T型CLCアンテナ・カップラー (チューナー)


図1のようなT型CTCアンテナ・カップラー (チューナー) のVC1、L、VC2の値を出してみました。
T型CTCアンテナ・カップラー (チューナー)の一つの考え方は図1のように、C + LのL型回路にL + CのL型回路が 従属しているとして扱います。
最初のL型回路でR1がR2まで上げられ、二番目のL型回路でR2がR3まで下げられます。

T_CLC_coupler.gif

図1


L_LC_coupler.gif

図2

設定データ
R1 (図1)
50Ω
R3 (図1)
12.5〜200Ω
Q1 (図1)
2
周波数
3.5、7、14、21、28、50MHz

R2、Q2 (図1) を求める計算
図1の最初のL型回路の入力と出力のR1とR2の比は、
R1 / R2 = Q * Q + 1 (図2)
R2 / R1 = Q1 * Q1 + 1 (図1)
図1で例えば、R1 = 50Ω、Q1 = 2とすると、R2は
R2 = R1 * (Q1 * Q1 + 1) = 250.00Ω

図1のR3を75Ωとすると、1つ目のL型回路によるR2 = 250.00ΩからR3 = 75Ωへの変換は、
R1 / R2 =Q * Q + 1 (図2)
R2 / R3 = Q2 * Q2 + 1 (図1)
Q2 * Q2 = (R2 / R3) - 1
Q2 * Q2 = (250.00 / 75) - 1
Q2 = 1.53

XVC1、XL、XVC2、VC1、L、VC2 (図2) を求める計算
図2のR1、R2、Qに相当する値が得られました。
XC = R1 / Q = 1 / (ω * C) (図2)
XL = R2 * Q = ω * L (図2)
ω = 2 * π * f (図2)
より
XVC1、XL (二つのL型回路のLの並列値)、XVC2、VC1、L、VC2
を求めます。

計算結果
R1      R3      Q1      R2      Q2      FREQ(f) XVC1    XL1     XL2     XL      XVC2    VC1     L1      L2      L        VC2
[Ω]    [Ω]            [Ω]            [MHz]   [Ω]    [Ω]    [Ω]    [Ω]    [Ω]    [PF]    [μH]   [μH]   [μH]    [PF]

50      12.5    2.00    250.00  4.36    3.50    100     125     57      39      54      455     5.68    2.61    1.79     835
50      50.0    2.00    250.00  2.00    3.50    100     125     125     63      100     455     5.68    5.68    2.84     455
50      75.0    2.00    250.00  1.53    3.50    100     125     164     71      115     455     5.68    7.44    3.22     397
50      200.0   2.00    250.00  0.50    3.50    100     125     500     100     100     455     5.68    22.74   4.55     455


R1      R3      Q1      R2      Q2      FREQ(f) XVC1    XL1     XL2     XL      XVC2    VC1     L1      L2      L        VC2
[Ω]    [Ω]            [Ω]            [MHz]   [Ω]    [Ω]    [Ω]    [Ω]    [Ω]    [PF]    [μH]   [μH]   [μH]    [PF]

50      12.5    2.00    250.00  4.36    7.00    100     125     57      39      54      227     2.84    1.30    0.89     417
50      50.0    2.00    250.00  2.00    7.00    100     125     125     63      100     227     2.84    2.84    1.42     227
50      75.0    2.00    250.00  1.53    7.00    100     125     164     71      115     227     2.84    3.72    1.61     198
50      200.0   2.00    250.00  0.50    7.00    100     125     500     100     100     227     2.84    11.37   2.27     227


R1      R3      Q1      R2      Q2      FREQ(f) XVC1    XL1     XL2     XL      XVC2    VC1     L1      L2      L        VC2
[Ω]    [Ω]            [Ω]            [MHz]   [Ω]    [Ω]    [Ω]    [Ω]    [Ω]    [PF]    [μH]   [μH]   [μH]    [PF]

50      12.5    2.00    250.00  4.36    13.56   100     125     57      39      54      117     1.47    0.67    0.46     215
50      50.0    2.00    250.00  2.00    13.56   100     125     125     63      100     117     1.47    1.47    0.73     117
50      75.0    2.00    250.00  1.53    13.56   100     125     164     71      115     117     1.47    1.92    0.83     102
50      200.0   2.00    250.00  0.50    13.56   100     125     500     100     100     117     1.47    5.87    1.17     117


