Антенный коммутатор своими руками
Антенный коммутатор состоит из двух блоков – модуль управления и модуль коммутации. Один модуль для управления антенным коммутатором на передачу, второй – выбирает антенну в режиме приёма. Если не нужна работа на разные антенны, вы можете использовать только один модуль управления.
Модуль управления (рис.1) собран на микросборке К04КП020, которая применялась в блоках управления (СВП4-10) цветных телевизоров 3УСЦТ, 4УСЦТ.
Управление микросборкой осуществляется по ее входам Х1-Х6, сигналы индикации снимаются с выходов Y1 – Y6, а управление коммутатором реализуется по выходам Y7 –Y12. Можно использовать и выходы Y13 –Y18 (на схеме не показаны), но необходимо помнить, что на «включенном» выходе потенциал снижается с 12 до 0,2 Вольт. Выход Y20 используется для звуковой сигнализации в момент нажатия одной из кнопок SB1 — SB6, то есть в момент переключения на другую антенну. Для сигнализации применен пьезоизлучатель с внутренним генератором KPE-240, который применяется для звуковой сигнализации в бесперебойных блоках питания и др. устройствах.
Микросборка К04КП020 представляет собой многостабильный триггер и набор электронных ключей, связанных со всеми выходами. В момент включения питания триггер устанавливается в состояние, когда выходы Y1, Y 7, Y13 открыты. Загорается светодиод, подключенный к выходу Y7, а транзисторный ключ, подключенный к выходу Y1 – откроется и сработает реле, включенное в коллекторную цепь этого транзистора.
Для переключения на выбранную антенну нажимают на соответствующую кнопку, например SB5. При этом многостабильный триггер переключится в состояние соответствующее появлению сигналов на выходах Y5, Y16 и Y17 что приведет к зажиганию соответствующих светодиодов и включению соответствующих реле.
В модуле управления применены реле РЭС-49, с напряжением обмотки 27 В. Нормально разомкнутые контакты реле модуля управления управляют включением реле антенного модуля коммутации. Может показаться странным, что реле антенного модуля коммутации не подключены непосредственно вместо реле в модулях управления. Это сделано для страховки, поскольку значительная длина проводов управления коммутатором, связанных непосредственно с микросборкой, может повлечь сбои в работе при значительных КСВ. Поэтому и применена такая гальваническая развязка.
Схема антенного модуля коммутации показана на рис. 2:
В модуле коммутации применены реле РЭН33, в которого четыре переключающих контакта, для увеличения надежности и мощности, включены параллельно (рис. 3).
При длительном нахождении реле РЭН33 под напряжением равным номинальному обмотка значительно нагревается, что нежелательно. Поэтому реле модуля коммутации РЭН33, включаются через «форсирующую» цепь, состоящую из параллельно включенных 2-х резисторов, мощностью 2 Вт и электролитического конденсатора 1000 мкф. Реле включается «форсированным» напряжением 24 В, которое потом снижается до достаточного для удержания реле напряжения 12…14 В. В таком режиме реле может находится во включенном состоянии длительное время без заметного нагрева обмотки.
Контакты реле модуля коммутации включены таким образом, что при отсутствии напряжения на обмотках реле, выключенных антенн, антенны заземлены.
Модуль управления и модуль коммутации соединен кабелем (рис. 4).
На завершение статьи несколько фотографий готового антенного коммутатора:
Источник
Тема: Антенный переключатель, коммутатор
Опции темы
Поиск по теме
Антенный переключатель, коммутатор
Решил собрать антенный переключатель, ручной. Вообще собирать эту конструкцию побудило то что хотелось защитить вход трансивера от статики и так как дроссель нужно было куда то приспособить, одним словом мысли на фото.
Возник один вопрос какой переключатель использовать на 3 положения или 4 ? В четвертом положении можно было бы закорачивать вход на землю, но мне кажется это ничего не даст если сама антенна не закорочена. Вроде все просто но как сделать лучше?
