zname_mk mk_z33t zname_mk

ДАЛЕЧИНСКИ ЕЛЕКТРОНСКИ АНТЕНСКИ СЕЛЕКТОР СО ТАСТЕРИ ЗА 6 АНТЕНИ


I Z33T home page I страници на македонски јазик I


Честопати се укажува потреба да може да се бира една од неколку антени поставени на различни места, а притоа изборот да се прави со притискање на само еден тастер. На пример, ако на трансиверот е вклучена антена број 6 и во еден момент сакаме наместо антената број 6, да ја вклучиме антената број 3, тогаш е потребно само кратко да го стиснеме тастерот број 3 и во тој момент, наместо антената број 6, на уредот ќе биде приклучена антена број 3.

s3

Исто така, ако имаме поставено неколку антени на покривот од некоја висококатница, а живееме во приземје, овој практичен уред ќе ни овозможи наместо од секоја антена до станот на приземјето да пуштиме по еден кабел, да имаме само еден коаксијален кабел кој оди од станот на приземје, горе до покривот. На покривот блиску до антените ќе биде поставена кутијата со релињата, а долу во станот ќе биде поставена контролната кутија со која ќе бираме која од неколкуте антени ќе биде вклучена на коаксијалниот кабел кој води до станот на приземјето од висококатницата.

Овој далечински електронски преклопник на антени е посебно практичен во контести, за брза (моментална) промена на различни антени, со притискање на само еден тастер.

Замислете еден УКБ натпревар (контест). Излезени сте на врв на некој планина, поставени се неколку фиксни антени кон различни насоки. Сите антени се приклучени преку Електронски селектор на антени (со тастери, за брзо селектирање на антените). При слушање на бандот нема подобра работа од можност за брза селекција на антената во саканата насока и тоа моментално, без чекање...
Честопати и дел од секундата има пресудно влијание за тоа дали со некоја станица ќе се оствари радиоврска или не.
Во вакви ситуации, скапите ротатори не се од голема полза. Премногу се бавни....
Слична ситуација е при КБ натпревар. Да се има можност за брзо менување на антените и селектирање на онаа со која приемот е најдобар во тој момент за соодветниот DX...

Овој уред помага и при појава на атмосферски електрицитет. Кога е исклучен, ниту една антена не е споена на влезот на трансиверот, односно сите антени се директно заземјени, па така, нема опасност од оштетување на трансиверот од превисок напон преку антените...
Мислам дека ова што го напишав е повеќе од доволно да Ве убедам дека вакво уредче е задолжително за секој радиоаматер.

Иако денес некои можеби ќе кажат дека ваков уред може да се направи со „Ардуино“ или некој друг микроконтролер, оваа шема е едноставна и изведена на класичен начин, со употреба на само едно интегралнo логичко коло CD40174, без потреба од софтвер, a цената на целиот уред не би требало да чини повеќе од 40-50 евра, заедно со кутијата за контролерот и кутијата за релињата, како и FTP-кабелот помеѓу нив. Уредот е лесен за изработка и е далеку поевтин од слични готови уреди кои се продаваат на пазарот, а чинат цело „богатство“.

Интегрираното (CMOS) коло 40174 во себе содржи шест „флип-флопови“ (бистабили) кои се вклучуваат со позитивен сигнал на влезовите. Секој од шесте Флип-флопови на својот излез ќе даде лочичка единица (високо ниво), само ако на логичкиот влез се појави логичка единица (високо ниво).

Внатрешната блок шема на интегрираното коло CD40174 (MC14174) е прикажана на следнава слика:

40174

 

 

Шемата на електронскиот селектор на антени, за селектирање на една од вкупно 6 антени, е прикажана подолу:

shema-small

кликнете на горнава шема за да ја видете во поголема резолуција

 

Интегрираното коло CD40174 има 6 флип-флоп склопови. Секој флип флоп (Д-тип на бистабил) има еден влез и еден излез. Ако на влезот од флип флопот се појави логичка единица, и на излезот ќе се појави логичка единица.

На направениот прототип, освен интегрираното коло CD40174, беа тестирани и неколку кола MC14174, за кои податоците велат дека е идентично на CD40174, меѓутоа, склопот подобро работеше со CD40174. Со колото MC14174 склопот работеше добро само со напон од околу 5 Волти. На 12 Волти, прекидачот број 2 и 5 не работеа како што треба, па требаше сериски со плус полот кон прекидачите, да се стави отпорник со вредност од 1к5. Значи подобро е да се употребува колото CD40174.

Влезовите на флип-флоп склоповите се на пиновите 3, 4, 6, 11, 13 и 14 од интегрираното коло.

Излезите од флип-флоп склоповите се на пиновите 2, 5, 7, 10, 12 и 15 од интегрираното коло.

Освен ова, интегрираното коло CD40174 има и клок-генератор кој се управува со пин број 9, како и мастер-ресет, на пин број 1.

На секој влез од флип-флоп склоповите е приклучен по еден тастер. На излезите преку отпорници и транзистори се приклучени релиња за вклучување и исклучување на соодветните антени. Поради подобра прегледност, на шемата е нацртан само еден транзистор и едно реле, заедно со заштитната диода и лед диода за индикација.

Доколку не се користат сите 6 флип-флоп склопови, односно, доколку се прави електронски селектор со помал број на тастери, (на пример 4), тогаш влезовите на двата флип-флоп склопови кои не се користат, се поврзуваат на заедничката маса, односно се заземјуваат (на минус полот од напојувањето).

