Записки программиста

В ходе инвентаризации шэка было замечено, что из всех некогда приобретенных и/или изготовленных антенных тюнеров у меня остался один. Это самодельный ручной тюнер, собранный пять лет назад. Тюнер работает. Однако за прошедшее время мои руки стали прямее, в связи с чем возникло непреодолимое желание переделать проект.

Вот что получилось в итоге:

Тюнер выполнен по все той же T-образной схеме. Это хорошая, проверенная схема. Соответствующие диаграммы Вольперта-Смита ранее приводились здесь.

Корпус был напечатан на 3D-принтере. Это адаптированный корпус трансивера HBR/MK2. Пользоваться тюнером стало удобнее за счет большей передней панели и менее плотного расположения ручек. Каких-либо надписей на передней панели было решено не делать. По ручкам КПЕ и так понятно, что они, к примеру, «смотрят на 6 часов». Галетный переключатель для катушки индуктивности имеет 12 положений, благодаря чему он также легко читался без надписей.

Расчет катушки был произведен в онлайн-калькуляторе Coil32. Использована проволока диаметром 1.5 мм, шаг намотки — 5 мм, диаметр катушки — 80 мм. Катушка из 15-и витков дает индуктивность около 14 мкГн. Длина катушки при этом составляет около 75 мм. Отношение L/D ≈ 1 обычно хорошо сказывается на добротности катушек. Большой шаг намотки удобен при пайке отводов, снижает межвитковую емкость (увеличивает частоту собственного резонанса), а также снижает вероятность пробоя между витками. Подобного плана катушка стояла в моем MFJ-971, только там она имела меньше отводов.

Каркас катушки тоже напечатан на 3D-принтере. Функция для создания спиралей в OpenSCAD была найдена на Thingiverse. Выяснилось, что это дорогая функция. Рендеринг каркаса катушки на моем ноутбуке занимает полторы минуты, и это при том, что я снизил ее детализацию.

Катушка и большинство соединений в тюнере выполнены посеребреной медной проволокой. Раньше я использовал такую же проволоку в фильтре на спиральных резонаторах. Проволоку я предусмотрительно купил с запасом.

Тюнер был проверен с несколькими эквивалентами нагрузок. Он работает как и положено работать данной схеме с данными номиналами компонентов. То есть, до 14 МГц он согласует отлично. На более высоких частотах не повредят лишние степени свободы, такие, как размеры антенны.

Для оценки КПД тюнера я согласовал 50 Ом на частоте 28 МГц, после чего снял АЧХ при помощи анализатора спектра. Вносимые потери составили 0.15 dB, что соответствует потери 3.5% мощности. При этом был использован отвод катушки с максимальной индуктивностью и средние положения КПЕ.

На мощностях 5-10 Вт проблем замечено не было. Судя по моему прошлому опыту с согласующими устройствами, 100 Вт данный тюнер тоже потянет, даже с запасом. Увы, в настоящий момент у меня нет 100-ваттного трансивера, чтобы это проверить.

А еще у меня нет антенны, которая требовала бы тюнера. Устройство было опробовано в качестве подстроечного тюнера для моей Inverted-V на 7 бэндов. Тестовые радиосвязи прошли без проблем, с типичными рапортами для QRP.

Все указывает на то, что тюнер получился неплохим. Исходники для OpenSCAD и файлы STL вы найдете в этом архиве.

Метки: 3D-печать, Беспроводная связь, Любительское радио.