Знаю что корпус великоват, другого под рукой просто нет
У меня коммутатор на три положения, две антенны. Два входа и три выхода. Первое положение переключателя — вх1 -> вых1, вх2 -> вых2. Второе — вх1 -> вых2, вх2 -> вых1. Третье положение вх1 -> земля, вх2 -> земля. вых1 -вых3, вых2 -> эквивалент 100Вт внутри самого коммутатора, а к вых3 подключен мощный внешний эквивалент на 1кВт.
И настоятельный совет, очень часто, при изготовлении антенных коммутаторов, заботятся о мощных реле и переключателях, разъемах, красивом внешнем виде и прочих вещах. И ни разу не встречал чтобы авторы потом приводили в числе полученных параметров такой, как КСВ.
А он порой недопустимо высок на верхнем участке КВ диапазона, из-за паразитных емкостей и индуктивностей монтажа. Потом удивляются почему на антенне КСВ взлетело. Уделите этому серьезное внимание.
nonpro,
Если будете ставить дроссели, то и смысла закорачивать антенны на землю особо нет.
Добавлено через 7 минут(ы) :
Хорошая идея и корпус у меня большой но все равно мой 100 ватный эквивалент в него не влезет по толщине. Третье положение как раз для эквивалента рассчитываю
Последний раз редактировалось RN4R; 14.12.2019 в 16:32 .
Можно сделать как в MFJ-941, установить отдельный разъем для нагрузки, т.е. нагрузка будет внешней и можно будет любого размера подключать нагрузку.
А антенны у вас все на 50 Ом? Если нет и в перспективе может появиться усилитель, то данные переключатели лучше сразу выбросить. А черный, скорее всего, для антенного вообще непригоден — прогорит. Ставьте керамический галетник. Дроссель ваш будет работоспособен ровно до первой грозы. Ферриту там делать нечего.Лучше просто резистор на 10КОм от статики и реальное заземление. Сделать сразу хорошо и надолго.В немаленький корпус удобно поместится ксв-метр, и эквивалент можно приторочить сбоку, не занимая внутренний обьем.
С ксв-метром удобнее быстро перестраивать усилитель при переходах с диапазона на диапазон. В будущем.
Последний раз редактировалось UN-NS; 14.12.2019 в 18:06 .
Пока работа с УМ не планируется, 100 ватт думаю выдержит.
Данный дроссель я изготовил по мотивам этого видео, думаю автору можно доверять
Не выдержит. Включите 100Вт на 14 Мгц, скажем на дельту диапазона 80м и из него сходу пойдет дым ( много раз проверено — ничего кроме керамики не держит). Даже небольшой разряд грозы убивает феррит под обмоткой наповал. Вроде он есть и вроде целый — а индуктивности тю-тю. впрочем , дело ваше, экспериментируйте, может повезет.
Дроссель штука хорошая, но он должен иметь индуктивность 500мкГ и более и быть БЕЗ ФЕРРИТА! И не иметь резонансов на любит. диапазонах. Не просто получается. А у самодельных антенн, веревок всяких по реактивности такие чудеса бывают. с дросселем этим потом вообще ничего не поймешь. Ни приема , ни передачи толком. О дросселе можно не думать, если импеданс антенн 50-75 ОМ, не более, без емкостных компонент. С ягами там, квадратами , но не с веревками.
Повторите решение из книги Лаповка «Строю, не дострою». Хороший переключатель.
Последний раз редактировалось UN-NS; 14.12.2019 в 18:27 .
Источник
Антенный коммутатор
Мысль о необходимости изготовления качественного антенного коммутатора заставила изучить наработки коллег в этой области. В связи с этим, был порыт интернет и я столкнулся с тем, что, фактически, выложенных наработок интересных решений (да еще и с фотографиями) не оказалось. Обсуждение в форумах давало некую ясность об отдельных аспектах, но остальное пришлось додумывать самому.
