Contoare SWR poduri pentru tuning antene. punte VHF HF
Generatoarele de semnal standard (SSG) furnizează o tensiune de 1...2 V la o sarcină de 50 ohmi, ceea ce în mod clar nu este suficient pentru a funcționa cu contoarele de rezistență a antenei punte. Pentru a utiliza contoare convenționale de rezistență în punte fără a le modifica, este necesar să folosiți un amplificator de putere în bandă largă. Circuitul unui astfel de amplificator este prezentat în figură.
Amplificatorul de bandă largă oferă cel puțin 1 W de putere de ieșire atunci când funcționează împreună cu GSS în intervalul de frecvență de la 1 la 30 MHz. Dacă reduceți tensiunea de alimentare la 12 V și utilizați valorile nominale ale componentelor indicate în paranteze, puterea de ieșire a amplificatorului scade la 600 mW, ceea ce este suficient pentru a funcționa cu multe tipuri de punți de măsurare. La asamblarea amplificatorului din piese reparabile și setarea curentului colectorului indicat pe diagramă, amplificatorul este imediat operațional și nu necesită reglare. Este convenabil să asamblați amplificatorul prin agățarea acestuia.
Transformatorul T1 este realizat pe un miez magnetic inel cu dimensiunile K7x4x2 din ferita cu permeabilitatea de 400...600. Înfășurările conțin 12 spire de sârmă de tip PEL-2-0,35, înfășurate cu răsucire - o răsucire pe centimetru. Inelul de ferită poate fi folosit și la dimensiuni mai mari. Amplificatorul poate fi asamblat într-o carcasă din folie de fibră de sticlă. Tranzistorul VT1 este instalat pe radiator. Mufele de intrare-ieșire de înaltă frecvență și cablurile de alimentare ale amplificatorului sunt scoase la carcasa amplificatorului.
Uneori este incomod să folosiți un GSS împreună cu un amplificator de putere.Acesta poate fi cazuri când măsurătorile sunt efectuate pe teren; cu un GSS alimentat de baterii etc. În acest caz, puteți folosi o punte cu un amplificator de tensiune de dezechilibru de înaltă frecvență.
Diagrama unui astfel de pod este următoarea:
Diferența dintre acesta și alte circuite de contor punte este că tensiunea de înaltă frecvență nu este detectată și măsurată imediat, ci este furnizată prin transformatorul T1 la intrarea unui amplificator cu două trepte cu tranzistor și apoi detectată. Acest lucru face posibilă eliminarea nivelurile de tensiune RF produse de generatorul de semnal standard la reglarea antenelor.Amplificatorul poate fi asamblat folosind orice tranzistoare de înaltă frecvență, cum ar fi KT315, KT312. Răspunsul în frecvență al amplificatorului este liniar până la 40 MHz. Transformatorul T1 conține 22 de spire de fir PEL-0,1 în fiecare înfășurare. Înfășurările sunt amplasate simetric pe ambele jumătăți ale inelului cu dimensiunile K10x7x4 cu o permeabilitate de 400...600
Calibrarea dispozitivului constă în marcarea rezistenței de sarcină pe cadranul rezistorului variabil R2, cel mai bine se face folosind un ohmmetru digital. Citirile cadranului la echilibrarea podului vor corespunde rezistenței antenei măsurate.
Contorul de punte este asamblat într-o carcasă din folie de fibră de sticlă.Instalarea sa trebuie să fie cât mai compactă și rigidă.Limbul rezistenței variabile trebuie să aibă dimensiunile cât mai mari pentru a crește precizia măsurării.
Un pod de zgomot, după cum sugerează și numele, este un dispozitiv de tip punte. Sursa de zgomot generează zgomot în intervalul de la 1 la 30 MHz. Prin utilizarea elementelor de înaltă frecvență, această gamă este extinsă și, dacă este necesar, pot fi configurate antene în intervalul de 145 MHz. Puntea de zgomot funcționează împreună cu un receptor radio, care este utilizat pentru a detecta semnalul. Orice transceiver va funcționa și el.
Schema schematică a dispozitivului este prezentată în Fig. 1. Sursa de zgomot este dioda zener VD2. Trebuie remarcat aici că unele exemple de diode zener nu sunt suficient de „zgomotoase” și ar trebui să fie selectată cea mai potrivită. Semnalul de zgomot generat de dioda zener este amplificat de un amplificator de bandă largă folosind tranzistorii VT2, VT3.
Numărul de trepte de amplificare poate fi redus dacă receptorul utilizat are o sensibilitate suficientă. Apoi, semnalul este furnizat transformatorului T1. Se înfășoară pe un inel toroidal de ferită 600 NN cu diametrul de 16...20 mm simultan cu trei fire PELSHO răsucite cu diametrul de 0,3...0,5 mm; numărul de ture -6.
Brațul reglabil al punții este format din rezistența variabilă R14 și condensatorul C12. Brațul măsurat este condensatorii C10, SI și o antenă conectată cu o impedanță necunoscută. Un receptor este conectat la diagonala de măsurare ca indicator. Când puntea este dezechilibrată, în receptor se aude un zgomot puternic, uniform. Pe măsură ce puntea este reglată, zgomotul devine din ce în ce mai silențios. „Tăcerea moartă” indică o echilibrare precisă. Trebuie remarcat faptul că măsurarea are loc la frecvența de acordare a receptorului. Placa de circuit imprimat și amplasarea pieselor pe ea sunt prezentate în Fig. 2.
Aparatul este realizat structural intr-o carcasa de 110x100x35 mm. Pe panoul frontal există rezistențe variabile R2 și R14, condensatoare variabile C11 și C12 și un comutator de tensiune de alimentare. Pe lateral există conectori pentru conectarea unui receptor radio și antenă. Dispozitivul este alimentat de o baterie sau un acumulator intern de tip Krona. Consum de curent - nu mai mult de 40 mA.
