Соблюдай ТБ!

\главная\р.л. конструкции\антенны\...

Tюнер ATML-03 для трансиверов Icom

Данная конструкция является продолжением темы почти автоматического тюнера http://www.cqham.ru/ant36_12.htm. Многим я обещал, что появится новая версия, но по зависящим от меня и не от меня причинам выход её затянулся. На данный момент тюнер используется на моей радиостанции более полугода и показал себя только с положительной стороны.

Данный тюнер разрабатывался для трансивера Ten – Tec Omni VI не имеющего встроенного тюнера, но так как этот трансивер работает по протоколу Icom-735 , то очевидно, что он будет работать с большинством трансиверов Icom поддерживающих данный протокол. Хотя я думаю он будет полезен и для тарансиверов имеющих встроенный тюнер.

Tюнер считывает с трансивера информацию о частоте по интерфейсу CI-V и выбирает из памяти ячейку с настройками ( конечно все ячейки должны быть предварительно настроены), и устанавливает соответствующую конфигурацию Г- образного звена. Так, что настроив один раз тюнер, если настройки антенны не изменились можно в дальнейшем о нем забыть. Вы просто вращаете ручку настройки трансивера и его выход у вас всегда согласован с нагрузкой. В данной конструкции имеется девять ячеек памяти в диапазоне 10м и по пять на остальных любительских диапазонах (хотя как оказалось потом это не совсем правильное решение, где то их надо больше а где то меньше. Но это уже тема дальнейших доработок ). В тюнере имеется еще одна особенность, это дистанционное управление пока правда только одним удаленным элементом, теоретически до 1200м по витой паре (не проверялось). Это может быть, например укорачивающий конденсатор антенны или удлиняющая катушка или фазосдвигающий конденсатор антенны с переключаемой диаграммой или просто временный конденсатор который необходим на крыше для настройки чего либо и т.д. Для данного элемента так же предусмотрено по пять ячеек памяти на каждом диапазоне. В моем случае это конденсатор магнитной антенны установленной на балконе, отсюда и название тюнера ATML (Antenna Tuner and Magnetic Loop). Хотя пока я не могу рекомендовать для повторения данную конструкцию магнитной антенны, она еще требует доработок (например, получилась достаточно широкая полоса, скорее всего из-за снижения добротности). Поэтому останавливаться на конструкции антенны я не буду, тут выбор за вами и перехожу собственно к описанию тюнера.

Высокочастотная часть не претерпела изменений и осталась такой же, как и в предыдущей конструкции. Это традиционный Г-образный контур с переключаемой в двоичном коде индуктивностью и ёмкостью. Схему приводить не буду. Смотрите http://www.cqham.ru/ant36_12.htm. Схема процессорной части представлена ниже.

Основой схемы служит, к сожалению уже устаревший и снятый с производства микроконтроллер PIC16F876, сейчас в продаже в основном PIC16F876a, но мой старенький программатор не поддерживает контроллеры с буквой ‘a’, а приобрести современный программатор нет пока финансовой возможности. Но кто ищет тот найдет, пока еще можно найти данный контроллер из старых запасов торгующих организаций. Я приведу hex-файл и для контроллера PIC16F876a, теоретически он работать должен, но я этого не проверял. Устройство подсоединяется к гнезду CI-V трансиверa, напрямую, без каких либо преобразователей, обычным экранированным проводом. В трансивере выберете скорость 1200 бит/с.

Схема удаленного блока магнитной антенны: лучше применить микросхему ULN2803 отказавшись от транзистора. Но я делал из того что было.

При включении устройства на дисплее должна высветится надпись: ATML V-3.0 Project RA3DNQ и через несколько секунд дисплей перейдет в режим индикации частоты, мощности и ксв. В верхней строке отображается частота и ячейка памяти. а в нижней ксв и мощность.

Для появления на дисплее частоты необходимо повернуть ручку настройки трансивера или переключить диапазон. В правом верхнем углу за буквой М будет отображаться номер ячейки памяти. При изменении частоты, в определенных местах номер ячейки памяти должен меняться от 1 до 5 и от 1 до 9 на 28 Мгц (диапазоны поделены примерно на равные части) . Предварительно тюнер надо настроить на всех ячейках памяти. По умолчанию во всех ячейках установлено значение FF. Очень желательно (но не обязательно) установить эти значения на 00. Для этого переходим в режим ручной настройки. Нажав одну из кнопок L+, L-, C+, C-, окажемся в меню ручной настройки. Верхняя строка останется без изменений, а в нижней должно быть: swr0,00 CoFF LFF . Со C out –означает что конденсатор подключен к антенне, может быть и Сi С in- конденсатор подключен к трансиверу. Менять его положение можно кнопкой Tune (при автоматической настройке положение установится само) , но для нас это пока не важно. Нажимая L+ и C+ установите значения 00 для L и C соответственно. Затем нажимаем кнопку SAVE , для сохранения. На дисплее загорается надпись SAVE и трансивер выйдет из режима ручной установки и перейдет в первоначальный режим (Что бы выйти из режима без сохранения настроек, достаточно просто изменить частоту трансивера). Теперь можно дать несущую с трансивера мощностью 15-20Вт и нажав кнопку Тune дать возможность тюнеру самому настроится на минимум ксв, после окончания настройки значения автоматически запишутся в соответствующие ячейки. Проделываем аналогичную процедуру для всех ячеек на всех диапазонах. После чего про тюнер можно забыть.