Предстояло решить такие вопросы:
- Надежность
- Внесение минимальных рассогласований в тракт АФУ
- Гибкость конфигурирования, применительно к изменяющимся интересам в HAM -радио
- Вандалоустойчивость
- Эстетичный внешний вид
Основной и дорогостоящий вопрос — выбор реле. Несмотря на достаточность надежности разных изделий для автопромышленности, я решил «заложиться» на все случаи жизни и собрал 10шт реле В-1-В (tnx RV9CPA). Из них 7 пошли на основную нитку и 3 – на вторую. Заготовленные ранее для этой цели РЭН-33 было решено пустить, впоследствии, на коммутацию элементов различных НЧ антенн. Сейчас я бы сделал пульт на переключающих реле SANYO U типа SZ — S -124 L , но это будет уже следующий коммутатор.
Ну и далее, этапы конструирования моего коммутатора.
- Компоновка ящика заняла некое время, но, в конечном итоге, решение было принято и начались слесарные работы
2. Для того, чтоб систему можно было гибко конфигурировать, было принято решение использовать плинты KRONE . Я использовал размыкаемые, но если Ваш корпус будет недостаточно герметичен, надежнее будут те плинты, которые имеют неразмыкаемые контакты.
Работа с «колбасой» из кучи кабелей и проводов управления была такой:
Я живу на 1 этаже в 9 этажном доме, а коммутатор должен стоять на крыше. Можете себе представить длину кабельного жгута — 60м! А в него вошли:
— магистральный фидер RFS ½’
— магистральный фидер SAT -50 для второго радио (на случай, если оно появится)
— кабель SAT -50 для TV -антенны
— кабель SAT -50 для УКВ антенны Х-300
— кабель заземления 16 кв.мм.
— кабель управления поворотными устройствами YAESU
— «полевка» П-274 для запитывания из шека электрической розетки 220В, смонтированной в коммутаторе.
— 3 витых пары UTP -5 для коммутации реле и прочих нужд
Что ж – солидно.. Было решено все это разместить в металлорукаве 52мм. В дальнейшем оказалось, что такой диаметр избыточен, да и максимальный бур к перфоратору имел диаметр 40мм. Выше — уже очень профессиональная техника и отверстие в стене стало бы «золотым» по затратам на него.
Поиски металлорукава 38мм «в розницу» привели к пониманию того, что такой товар – редкая штука (не «ходовой» товар) и, к тому же, одним куском 60м не продается. И даже три куска по 20м найти было нереально, а делать уже что-то было нужно. В итоге, с трудом было найдено два куска по 20м + остатки добил «гофрой» 45мм длиной 20м.
Теперь можно вывозить все кабели в поле. Была найдена нужная площадка и мы вдвоем с RZ 9 CX принялись раскладывать кабели, их компоновку и вязку к кондуктору из проволоки диаметром 3мм (напоминаю – все это будет висеть с 1 по 9 этаж вертикально). Сам жгут вязался изолентой. Но не хорошей импортной, а нашей – жесткой. Затем весь жгут еще в нескольких местах вязался к кондуктору.
Теперь задача: весь жгут протолкнуть в 60 метровый металлорукав. Задача не такая простая, как кажется, т.к. диаметр металлорукава предельно минимален. Делалось это по очереди – каждый сегмент экрана по отдельности натягивался на жгут.
Далее нужно скрепить три куска экрана (металлорукавы и гофру) таким образом, чтоб это было прочно и герметично! Применялась вязальная проволока (прочность) и герметик в пистолете (герметичность).
Вся конструкция была с трудом смотана с максимально возможным диаметром и с еще бОльшим трудом (тяжело!) погружена в большой багажник моего Ниссана и привезена к дому.
Далее на уровне -2м от парапета крыши (чтоб не было свободного доступа) в стену вворачивался анкер с кольцом длиной 250мм – за него планировалось крепить карабин кондуктора. Собственно, этот анкер и должен будет держать на себе вес всего жгута в дальнейшем.