Rezistorul variabil R14 și condensatorul C12 trebuie să fie echipate cu cântare.
Setare, echilibrare și calibrare
Conectăm receptorul radio cu sistemul AGC dezactivat la conectorul corespunzător. Instalăm condensatorul C12 în poziția de mijloc. Prin rotirea rezistorului R2, ar trebui să vă asigurați că zgomotul generat este prezent la intrarea receptorului pe toate domeniile. Conectăm rezistențe neinductive de tip MLT sau OMLT la conectorul „Antenă”, după ce le-am măsurat anterior valorile cu un avometru digital. La conectarea rezistențelor, prin rotirea R14 obținem o scădere bruscă a nivelului de zgomot din receptor.
Prin selectarea condensatorului C12 minimizăm nivelul de zgomot și facem semne pe scara R14 în conformitate cu rezistența de referință conectată. În acest fel, calibrăm dispozitivul până la marcajul de 330 Ohm.
Calibrarea scalei C12 este ceva mai complicată. Pentru a face acest lucru, conectăm alternativ la conectorul „Antenă” un rezistor de 100 Ohm conectat în paralel și o capacitate (inductanță) de 20...70 pF (0,2...1,2 µH). Obținem echilibrul punții setând R14 la 100 Ohm pe scară și minimizând nivelul de zgomot prin rotirea C 12 în ambele direcții din poziția „O”. Dacă există un lanț RC, punem semnul „-” pe scară, iar dacă există un lanț RL, punem semnul „+”. În loc de inductanță, puteți conecta un condensator de 100...7000 pF, dar în serie cu un rezistor de 100 Ohm.
Măsurarea impedanței antenei
Setăm R14 într-o poziție corespunzătoare impedanței cablului - pentru cele mai multe cazuri, aceasta este de 50 sau 75 ohmi. Instalăm condensatorul C12 în poziția de mijloc. Receptorul este reglat la frecvența de rezonanță așteptată a antenei. Pornim podul și setăm un anumit nivel al semnalului de zgomot. Folosind R14 ne ajustam la nivelul minim de zgomot, iar folosind C12 reducem si mai mult zgomotul. Efectuăm aceste operațiuni de mai multe ori, deoarece autoritățile de reglementare se influențează reciproc. O antenă reglată la rezonanță trebuie să aibă reactanță zero, iar rezistența activă trebuie să corespundă impedanței caracteristice a cablului utilizat. În antenele reale, rezistența, atât activă, cât și reactivă, poate diferi semnificativ de cele calculate.
Determinarea frecvenței de rezonanță
Receptorul este reglat la frecvența de rezonanță așteptată. Rezistorul variabil R14 este setat la o rezistență de 75 sau 50 ohmi.
Condensatorul C12 este setat în poziția zero, iar receptorul de control este reglat în frecvență până când se obține un semnal de zgomot minim.
Podul nr. 1
Am întâlnit același lucru acum câțiva ani când am ajustat antena YAGI-DL6WU-mod la 23cm. După ce am realizat mai multe modele diferite de contoare SWR (cu bucle de comunicație, punți...) pentru această gamă, am fost convins că toate erau mai mult sau mai puțin „mințioase”. Acest lucru s-a manifestat în principal prin distorsiunea citirii la SWR scăzut. Deci, atunci când sunt conectați la un astfel de contor în loc de o antenă de sarcină standard cu un SWR marcat = 1,05, rareori „arată” un SWR mai mic de 1,3...1,5.
Dar cu o antenă a fost ușor să se obțină valori de SWR = 1,0, ceea ce a fost o greșeală, deoarece însemna că impedanța antenei, în acest caz, era pur și simplu „convenabilă” pentru echilibrarea circuitului... Dintre toate dispozitivele Am testat, designul a funcționat mai mult sau mai puțin bine I. Nechaeva, publicat în zh. „RADIO” -12/2003 - „Contor SWR Bridge”, și apoi numai după ce folia de jos a plăcii a fost îndepărtată și a fost adăugată o capacitate structurală mică la unul dintre brațele podului.
Înainte de aceasta, observasem deja că contoarele SWR de casă, asamblate folosind un circuit de punte HF, își fac față mai bine responsabilităților în intervalele de microunde decât altele. Utilizarea componentelor SMD și a cablajului imprimat pentru fabricarea acestora ar părea a fi o soluție ideală, dar inductanța și capacitatea pistelor imprimate, sau mai exact, cea mai mică diferență a acestora în brațele podului, în cuptorul cu microunde duce la dezechilibru și necesită măsuri. pentru a le compensa, ceea ce complică fabricarea și instalarea unor astfel de poduri acasă.
Pe baza acestui fapt, primul meu pod „corec” pentru microunde a fost realizat ulterior pentru gama de 23 cm, toate părțile cărora „atârnă” în aer și sunt fixate la bornele a trei conectori „N”, care, la rândul lor, sunt pur și simplu lipite împreună la capete. Al patrulea „perete” este o bucată de tablă (0,5 mm), cu un condensator de trecere instalat pe ea și lipit la capetele conectorilor. Designul, prin urmare, nu necesită fabricarea unei carcase (vezi Fig. 1), este foarte simplu, iar întregul ansamblu poate dura 2...3 ore. Dimensiunea redusă a contorului vă permite să îl conectați printr-un adaptor RF scurt (și de înaltă calitate!) direct la antenă și să verificați SWR-ul direct la terminalele acestuia, fără a introduce influențe vizibile.
