A F I N A D O R
BAL-----------------------------------------------------------UN
M A T C H I N G N E T W O R K
ACOPLADOR de antena,va bien para el de a pié...... .ANTENNA TUNER para los que creen saber un poco más.........
el término castellano
no tiene nada que ver con la realidad; y el término inglés,en
los textos de autoridades en ëstos , dicen ..the naame "antenna
tuner" is something of a misnomer.
Sólo en raras ocasiones hace que una línea de transmisión
conecte un extremo a la realidad de una antena que tiene una impedancia
resultante en la entrada a la línea de transmisión a los 50
ohmios necesitada por un transeptor moderno.
Generalmente, sólo cuando un transceptor está trabajando con
la carga para que se diseñó es capaz de entregar la energía
prevista dentro de los límites establecidos de distorsión.
Muchos transceptores se han construido con "acopladores de antena"
capaces de ocuparse de un rango modesto de desigualar la impedancia.
La mayoría estäan tarados para SWRs de 3:1 en una línea
coxial. Del mismo modo los construidos inside, probablemente trabajarán
adecuadamente cuando se use l transceptor solo.Así, si su transceptor
esta contruido con el acoplador interno y usted usa linea coaxial, probablemente
usted no necesite un acoplador exterior. ( OJO, sólo probablemente)
Las razones para usar un acoplador de antena.(Bueno, empecemos a hablar
de afinadores, casi como los de piano)
Si usted usa un L.A., sin embargo, usted puede encontrar que no puede cargar
con algunos alimentadores coxiales de antena con al menos unas SWRs moderadas,
en particular en 160 u 80 y 40 metros.
Esto es normalmente debido al condensador de carga que está en el
limite de la capacidad. Algún L.A. incluso tenga circuitos proteccionistas
que le impiden usar el .A. cuando el SWR es más alto que aproximadamente
lo determina el fabricante con el entorno de laboratoriio. Para esta situación
usted puede necesitar bien un afinador de antena de gran potencia.
Tenga presente que aunque un afinador de antena podría bajar las
SWR a 1:1 al L.A., esto representa una carga de 50 ohmios hacia el L.A.,
no cambiará las SWR reales en la línea de transmisión
que va a la propia antena.
Afortunadamente, muchos radidaficionados de HF, alimentan las antenas, que
operan cerca de la resonancia y cualquier pérdida adicional en la
línea debido a las SWR no es un problema grande.Si usted desea operar
una antena single-wire en multiples bandas de frecuencias, un afinador de
antena también sera necesario.
Como ejemplo, si usted escoge un dipolo de 130 pies para esta tarea, alimentado
en el centro con linea de 450 ohmios, la impedancia del feed-point de esta
antena entre del 1,8 y 29,7 Mhz variará drásticamente. Además,
la antena y el alimentador están equilibrados, mientras que requirien
un tipo de balanceado con un afinador de antena.
Lo que usted necesita es un afinador de antena, que equilibre, y que pueda
ocuparse de una misma gama amplia de impedancias, todas, sin formar arcos
internamente.
La filosofía de diseño.
Dean Straw, N6BV, diseñó un afinador de antenas con tres objetivos
con el pensamiento de:
Primero, operar sobre una gama amplia de cargas, al límite de potencia.
Segundo, que tuviera una alta eficacia, con pérdidas mínimas,
incluso las pérdidas en el balum. Esto lleva al tercer objetivo :Incluyendo
un balum que opere dentro de las impedancias planificadas. A menudo, un
balum se agrega a la salida de los afinadores. Si se diseña una unidad
de 4:1, se esperan ver 200 ohmios en su salida. Conéctelo a la línea
ladder y consiga ver 1000 ohmios de carga, y un espectacular arco incluso
puede ocurrir a unos moderados (100W) de nivel de potencia.
Por esta razón esta unidad se diseñó con el balun en
la entrada del afinador.Este afinador de antena se diseña para ocuparse
hasta los límites establecidos entre 160 y 10 metros, equilibrando
una gama amplia de impedancias equilibradas o desequilibradas.La configuración
es de T-red del paso alto, con condensadores en serie y un inductor en shunt.
Esto se hace para dar énfasis a que las conexiones comunes de los
condensadores de entrada, el de salida y el inductor de desviación,
realmente se usa en subchasis montando los componentes fuera del armario
del afinador. El subchassis se aisla del armario principal por conos de
steatita.
Mientras un tipo de afinador en T-red puede tener grandes pérdidas
si no se tiene el cuidado debido , es muy flexible en el rango de impedancias
que puede equilibrar.Se ha prestado atención especial para minimizar
la pérdida de potencia en particular para las cargas de impedancia
baja en las las frecuencias bajas de aficionados en HF.
Prevenir la formación de arcos o disipacion de potencia en las cargas
de impedancia baja en los 160 metros. Para ver el rango compensado de impedancias
y tenerlo a mano, lo puede obtener del archivo de ASCII llamado TUNER SUM
disponible en la ARRL BBS y otros sitios del internet. Las tablas fueron
ceadas con el programa AAT, que está incluido en la 18ª edición
del ARRL Handbook
Muestran el porcentaje de potencia perdida para 253 impedancias individuales,
para cada banda de aficionado de 1.8 a 29.7 Mhz. Donde un acoplamiento no
puede archivarse en espacio en blanco ; donde la capacidad está limitada
debido al voltaje de ruptura de uno de los componentes " V". Donde
la capacitancia minima de un condensador de afinación es demasiado
grande para un acoplamiento " C" . Donde una" L+" aparece,
hay inductancia insuficiente disponible equilibrar la impedancia "
P" indica que la pérdida de potencia a esa impedancia excede
del 20%. Por ejemplo, asumiendo que la carga en 1.8 Mhz es 12.5+j0 ohmios.Para
este ejemplo, el condensador de salida en este ejemplo es fijo por el programa
a 750 pF.
