В последнее время по электронной почте и по эфиру коллеги-радиолюбители (вероятно, глядя на мою QSL)
часто задают мне вопросы по использованию в аппаратуре вариометра, который я применяю для согласования трансивера с антенной. Например:
— Можно ли подключать вариометр последовательно между трансивером и коаксиальным кабелем или антенной?
— Можно ли применять вариометр с импортным трансивером?
— Как еще можно использовать вариометр с трансивером?
Понятно, что у радиолюбителей появилась возможность использовать компоненты от списанной громоздкой отечественной техники связи. Сам нахожу аппаратуру в овраге рядом с садовым участком. Вариометр на фото снят с радиостанции «Ласточка», ранее применявшейся, кажется, на речных судах. Очевидцы утверждают, что в протоках Нижневартовска и его окрестностей лежат несчетное количество «Ангары», «Алмазов», Р-401М и т. д. Спасибо нашим руководителям за заботу о радиолюбителях.
Вопросы на удивление очень простые, но их задают. Не у всех есть подключение к сети Интернет, чтобы можно было отправлять им шаблоном эту статью, или не имеют возможность прочитать бесчисленные статьи на эту тему, в том числе глубоко теоретические. Эта статья написана на самом примитивном уровне о самом изученном устройстве, с чисто практической стороны: применение в радиолюбительской практике.
Вариометр мне понадобился в качестве катушки переменной индуктивности для создания согласующего устройства с П-контуром без применения переключателя (как известно, лишний плохой контакт неплохо «шуршит»). Зачем еще нужен вариометр, я не знаю. Включение «удлиняющей катушкой» имеет очень ограниченное применение. А данное Согласующее устройство мне нужно для согласования различных форточных антенн, то есть расположенных непосредственно за окном и имеющих совершенно непредсказуемые параметры. В свое время мне пришлось много экспериментировать с различными схемами согласующих устройств. Лучшим из них оказался обычный одиночный П-контур. Достаточно подробно он описан в книге [1]. Желающие попробовать себя в расчетах, могут воспользоваться книгой другого автора нашего радиолюбительского братства [2].
Теоретически П-контур — это ФНЧ (фильтр низкой частоты), который, возможно, по своему внешнему схемному сходству с русской П и назвали П-контуром. Он одновременно обладает несколькими основными свойствами при максимальной простоте конструкции:
— Фильтрует (ослабляет) гармоники сигнала передатчика, образующиеся выше основной частоты настройки фильтра.
— Позволяет согласовать волновое сопротивление выходного каскада передатчика с сопротивлением антенны и обратно. Терминология здесь довольно богатая.
— Выдерживает большую мощность сигнала.
— Простота и легкость настройки.
— Минимальные потери сигнала.
Разного рода «Универсальные согласующие устройства», отличные от П-контура, на самом деле ничего комплексно не согласуют. Настраивать любое согласование в передатчике нужно очень осторожно, начиная с минимально возможной мощности или в режиме приема трансивера. Поэтому, отвечая на вопросы, поставленные в начале статьи, хочу сказать что, необдуманно добавляя вариометр в какую-либо цепь дорогостоящего аппарата, вы рискуете потерять аппарат. КСВ (коэффициент стоячей волны) антенны может возрасти настолько, что станет опасным для здоровья самого экспериментатора-оператора. О КСВ немного сказано на стр. 223 [1].
Практически во всех небольших промышленных радиостанциях и любительских трансиверах применяют двухзвенные П-образные фильтры, позволяющие довольно просто достичь неплохих параметров по подавлению гармоник на выходе передатчика. Однако они не перестраиваются и предназначены для соединения с коаксиальной линией с волновым сопротивлением 50 ом и только на определенном участке радиоволн. В однодиапазонном варианте использования такого трансивера очень удобно на конце кабеля развесить антенну-треугольник с экспериментально подобранной длиной провода. Например, выезжая куда-либо, для диапазона 20 метров натягиваю на деревьях «полевик» с периметром 22 метра. Плюсов здесь несколько: простота, некоторая направленность антенны, точная согласованность сопротивления, отсутствие излучаемых помех, нетребовательность к хорошему заземлению при работе от аккумулятора, удобно использовать в походах на природу. В многодиапазонном варианте радиолюбителями предложено несколько удачных конструкций антенн, используемых без переключателей. Лучшей, на мой взгляд, является W3DZZ. Все эти антенны требуют надежное заземление передатчика.