Principiul de măsurare a SWR este simplu: furnizăm o astfel de putere podului, astfel încât la intrarea sa să fie în intervalul 0,3....3 W, cu Zx oprit. Utilizați butonul „Sensibilitate” (Bl. Meas.) pentru a seta săgeata la ultima diviziune (100 µA). Apoi conectăm sarcina studiată (Zx) și citim citirile SWR.
P.S. Aici un cititor meticulos (și competent) va spune: „Uh-uh, aici minți!” Și va avea dreptate! Într-adevăr, atunci când Zx este deconectat, sursa de semnal (transceiver) „vede” impedanța de intrare a podului de aproximativ 100 ohmi, iar când Zx este conectat - aproximativ 50 ohmi. Aceasta modifică nivelul tensiunii RF la intrarea podului și rezultatele măsurătorilor sunt distorsionate.
Cu toate acestea, în practică, acest lucru este aproape de neobservat, deoarece în primul rând, conectăm transceiver-ul la intrarea podului printr-un cablu care are atenuare și, în consecință, acționează ca un atenuator care „îmbunătățește” SWR. Astfel, transceiverele la 1296 MHz au de obicei Pout. aproximativ 10 W, iar dacă îl conectați la pod printr-un cablu de tip RG-58 (sau RK-50-2-11) de aproximativ 10 m lungime, atunci pierderile vor fi de aproximativ 10 dB și aproximativ 1 W vor merge la podul. SWR cu un astfel de cablu în punctul de conectare la transceiver va fi aproape de 1.0, indiferent dacă Zx este conectat sau deconectat.
În plus, un cablu subțire (dia. 4...5 mm) este convenabil atunci când se măsoară SWR la „bornele antenei”, deoarece nu pune nicio sarcină mecanică serioasă pe antenă. Dar, așa cum a arătat un test cu sarcini standard (cu SWR: 1,05/1,4/2,0), cablurile mai scurte nu conduc la erori mari în rezultatele măsurătorii.
Tabelul nr. 1
Rezultate practice de măsurare cu puntea nr. 1 și sarcini calibrate pe gama de 1296 MHz la diferite puteri de intrare
P(putere) | |||||||||
SWR (referință) | |||||||||
Citiri SWR cu puntea nr. 1 | |||||||||
De exemplu, Tabelul 1 a fost compilat la conectarea podului la transceiver-ul TS-790S printr-o bucată de cablu cu o atenuare de aproximativ 6 dB.
TS-790S-ul meu pe banda de 1296 MHz are o putere minimă de 1,2 W, și maximă de aproximativ 12 W, așa că conectarea la punte printr-un cablu cu o asemenea atenuare asigură întreaga gamă de putere, care „mâncă” cu bucurie puntea . Nu este de dorit să se furnizeze o putere mai mică de 0,3 W podului, deoarece poate duce la o subestimare a citirilor („îmbunătățirea” SWR-ului real), iar peste 3 W este plin de supraîncălzire și defecțiune a rezistențelor R1... R4.
Despre detalii:
Conectori N - importate, pentru montaj circuit imprimat cu flanse 17,5 x 17,5 mm. Capetele flanselor se curata cu o pila pana la cupru. Conductoarele centrale sunt mușcate și ies la o lungime de 2...3 mm (fluoroplasticul este tăiat la bază și îndepărtat);R1...R4 - OMLT-0,25W-100Ohm. Cablurile sunt scurtate la 2…3mm;
C1, C2 - ceramică, NPO, cabluri scurtate la lungimea necesară pentru conexiuni;
D1 - BAT-62-03W. Schottky (0,4pF/40v/0.43v). Achiziționat de la „RFmicrowave.it” (0,3 Euro/buc);
Sarcină standard Zo 50 Ohm cu conector N (DC-6GHz, 2W). Achiziționat de la „RFmicrowave.it” (COD: „TC-N-04”; 9,8 Euro/buc)
Orez. 2. Circuit punte RF pentru gama de 1296 MHz.
Adăugarea benzii de 1296 MHz prin bridge.
Pentru începători, calibrarea unui cadran.
Deschideți cu grijă dispozitivul astfel încât să existe acces la cântar (sau compuneți o astfel de cântar sub forma unui tabel). Marcam scara cu valori SWR în conformitate cu formula:
SWR=(A+B)/(A-B),
Unde
A - citiri ale întregii scale (când Zx este dezactivat), de exemplu: 100 microni.
B - Citiri SWR (când Zx este conectat).
Deci, cu o scară a dispozitivului de 100 μA, obțineți:
SWR=1,0 → 0 uA;
SWR=1,2 → 9,1 pA;
SWR=1,5 → 20 uA;
SWR=2,0 → 33,3 uA;
SWR=2,5 → 42,9 uA;
SWR=3,0 → 50 pA;
SWR=5,0 → 66,7 uA.
Simțiți-vă liber să puneți aceste valori pe scara instrumentului. Este recomandabil să instalați un dispozitiv cu o scară mare în unitatea de măsură - acest lucru facilitează citirea citirilor la instalarea antenei, - pe stradă, de exemplu.
P.S. Cred că puntea descrisă este operațională și pe alte benzi HF, dar nu am făcut astfel de teste, pentru că Există destui metri pentru intervalele de metri și decimetri. O sa ma bucur pentru orice informatie.
Podul nr. 2
Podul nr. 2 „a crescut” de la primul. „...Nu ar trebui să-mi asum riscul de a face o punte similară pentru benzile de 5,7 și 10 GHz?” - M-am gândit cumva. Rezultatul este în Fig. 4 și diagrama prezentată (Fig. No. 3).
