諧振型CB Band半波端饋天線匹配器

lkk99

制作了幾個 CB Band EFHW Match，過程分享～


原理：利用一個高頻自偶變壓器來做阻抗匹配，藉由L/C諧振來作為單頻段天線匹配。


外殼材料分別為～殼體，接線柱，Ｍ座，螺絲，自鎖螺帽，焊片…….


殼體裝配，接線柱和Ｍ座及焊片，，，


核心部分包含～T94-6磁環，半固定電容，貼片電容及PCB載板～


加工好的PCB載板上，用烙鐵鍍上一層薄錫，方便後續焊接作業。


繞製高頻自偶變壓器，起線(A)尾線(C)總圈數19圈，在第3圈(B)做抽頭。


半固定電容引腳扳回九十度後剪腳，選用中央軸端接地，可減少調整時的人體感應。


在無銅的板面裝上高頻自偶變壓器，焊接好～


鍍錫銅板面裝配上半固定電容及貼片電容，手焊SMT工法～


天線端接上假負載電阻，饋入端接上測試線，待試～


＊磁環為T94-6，漆包線直徑1.0mm
＊貼片電容均採用1808 2pF 2KV NPO MLCC
＊半固定電容可選用耐電壓500V，電容值約20pF~100pF皆可
＊負載電阻可選用2K~5K，視架設高度而定，這裡選用3.3K


材料列表～
防水塑膠殼                        x1
電源接線柱                        x1
M座                                        X1
M3x12不鏽鋼螺絲                x4
M3不鏽鋼螺絲螺母                x1
M3不鏽鋼螺絲防滑螺母        x3
M3不鏽鋼螺絲墊片                x2
M3焊片                                x1

T94-6磁環                                x1
1808 2pF 2KV NPO MLCC        x4
7~35pF 500V半固定電容        x1
1.0mm漆包線約65cm                x1

lkk99

測試～

接上VNA，測試板墊上VNA的塑料盒，架空離開桌面！用無感調整起子轉動半固定電容，先將頻率設置在29Mhz附近～


實測數據，諧振頻率29.1Mhz  SWR=1.06  R=49.5歐姆 -2.63J


調整高頻自偶變壓器的1.2.3.4.5圈之間的間隙，使阻抗實部約50歐姆 虛部約3J。實測數據，諧振頻率29.0Mhz  SWR=1.06  R=49.5歐姆  2.85J


裝配上機殼後，基板和機殼之間的分佈電容會讓諧振頻率下降，實測諧振頻率27.3Mhz  SWR=1.01  R= 50.4歐姆  299mJ


鎖上機殼上蓋，實測諧振頻率27.34Mhz  SWR=1.00  R= 50.2歐姆  32.1mJ
從裸板到組裝，頻率下降約1.76Mhz，阻抗也有些許變化。


將機殼上蓋打開，將諧振頻率調整在27.5Mhz，SWR1.5的情況下，可用頻寬約2Mhz。


卸除假負載電阻後準備裝上殼。此次制作六個，不銹鋼紐自用外，其餘轉贈友台把玩～



調整說明：改變高頻變壓器線圈間距，也可以稍微諧振範圍。
如下，線圈間隙最大時，線圈間分佈電容較小，諧振頻率變高29.7Mhz。


線圈間隙較小時，線圈間分佈電容較大，諧振頻率變低28.5Mhz。


阻抗實部()虛部(J)，通過調整圈數1.2.3.4.5的間距即可～


圈數1.2.3.的間距較大時，實部48.6歐姆 虛部7.74J～


圈數1.2.3.的間距較小時，實部49.2歐姆 虛部-0.789J～


推薦下圖汐止友台的作品，佈局簡單搭接，可輕易調整頻率及阻抗實部(歐姆)虛部(J)～


汐止友台作品的VNA數據～



以上製作過程分享，如有疏漏，歡迎不吝指正～

＊耐入力 FM100W
＊可調頻率27~28Mhz。
＊SWR1.5以下可用頻寬約2Mhz。
＊搭配玻璃籤維竿，振子長度約525c。
＊靜態調整時，中心頻率的SWR值盡可能調整在1.05以下。
＊半固定電容調整次數壽命有限，多次調整過後阻尼容易鬆弛失效！

lkk99

感謝樓上幾位OM賜教，，，

架設說明～


如下圖，釣魚竿上電火布固定振子～


架設高度1.5M，以Match的高度。


VNA數據 諧振頻率27.565Mhz 駐波比 1:1.12  阻抗46.1歐姆


架設高度2M，以Match的高度。


VNA數據 諧振頻率27.56Mhz 駐波比 1:1.05  阻抗48.2歐姆


架設高度2.5M，以Match的高度。


VNA數據 諧振頻率27.56Mhz 駐波比 1:1 阻抗50歐姆


以上數據供參考，如有謬誤，敬請不吝指正～


＊釣竿建議用玻璃籤材，長度8M以上。
＊振子可以選用1平方左右的多芯電子線。
＊建議中心頻率27.5Mhz，振子長度大約 520cm~525cm。