Трансивер всегда будет согласован на любом диапазоне. К сожаления алгоритм настройки остался таким же как и в предыдущей конструкции. Не удалось придумать ничего лучше малыми затратами. Поэтому если вы не получили необходимого ксв, то воспользуйтесь ручной настройкой контролируя ксв по встроенному цифровому измерителю или используя дополнительный индикатор.

При нажатии кнопки МL срабатывает реле Rel 5 и своими контактами замыкает вывод 22 на корпус. При этом на дисплее загорается МL Cm FF . Это означает что тюнер перешел в режим управления удаленным объектом. Здесь используется только ручная настройка. Кнопками C+, C-, меняем значения, кнопкой SAVE- сохраняем значения. На каждом диапазоне можно сохранить пять настроек, соответственно указателю памяти. Выход из данного режима осуществляется повторным нажатием кнопки МL. Если не планируется использовать управление удаленным объектом, то часть схемы относящейся к D8 можно не собирать и вывод 22 контроллера ни куда не подключать.

Цифровая часть практически не требует настройки и при правильной сборке должна заработать сразу. Резистором R23 устанавливается контрастность дисплея. КСВ метр настраивается отдельно по общепринятой методике, от качества его исполнения зависит работа всего устройства. После настройки ксв метра, подключаем его к блоку контроллера. Трансивер нагружаем на эквивалент 50 Ом. L и C в тюнере уcтанавливают в 00. Подаем с трансивера максимальную мощность и измеряем её любым известным способом. Далее, вращая резистор R20, устанавливаем соответствующие показания мощности на дисплее тюнера, а вращением резистора R21 устанавливаем показания ксв метра в единицу. При 100Вт. напряжение на центральном выводе R20 должно составлять 2.8 вольта. На этом настройку можно считать законченной.

Тюнер предназначен для работы с мощностями до 300 Ватт. Испытания проводились с усилителем мощности HLA-300 + и вертикальной антенной R7 на диапазонах от 40 до 10м. Ни каких проблем не возникло. Ксв самой антенны (без тюнера) не превышал 2,3.

Конструктивно тюнер выполнен в корпусе из двух стороннего фольгированного стеклотекстолита. Корпус разделен на две части. В нижней. выполнена ВЧ часть, а в верхней блок питания, отделенный перегородкой и цифровая часть. У меня в корпусе так же находится пульт управления вращением магнитной антенны. Все соединения между цифровой и ВЧ частью надо производить через проходные конденсаторы и дроссели Проходные конденсаторы выполнены следующим образом. С обеих сторон фольгированного стеклотекстолита прорезаются контактные пятачки. В средине пятачка сверлится отверстие. Между пятачком и земляной фольгой паяем безкорпусной ЧИП конденсатор. В отверстие вставляем вывод дросселя и паяем его с обеих сторон. Как показала практика, выполненный таким образом фильтр работает очень эффективно. Ни каких помех от цифровой части на слух не прослушивалось.

Удаленный блок соединяется с тюнером четырехпроводным кабелем. Если блок удален далеко, то для соединения выводов А и В необходимо использовать витую пару.

Печатные платы не разрабатывались.

   

На второй половине микросхемы D8 собранна точно такая же схема, у меня она используется для переключения стрелочного прибора в режим измерения ксв или мощности. Для меня легче и нагляднее производить настройку по стрелочному прибору. Схема автоматического измерителя ксв приведена ниже.

В конструкции использованы реле РЭС-47 на 24 вольта. Конечно, гораздо удобней применить реле на 12 вольт, отказавшись от блока питания и запитав тюнер от блока питания трансивера. Потребуется установить только один стабилизатор на 5 вольт для питания цифровой части. Но я делал из того что было, к тому же мне нужно было 28В для питания привода магнитной антенны. Так что не обращайте внимания на мой блок питания, там сделаны ещё и дополнительные стабилизаторы, на всякий случай. Катушка у меня выполнена на самодельном четырехгранном каркасе из стеклотекстолита (видно на фото), но для уменьшения потерь, лучше выполнить катушку как на приведенном ниже фото, каждая катушка перпендикулярна соседней.

  

В заключении хочу напомнить, что я не явлюсь профессиональным разработчиком или программистом, поэтому если кто увидит явные просчеты, просьба не хаять а лучше помочь.

Пока писал статью появилась версия 3.1 в которой исправлены незначительные ошибки. Поэтому на идикаторе должно высвечиваться V- 3,1

Исходники файлов не высылаются.

Если кому что-то не понятно, пишите на E–mail: ra3dnq@mail.ru

Полухин Алексей (RA3DNQ)
г. Мытищи 2009г.

Возврат