Nu pot spune că acest contor este la fel de corect ca cel precedent, pentru că, în primul rând, nu am încărcări SMA calibrate pentru aceste frecvențe și, în al doilea rând, acest design este prea „îndrăzneț” pentru a pretinde acest lucru și a fost creat mai mult ca un experiment. . Dar faptul că, cu sarcina SMA aplicată ca Zx (la fel ca aplicată ca Zo), acul contorului este setat la valori SWR de cel mult 1,1 este un fapt!
In plus, cu ajutorul acestui pod, s-au verificat si reglat pe ambele benzi sondele iradiatoarelor mele de casa cu contrareflectoare. Dinamica schimbărilor în SWR este clar vizibilă, dar nu este aceasta adesea condiția principală?... Aș fi bucuros să primesc informații suplimentare și rezultate experimentale.
Despre detalii: C1, C2, C3 - 1pF, „0806”, NPO
R1...R4 - 100 ohmi, „1206”, 0,25 W
D1 - BAT15-03W (0.3pF/4v/0.23v), aici, probabil, ar fi putut fi folosit BAT62-03W, dar am decis sa folosesc unul de frecventa mai mare.
Zo - sarcina de 50 Ohm, SMA (DC-18Ghz), 1W - achizitionat de la "Rfmicrowave.it" (COD: "TC-SMA-11") 12,5 Euro/buc.
Orez. 3. Circuit de punte RF pentru benzile de 5,7 și 10 GHz
Pentru punțile nr. 1 și nr. 2 se folosește o unitate de măsură, astfel încât punțile sunt înlocuite folosind conectori detașabili (DB-9).
După cum se poate observa din fotografie (Fig. Nr. 4), conectorii SMA sunt lipiți nu la capete, ci ceva mai aproape, pentru a asigura distanțele minime necesare pentru instalarea elementelor. Prin urmare, precizia lipirii aici ar trebui să fie mai mare.
Un cititor pretențios va spune că este imposibil să montați componente SMD „în acest fel” - se vor prăbuși atunci când sunt deformate! ... Știu că este imposibil..- dar îmi doresc foarte mult!... Cel puțin - de 100 de ori!! Am răsucit deja conectorii - încă nu a căzut nimic!
Dar, bineînțeles, trebuie să fii atent aici, mai ales în prevenirea încărcărilor laterale pe conectorii SMA. R5 și R6 sunt instalate cu valori mai mici decât în podul nr. 1. Acest lucru se face pentru a reduce limita inferioară de putere pentru măsurători, deoarece transvertoarele cu microunde DB6NT au de obicei o ieșire de aproximativ 200 mW, plus pierderi în cablul de conectare.
C1 - reduce SWR de intrare a contorului.
R5 și R6 sunt conectate la circuit cu bucăți de sârmă subțire de cupru (nuclee de la MGTF).
Orez. 5. Vedere generală a blocului de măsurare.
Multe mulțumiri lui Serghei, RA3WND, pentru ajutorul acordat în pregătirea acestui articol și lui Dmitry, RA3AQ
- pentru un site minunat!!! Vă doresc succes și 73! Nikolay UA3DJG.
Lucrând la aer destul de mult timp, devine adeseasunteți un ascultător liber sau involuntar sau un participant la conversații despre antene radio de amatori. Din păcate, majoritatea radioamatorilor, din mai multe motive, nu știu să-i evalueze corect și setare.
Motivul principal, în opinia noastră, este lipsa de conformitateV abilități avansate și echipamente specializate. Pe lângă larg binecunoscutul contor SWR și GIR, există un dispozitiv uitat nemeritat (după cum ni se pare) pentru reglarea antenelor - un zgomot de măsurare pod, al cărui avantaj este capacitatea de a determina multe parametrii de interes fără difuzare.
Folosind acest dispozitiv puteți determina o gamă întreagă de necesareparametrii antenelor, de exemplu, cum ar fi:
Impedanța (impedanța caracteristică) a antenei și caracterul undeirezistență (inductivă sau capacitivă);
Frecvența de rezonanță a antenei, și nu doar una simplăantene cu elemente, dar și antene cu mai multe elemente cu mai multe benzi.
Folosind acest pod, puteți determina lungimea liniei de comunicație (fidera) și selectați-l, dacă este necesar, cu un raport de jumătate de undă sau sfert de val.
Acest dispozitiv este atât de simplu încât oricine îl poate asambla.amator și își poate ocupa locul cuvenit în laboratorul de acasă.
Punte de măsurare a zgomotului de înaltă frecvență M.F.J. — 202V .
J. Schultz, W4 FA.
Traducere prescurtată de A. Vaimboim.
La efectuarea lucrărilor de întreținere a echipamentelor puntea de măsurare a zgomotului de comunicare este utilizată ca dispozitiv de măsurarecercetarea si testarea parametrilor diverselor antene, linii de comunicatie, op.identificarea elementelor circuitelor rezonante și a caracteristicilor acestora, măsurarea impedanțelor antenei etc.
Domeniul de aplicare al acestui dispozitiv poate fi extins semnificativRen cu o cunoaștere suficient de apropiată cu principiile funcționării sale.
Podul de zgomot de înaltă frecvență poate fi folosit în locul lui Goetheindicator de rezonanță nativ (GIR-a), dar în același timp se atinge o valoare semnificativăacuratețe de măsurare semnificativ mai mare. Motivul este faptul că puntea de zgomot este utilizată simultan cu recepția radio conectatăporecla, a cărei scară are o gradare mult mai precisă decât GIR.
De exemplu, aproape toate receptoarele radio de comunicații au rezoluțierezoluție de 1 KHz sau mai mult, în timp ce GIR-urile, să zicem, la o frecvență de 21 MHz nu au o rezoluție de nici măcar 500 KHz. O astfel de precizie nu este foarte importantă pentru determinarea brută a componentelor Lsau C, dar este extrem de util la reglarea antenelor sau rezonante L- Clanțuri, unde în mod tradițional S-a folosit GIR.
