Радиоантенны 
Описывается универсальный антенный тюнер, переключающийся между конфигурациями Pi и Tee одним переключателем. Используя два переменных конденсатора и семипозиционный индуктор, обеспечивающий 128 делений (от 0,16 до 18,7 мкГн), эта компактная конструкция работает от 3,5 до 28 МГц с отличным согласованием.
Режим Pi лучше всего подходит для определённых импедансов, в то время как режим Tee оказывается более универсальным, согласуя нагрузки, которые режим Pi не может согласовать. Тюнер, заключённый в пластиковый корпус с использованием бывших в употреблении конденсаторов, надёжно работает до 100 Вт с подходящими антеннами, хотя он оптимизирован для работы в режиме QRP с произвольными проводными антеннами.
Рис. 1
Тюнер преобразуется из П-образного в Т-образный с помощью одного простого переключателя. Для некоторых типов антенн (нагрузок) один из них обеспечит лучшие значения элементов и меньшие потери. При необходимости, с помощью дополнительных переключателей, включаются также вторые секции конденсаторов.
В П-образном режиме роторы конденсаторов подключены к заземлению BNC-разъёма. Этот тюнер имеет очень широкий диапазон и настраивает практически всё, что «можно настроить», с минимально возможными потерями. Обратите внимание, что в П-образном режиме C2 становится «первым» конденсатором (подключенным к трансиверу), а C1 оказывается параллельно антенне. Это необходимо учитывать при настройке.
В Т-образном режиме ни один из клемм фидера антенны не подключен напрямую к «земле». При использовании симметричных фидеров балансировка с помощью балуна всё равно потребуется, и отсутствие подключения к «земле» не имеет значения. В QRP нет серьёзной проблемы в том, чтобы обрабатывать коаксиальные фидеры так же, как и сбалансированные.
Конструкция
Тюнер установлен в пластиковом корпусе (рис. 2).
Рис. 2
Были использованы переменные конденсаторы с твёрдым диэлектриком из транзисторного радиоприёмника. Замечено, что эти конденсаторы начинают выходить из строя после длительного использования из-за частых вращений — будьте осторожны! Переключатели на фотографии — типа DPDT, так как они были доступны в местном магазине, и соединены они параллельно.
Катушки намотаны на одном каркасе для удобства. Индуктивности более или менее соответствуют требованию удвоения каждой последующей. Между отдельными катушками существует некоторая взаимная индуктивность, поэтому измеренные индуктивности не очень хорошо совпадают с теоретически предполагаемыми. Замыкание соседней катушки изменяет индуктивность на 1-3%, так что влияние не особенно велико.
На практике были получены следующие индуктивности: 0,25, 0,36, 0,6, 1,2, 2,3, 4,3, 7,7 мкГн. Паразитная индуктивность при закороченных всех переключателях составляет 0,16 мкГн. Каждая индуктивность измеряется при закороченных остальных. То, что они не соответствуют степени двойки, не так важно для ручной настройки тюнера. Количество витков соответственно составляет 2, 3, 5, 9, 15, 24, 40. Диаметр каркаса — 15,5 мм. Диаметр провода — около 1,5 мм. Измеренный диапазон катушки — от 0,16 до 18,7 мкГн.
Рис. 3
Преобразование Т-образного тюнера в П-образный
Как П-образный тюнер преобразуется в Т-образный? На рис. 4 ниже показано, как это можно сделать с помощью одного переключателя. Показаны последовательные этапы.
Рис. 4. Преобразование Т-образного разветвителя в П-образный
Обратите внимание, что C1 и C2 меняют своё положение относительно источника и нагрузки. В Т-образном режиме нет прямого соединения между землёй передатчика и нагрузкой. Сторона передатчика находится между точками 1 и 2 в обоих режимах.
Зачем нужен тюнер Pi-Tee? Сравнение согласующих элементов Tee и Pi
Вот три примера моделирования с программой TLW, которые иллюстрируют необходимость двух режимов:
http://www.arrl.org/files/file/Product%20Notes/Antenna%20Book/tlw.pdf. Диапазоны C1 и C3 составляют от 10 пФ до 430 пФ, L — от 0,18 мкГн до 18,7 мкГн. Паразитная ёмкость Cstray равна 15 пФ. Частота в обоих случаях составляет 7 МГц.
Рис. 5. Случай А: Согласование П-образным фильтром для Z = 40+j100 Ом. Т-образный фильтр не может согласовать это сопротивление в пределах указанных пределов L и C.
Рис. 6. Случай B: Z = 20 – j100 Ом; Тюнер Pi (C1) больше 430 пФ, когда C3 находится на минимально возможном значении, и не может согласовать эту нагрузку. Тюнер Tee легко согласует эту нагрузку. Значение C3 в случае Tee установлено для минимальных потерь.
Рис. 7. Случай C: Z=300. Оба тюнера согласуют эту нагрузку с практически одинаковыми потерями. Значение C3 в обоих случаях установлено для минимизации потерь.
LZ1AQ