Esto dicta los valores por los otros dos componentes. Para 1,8 Mhz los valores
típicos de componente Q sin carga (200 vueltas), 7.9% de potencia
entregada a la entrada de la red se pierden en calor.Para 1500W a la entrada,
la pérdida en la red es así 119W. De ësto, 98W en el
extremo del inductor, lo cual debe poder manejar esto sin fundirse o desintonizar.La
T-red debe usarse juiciosamente, para que no produzca quemaduras o forme
arco internamente.
Una de las técnicas minimiza las pérdidas de potencia en este
afinador debido al uso de un condensador de rendimiento relativamente grande.
(El condensador de salida tiene una capacidad máxima de aproximadamente
de 400 pF, incluso estimando 20pF de capacidad perdida de aproximadamente
400pF de condensador fijo puede conmutarse atraves del condensador de salida
variable.Con 750pF de capacidad de salida se genera suficiente calor con
1500W de entrada para hacer que el inductor se caliente lo suficiente y
queme después de 30 segundos de apotencia total, pero noes lo bastante
para destruir el inductor con carga de 12.5 ohmios.
Para un condensador variable usado en un afinador de T-red, hay un entendimiento
entre el rango de mínima y máxima capacidad y la relacion
del voltaje. Este afinador usa el dual-sección de Cardwell-Johnson
de 3000V.Cada sección del condensador va de 15 a 196 pF, con una
estimación de 10pF de capacitancia en cada seccion. Ambas secciones
están alambradas en paralelo para el condensador de salida, mientras,y
el de entrada puede conmutarse como se quiera. Este estarategia permite
la minima capacidad del condensador de entrada ser más pequeña
para acoplar la impedancia alta de carga en las frecuencias altas.
El inductor del rodillo es de calidad alta la, Cardwell, con cuerpo de steatita
para permitirle que disipe el calor sin destruirse. El inductor se aumenta
con una serie 0.3uH hecho de cuatro vueltas de 1/4 pulgada tubería
de cobre, en forma de una pulgada OD (la cual se puede alternar).Esta bobina
fija puede disipar más calor cuando se necesitan valores bajos de
inductancia por las cargas de impedancia bajas a las frecuencias altas.Los
condensadores variables y " los inductores usan cerámica aisladas,
para que todos los componentes sean "Caliente" eléctricamente.
Cada eje va a una aislador de masa para evitar que sea Caliente al operador.
El balum en el afinador permite el funcionamiento con las cargas equilibradas
está puesto en laentrada de este, o en donde en otros diseños
se coloque. Poniendo el balun a la entrada enfatiza menos, mientras que
el balun esté operando en su resistencia dediseño de 50 ohmios,
una vez la red se pone a punto. Para una operación desequilibrada,
el punto común del final del inductor se conecta con tierra que debe
estar a masa con la masa de salida de chasis.
En el prototipo, el balun se preparó con...........materiales adecuados.
Después de 60 segundos bajo funcionamiento a 1500W en 29.7 Mhz,el
hilo se pone caliente si se toca, aunque el centro permanece fresco.Estimamos
que 25W estan siendo disipados en el balun.
Alternativamente, si usted no intenta usar el afinador para líneas
equilibradas, usted puede anular el balun.Un pedazo de RG-213 se usa para
conectar el conector de salida coaxial (en paralelo con el "caliente"
del aislador de paso) hacia el común. Esto agrega aproximadamente
15 pF de capacidad fija con la capacidad a tierra. Una longitud igual de
RG-213 se usa al "frío" a través del aislador para
que los restos del circuito se equilibren con tierra cuando se use con las
líneas de transmisión equilibradas. Cuando el terminal frío
estä conectado con tierra para las cargas desequilibradas (es decir,
usando el conector coaxial), la longitud extra de RG-213 se pone en cortocircuito
fuera y está fuera así del circuito.
La construcción
El afinador de antena prototipo estaba montado en un pesado armario de acero
pintado. Éste es un armario que no encorva o se mueve cuando manipulamos
el inductor.Los componentes eléctricos dentro se espaciarán
para controlar las pérdidas, sobre todo en el inductor . Hay también
mucho aislamiento de espacios entre los componentes y el propio chasis,
prevenir los arcos y la capacidad perdida con tierra.
El funcionamiento
El ARRL afinador de antena, mostrado aquí se diseñó
para ocuparse del rendimiento de transmisores que operan a 1.5KW. Un indicador
de SWR externo se usa entre el transmisor y el afinador de la antena para
mostrar cuando una condición de equilibrio se logra. Muy a menudo
el medidor de SWR construido en interior del transceptor se usa para poner
a punto el afinador y entonces el amplificador puede operarse.
El constructor quiso integrar el medidor SWR en el circuito del afinador
entre el conector y el interruptor.Nunca" interruptor caliente"
en un afinador de antena, como ésto puede causar daño al transmisor
y al afinador.Para conjuntos por debajo de 10 Mhz, Con pocos watios de RF,
ajustar el inductor para que decrezca la potencia reflejada.Entonces ajustar
el C y el inductor alternadamente para la más baja posible SWR, y
además ajustar el otro C .Finalmente, aumente la potencia del transmisor
al máximo y ajuste los controles del afinador si fuere necesario.
Siempre que ajuste identifique la estación quetransmite.
Para el funcionamiento en 10Mhz de nuevo ajuste las SWR si no son apropiadas
sustituya los componentes.
Finalmente
La información ha sido obtenida de ARRL entre 95-97