Această publicație prezintă pe scurt designul unui zgomot pod, caracteristicile sale, metodele de utilizare și posibilitatea deschimbări.
Principalele caracteristici ale unui pod de zgomot.
Un pod de zgomot, după cum sugerează și numele, este un dispozitiv clasic de tip punte.
Sursa de zgomot de înaltă frecvență reproduce un spectru larg de frecvență și oferă un semnal echivalent generat în intervalul de la 3 la 30 MHz, oferind acoperire pentru toate frecvențele undelor scurte. benzi de radio amatori, dar în practică mult mai largi.
Dispozitivul este operat împreună cu un receptor radio de comunicații utilizat ca dispozitiv de detectare și cu recepțiaPorecla determină în cele din urmă calitatea măsurătorilor efectuate.
La echilibrarea unei punţi formată dintr-un câmp intern de măsurareca „rezistență/reactanță” și un braț conectat în paralel la bornele „necunoscutului” măsurat (necunoscut) componentă, zgomot activat
ieșirea radio devine minimă.
Când puntea este dezechilibrată, semnalul de zgomot se aude în receptorul radioke, va crește brusc. Precizia cu care se măsoară necunoscutulvaloarea depinde de calibrarea scalei.
Desigur, podul poate fi folosit și în sens invers.
La determinarea rezistenței active, brațul variabil este setat la o anumită valoare, de exemplu 50 Ohm și Brațul măsurat „necunoscut”, în același timp, produce un minim de zgomot. TaAstfel, este în concordanță cu valoarea de pe scara instrumentului, onpe care regulatorul a fost instalat în brațul variabil.
Cele mai multe modele practice de poduri de zgomot au transformator simetric de înaltă frecvență, pe care limitele domeniului semnalului de ieșire. În plus, dispozitivul foloseșteExistă un mic truc care vă permite să măsurați atât reactanța inductivă, cât și cea capacitivă, în ciuda faptului că în brațul de măsurareExistă doar un condensator variabil.
Există un condensator permanent în brațul obiectului măsurat jumătate din capacitatea unuia alternativ. În acest caz, reacție zerotivitatea va fi la mijlocul scalei podului de zgomot, adicăcorespunde poziției de mijloc a condensatorului variabil.
Rotiți condensatorul C12 într-o parte din poziția de mijloc determină reactanța capacitivă Xc sau semnul minus, iar în timpul rotației la celălalt – inductiv XL- semnul plus. Funcționarea podului de zgomot este de bazăvan bazat pe principiul clasic al podului Winston.
Scurte caracteristici tehnice ale dispozitivului M.F.J. — 202B.
Diagrama podului este prezentată în Fig. 10.
Gama de frecvență acoperită acoperă o zonă continuă de la 160 la 6 M, ceea ce este foarte util pentru efectuarea măsurătorilor echipamentelor radio amatori, inclusiv WARCintervale.
Limitele rezistenței măsurate - de la 0 la 250 ohmi - rămân constante în intervalul de frecvență de la 1 la 100 MHz.
Reactanța inductivă și capacitivă depind de frecvența de măsurareniya, ceea ce este destul de normal, deși nu este întotdeaunarecunoscut de utilizatorii podurilor de zgomot. Regulator de reactivitate ( REACTANŢĂ) are o scară de valori Xc și XL a obiectului măsurat care nu corespunde valorii reale a reactivității la o frecvență datăacestea, dar vorbește doar despre o anumită natură a reactivității.
Limite de bază pentru măsurarea reactivității cu dispozitivul M.F.J.-202V este suficient pentru majoritatea aplicațiilor, cu toate acestea, poate fiextins în mare măsură folosind un „extensor de gamă” la conectarea unui rezistor de 200 Ohm. Acest lucru este evident mai ales atunci când se măsoară impedanțe de ordinul a câteva mii de ohmi. În practică aceasta înseamnă că impedanțe mari ale liniilor de transmisie și antenelor, care de obicei nu sunt măsurabile pe majoritatea tipurilor de punți de zgomot, dar pot fi măsurate cu un instrument M.F.J.—202.
Dioda Zener tip 1N753 este sursa reală de zgomot, care este amplificată de trei trepte de bandă largă pe un tranzistormax 2N3904.
Transformatorul de înaltă frecvență T1 este înfășurat cu trei fire răsucite (trifilare) pe un miez toroidal de ferită pentru a asigura simetria.
Există o rezistență variabilă pe panoul frontal al dispozitivului R15" REZISTENŢĂ", condensator variabil C12 "REACTANSE", comutator "range extender". S2, conectarea unui rezistor fix R16.200 Ohm, pentru a extinde domeniul de măsurare a activului și componente reactive de până la câteva mii de ohmi.
Dispozitivul este asamblat pe o placă de circuit imprimat simplă. Execut structural într-o carcasă mică pe care sunt instalați conectori coaxialiConexiuni pentru conectarea obiectelor măsurate „necunoscute” și a unui receptor radio de comunicații.
Aparatul este alimentat de o baterie internă de tip „CORUND”, adică. + 9 V la un consum de curent de 17 mA.
MĂSURAREA PARAMETRILOR ANTENEI.
Cea mai comună aplicație a unui contor de zgomot estepuntea este determinarea impedanțelor și frecvențelor de rezonanță laantene de transmisie electronică.
Pentru a face acest lucru, la puntea de măsurare folosind un coaxial scurtcablu cu o impedanță caracteristică egală cu impedanța caracteristicăLa alimentatorul antenei care se măsoară, este conectat un dispozitiv de măsurare receptor, iar antena de măsurat este conectată la celălalt conector.
