QRP anténní tuner

Chceme-li zajistit maximální přenos energie z vysílače do vyzařovacího odporu antény, musíme zajistit impedanční přizpůsobení celého řetězce vysílač-napáječ-anténa a také minimalizovat ztrátové odpory v jednotlivých článcích řetězce. Matematicky lze odvodit dva požadavky výkonového impedančního přizpůsobení:

• Rg=Rz (rezistence generátoru a zátěže musí být stejná)
• Xg=-Xz (reaktance generátoru a zátěže musí být stejná, ale opačné hodnoty - podmínka rezonance)

Většina transceiverů má výstupní impedanci rovnou charakteristické impedanci běžných napáječů (běžně Zo = 50 ohm). Problém obvykle nastává s impedancí v bodě připojení antény, zvláště pokud chceme používat stejnou anténu pro více pásem. Potom je výhodné mezi napáječ a anténu vložit anténní tuner. Většinou ale chceme mít ladící prvky tuneru přístupné, a tak jsme nuceni použít takzvaný laděný napáječ (vedení).

Tuner laděný na pracovní frekvenci zajistí mezi vysílačem a tunerem PSV = 1 a na vedení postupnou vlnu s konstantní impedancí Zo bez kmiten napětí a proudu. Naproti tomu soustava mezi tunerem a anténou bude v rezonanci a na laděném úseku vedení vznikne stojatá vlna. Impedance se zde bude měnit po délce laděného vedení, na kterém vzniknou kmitny napětí a proudu. Díky stojaté vlně bude laděné vedení více elektricky namáhané. Proto se pro laděné vedení používá žebříček (vysokoohmový symetrický napáječ), který má v porovnání s koaxiálním kabelem menší vlastní útlum. Délku laděného vedení je vhodné volit tak, aby se místo připojení anténního tuneru vyhnulo impedančním extrémům na laděném vedení (kmitnám napětí a proudu).

Na obrázku výše je schéma zapojení anténního tuneru, který používám pro svůj QRP transceiver FT817. Za základ jsem zvolil L-článek, u kterého nelze pokazit nastavení provozního Q a který umožňuje dosažení menších ztrát. Zapojení umožňuje nastavení indukčnosti cívek, kapacity a orientace L-článku přepínačem. Takové zapojení teoreticky pokryje celý možný rozsah impedancí zátěže. V reálném obvodu jsme ale omezeni zbytkovou a maximální hodnotou nastavitelných součástek, parazitními prvky, přípustnou velikostí proudu, napětí a ztrát. Tuner má nesymetrický vstup a výstup, ale je navíc doplněn proudovým transformátorem (balunem) 1:1, který si dokáže svojí reaktancí symetrii vynutit. To umožňuje připojení také symetrického napáječe. Pro správnou funkci proudového balunu je potřeba zajistit, aby se místo připojení k laděnému symetrickému napáječi pohybovalo v blízkosti kmitny proudu (reaktance balunu musí být mnohem větší než připojená impedance na jeho výstupu). Popis a návod na stavbu tuneru si můžete stáhnout zde.

Ve fotogalerii níže jsou fotografie konstrukcí dvou podobných tunerů. První varianta je miniaturní přenosné provedení s nastavitelným styroflexovým kondenzátorem. Tato varianta byla uveřejněna v časopisu Radioamatér 5/2007 pod názvem „QRP anténní tuner 1,8-50 MHz“. Druhá rozměrnější varianta využívá otočné vzduchové kondenzátory a navíc je doplněna přepínači odboček vzduchových cívek pro použití v pásmu VKV.