パイマッチ
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下記は終段がに真空管を使用した場合の話です。 パイマッチ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まで下げられ、二番目のL型回路でR2がR3まで上げられます。 |
図1
図2
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設定データ R1 (図1)の値はC級増幅の終段負荷抵抗 1000～15000Ω、1000Ωステップ R3 (図1) 50、75Ω Q1 (図1) 12、15 周波数 7MHz 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) 図１で例えば、R1 = 4000Ω、Q1 = 12とすると、R2は R2 = R1 / (Q1 * Q1 + 1) = 27.59Ω 図1のR3は50Ωとすると、１つ目のL型回路によるR2 = 27.59からR3 = 50Ωへの変換は、 R1 / R2 = Q * Q + 1（図2) R3 / R2 = Q2 * Q2 + 1 (図1) Q2 * Q2 = (R3 / R2) - 1 Q2 * Q2 = (50 / 27.59) - 1 Q2 = 0.90 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型回路の合計)、XVC2、VC1、L、VC2 を求めます。 計算結果 R1 R3 Q1 R2 Q2 FREQ(f) XVC1 XL XVC2 VC1 L VC2 [Ω] [Ω] [Ω] [MHz] [Ω] [Ω] [Ω] [PF] [μH] [PF] 1000 50 12 6.90 2.50 7.0 83 100 20 273 2.27 1137 2000 50 12 13.79 1.62 7.0 167 188 31 136 4.27 737 3000 50 12 20.69 1.19 7.0 250 273 42 91 6.20 541 4000 50 12 27.59 0.90 7.0 333 356 55 68 8.09 410 5000 50 12 34.48 0.67 7.0 417 437 75 55 9.93 305 6000 50 12 41.38 0.46 7.0 500 515 110 45 11.72 208 7000 50 12 48.28 0.19 7.0 583 588 265 39 13.38 86 8000 50 12 55.17 9000 50 12 62.07 10000 50 12 68.97 11000 50 12 75.86 12000 50 12 82.76 13000 50 12 89.66 14000 50 12 96.55 15000 50 12 103.45 R1 R3 Q1 R2 Q2 FREQ(f) XVC1 XL XVC2 VC1 L VC2 [Ω] [Ω] [Ω] [MHz] [Ω] [Ω] [Ω] [PF] [μH] [PF] 1000 75 12 6.90 3.14 7.0 83 104 24 273 2.37 953 2000 75 12 13.79 2.11 7.0 167 195 36 136 4.42 639 3000 75 12 20.69 1.62 7.0 250 282 46 91 6.41 491 4000 75 12 27.59 1.31 7.0 333 367 57 68 8.35 397 5000 75 12 34.48 1.08 7.0 417 451 69 55 10.26 329 6000 75 12 41.38 0.90 7.0 500 534 83 45 12.14 273 7000 75 12 48.28 0.74 7.0 583 615 101 39 13.99 226 8000 75 12 55.17 0.60 7.0 667 695 125 34 15.81 182 9000 75 12 62.07 0.46 7.0 750 773 164 30 17.58 138 10000 75 12 68.97 0.30 7.0 833 848 254 27 19.28 90 11000 75 12 75.86 12000 75 12 82.76 13000 75 12 89.66 14000 75 12 96.55 15000 75 12 103.45 R1 R3 Q1 R2 Q2 FREQ(f) XVC1 XL XVC2 VC1 L VC2 [Ω] [Ω] [Ω] [MHz] [Ω] [Ω] [Ω] [PF] [μH] [PF] 1000 50 15 4.42 3.21 7.0 67 81 16 341 1.83 1459 2000 50 15 8.85 2.16 7.0 133 152 23 171 3.45 981 3000 50 15 13.27 1.66 7.0 200 221 30 114 5.03 756 4000 50 15 17.70 1.35 7.0 267 289 37 85 6.58 614 5000 50 15 22.12 1.12 7.0 333 357 45 68 8.11 510 6000 50 15 26.55 0.94 7.0 400 423 53 57 9.62 427 7000 50 15 30.97 0.78 7.0 467 489 64 49 11.12 356 8000 50 15 35.40 0.64 7.0 533 554 78 43 12.59 292 9000 50 15 39.82 0.51 7.0 600 617 99 38 14.04 230 10000 50 15 44.25 0.36 7.0 667 680 139 34 15.45 164 11000 50 15 48.67 0.17 7.0 733 738 303 31 16.78 75 12000 50 15 53.10 13000 50 15 57.52 14000 50 15 61.95 15000 50 15 