DETERMINAREA IMPEDANȚEI
Potențiometru punte REZISTENŢĂeste instalat pe poziție corespunzătoare impedanței (rezistenței undei) a anteneialb (50 sau 75 ohmi pentru majoritatea aplicațiilor).
Condensator variabil REACTANSAeste setat în poziția de mijloc (zero). Receptorul este reglat la răspunsul așteptatfrecvența zonală a antenei. Podul este pornit și unelenivel ridicat al semnalului de zgomot. Folosind un rezistor variabil, încercați să reglați nivelul minim de zgomot. Folosind un condensator REACTANŢĂinainte deReduceți și mai mult nivelul de zgomot. Aceste operațiuni trebuie repetate de mai multe ori, deoarece... reglementatorii se influenteaza reciproc.
O antenă reglată la rezonanță trebuie să aibă reactanță zero, iar cea activă trebuie să corespundă impedanței undeila cablul folosit. În antenele reale, rezistența, atât activă, cât și reactivă, poate diferi semnificativ de cele calculate.
Pentru aceasta se folosesc anumite metode de coordonare. În acest caz, sunt posibile mai multe opțiuni pentru citirea instrumentului:
1. Dacă rezistența activă este aproape de zero, atunci este posibil un scurtcircuit în cablu; dacă rezistenţa activă este aproape de 200 Ohm atDacă extender-ul este oprit, este posibil să existe o întrerupere a cablului.
2. Dacă dispozitivul prezintă rezonanță inductivă, atunci este și antenacom lung, dacă capacitiv, atunci scurt.
Lungimea antenei poate fi reglată. În acest scop este determinat frecvență de rezonanță reală Fpe3.
DETERMINAREA FRECVENȚEI DE REZONAnță.
Receptorul este reglat la frecvența de rezonanță așteptată. Perezistor curea REZISTENŢĂ setată la rezistența de 75 sau 50 ohmi. Condensator REACTANŢĂ este setat pe poziția zero, iar receptorul este reglat lent până când se obține un semnal de zgomot minim.
Dacă antena are un factor de calitate ridicat, atunci minimul este ușor săriți în timpul acordării frecvenței.
Receptorul trebuie să fie reglat în jos în frecvență cu inductiv impedanta si in crestere in frecventa - cu capacitiv pana se obtine un semnal de zgomot minim. Prin reglarea regulatoarelor de punte, este necesar să se reducă și mai mult zgomotul.
Nu putem decât să fii surprins cât de mult diferă caracteristicile dipol si alte antene din cele de proiectare, daca sunt amplasate aproape de la suprafața Pământului și orice obiecte voluminoase.
DETERMINAREA LUNGIMII LINIEI DE COMUNICARE.
Pentru unele lucrări privind potrivirea antenelor etc., cabluri care sunt multipli ai unui sfert sau jumătate de undă la o anumită frecvență.
Pentru aceasta se folosește următoarea metodă:
1. Instalați un jumper de scurtcircuitare pe conectorul de testare. Regulatoare REZISTENŢĂ Și REACTANŢĂ atinge minimul semnal de zgomot. Ambele regulatoare ar trebui să fie în intervalul zero pozițiile scalei.
2. Scoateți jumperul și conectați cablul testat laumăr relativ.
3. Pentru a determina lungimea cablului, care este un multiplu al unui sfert de undă, trebuie să scurtați cu atenție cablul până când se obține semnalul minim, cu capătul deschis.
4. Pentru a determina lungimea cablului studiat, un multiplu de semiundă, cablul este scurtcircuitat la capăt în timpul fiecărei măsurători.
Literatură
1. CQ—revista, august 1984.
2. J.J.Carr. Echipamente radio bidirecționale și de transmisie, N.J. STATELE UNITE ALE AMERICII
R— D
Această punte nu este calibrată, nu necesită grafice de corecție a frecvenței, un nivel RF fix și calibrare. SWR se determină prin selectarea, în locul sarcinii măsurate, a unuia dintre standardele din magazinul standard în pași de 10% până la aceeași sau aproape de citirea acestuia (în cazul meu, la același nivel pe ecranul X1-50) . Cu această tehnică, citirea nu depinde de frecvență și de nivelul semnalului direct real (și nu măsurat de contorul SWR însuși). Puntea nu este proiectată să măsoare SWR peste 4. Acest lucru nu este necesar pe VHF. Este necesară doar simetria electrică și structurală completă a podului. Podul are conectori împământat atât pentru sarcină, cât și pentru referință, ceea ce este foarte convenabil și asigură simetrie la frecvențe de până la 3000 MHz. Gama de frecvență este limitată doar de proprietățile rezistențelor. Peste 1500 MHz este mai bine să folosiți rezistențe SMD. Puntea este simetrică, deci nu contează ce conector este folosit pentru standard sau pentru sarcina testată. Conectorii de punte trebuie să fie complementari cu conectorii sarcinilor de referință de înlocuire utilizate. Orice adaptoare de calitate necunoscută între punte și standard sau șuruburi de tăiere din punte și standarde sunt inacceptabile.
Podul este alimentat de la amplificatorul de putere al dispozitivului X1-50, ocolind ARA (regulatorul automat de amplitudine). Din acest motiv, amplitudinea HF este crescută de la 0,1 la 0,2...0,3 volți. Un standard este introdus într-unul (oricare) dintre conectorii P, iar sarcina studiată (un conector cu un cablu de la acesta) în celălalt. Semnal de dezechilibru punte prin pref. Amplificatorul de curent continuu de pe amplificatorul operațional este alimentat la intrarea VDU-ului. La frecvențe sub 600 MHz, dezechilibrul rezidual al punții în ceea ce privește SWR nu este mai mare de 1,1, deasupra acestuia nu este mai mare de 1,15. Banda largă a podului este realizată datorită simetriei și locației referinței și sarcinii în umerii împământați.