Принцип на работа

Со притискање на еден од тастерите, на влез од од соодветниот флип-флоп се доведува напон (логичка единица). Истовремено преку диодите, приклучени на пин број 9 од интегрираното коло (клок влез), се донесува сигналот на клок-влезот Овој клок-сигнал треба да биде задоцнет за еден краток период (неколку микросекунди), па тоа се прави со R7 и C6. Д-типот на бистабилниот склоп бара дата-сигналот, односно логичката единица (напон) на влезот да биде присутен за еден минимум дефиниран период на време пред клок-импулсот да пристигне. Во спротивно, флип флоп склопот нема да ја промени својата состојба. Во случај на ова интегрирано коло (CD40174), тоа време изнесува околу 20 ns (set-up time), така што тастерот треба да биде притиснат најмалку 20 ns пред пристигнувањето на клок-импулсот. За среќа, бистабилот се активира со „челото“ на клок-сигналот, ама нема дефинирано максимално време на пораст за дата-сигналот (што се добива со притискање на тастерот) и за клок-сигналот. Ова значи дека клок-сигналот може да расте толку бавно, колку што сакаме.

Ако се притисне, на пример, тастерот број 1 (Ѕ1), на пинот број 3 од интегрираното коло (влез на првиот бистабил) се појавува напон (дата сигнал) и истовремено, преку диодата D1 и R8 се полни кондензаторот C7, па на клок-влезот (пинот 9) се појавува напон. На тој начин и на излезот од соодветниот бистабил (пин 2) се појавува напон и оваа состојба се „заклучува“ односно останува се до притискање на некој друг тастер, преку кој се прави ресетирање на сите 6 бистабили, а потоа, се појавува напон на излезот од соодветниот друг бистабил.

Отпорникот R8 и кондензаторот C7 за кратко го одложуваат клок-сигналот, доволно долго, колку што треба напонот преку трастерот S1 (задржан неколку милисекунди од кондензаторот C1) да биде „препознаен“ како валидна логичка единица на пинот број 3 (влезот од првиот бистабил).

По околу 10 милисекунди откако тастерот S1 е отпуштен, напонот на пин 3 ќе биде под нивото на кое се активира бистабилот, но како што реков, излезот на бистабилот е веќе „заклучен“ на логичка единица и оваа состојба трае се додека не се притисне друг тастер.

Принципот на работа е базиран на активирање на клок-импулс со појава на напон преку диодите D1 до D6 и мало временско одложување на овој импулс преку C7, како и доволно време на задржување на напонот од тастерите кое се прави со кондензаторите C1 до C6 (100 nF).

На почетокот, штом се вклучи напонот за напојување на уредот (12 V), сите влезови на бистабилите се ресетираат преку R15 и C9 на пинот број 1 (master reset) од интегрираното коло. Кондензаторот C9 го држи пинот 1 на ниско ниво се додека не се наполни до околу 6 V (половина од напонот на напојување). Тоа е време околу 100 ms. Тоа е доволно време за да бистабилите го добијат напонот за свое напојување, да проработат и да „констатираат“ дека пин 1 (мастер ресет) е на ниско ниво, односно логичка нула. На тој начин, по вклучување на уредот, ниту еден излез од бистабилите не се наоѓа на логичка единица, односно ниту една антена не е вклучена преку релињата. За да се вклучи некоја антена преку соодветното реле, треба да се притисне некој од тастерите.

Практична реализација

Управувачката кутија се поставува крај радиостаницата, а антенската кутија со релињата, се поставува издвоено, во близина на антените.

Интересно решение можете да видете во еден мој сличен проект на овој линк.

Направен прототип од горнава шема можете да видете на овој линк.

photo1

 

За фреквенции до 50 MHz и РФ-моќ до 1кW, може да се употребуваат обични релиња чии контакти се предвидени за јачина на струја од 16 А, За поголеми РФ-моќности, за секоја антена треба да се стават по две релиња паралелно споени едно-до друго. Сите водови од релињата треба да бидат што пократки. Со две релиња предвидени за 16 А, ако SWR-от е низок (испод 1:1,5), РФ-моќноста на предавaтелот може да биде и 4kW!

На следнава слика е прикажан изгледот на печатената плочка со распоредот на елементите:

pcb-elementi_small

кликнете на горнава шема за да ја видете во поголема резолуција

А ова е изледот на печатената плочка без распоредот на елементите. Димензијата на плочката е точно 150 х 100 mm:

pcb_150x100mm_small

кликнете на горнава шема за да ја видете во поголема резолуција

Печатената плочка во PDF-формат, во оригинални димензии и инверзна форма (готова за печатење) можете да ја симнете од овде.

Имав повеќе релиња од типот NAIS, JW1FSN, 12V, AJW4211 (прикажани на сликата подолу), со еден пар на контакти 10А/250V, па печатената плочка ја направив за да може да се употребат овие релиња. Инаку, може да се стават и помали, ама тогаш треба да се преправи печатената плочка за такви релиња.

relinja_small

 

Можете да видете како работи овој уред, на ова видео.

Во продолжение се неколку фотографии од изработката и од готовиот уред (командната кутија):

sl1

sl2_small

sl3_small

sl4_small

 

 

 

 

Миле Кокотов (2020 година)

Авторот е магистер по технички науки, со искуство од речиси 40 години во РФ-техниката и е Претседател на Радиоаматерскиот сојуз на Македонија

Разгледајте ги и другите написи и проекти на неговата веб-страница


I Z33T home page I страници на македонски јазик I