66.37 R1 R3 Q1 R2 Q2 FREQ(f) XVC1 XL XVC2 VC1 L VC2 [Ω] [Ω] [Ω] [MHz] [Ω] [Ω] [Ω] [PF] [μH] [PF] 1000 75 15 4.42 3.99 7.0 67 84 19 341 1.91 1211 2000 75 15 8.85 2.73 7.0 133 157 27 171 3.57 829 3000 75 15 13.27 2.16 7.0 200 228 35 114 5.18 654 4000 75 15 17.70 1.80 7.0 267 297 42 85 6.76 545 5000 75 15 22.12 1.55 7.0 333 366 49 68 8.32 469 6000 75 15 26.55 1.35 7.0 400 434 56 57 9.87 410 7000 75 15 30.97 1.19 7.0 467 502 63 49 11.40 361 8000 75 15 35.40 1.06 7.0 533 568 71 43 12.92 321 9000 75 15 39.82 0.94 7.0 600 635 80 38 14.43 285 10000 75 15 44.25 0.83 7.0 667 701 90 34 15.93 253 11000 75 15 48.67 0.74 7.0 733 766 102 31 17.41 223 12000 75 15 53.10 0.64 7.0 800 831 117 28 18.88 195 13000 75 15 57.52 0.55 7.0 867 895 136 26 20.34 167 14000 75 15 61.95 0.46 7.0 933 958 163 24 21.77 139 15000 75 15 66.37 0.36 7.0 1000 1020 208 23 23.18 109 コメント R2、Q2を求める計算が成り立つ条件は R1 > R2 (Q > 0) (図2) R3 > R2 (図1) R3は50、75Ω R2 = R1 / (Q1 * Q1 + 1) (図1) Q1は12、15 だから、R1 (図1)はあまり大きくできない すなわち、終段が高電圧低電流の送信機はパイマッチが使えない。 調整方法 (図１) ①VC2を最大にする スタート点として、アンテナと送信機の結合を最も疎にセットします。 ②VC1でディップ点を見つける 送信機のプレート電流を見ながら、VC1を調整し、並列共振点 (電流最小) を見つけます ③VC2を少し減少させる アンテナと送信機の結合を少し密にします。こうすると、少しアンテナ出力電力計の表示が大きくなり、送信出力が上がります。 ④再びVC1を回してでディップ点を見つける VC2を変化させたことで共振点がずれるので、再びVC1で送信機のプレート電流最小点を探します。 ⑤アンテナ出力電力計が大きくならなくなるまで③と④を繰り返す アンテナ出力電力計が最大の状態がアンテナに整合した状態です。 最初に「下記は終段がに真空管を使用した場合の話です。」と書きましたが 一般のアンテナ・カップラー(チューナー)として扱うと 計算結果 R1 R3 Q1 R2 Q2 FREQ(f) XVC1 XL XVC2 VC1 L VC2 [Ω] [Ω] [Ω] [MHz] [Ω] [Ω] [Ω] [PF] [μH] [PF] 50 33 1.10 22.62 0.68 3.50 45 40 49 1000 1.83 933 50 50 1.10 22.62 1.10 3.50 45 50 45 1000 2.26 1000 50 100 1.10 22.62 1.85 3.50 45 67 54 1000 3.03 841 50 150 1.10 22.62 2.37 3.50 45 79 63 1000 3.57 719 50 200 1.10 22.62 2.80 3.50 45 88 71 1000 4.01 637 50 300 1.10 22.62 3.50 3.50 45 104 86 1000 4.73 531 50 400 1.10 22.62 4.08 3.50 45 117 98 1000 5.33 464 50 500 1.10 22.62 4.59 3.50 45 129 109 1000 5.86 418 50 600 1.10 22.62 5.05 3.50 45 139 119 1000 6.33 383 R1 R3 Q1 R2 Q2 FREQ(f) XVC1 XL XVC2 VC1 L VC2 [Ω] [Ω] [Ω] [MHz] [Ω] [Ω] [Ω] [PF] [μH] [PF] 50 33 1.10 22.62 0.68 7.00 45 40 49 500 0.91 467 50 50 1.10 22.62 1.10 7.00 45 50 45 500 1.13 500 50 100 1.10 22.62 1.85 7.00 45 67 54 500 1.52 420 50 150 1.10 22.62 2.37 7.00 45 79 63 500 1.79 360 50 200 1.10 22.62 2.80 7.00 45 88 71 500 2.01 318 50 300 1.10 22.62 3.50 7.00 45 104 86 500 2.37 265 50 400 1.10 22.62 4.08 7.00 45 117 98 500 2.67 232 50 500 1.10 22.62 4.59 7.00 45 129 109 500 2.93 209 50 600 1.10 22.62 5.05 7.00 45 139 119 500 3.16 191 R1 R3 Q1 R2 Q2 FREQ(f) XVC1 XL XVC2 VC1 L VC2 [Ω] [Ω] [Ω] [MHz] [Ω] [Ω] [Ω] [PF] [μH] [PF] 50 33 1.10 22.62 0.68 13.56 45 40 49 258 0.47 241 50 50 1.10 22.62 1.10 13.56 