Puntea este realizata intr-un corp de alama 25x25x60 mm. Conectorii de tip CP 50 sau CP 75 sunt lipiți cu întreaga suprafață pe corp. Rezistoarele punte R1 și R3 MLT 1 W pot fi de la 50 la 75 ohmi, dar trebuie selectate la fel la 1%. De asemenea, este recomandabil să selectați diode de tip D18 și o capacitate de 560 pf în perechi. Rezistoarele R2 și R4 MLT 0,25 de aceeași valoare de la 68k la 300k.
|
Despre contoare SWR pe NO sub formă de fire întinse sub împletitură. |
|---|
Puntea poate fi realizată ca o structură separată și alimentată cu o tensiune RF de 1...4 V de la transceiver, iar tensiunea de dezechilibru poate fi furnizată unui tester digital precum M-838 sau unui amplificator DC de mare impedanță ( amplificator DC) și apoi la un dispozitiv indicator sau osciloscop.ÎNCĂRCĂRI DE REFERINȚĂ PENTRU PODURI
Pentru a lucra cu puntea, folosesc sarcini de referință înlocuibile de la 25 la 1000 ohmi de la conectori de cablu CP 50 sau CP 75 pentru cablu de 7 mm (vechi conectori sovietici), din care au fost îndepărtate șaibe elastice, coroane și piesele de sertizare a cablurilor. În locul lor sunt rezistențe MLT 2 W cu o precizie de 1%. Pe de o parte, cablul rezistorului este scurtat și lipit în tija centrală a conectorului, celălalt cablu este mușcat, capacul este îndepărtat de vopsea și cositorit. Piulița din spate a conectorului se înșurubează până când capacul rezistenței de 3 mm intră în el și este lipit de acesta. Rezistoarele sunt selectate dintre MLT-uri de doi wați de valoare egală sau mai mică și ajustate cu o pilă diamantată cu pom. Tester LCD tip M-838 la rezistența necesară. Cu o astfel de încărcare, puteți conta pe un SWR nu mai rău de 1,1 la 145 și 436 MHz și 1,2 la 1296 MHz.
Folosind același principiu, puteți face indicatori pentru alte game de frecvență. Pentru a face acest lucru, perimetrul vibratorului buclă trebuie să fie de aproximativ 1 lungime de undă la frecvența medie a intervalului. Fibra de sticlă din folie cu două fețe acționează ca un container pentru semnalul RF rectificat. În intervalele de frecvență inferioare, aceasta trebuie mărită folosind 2 condensatoare ceramice concentrate adiționale de dimensiuni mici de 50...200 pF.
ÎNCĂRCĂRI de 50 și 75 ohmi pentru reglarea și monitorizarea VHF PA
Ele sunt, de asemenea, necesare la configurarea etajelor de ieșire ale transceiverului pentru transmisie și pentru controlul rapid al puterii. Absorbtoarele de putere VHF din fabrică de 10..100 W folosesc de obicei rezistențe tubulare mari de 50 și 75 ohmi, din care se pot realiza sarcini pentru PA-uri cu o putere disipată de două până la trei ori mai mare decât în absorbante. Absorbtoarele de putere sunt de obicei realizate sub formă de con, la baza căruia se află un conector RF, suprafața exterioară este striată pentru disiparea căldurii, iar cea interioară este oarecum curbată. Rezistorul este situat de-a lungul axei conului, iar capătul cel mai apropiat de conector este conectat rigid la pinul central, iar capătul opus este conectat la partea superioară a conului. Datorită îngustării treptate a conului pe măsură ce se îndepărtează de capătul fierbinte, se formează un coaxial cu o impedanță de undă care scade spre capătul rece în aceeași măsură cu rezistența rezistenței care rămâne până la capătul rece, ceea ce asigură unda de deplasare. mod, inclusiv la frecvențele în care lungimea rezistorului în raport cu lungimile de undă, este destul de mare, de obicei până la frecvențe de câțiva gigaherți.
Figura prezintă un exemplu de design de sarcină realizat dintr-un rezistor de 120x24 mm și un conector CP 50(75)-167 pentru cabluri groase. Rezistoarele 75x14 mm se potrivesc bine cu conectorii de tip CP 50-33.
Partea conică trebuie să se transforme într-o parte cilindrică cu 5...10 mm înainte de inelul metalizat de pe rezistor. Pinul central al conectorului este conectat prin lipire la con printr-o tijă, al cărei diametru ar trebui să fie de 3,5 ori mai mic pentru sarcini de 50 ohmi și de 6,5 ori mai mic pentru sarcini de 75 ohmi decât diametrul intern al părții de coadă a conectorul. Umplerea cu polietilenă, pe lângă fixarea manșonului conectorului, este, de asemenea, necesară pentru a asigura aceste impedanțe de undă. Chiar și cu o fabricație nu foarte atentă, sarcinile au un SWR mai mic de 1,15 până la 150 MHz, nu mai mult de 1,25 la 200 MHz și nu mai mult de 1,5 la 250 MHz, iar apoi cresc la un SWR de 2...3. Dacă în loc de con există pur și simplu un fir gros, atunci creșterea SWR începe de la o frecvență de 30...40 MHz. Datorită răcirii mai bune decât într-un absorbant de putere, sarcinile pot disipa puterea de 1,3...1,5 ori mai mult, iar cu un flux de aer intens de 2 ori, probabil mai mult. Când lucrați cu o sarcină, nu uitați că, spre deosebire de absorbante, o parte din putere este radiată de sarcină, ca o antenă, iar capătul „fierbinte” cel mai îndepărtat de conector va fi foarte fierbinte la atingere de la expunerea la RF. Folosind un bec miniatural, puteți evalua și compara puterea de ieșire. Prezența sau absența sa nu are practic niciun efect asupra SWR-ului sarcinii.
