Avtor: Boštjan Tovšak
V preteklih člankih revije SE sem dosti časa porabil za preprosto QRP postajo moči 5 W, ki sem jo kupil kje drugje, kot pri najboljši slovenski reviji o elektroniki, Svet elektronike. Hvala tudi uredniku Juretu za dodatne informacije na radioamaterskem področju.
Ker nikoli ni tako, da neka stvar ne bi mogla biti še boljša, sem na spletu iskal dodatne informacije o tunerjih za prilagoditev priključne impedance kabla in antene na sprejemnik. Na spletu je dosti različne ponudbe. Iskal sem robusten, cenovno ugoden in za domačo rabo uporaben tuner (KIT komplet). Našel sem ga na eni od znanih kitajskih spletnih platform, ki jo večina dobro pozna. In tu se potovanje začne.
Kaj se v KIT kompletu nahaja
Vsebuje TIV, dva nastavljiva kondenzatorja 20 – 240 pF, dva toroida z lakirano žico ( T106-2 in rdeč FT37-43), ohišje, montažni material, LED, gumbi, priključki, upori 51 Ω, preklopno stikalo, stikalo za priklop odcepov toroida in načrt.
Ta vsebina je samo za naročnike
Minimalističen komplet z vsem kar potrebujemo. Navodila za sestavljanje v QR kodi na dnu članka.
Kako deluje
Vezje sestavljata dva dela, ki ju povezuje mehansko stikalo: RF detektor z LED in T-člen. Za indikacijo skrbi LED-ica (slika 4). Ta je povezana preko induktivnosti. Vezje (uporovni delilnik), je zastavljeno tako, da ob nastavljeni impedanci 50 Ω na izhodu, napetost na detektorskem navitju pade in LED ugasne.
Osnovno vezje, brez dodanega T-člena, je prikazano na slikah 1 in 2. Uporabljen je bil brezplačni simulator LTSpice, ki je dokaj enostaven in intuitiven za uporabo. Enkrat je na izhodu vezja bila predpostavljena impedanca 300 Ω, drugič 50 Ω. Pri 50 Ω na izhodu porazdelitev napetosti na uporu R3 in izhodni impedanci povzroči, da napetost na navitju pade (zelena linija, slika 1). Posledično LED ugasne. Pri impedanci 300 Ω pa obratno, napetost na detektorskem navitju zaradi razlike potencialov na izhodu in uporu R3 zraste in povzroči vklop LED (zelena linija, slika 3).
T-člen je sestavljen iz dveh serijsko vezanih kondenzatorjev in tuljave, vezane na maso. En kondenzator je na veji proti sprejemniku, drugi na veji proti anteni. Induktivnost toroidne tuljave (0,1 – 35 µH) in kapacitivnosti (20 – 120 pF) so nastavljive. Z njimi spreminjamo frekvenčno področje in nastavljamo impedanco na izhodnem priključku.
Tuner ima dva režima delovanja: režim umerjanja in režim normalnega delovanja. S stikalom na vrhu škatle preklapljamo med njima.
Po specifikacijah ima tuner možnost prilagoditve impedance na izhodnem delu v področju od 40 – 300 Ω in maksimalne moči do 15 W.
Ko sestavljanje kompleta postane zanimivo
V vezju sta dva toroida. Indikatorski s 7 ovoji in prilagodilni toroid s 35 ovoji. Samo število ovojev ni problematično. Problematično pri velikem prilagodilnem toroidu je kreiranje odcepov na določeno število ovojev. Biti moramo potrpežljivi in natančni, drugače se lahko zgodi, da se že naviti ovoji pričnejo odvijati in drseti z jedra.
Če smo uspeli naviti toroid, pa nas čaka še en izziv. Odcepe toroida je potrebno prispajkati na preklopno stikalo z dvanajst kontakti. Najbolje je, da stikalo fiksno vpnemo in nato nanj najprej prispajkamo dva odcepa toroida. Nato prispajkamo še preostalih deset.
Ko smo uspeli naviti oba toroida, se lotimo še spajkanja elementov na majhen TIV, vključno z žičkami. Sledi montaža v ohišje. Najprej prispajkamo vse ožičenje. Ploščico montiramo v ohišje s pomočjo matic preklopnega stikala. Nato ožičenje še povežemo. V načrtu je bila napaka pri priklopu ene od žičk TIV na izhodu in po zaključeni montaži tuner ni deloval.
Za preverjanje lahko uporabimo Ohm meter. Če stikalo preklopimo na režim umerjanja, na vhodni sponki proti masi izmerimo 75 Ω.
Testiranje tunerja na QRP postaji izhodne moči 5 W
Če imamo na izhodu postaje že vezan SWR meter, potem vežemo antenski tuner med SWR in anteno. Kot že omenjeno, sem uporabil sestavljeno KIT QRP postajo moči 5 W. Za testiranje sem uporabil doma izdelano tipkalo za CW področje.
Stikalo sem postavil v pozicijo umerjanja. Na postaji sem izbral želeno frekvenco oddajanja v področju 7 MHz. Ob pritisku na tipko CW je LED dioda zasvetila, kar je pomenilo, da impedanca med postajo in izhodom ni usklajena.
Poskusil sem s prvo pozicijo gumba (z vsako naslednjo pozicijo se induktivnost poveča) in nato vrtel gumba za kapacitivnost na vhodu in izhodu.
Preklapljamo stikalo, dokler ne najdemo pozicije, kjer z gumboma za kapacitivnost uspemo svetlost LED zmanjšati na minimum ali celo da ugasne. Po preklopu tunerja v normalni režim delovanja se je šum v slušalkah bistveno znižal in sprejem je postal slišno boljši.
Tuner sem preizkusil na dveh antenah tipa dipol. En 7 MHz V-dipol »domače proizvodnje« na podstrešju in drugi, tudi »domači« horizontalni 7 MHz dipol zunaj. Pri obeh sem uspel uskladiti impedance in posledično je bil sprejem z bistveno manj šuma. Za oddajanje žal nisem mogel preizkusiti, ker je za to potrebna radioamaterska licenca.
Delovanje tunerja sem preizkusil še na majhnem KIT kompletu QRP Pixie CW. Na sliki 8 je razvidno, da je SWR v definiranem frekvenčnem področju 7,023 MHz strmo padel. Seveda to ni SWR antene. Merimo SWR celotne prenosne linije proti anteni. Na ta način zagotovimo 50 Ω impedanco, ki jo »čuti« postaja in tudi zmanjšamo možnost preobremenitve postaje pri oddajanju (prevelik odbojni val iz antene proti postaji). Hkrati tuner deluje kot frekvenčno sito za nastavljeno frekvenco.
Za konec pa…
Vsekakor za domačo uporabo, cca. 10 € in maksimalno oddajno moč do 15 W in impedance od 40 – 300 Ω, tuner solidno opravlja svojo nalogo v področju, ki sem ga lahko testiral. Na spletu najdemo veliko prodajalcev s podobno ponudbo. Ker gre za preprosto izvedbo, verjetno med enimi in drugimi ni bistvene razlike. Ne bomo »pihnili mimo«, če nakup opravimo pri tem ali onemu, če so le elementi in princip delovanja enaki. Druga zgodba so pa načrti in spremna dokumentacija takih izdelkov pri posameznih prodajalcih.
Kot že omenjeno, vedno obstaja prostor za izboljšave. Na omenjenem tunerju bi za večjo natančnost lahko LED indikator nadomestili z analognim V-metrom. Lažje je spremljati odklon kazalca kot svetlost LED, sploh če se nahajamo v zelo svetlem okolju.
