3 pot disipa în total toată puterea emiţătorului. Rezistori dimensionaţi pentru 5 W va fi mai mult decât suficient pentru o putere maximă QRP de 5 W.
Cuplorul cu antena constă dintr-un transformator cu miez toroidal de tipul FT-82-63. Primarul L1 are două spire, iar secundarul L2 are 14 spire, ambele înfăşurări fiind din sârmă de cupru emailat cu diametrul 0.64 mm. Bobina secundară L2 împreună cu condensatorul variabil C3 formează un circuit acordat. La o putere emisă de 5 W şi la o impedanţă în punctul de alimentare al antenei în jur de 2500 ohmi, tensiunea maximă de RF care poate apare la bornele condensatorului C3 este 112 V (valoare de vârf). Bobina de cuplaj L1 este utilizată pentru convertirea impedanţei de 50 ohmi a liniei de transmisie la impedanţa ridicată a antenei. Eu încerc de obicei să obţin un raport al numărului de spire de 10:1 dar, datorită constrângerilor dictate de obţinerea rezonanţei pentru o poziţie centrală a domeniului de acord al condensatorului variabil nu am obţinut mai mult de 7:1. Acest raport permite deci o transformare a impedanţei de la 50 ohmi la 2450 ohmi (72 x 50 = 49 x 50 = 2450). Cu acest raport al numărului de spire cuplorul a funcţionat bine. Numărul optim de spire pentru bobina L1 l-am determinat experimental şi am găsit că în primar sun necesare 2 spire. Am conectat la bornele cuplorului un rezistor cu rezistenţa de 2.4 kohmi şi am ajustat numărul de spire pentru a obţine un maximum de putere disipată în rezistor - o adevărată probă de "fum". În timpul acestui experiment am constatat că dacă raportul impedanţelor nu era corect, puterea se disipa în miezul toroidal, în loc să se disipe în rezistor. Odată ce raportul corect al numărului de spire a fost găsit, s-a încălzit numai rezistorul. Deasemenea, verificând raportul de undă staţionară în tensiune (VSWR), în poziţia de operare, cu ajutorul analizorului de antenă MFJ-259B, am constatat că avea valoarea 1:1 în situaţia în care raportul impedanţelor era corect pentru o impedanţă de ieşire dată. La linkul următor este descrisă cea mai bună metodă de ajustare a acestui cuplor: How to Make An End-Fed Halfwave Antenna Work.
Acest circuit a fost optimizat pentru banda de 20 m deşi fără nici-o schimbare el poate fi folosit şi pentru benzile de la 30 m la 17 m.
Poate aţi observat că nu am prevăzut nici-un conector pentru împământare. Puteţi opta pentru adăugarea acestui conector, dar pentru că eu l-am folosit numai în portabil, nu am optat pentru conexiunea la pământ, din motivele descrise pe pagina de web End-Fed Halfwave Antenna.
Poate fi folosită orice fel de carcasă. Eu am optat pentru una transparentă ca să pot arăta cu uşurinţă prietenilor mei cum este făcut cuplorul.
Din fotografiile prezentate mai sus se pot vedea cu uşurinţă transformatorul cu cele două bobine şi condensatorul variabil, dar restul componentelor nu sunt prea vizibile. Am lipit împreună două plăcuţe cu circuit imprimat cositorite, pe care am construit puntea pentru măsurarea raportului de undă staţionară (SWR). În felul acesta am asigurat pentru toate componentele un plan de pământ. Comutatorul S din schema de principiu este de fapt un buton cu revenire. Plăcuţele cu circuit imprimat lipite împreună au fost fixate pe terminalele butonului şi ale conectorului BNC de intrare. Se poate vedea LED-ul de culoare verde care indică SWR-ul.
Autorul descrie în final modul în care a făcut eticheta de pe panoul frontal.
- Steve Yates AA5TB
-