Dacă fixați mai ferm (cu un izolator) punctul de contact al becului, atunci comparând luminozitatea strălucirii cu același bec căruia i se aplică o tensiune reglabilă, după calibrare cu ajutorul unui contor de putere, măsurați puterea cu o precizie de 10% la niveluri de 20...100% din difuza maximă (dedesubt nu există nicio strălucire a becului).
ÎNCĂRCĂRI DE PUTERE MICĂ
Sarcinile pentru controlul puterii în unități de wați pot fi similare cu sarcinile de referință pentru o punte, crescând puterea disipată de 1,5...2 ori dacă un al doilea rezistor este lipit cap la cap. Aici, în loc de piulița originală, puneți o pâlnie din tablă cu un orificiu pentru capacul rezistenței. Lipiți mantaua pâlniei pe corpul conectorului. Aici aveți nevoie de rezistențe 24+24 Ohmi pentru o sarcină de 50 Ohmi sau 36+39 Ohmi pentru o sarcină de 75 Ohmi. SWR este puțin mai mare.
În loc de pâlnie, puteți lipi două benzi de folie de cupru cu lățime de 5...8 mm, iar între joncțiunea celor două rezistențe și corpul conectorului un bec miniatural SMN 20 mA 6 V. Rezultatul este o sarcină pentru controlul rapid al puterii de la 1 la 15 W cu un SWR de cel mult 1,2 la 145 și 1,4 la 436. Rezistorul inferior este de 27 sau 39 ohmi, cel de sus este de 24 sau, respectiv, 39 ohmi. Cu pricepere, puteți determina puterea + - 20...40%. Când un bec este aprins, rezistența acestuia este mult mai mare decât rezistența și nu îl ocolește.
Este mai bine să faceți încărcături din conectori cu diametru mai mic de la rezistențe de un watt 24+24 ohmi sau, respectiv, 24+24+24 ohmi. În general, SWR va fi minim dacă vă străduiți pentru un design sub forma unuia sau a capacelor de rezistență lipite și a unui ecran conic deasupra lor sub forma unui con cu un diametru de 2,3 pentru 50 ohmi și 3,6 pentru 75 ohmi la capăt fierbinte și convergând către diametrul capacului rezistorului la capătul rece, unde 2,3 și 3,6 sunt raportul dintre diametrul conului și diametrul stratului conductor al rezistenței.
Despre sursele RF pentru contoarele SWR
SWR pe care contorul SWR îl înregistrează este raportul Umax / Umin. în linie sau altfel, Upad.+Ureflect. / Upd.-Ureflect. Dacă sondăm sarcina (antena) cu un semnal cu o frecvență la care acesta este potrivit cu impedanța caracteristică a liniei, nu există unde reflectate și SWR = 1. Sondarea antenei cu un semnal cu o frecvență mult în afara frecvenței sale interval, vom primi reflectarea aproape completă a semnalului de la acesta. Nivelul semnalului reflectat este exprimat ca coeficient de reflexie Ko sau, mai frecvent, ca SWR = 1+Ko / 1-Ko. Aceasta este ceea ce contorul nostru SWR înregistrează la această frecvență. Dacă sondam antena simultan cu două semnale, unul cu o frecvență de funcționare, celălalt cu o frecvență în afara domeniului de frecvență al antenei, primul va fi absorbit de sarcină (antenă), al doilea va fi reflectat din aceasta, ceea ce va înregistra și contorul SWR sub formă de SWR antenă > 1, adică eroare la frecvența măsurată. Rezultă că semnalul sonor trebuie să fie sinusoidal, adică să nu conţină deloc armonici sau cu un nivel mai mic decât eroarea admisă a contorului SWR. Un astfel de semnal poate fi obținut fie de la un generator LC de înaltă calitate, fie prin conversia unui semnal dreptunghiular într-o undă sinusoidală (ceva opus procesării unui semnal audio analogic într-unul digital). 
Tabelul din dreapta arată nivelul frecvenței fundamentale și al armonicilor până la a cincea într-un semnal de undă pătrată. În cel mai bun caz, cu un raport 50/50, este doar 0,637. Frecvențele rămase integrate în nivelul 0,363 vor fi aproape complet reflectate de antenă, ca urmare contorul SWR va afișa 1+0,363 / 1-0,363 = 2,14 în loc de 1,0. (Practic, din cauza reflexiei incomplete și a atenuării în cablu, puțin mai puțin).
La alegerea circuitelor sursă pentru semnalul RF de sondare pentru contorul SWR sau produsele finite, trebuie luat în considerare faptul că precizia măsurătorilor în prezența armonicilor în semnal scade. Și produsele finite cu un semnal brut, dreptunghiular (există astfel), sunt potrivite doar pentru măsurarea SWR a sarcinilor independente de frecvență, cum ar fi rezistențele (pe care orice tester obișnuit le poate gestiona cu mult mai mult succes), care absorb toate frecvențele la fel de bine. Ele vor afișa valoarea SWR reală numai la astfel de sarcini. Toate cele de mai sus se aplică contoarelor SWR de orice tip, contoarelor în punte, pe cuple direcționale, pe transformatoare de curent.
Există, de asemenea, o metodă inversă, un semnal asemănător unui zgomot este furnizat atât receptorului care sună, cât și receptorului selectiv, dar semnalul direct este echilibrat printr-o punte la zero și receptorul reacționează numai la semnalul reflectat și filtrat (de exemplu, vezi Revista Radio, 1978, Nr. 6, p. 19). Dar aici se face aceeași filtrare a semnalului, dar după procesarea semnalului de către un receptor selectiv.