45 50 45 258 0.58 258 50 100 1.10 22.62 1.85 13.56 45 67 54 258 0.78 217 50 150 1.10 22.62 2.37 13.56 45 79 63 258 0.92 186 50 200 1.10 22.62 2.80 13.56 45 88 71 258 1.04 164 50 300 1.10 22.62 3.50 13.56 45 104 86 258 1.22 137 50 400 1.10 22.62 4.08 13.56 45 117 98 258 1.38 120 50 500 1.10 22.62 4.59 13.56 45 129 109 258 1.51 108 50 600 1.10 22.62 5.05 13.56 45 139 119 258 1.63 99 R1 R3 Q1 R2 Q2 FREQ(f) XVC1 XL XVC2 VC1 L VC2 [Ω] [Ω] [Ω] [MHz] [Ω] [Ω] [Ω] [PF] [μH] [PF] 50 33 1.10 22.62 0.68 14.00 45 40 49 250 0.46 233 50 50 1.10 22.62 1.10 14.00 45 50 45 250 0.57 250 50 100 1.10 22.62 1.85 14.00 45 67 54 250 0.76 210 50 150 1.10 22.62 2.37 14.00 45 79 63 250 0.89 180 50 200 1.10 22.62 2.80 14.00 45 88 71 250 1.00 159 50 300 1.10 22.62 3.50 14.00 45 104 86 250 1.18 133 50 400 1.10 22.62 4.08 14.00 45 117 98 250 1.33 116 50 500 1.10 22.62 4.59 14.00 45 129 109 250 1.46 104 50 600 1.10 22.62 5.05 14.00 45 139 119 250 1.58 96 R1 R3 Q1 R2 Q2 FREQ(f) XVC1 XL XVC2 VC1 L VC2 [Ω] [Ω] [Ω] [MHz] [Ω] [Ω] [Ω] [PF] [μH] [PF] 50 33 1.10 22.62 0.68 21.00 45 40 49 167 0.30 156 50 50 1.10 22.62 1.10 21.00 45 50 45 167 0.38 167 50 100 1.10 22.62 1.85 21.00 45 67 54 167 0.51 140 50 150 1.10 22.62 2.37 21.00 45 79 63 167 0.60 120 50 200 1.10 22.62 2.80 21.00 45 88 71 167 0.67 106 50 300 1.10 22.62 3.50 21.00 45 104 86 167 0.79 88 50 400 1.10 22.62 4.08 21.00 45 117 98 167 0.89 77 50 500 1.10 22.62 4.59 21.00 45 129 109 167 0.98 70 50 600 1.10 22.62 5.05 21.00 45 139 119 167 1.05 64 R1 R3 Q1 R2 Q2 FREQ(f) XVC1 XL XVC2 VC1 L VC2 [Ω] [Ω] [Ω] [MHz] [Ω] [Ω] [Ω] [PF] [μH] [PF] 50 33 1.10 22.62 0.68 28.00 45 40 49 125 0.23 117 50 50 1.10 22.62 1.10 28.00 45 50 45 125 0.28 125 50 100 1.10 22.62 1.85 28.00 45 67 54 125 0.38 105 50 150 1.10 22.62 2.37 28.00 45 79 63 125 0.45 90 50 200 1.10 22.62 2.80 28.00 45 88 71 125 0.50 80 50 300 1.10 22.62 3.50 28.00 45 104 86 125 0.59 66 50 400 1.10 22.62 4.08 28.00 45 117 98 125 0.67 58 50 500 1.10 22.62 4.59 28.00 45 129 109 125 0.73 52 50 600 1.10 22.62 5.05 28.00 45 139 119 125 0.79 48 R1 R3 Q1 R2 Q2 FREQ(f) XVC1 XL XVC2 VC1 L VC2 [Ω] [Ω] [Ω] [MHz] [Ω] [Ω] [Ω] [PF] [μH] [PF] 50 33 1.10 22.62 0.68 50.00 45 40 49 70 0.13 65 50 50 1.10 22.62 1.10 50.00 45 50 45 70 0.16 70 50 100 1.10 22.62 1.85 50.00 45 67 54 70 0.21 59 50 150 1.10 22.62 2.37 50.00 45 79 63 70 0.25 50 50 200 1.10 22.62 2.80 50.00 45 88 71 70 0.28 45 50 300 1.10 22.62 3.50 50.00 45 104 86 70 0.33 37 50 400 1.10 22.62 4.08 50.00 45 117 98 70 0.37 33 50 500 1.10 22.62 4.59 50.00 45 129 109 70 0.41 29 50 600 1.10 22.62 5.05 50.00 45 139 119 70 0.44 27 コメント 図1の最初のL型回路の XVC1 は 図2 の XC = R1 / Q1 = 50 / 1.10 = 45 固定だから VC1 は周波数ごとに固定値となります。 |
図3
