Kõik seisva laine suhte kohta. Seisulaine suhe Standardid kbv ksv digitaalringhääling raadioringhääling

Koormusse sisenev võimsus

Tagastamise kaotus
R.L.

Sagedusvahemik, MHz

Mõõdetud karakteristikud

• elektriline pikkus (jalgades või kraadides);
• kaod toiteliinides (dB);
• mahtuvus (pF);
• impedants või Z väärtus (oomi);
• impedantsi faasinurk (kraadides);
• induktiivsus (μH);
• reaktants või X (oomi);
• aktiivne takistus või R (ohm);
• resonantssagedus (MHz);
• tagastuskadu (dB);
• signaali sagedus (MHz);
• SWR (Zo programmeeritav).

200x100x65 mm

Vahemik M1

M2 vahemik

sagedusvahemik

1,8–200 MHz

140-525 MHz

Võimsuse mõõtmise ala

0–3KW (HF), 0–1KW (VHF)

Võimsuse mõõtmise vahemik

Võimsuse mõõtmise viga

±10% (täisskaala)

SWR mõõtmisala

1-st lõpmatuseni

Vastupidavus

Jääk-SWR

1,2 või vähem

Sisestamise kaotus

0,2 dB või vähem

Minimaalne võimsus SWR-i mõõtmiseks

Umbes 6W.

M-kujuline

Taustvalgustuse toiteallikas

11–15 V DC, ligikaudu 450 mA

Mõõtmed (andmed sulgudes, sealhulgas eendid)

250 (L) x 93 (98) (K) x 110 (135) (D)

Umbes 1540

Seade sööturi ja antenni vahelise sobivuse kvaliteedi mõõtmiseks (SWR-meeter) on amatöörraadiojaama asendamatu komponent. Kui usaldusväärset teavet selline seade antennisüsteemi seisukorra kohta annab? Praktika näitab, et mitte kõik tehases valmistatud SWR-mõõturid ei taga kõrget mõõtmistäpsust. See kehtib veelgi enam, kui tegemist on omatehtud struktuuridega. Meie lugejatele esitatud artiklis käsitletakse voolutrafoga SWR-arvestit. Seda tüüpi seadmeid kasutavad laialdaselt nii professionaalid kui ka raadioamatöörid. Artiklis esitatakse selle toimimise teooria ning analüüsitakse mõõtmiste täpsust mõjutavaid tegureid. See lõpeb kahe lihtsa praktilise SWR-arvesti kirjeldusega, mille omadused rahuldavad ka kõige nõudlikuma raadioamatööri.

Natuke teooriat

Kui saatjaga ühendatud iseloomuliku takistusega Zо homogeenne ühendusliin (fiider) on koormatud takistusega Zн≠Zо, siis tekivad selles nii langevad kui ka peegeldunud lained. Peegelduskoefitsient r (peegeldus) on üldiselt määratletud kui koormuselt peegeldunud laine amplituudi ja langeva laine amplituudi suhe. Voolu r ja pinge ru peegelduskoefitsiendid on võrdsed peegeldunud ja langevate lainete vastavate väärtuste suhtega. Peegeldunud voolu faas (võrreldes langeva vooluga) sõltub Zн ja Zо vahelisest suhtest. Kui Zн>Zо, siis on peegeldunud vool langeva vooluga antifaasiline ja kui Zн

Peegeldusteguri r väärtus määratakse valemiga

kus Rn ja Xn on vastavalt koormuse takistuse aktiivne ja reaktiivne komponent.Puhtaktiivse koormuse Xn = 0 korral lihtsustub valem r=(Rn-Zo)/(Rn+Zo). Näiteks kui kaabel, mille iseloomulik takistus on 50 oomi, on koormatud 75 oomi takistiga, on peegelduskoefitsient r = (75-50)/(75+50) = 0,2.

Joonisel fig. Joonisel 1a on näidatud pinge Ul ja voolu Il jaotus piki liini täpselt sellisel juhul (liini kadusid ei võeta arvesse). Eeldatakse, et voolu skaala piki ordinaattelge on Zо korda suurem – sel juhul on mõlemal graafikul sama vertikaalne suurus. Punktiirjoon on pinge Ulo ja voolu Ilo graafik juhul, kui Rн=Zо. Näiteks võetakse sirge lõik pikkusega λ. Kui see on pikem, kordub muster tsükliliselt iga 0,5λ järel. Nendes liini punktides, kus langeva ja peegeldunud faasid langevad kokku, on pinge maksimaalne ja võrdne Uл max -= Uо(1 + r) = Uо(1 + 0,2) = 1,2 Uо ning nendes, kus faasid on vastupidised, see on minimaalne ja võrdub Ul min = Ul(1 - 0.2) = = 0.8Ul. Definitsiooni järgi SWR = Ul max/ /Ul min=1l2Ulo/0I8Ulo=1I5.

