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【新提醒】【参赛】全自动调谐的短波磁环天线

 筱肆 2014-10-26
全自动调谐的短波磁环天线

功能介绍:
用于短波电台的小型收发两用磁环天线,可完成自动调谐。传统的磁环天线与自动控制的完美结合。
磁环天线(LOOP ANT)原理在这里不再累述,着重介绍自动调谐部分。发射时有功率输入就可完成调谐,
调谐后持续监测驻波情况,若变坏,则重新调谐,若无法完成调谐则自动报警。该天线属于高Q值天线,
谐振时候有高压,注意安全。

相关参数:
功率<50W
调谐时间<2s
调谐范围7-14.5MHz连续可调谐,覆盖多个业余频段
调谐后SWR<1.5
调谐后频带:很窄<20KHz

设计思路:
通过单片机(MCU)控制步进电机通过调节空气可变电容器,在步进过程中检测磁环天线驻波(SWR),
通过比较每点SWR大小找到SWR最小的点,通过步进调节空气可变电容器回到最小SWR点上,完成自动调谐。

制作过程:
制作步进电机与空气电容之间的连接架
条件简陋,材料木头,工具只有美工刀、砂纸、锤子和电钻
关键点1:加装限位开关

制作磁环天线体本身
直径10MM空调管,弯成直径1米的大圆,两端串联空气电容(365P*2电容,拆片一半,电容量约90P)
用-5馈线弯成1/5大圆直径的小圆,用芯线匹配方式见下图。
由于属于高Q天线,连接部分应使用大面积接触,其电阻需要尽量降低以提高效率。

PCB使用感光法自制,由于页数比较多,电路图见下压缩包。驻波检测电路没有画,普通驻波表电路即可。

美中不足与改进方法
美中不足很简单朴素,由于使用减速机,有回程差,我使用的电容是收音机用的不可以往一个方向一直转下去,所以程序设计时候调谐是往回转到最小点的,所以自动调谐有一定偏差,在我的硬件平台上表现为10khz左右的偏差(只需在调谐完成后调节电台频率10KHz可谐振) 但并不代表具有普遍性 。

改进方法也很简单,换可以360度旋转的可变电容,修改程序让电机往通一个方向转一圈到调谐位置即可。
由于我手上没有这样的电容,所以无法实现,请包含。

郑重申明:
电路以及单片机BIN见压缩包
电路及MCU固件不得用于商业目的。
大功率发射时谐振状态下线圈具有数千伏高压,注意安全。
测试版本 仅供参考实验使用 由此带来的损失和一切后果本人概不负责。

电容逆时针转到低的位置 需要安装限位开关才可工作
本测试版本 swr门限设置的非常高 计算出的最小点的swr也可能大到损坏设备
仅供实验使用 回程差在我的硬件平台上表现为10khz左右的偏差 但并不代表具有普遍性

LOOP_ANT_beta.rar (76.42 KB, 下载次数: 930)

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