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16.LCL_T型アンテナチューナー(カップラー)

16.LCL_T型アンテナチューナー(カップラー)    
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........10.アンテナチューナー(アンテナ カプラー:空中線整合器)
........11.続:アンテナチューナー(オートチューナー)
........12.アンテナチューナー(カップラー)のコイルとバリコン
........13.アンテナチューナー(カップラー)の自作-1
........14.T型アンテナチューナー(カップラー)の自作-2
........15.14~50MHz CLC_T型アンテナチューナー

前15項は,2個のバリコンVCの間に1個のコイルLを使用したCLCタイプのT型アンテナチューナー(カップラー)でした(下図左)。このチューナーはコイルを短絡させてLの値を小さくすることで,低い周波数から高い周波数までチューニング(整合)させることができます。アンテナ側のインピーダンスの整合範囲も広い特長があります。但し,回路の特性からフイルター効果は大きくありません。MFJ,DAIWA,クラニシのアンテナチューナに多く採用されています。(下図左)。

前13項「アンテナチューナーの自作」で示したLCLタイプのT型チューナー(下図右)は,高周波電力の通過経路上へコイルLがあるため,動作周波数より高い周波数を減衰させる特長があります。このためLCLタイプはフイルター回路としても使用されます。  (図はクリックで拡大します)
     T型ANTチューナーCLC基本回路 LCLチューナー
LCLタイプでT型アンテナチューナーを構成すると,高調波抑制に優れた性能が得られますが,アンテナ側のインピーダンスに合わせてコイルを調整(タップ変更)する必要があります(下図左)。チューニング時にコイルのタップ変更の作業は面倒なので,下図右のようにL2側に可変コイル(バリL)を使用する方法もあります。  (図はクリックで拡大します)
  LCLチューナーコイルタップ図 LCLチューナーバリLzu
次の写真はバリLの例です。コイルの内側に回転コイルを組込み,回転に応じて,外側コイルと同一方向への巻きになったり,逆方向の巻となる機構の可変コイルです。バリオメーターコイルと言われます。(船舶用送信機に使用されていた古いものなので汚れています)  (写真はクリックで拡大します)
      ゴニオメーター2
このような機構のコイルは入手困難なので,下図のようにコイルL2にバリコンVC2を直列に挿入し,L2の見かけ上の値を変化させる方法があります。  (図はクリックで拡大します)
        LCL+C型チューナ回路
次の写真はLCL+CタイプのT型アンテナチューナを試作したものです。コイルL2は巻き数を多くし,L2+VC2で直列リアクタンス分を変化させる仕組みです。コイルL1とL2を直角に配置しているのは相互の磁気結合分を少なくしてフイルター機能を高めるためです。  (写真はクリックで拡大します)
  ANTチューナ21MHzB

フイルター機能を更に高めるためにコイルL1とL2の間に遮蔽板(シールド板)を入れます。なお,コイルL1,L2は筐体やシールド金属からコイルの直径の半分以上の距離をとります。  (図はクリックで拡大します)
       LCLチューナー遮蔽図
下の写真は,L1とL2を分離の配置した21MHz専用アンテナチューナー(カップラー)です。筐体カバーをかぶせると完全に遮蔽された状態となります。  (写真はクリックで拡大します)
   ANTチューナ21MHz現用機
上の写真右の出力コネクタ下のスイッチはバイパス用です。アース配線は同軸ケーブルの網線を使用しています。
VC1の可動軸に網線を直接はんだ付けしていますが,理由はバリコンVC1が古いため,回転軸のバネ機構の接触抵抗の不安を回避するためです(網線なのでVC1の可動部分が半回転しても動作上の問題はありません)。
上の写真のアンテナチューナーは21MHz_1波長ループアンテナ用として現在も働いています(送信電力100W)。

LCL_T型チューナのチューニング操作は次のように行います。
  (1) VC1をゆっくり回転させてSWR計の針が低くなる点で回転をとめる。
  (2) VC2を回転させてSWR計が更に低くなる点で止める。
  (3) (1),(2)を繰り返してSWR計の針が最小になるように調整する。


LCLタイプのT型アンテナチューナーは,高調波フイルターとしても働くため優れたチューナー回路ですが,周波数帯の変更時にはL1とL2の値を変更する必要があるため,3.5~30MHz用として作成するには二つのコイルと2段2回路のロータリースイッチが必要となります。そのような機構となるためか市販品として販売されているものは見当たりません。

今回,コイルL1,L2に手持ちのエアーダックス コイルを使用しました。同コイルは今では市販されていませんが,家庭用のサランラップの巻き芯を使用して自作できます。
サランラップ巻き芯を使用した自作方法は後日掲載します。

参考:バリコンの価格情報,単二電池を巻枠に使ったコイルの作り方は → こちら

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はしごフィーダー用アンテナチューナー(カップラー)は →  こちら

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  1. 2012/08/07(火) 15:20:57|
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