Подъем осуществлялся грузовой веревкой с крыши за карабин, который затем и был закреплен за анкер – конструкция начала принимать первые очертания.
Далее нужно было пробурить в стене балкона толщиной 500мм отверстие для ввода металлорукава. Для этого был взят напрокат профессиональный перфоратор и бур 40мм SDS-max. Бытовой перфоратор для этого не годится..
Завершением стало крепление жгута в металлорукаве вдоль стены здания в 4 местах на сантехнические хомуты с резиновыми прокладками – для исключения разбалтывания всей конструкции. Силовую вертикальную нагрузку хомуты не несли.
Что ж – самая важная часть была завершена. Далее заведение жгута в корпус коммутатора, уже закрепленного на стене аппаратной лифтовой и разделка концов кабелей.
Вот так это выглядит:
Останавливаться на тонкостях монтажа и разделки не буду – на фото выше примерно все понятно. Лишь обращу внимание на необходимость герметизации места ввода жгута в корпус коммутатора. Также нужно обратить внимание на практичность разделки кабелей UTP – в коммутаторе они разводятся на плинты KRONE , а в шеке я их связал в кучу и распаял внутри разъема DB -25, который впоследствии должен будет присоединяться к пульту управления коммутатором.
Вот мы и подошли к другой важной части: как-то всем этим нужно правильно и удобно управлять! Здесь надо отметить, что 3 года пульт выглядел вот так:
Т.е. переключал антенны на одной нитке и еще коммутировал одновременно запад/восток и CW / SSB . Но это было лишь временное (и не очень удобное) решение.
Идея создания пульта включала в себя следующие моменты:
- Удобство произведения операций
- Все операции по управлению антенным хозяйством должны производиться из одного корпуса
- Надежность
- Эстетичность
- Функциональность
Очень уж хотелось обойтись без всяких П2К с зависимой фиксацией, галетных переключателей и прочего анахронизма. Решение пришло как-то неожиданно при переключении программ на старом телевизоре у знакомых. Псевдосенсорное управление казалось очень уж практичным – осталось продумать этот вопрос. И тут на глаза попалась идея, озвученная здесь да еще и с одновременным озвучиванием работы сплитом – фактор важный, т.к. мне хватило WPX 2009 CW , когда в короткий период активизировавшейся статики прием на A 3 S на 21МГц был просто невозможен, а переключение на 2эл на 7МГц создавало эффект прослушивания на антенну Бевереджа. Но ручное переключение галетником доставляло проблемы! А здесь предлагалась автоматическая ее реализация, пусть и недостаточно корректная. Естественно, и этот вопрос подлежал проработке и вот уже решение готово!
Что ж — поиски корпуса! Хотелось, безусловно, что-то такое металлическое, что позволяло бы экранировать конструкцию, но подходящего ничего не было, да и после раздумий уже приоритета эта мысль не составляла – был куплен пластиковый корпус какого-то нонэйм производителя за 300р. Приобретение нужных кнопок PSW-22 , нужного цвета, да еще и без фиксации, на тот момент, оказалось нереальной задачей – в городе их уже не было, а если и находились, то единичные экземпляры. Тут мне помог мой друг RA 3 ATX – пачка из 24 кнопок была мне доставлена почтой и сразу началась компоновка передней панели. С учетом того, что я планировал функцию сплита, количество кнопок увеличивалось в два раза, что несколько удручало, т.к. передняя панель выбранного корпуса уж очень не располагала столько в себя вместить, с учетом необходимости размещения на ней кучи тумблерочков и всяких дополнительных переключательчиков.
Размещение кнопок было смоделировано и файл с изображением отправился на e — mail RV 9 CTD – Андрей помог на промышленном оборудовании нарезать кучу квадратиков в передней панели под кнопки на лазерной установке, чем сэкономил мне кучу сил, времени и нервов.