Для удобства и универсальности в корпус устройства добавлен блок питания.
Светодиод HL1 изменяет свою яркость в такт с потреблением тока QRP-трансивером, подключенным к клеммам питания. Стабилитрон VD6 типа Д815Е очень «медленный» и вряд ли защитит трансивер при резком скачке напряжения.
В своих расчетах я пользуюсь упрощенными формулами. Индуктивность катушки (микрогенри) можно рассчитать по формуле: 
, при условии, что длина намотки катушки в два раза меньше ее диаметра (при этом получается максимальная добротность). Здесь D –диаметр катушки (мм), W – количество витков. Внутренняя катушка вариометра, в зависимости от положения, добавляет или отнимает свою индуктивность (примерно) к большой внешней катушке.
Частоту резонанса контура (мегагерц) можно рассчитать по упрощенной формуле: F=Ö(25330/(L*C)). Тогда Емкость контура (пикофарад), если нужно, считаем: C=25330/(F*F*L).
При желании добиться еще лучших результатов в настройке и согласовании сопротивлений радиоузлов, я бы посоветовал поэкспериментировать со следующей конструкцией катушки П-контура. Возьмите толстый изолированный медный провод сечением 6…10 кв. мм, используемый для силовой электропроводки. Намотайте из него однослойную катушку индуктивности с необходимыми вам параметрами. Проткните острой медной спицей изоляцию всех витков с наружной стороны катушки. Пользуйтесь этой спицей как переключателем индуктивности, накоротко замыкая часть витков.
Настраивать П-контур можно без КСВ-метра, ориентируясь на максимальные показания примитивного индикатора напряжения, отнимающего не более процента мощности. Важно соблюдать одно простое «Правило номер 1» настройки: начинать с самых больших значений переменных емкостей и индуктивностей, чтобы не попасть на вторую или третью гармонику сигнала передатчика. Такая опасность есть.
Обычно, при подключении новой антенны, я наклеиваю под съемную ручку оси вариометра чистую бумажную шкалу. На Согласующее устройство подаю сигнал, например 14,060 МГц. По «Правилу номер 1» кручу ручки конденсаторов и замечаю максимальный уровень напряжения. Немного изменяю индуктивность и снова кручу конденсаторы. И так, пока не найду индуктивность с максимальным уровнем напряжения передачи. Наношу в этом месте шкалы цифру 14 (МГц). Затем то же самое проделываю для других радиолюбительских диапазонов. Окончательную настройку придется произвести с такой мощностью передатчика, с какой в дальнейшем будет работать эта антенна.
Данный вариометр создает очень высокую добротность контура и, как следствие, узкую полосу пропускания. Лично для меня не составляет труда часто подстраивать П-контур даже на одном диапазоне. Я люблю QRP.
Дополнительно в этой конструкции вариометра на оси вращения очень удачно расположен переключатель последовательного и параллельного включения катушек.
Часто в эфире слышу мнение, что радиостанция начинает излучать «бубнящий» сигнал потому, что: «Несогласованная антенна начинает бить по микрофонному усилителю». По-моему это не совсем так. Просто сигнал передатчика расположен на нелинейном участке АЧХ антенны. Прошу специалистов поделиться информацией по этому вопросу.
Сейчас Согласующее устройство немного отличается от изображенного на QSL-карточке. Смотрите фото.
Литература
1. , Яйленко радиолюбителя-коротковолновика.—2-е изд., Техника, 1984. Стр. 121, Таблица 6. http://hamradio. online. ru/ftp2/spr_1.djvu
2. Поляков о технике прямого преобразования.—Патриот, 1990. Стр. 137. http://hamradio. online. ru/ftp2/RLTPP. djvu