R1      R3      Q1      R2      Q2      FREQ(f) XVC1    XL1     XL2     XL      XVC2    VC1     L1      L2      L        VC2
[Ω]    [Ω]            [Ω]            [MHz]   [Ω]    [Ω]    [Ω]    [Ω]    [Ω]    [PF]    [μH]   [μH]   [μH]    [PF]

50      12.5    2.00    250.00  4.36    14.00   100     125     57      39      54      114     1.42    0.65    0.45     209
50      50.0    2.00    250.00  2.00    14.00   100     125     125     63      100     114     1.42    1.42    0.71     114
50      75.0    2.00    250.00  1.53    14.00   100     125     164     71      115     114     1.42    1.86    0.81     99
50      200.0   2.00    250.00  0.50    14.00   100     125     500     100     100     114     1.42    5.68    1.14     114


R1      R3      Q1      R2      Q2      FREQ(f) XVC1    XL1     XL2     XL      XVC2    VC1     L1      L2      L        VC2
[Ω]    [Ω]            [Ω]            [MHz]   [Ω]    [Ω]    [Ω]    [Ω]    [Ω]    [PF]    [μH]   [μH]   [μH]    [PF]

50      12.5    2.00    250.00  4.36    21.00   100     125     57      39      54      76      0.95    0.43    0.30     139
50      50.0    2.00    250.00  2.00    21.00   100     125     125     63      100     76      0.95    0.95    0.47     76
50      75.0    2.00    250.00  1.53    21.00   100     125     164     71      115     76      0.95    1.24    0.54     66
50      200.0   2.00    250.00  0.50    21.00   100     125     500     100     100     76      0.95    3.79    0.76     76


R1      R3      Q1      R2      Q2      FREQ(f) XVC1    XL1     XL2     XL      XVC2    VC1     L1      L2      L        VC2
[Ω]    [Ω]            [Ω]            [MHz]   [Ω]    [Ω]    [Ω]    [Ω]    [Ω]    [PF]    [μH]   [μH]   [μH]    [PF]

50      12.5    2.00    250.00  4.36    28.00   100     125     57      39      54      57      0.71    0.33    0.22     104
50      50.0    2.00    250.00  2.00    28.00   100     125     125     63      100     57      0.71    0.71    0.36     57
50      75.0    2.00    250.00  1.53    28.00   100     125     164     71      115     57      0.71    0.93    0.40     50
50      200.0   2.00    250.00  0.50    28.00   100     125     500     100     100     57      0.71    2.84    0.57     57


R1      R3      Q1      R2      Q2      FREQ(f) XVC1    XL1     XL2     XL      XVC2    VC1     L1      L2      L        VC2
[Ω]    [Ω]            [Ω]            [MHz]   [Ω]    [Ω]    [Ω]    [Ω]    [Ω]    [PF]    [μH]   [μH]   [μH]    [PF]

50      12.5    2.00    250.00  4.36    50.00   100     125     57      39      54      32      0.40    0.18    0.13     58
50      50.0    2.00    250.00  2.00    50.00   100     125     125     63      100     32      0.40    0.40    0.20     32
50      75.0    2.00    250.00  1.53    50.00   100     125     164     71      115     32      0.40    0.52    0.23     28
50      200.0   2.00    250.00  0.50    50.00   100     125     500     100     100     32      0.40    1.59    0.32     32


コメント
バリコンVC1、VC2はアースから浮いている点に注意。

計算結果はVC1 (可変)、L (固定)、VC2 (可変)ではなくC (固定)、VL (可変)、VC (可変)となりました。

調整方法 (図1)
@VC2をゆっくり動かしてSWR計の針がより低く下がる点で止めます。
AVC1をゆっくり動かしてSWR計が更に低く下がる点で止めます。
B@A繰り返す。

@VC2でSWR計の下がる点が見つからない場合は、VC2を50%回転させた状態で VC1をゆっくり回転させ下がる点がないかトライします。それでも見つからない時は VC2を75%回転させてVC1を動かしてみます。このようにVC2とVC1の容量の組合せで チュウニングポイントが見つかるはずです。


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