После получения панели, незамедлительно были вставлены кнопки – очень уж не терпелось посмотреть, как это выглядит. Забегая вперед, отмечу, что делать это было рано, т.к. предстояло в панели еще просверлить несколько других отверстий. Но уж ооочень хотелось J В таком виде панель пролежала года 2 – пока у меня не пришло новое вдохновение и я не взялся за изготовление пульта снова.
Далее были продуманы все возможные варианты коммутаций и принято решение о размещении дополнительных переключателей на передней панели, которые и были установлены.
Что ж – дальше уже включался паяльник. Было решено разместить детали на макетной плате, в целях придания гибкости переконфигурирования конструкции в будущем.
Процесс пайки опускаю, отмечу лишь, что все внешние органы управления к плате крепились на разъемах для удобства извлечения ее из корпуса и произведения необходимых переконфигураций. Сначала паялась передняя панель:
Монтажные перемычки делались с обратной стороны проводом МГТФ.
Сверлилась и точилась задняя панель, которая должна иметь кучу разъемов, включая «перспективные». Я еще применил коммутационное поле (как в БМЗ Р-140) для того, чтоб в случае переконфигурации антенного хозяйства можно было оперативно изменять «настройки» пульта при автоматическом переключении антенн.
Итак, что было реализовано в пульте:
- Возможность полноценной работы на разные антенны при переключении RX / T Х (сплит)
- Встроен автоматический Band Decoder для возможности автоматического переключения антенн
- Установлено коммутационное поле, которым можно «программировать» соответствие антенн диапазонам при автоматическом переключении антенн
- Смонтированы раздельные органы переключения Запад-Восток и CW / SSB
- Смонтирован отдельный ручной переключатель антенн для второй магистральной нитки
- Смонтирован отдельный трехпозиционный тумблер для внешних приемных антенн (запад-север-восток)
- Блокировка кнопок переключения антенн в режиме ТХ
- Управление двумя поворотными устройствами YAESU (G800 и G1000) посредством одного пульта и по одному кабелю. При включении антенны 40-2CD на 7МГц реле РЭС-22, расположенная внутри коммутатора, перебрасывает кабель управления на G-1000. В обесточенном состоянии кабель управления постоянно подключен к G-800 с A3S.
Собственно, схема пульта отображена ниже:
Я не стану останавливаться на источнике питания и схеме Band Decoder а, т.к. у каждого конструктора эти варианты могут быть свои. Куча реле в пульте — из тех, которые были на 12В в большом количестве (tnx RZ9CX). Кстати, реле просто между собой клеились двусторонним скотчем, после чего весь брикет из 16 реле тем же скотчем клеился к плате. В зависимости от используемых типов реле, рекомендуется зашунтировать каждую обмотку диодом (VD25-VD39 на вложенной схеме), чтоб не повредить управляющие транзисторы.
В верхней микросхеме используется только 7 портов, т.к. всего 7 антенн для передачи. А в нижней микросхеме используются все 8 портов, т.к. дополнительное реле с разъемом установлено для отдельной приемной антенны, непосредственно в коммутаторе и может использоваться в режиме «сплит».
Обратите внимание на подключение кнопок основного узла (на базе IC1). Т.к. при включении пульта всегда происходит автоматическое включение порта №1, на него и была подключена чаще используемая антенна (A3S, в моем случае). Порт №2 пропущен.
Единственное, что было бы правильней – взять индикацию включения антенны непосредственно с реле (см. схему). Но в выбранных микросхемах такая возможность уже была встроена и я воспользовался ей.
А вот результат:
Rus RK9AD (Tuesday, 07 September 2010 09:49)
Очень удобный коммутатор! а в кнопках есть возможность надписи делать? какой бэнд например?
RV9CX (Tuesday, 07 September 2010 10:32)
Конкретно на кнопках — нет. Я планировал между кнопками клеить лэйбл с названиями антенн. А еще у меня куплены шрифты переводные, но руки до них так и не дошли))) Когда все сделаю — последнее фото заменю.