SWR-i ja r-i arvutamise valemid võib kirjutada ka järgmiselt: SWR = (1+r)/(1-r) ja r = = (SWR-1)/(SWR+1). Märgime ära olulise punkti - maksimaalse ja minimaalse pinge summa Uл max + Uл min = Uло(1 + r) + Уло(1 - r) = 2Uno ning nende erinevus Ul max - Ul min = 2Uлo. Saadud väärtustest on võimalik arvutada langeva laine võimsus Ppad = Uо2/Zo ja peegeldunud laine võimsus Pоtr = = (rUо)2/Zo. Meie puhul (SWR = 1,5 ja r = 0,2) on peegeldunud laine võimsus vaid 4% langeva laine võimsusest.

Varem on laialdaselt kasutatud SWR-i määramist pinge jaotuse mõõtmisega piki liini lõiku Ul max ja Ul min väärtuste otsimiseks.

mitte ainult avatud õhuliinidel, vaid ka koaksiaalsööturites (peamiselt VHF-l). Selleks kasutati sööturi mõõteosa, millel oli pikk pikisuunaline pilu, mida mööda liikus käru koos sellesse sisestatud sondiga - HF voltmeetri peaga.

SWR-i saab määrata, mõõtes voolu Il ühes liinijuhtmes vähem kui 0,5 λ pikkusel lõigul. Pärast maksimaalse ja minimaalse väärtuse määramist arvutage SWR = Imax/Imin. Voolu mõõtmiseks kasutatakse voolu-pinge muundurit voolutrafo (TT) kujul koos koormustakistiga, mille pinge on mõõdetava vooluga võrdeline ja faasis. Märgime huvitavat fakti - teatud TT parameetritega on selle väljundis võimalik saada pinge, mis on võrdne liini pingega (juhtide vahel), s.o. Utl = IlZo.

Joonisel fig. Joonisel fig 1b on koos näidatud Ul muutuse graafik piki joont ja Utl muutuse graafik. Graafikutel on sama amplituud ja kuju, kuid need on üksteise suhtes nihutatud 0,25X. Nende kõverate analüüs näitab, et on võimalik määrata r (või SWR), mõõtes samaaegselt Ul ja UTL väärtusi mis tahes punktis joonel. Mõlema kõvera maksimumide ja miinimumide kohtades (punktid 1 ja 2) on see ilmne: nende väärtuste suhe Ul/Utl (või Utl/Utl) on võrdne SWR-iga, summa on võrdne 2Ulo. , ja erinevus on 2rUlo. Vahepunktides on Ul ja Utl faasis nihutatud ja need tuleb lisada vektoritena, kuid ülaltoodud seosed säilivad, kuna peegeldunud pingelaine on alati peegeldunud voolulaine suhtes pöördfaasiline ja rUlo = rUtl.

Järelikult võimaldab voltmeetrit, kalibreeritud voolu-pinge muundurit ja liitmise-lahutamise ahelat sisaldav seade määrata selliseid liini parameetreid nagu r või SWR, samuti Rpad ja Rotr, kui see suvalises liinis sisse lülitatakse.

Esimene teave sedalaadi seadmete kohta pärineb aastast 1943 ja see on reprodutseeritud. Esimesi autorile teadaolevaid praktilisi seadmeid kirjeldati aastal. Aluseks võetud vooluringi versioon on näidatud joonisel fig. 2. Seade sisaldas:

• pingeandur - mahtuvuslik jagaja C1 ja C2 väljundpingega Uc, mis on oluliselt väiksem kui pinge liinil Ul. Suhet p = Uc/Uл nimetatakse sidestusteguriks;
• voolutrafo T1, keritud karbonüülrõnga magnetsüdamikule. Selle primaarmähis oli ühe pöördega rõnga keskpunkti läbiva juhi kujul, sekundaarmähisel oli n pööret, sekundaarmähise koormus oli takisti R1, väljundpinge oli 2Ut. Sekundaarmähis võib olla valmistatud kahest eraldi mähisest pingega Ut ja oma koormustakistiga, kuid konstruktsiooniliselt on mugavam teha üks mähis keskelt kraaniga;
• detektorid dioodidel VD1 ja VD2, lüliti SA1 ja voltmeeter mikroampermeetril PA1 koos lisatakistitega.

Trafo T1 sekundaarmähis on ühendatud nii, et kui saatja on ühendatud diagrammil vasakul asuva pistikuga ja koormus paremale, antakse dioodile VD1 kogupinge Uc + UT ja erinevus pinge antakse dioodile VD2. Kui SWR-mõõturi väljundiga on ühendatud takistuslik tugikoormus, mille takistus on võrdne liini iseloomuliku impedantsiga, siis peegeldunud lainet ei esine ja seetõttu võib raadiosageduslik pinge VD2-l olla null. See saavutatakse seadme tasakaalustamise protsessis pingete UT ja Uc võrdsustamise teel häälestuskondensaatori C1 abil. Nagu eespool näidatud, on pärast sellist seadistust erinevuse pinge suurus (Zн≠Zо) võrdeline peegeldusteguriga r. Mõõtmised tegeliku koormusega tehakse nii. Esiteks, diagrammil näidatud lüliti SA1 ("Incident wave") asendis kasutatakse kalibreerimismuutuja takistit R3, et seada instrumendi nool viimasele skaala jaotusele (näiteks 100 μA). Seejärel viiakse lüliti SA1 vastavalt skeemile alumisse asendisse (“Reflected wave”) ja loetakse väärtus r. RH = 75 Ohm korral peaks seade näitama 20 μA, mis vastab r = 0,2. SWR väärtus määratakse ülaltoodud valemiga - SWR = (1 +0,2)/ /(1-0,2) = 1,5 või SWR = (100+20)/ (100-20) = 1,5. Selles näites eeldatakse, et detektor on lineaarne – tegelikkuses on vaja sisse viia parandus, et võtta arvesse selle mittelineaarsust. Nõuetekohase kalibreerimise korral saab seadet kasutada langevate ja peegeldunud võimsuste mõõtmiseks.

