Почти автоматический антенный тюнер

На суд радиолюбителей предлагается схема автоматического антенного тюнера. Сразу хочу предупредить, что автор не является профессиональным разработчиком и программистом, поэтому как в схеме так и в программе могут быть ошибки. Тем не менее устройство полностью работоспособно. Некоторые смогли в этом убедиться на слете радиолюбителей в 2004 году на Плещеевом озере. Оно с легкостью согласовало антенну Inverted V для диапазонов 40 и 80м на диапазон 20м с трансивером Icom-706mk2g.

В ВЧ части нет ничего нового, это обычный Г-образный контур с набором емкостей подключаемых в двоичном коде.

Процессорная часть выполнена на PIC-контроллере. Настройка производиться по минимуму ксв. Это не совсем правильный путь но на момент разработки схемы других идей в голову не пришло. Теперь появились мысли но они пока не проверены на практике, поэтому пока оставляю все как есть. Почему в названии присутствует сочетание Почти автоматический?  Дело в том, что тюнер останавливает настройку при любом минимуме КСВ даже если он далек от единицы. Поэтому, в тюнере сохранилась ручная настройка (которая была необходима при отработке схемы), а также тюнер не умеет автоматически переключать конденсатор от одного конца катушки к другому (т.е. не измеряет автоматически сопротивление антенны). В близи точек правильной настройки (после первой предварительной настройки) тюнер производит настройку достаточно быстро.

Преимущество данной схемы в том что все настройки сохраняются в памяти ( по три точки на каждом диапазоне) тюнера. Так что после первой настройки если с антенной ничего не произошло достаточно просто выбрать диапазон и антенна будет сразу согласована.Настройки сохраняются и при отключении питания. Схема процессорной части приведена ниже.

Работает устройство следующим образом. При включении, в первом разряде загорается сегмент “а” а во втором и третьем разряде 1.8 индицируя диапазон 160м. Нажатием на кнопки (+) и (-) производится выбор диапазона. Нажатием на кнопку (||) производиться выбор одной из трех точек настройки в пределах диапазона (в первом разряде индицируются соответственно сегменты а,g, и d).

При нажатии кнопки S7(настройка) происходит замыкание СW ключа в трансивере (в трансивере должен быть включен режим VOX), трансивер начинает излучать несущую. Нажимаем кнопку “TUNE\SAVE”, тюнер производит автоматическую настройку по минимуму КСВ. По окончании настройки на индикатор в течение 3 секунд выводиться значение КСВ, затем индицируется диапазон. При нажатии на кнопку “SWR\C” в режиме излучения несущей на индикатор на 3 секунды выводиться текущее значение КСВ. При переключении реле, транзистор Т6 размыкает CW ключ, поэтому вся коммутация происходит при отсутствии мощности. Если при согласовании не достигнут приемлемый КСВ, необходимо переключить емкость к противоположному концу индуктивности и повторить настройку, либо настроиться в ручном режиме.

Для ручной настройки нажимаем кнопку “F”, на индикаторе в первом разряде загорается символ “L” который означает настройку индуктивности.

Второй и третий разряды индицируют значение индуктивности в шестнадцатеричном виде. Кнопками (+) и (-) минус меняют значение индуктивности соответственно в большую или меньшую сторону. Нажатием на кнопку “TUNE\SAVE” производится запись значения в соответствующую ячейку памяти. Далее вновь нажимаем кнопку “F” на индикаторе высвечивается символ “C “ и значение емкости в шестнадцатеричном виде. Управление емкостью осуществляется так-же кнопками (+) и (-). Кнопка “SWR\C” служит для переключения емкости к противоположному концу индуктивности. Кнопка (||) служит для переключения между режимами L и C. Следующее нажатие на кнопку “F” возвращает тюнер в исходное состояние. Записывать нужно отдельно значения L и C. Если запись значений не производилась, то при возврате в исходное состояние тюнер вернется к последним сохраненным значениям.

Для режима ручной настройки КСВ метр необходимо дополнить стрелочным индикатором любой конструкции. В авторском варианте применен автоматический ксв- метр по по приведенной схеме. Подробнее по ссылке: http://www.cqham.ru/swr_12.htm

При конструировании тюнера, для исключения помех от цифровой части необходимо вч часть отделить экраном от цифровой части, и развязать цепи питания реле через проходные конденсаторы. При грамотной конструкции дросселя могут не понадобиться.

Для настройки тюнера необходимо сначала настроить датчик ксв по стандартной методике. От точности его настройки зависит вся работа тюнера. Затем отсоединить ползунки резисторов R54 и R55 от контроллера. Соединить вместе выводы 3 микросхем DA6 и DA7 и подсоединить их к датчику падающей волны. Перевести тюнер в режим ручной настройки и установить значения L и C равными 0. Подключить к тюнеру эквивалент антенны. Подать максимальную мощность с которой предполагается работа и выставить на движках резисторов одинаковое напряжение немного ниже напряжения питания контроллера ~ 4,5В.

Восстановить схему. При правильном монтаже в дальнейшей настройке тюнер не нуждается.

При мощности до 100 ватт в тюнере хорошо работают конденсаторы типа КТ. В авторском варианте примерены реле РЗС-47, но можно и использовать и боле простые, например РЭС-10. Индикатор применен строенный импортного производства с общими анодами, но можно применить и одинарные индикаторы соединив параллельно все сегменты. Микросхема ULN - 2803 представляет из себя 8 транзистрных ключей с защитными диодами. При ее отсутствии можно применить отдельные транзисторные ключи по схеме аналогичной реле переключения конденсатора.

Более качественные файлы схем для программы sPlan, а также hex файл для прошивки контроллера прилагаются.

По всем вопросам и предложениям обращаться по Е- mail: ra3dnq@mail.ru

Алексей (RA3DNQ).