Alex (Monday, 13 September 2010 06:22)
Кнопки — PSW-22, а не PSW-21 !!
RV9CX (Monday, 13 September 2010 07:47)
Согласен — исправил. Лет-то уж сколь прошло, совсем забыл))
Mike RW6HKF (Friday, 15 October 2010 12:51)
Я бы еще обмотки реле зашунтировал диодом, иначе может быть пробит управляющий транзистор при отключении реле.
RV9CX (Friday, 15 October 2010 18:54)
Все правильно, но для других реле, у которых, действительно, обмотки такие, что требуют дополнительных мер. Да и тут против КТ816 не попрешь))
Олег (Sunday, 24 October 2010 06:05)
Какой тип кабеля использовали для
управления поворотками ? Длинна не
маленькая ,как с падением напряжения?
RV9CX (Sunday, 24 October 2010 06:20)
Марку точно не скажу. Но Вы правы — сечение суммарное хорошее)). Жил, по-моему 16 , каждая по 0.75 мм.кв. — группировал по 4 штуки параллельно — получил 4 толстых жилы. В качестве «минуса» — все оплетки спаяны вместе.
Mike RW6HKF (Saturday, 30 October 2010)
Дмитрий, я бы все же перестраховался с диодами параллельно обмотке, были случаи сгорания и более дубовых транзисторов.
И добавьте возможность скачать схему коммутатора отдельно, а не только ее просмотр в отдельном окне, несколько неудобно для тех, кто захочет повторить.
Удачи!
RV9CX (Monday, 01 November 2010)
>были случаи сгорания и более дубовых >транзисторов
Также известны случаи внезапного сгорания этих диодов)) ОК, Михаил, по Вашей просьбе вношу коррективу в описание и выкладываю схему отдельным файлом. Спасибо за замечания. 73!
US4LS (Sunday, 21 November 2010 19:31)
Говорил тебе, «чиста чОрный» цвет был бы получше на фоне трансивера, а так все — супер.
RV9CX (Sunday, 05 August 2012 09:53)
Костя, согласен с тобой, особенно на фоне того, что даже компьютерные корпуса все черные уже))
ua6lcn (Saturday, 17 November 2012 21:16)
Хочу обратить ваше внимание на реле TRA-2-L-S-Z фирмы TIANBO ,24 вольта .Режим работы контактов по переменному току 250в 16а.не дорогие 42рубля.Очень хорошо подходят для антенно коммутационных дел.3киловатта держат запросто.
vic65@ro.ru (Saturday, 29 December 2012 05:43)
А если сигнал управления с band decoder подключить сразу на базу V1 меньше ключей и сам band decoder сделать на PIC чтобы реализовать идею универсального декодера с Icom
dead (Saturday, 29 December 2012 22:42)
По схеме автора получается, что если перейти в режим автомат светодиоды на кнопках погаснут и как тогда узнать куда кривая band master занесет.
и ещё диодные матрицы в band decoder будут «удерживать» нужную антенну, а как обьяснить усилителю что я ушек к примеру с 10 на 20 и как бы нужно перестроится.
однако сырой проект!
RV9CX (Thursday, 03 January 2013 09:38)
Этот девайс разрабатывался исключительно под МОИ нужды и на 100% свое отрабатывает. А про светодиоды я писал, что, действительно, нужно было взять сигнал от реле, но все же читатели внимательные настолько, что свои 5 копеек не примянут вставить.
PIC и прочее — это уже другой коммутатор, другая схемотехника, другие алгоритмы. Тем более, что промежуточные реле применены для надежности. Нисколько не пожалел, что сделал именно так. В общем, годы идут и он меня исключительно радует.
ua1adf (Monday, 19 September 2016 22:04)
Всё бы хорошо, только схему самого коммутатора не нашёл!
RV9CX (Tuesday, 20 September 2016 03:10)
Там же на фото видно, что все просто, также виден тип реле и понятно, что они замыкающие. И в описании добавлено. Какие вопросы?
Источник