SWR-mõõturi kui mõõteseadme täpsus sõltub mitmest tegurist, eelkõige seadme tasakaalustamise täpsusest asendis SA1 “Peegeldunud laine” Rн = Zo juures. Ideaalne tasakaalustamine vastab pingetele Uс ja Uт, mis on suurusjärgus võrdsed ja faasis rangelt vastupidised, st nende erinevus (algebraline summa) on null. Päris konstruktsioonis on alati tasakaalustamata jääk Uures. Vaatame näidet, kuidas see lõplikku mõõtmistulemust mõjutab. Oletame, et tasakaalustamisel on saadud pinged Uс = 0,5 V ja Uт = 0,45 V (ehk 0,05 V tasakaalustamatus, mis on üsna realistlik). Koormusega Rн = 75 oomi 50-oomilises liinis on meil tegelikult SWR = 75/50 = 1,5 ja r = 0,2 ning peegeldunud laine suurus, arvutatuna ümber seadmesisesele tasemele, on rUc = 0,2x0 .5 = 0, 1 V ja rUт = 0,2x0,45 = 0,09 V.

Vaatame uuesti joonist fig. 1, b, mille kõverad on näidatud SWR = 1,5 korral (joone kõverad Ul ja Utl vastavad meie puhul Uс ja Ut). Punktis 1 Uc max = 0,5 + 0,1 = 0,6 V, Ut min = 0,45 - 0,09 = 0,36 V ja SWR = 0,6/0,36 = 1,67. Punktis 2UTmax = 0,45 + 0,09 = 0,54 V, Ucmin = 0,5 - 0,1 = 0,4 ja SWR = 0,54/0,4 = 1,35. Sellest lihtsast arvutusest on selge, et sõltuvalt sellest, kus selline SWR-arvesti on ühendatud liiniga, mille tegelik SWR = 1,5 või kui seadme ja koormuse vahelise liini pikkus muutub, saab lugeda erinevaid SWR väärtusi - 1.35-1.67!

Mis võib viia ebatäpse tasakaalustamiseni?

1. Germaaniumdioodi (meie puhul VD2) katkestuspinge, mille juures see lakkab juhtima, on ligikaudu 0,05 V. Seetõttu on UOCT puhul< 0,05 В прибор РА1 покажет "ноль" и можно допустить ошибку в балансировке. Относительная неточность значительно уменьшится, если поднять в несколько раз напряжения Uc и соответственно UT. Например, при Uc = 2 В и UT = 1,95 В (Uост = 0,05 В) пределы изменения КСВ для приведенного выше примера будут уже только от 1,46 до 1,54.

2. Pingete Uc või UT sagedussõltuvuse olemasolu. Täpset tasakaalustamist ei pruugi aga saavutada kogu töösagedusvahemikus. Vaatame näidet ühe võimaliku põhjuse kohta. Oletame, et seade kasutab jaotuskondensaatorit C2, mille võimsus on 150 pF ja mille traatjuhtmed on läbimõõduga 0,5 mm ja pikkusega 10 mm. Selle läbimõõduga 20 mm pikkuse traadi mõõdetud induktiivsus osutus võrdseks L = 0,03 μH. Ülemisel töösagedusel f = 30 MHz on kondensaatori takistus Xc = 1 /2πfС = -j35,4 Ohm, klemmide kogureaktants XL = 22πfL = j5,7 Ohm. Selle tulemusena väheneb jagaja alumise õla takistus väärtuseni -j35,4 + j5f7 = -j29,7 Ohm (see vastab kondensaatorile võimsusega 177 pF). Samal ajal on sagedustel alates 7 MHz ja alla selle tihvtide mõju tühine. Siit järeldus - jagaja alumises õlas tuleks kasutada minimaalsete juhtmetega (näiteks tugi- või läbivooluga) mitteinduktiivseid kondensaatoreid ja ühendada mitu kondensaatorit paralleelselt. "Ülemise" kondensaatori C1 klemmid ei mõjuta olukorda praktiliselt, kuna ülemise kondensaatori Xc on mitukümmend korda suurem kui alumise kondensaatori oma. Originaallahendusega on võimalik saavutada ühtlane tasakaalustamine kogu töösagedusalas, millest tuleb juttu praktiliste konstruktsioonide kirjeldamisel.

3.2. Sekundaarmähise T1 induktiivne reaktiivtakistus töövahemiku madalamatel sagedustel (~ 1,8 MHz) võib märkimisväärselt šunteerida R1, mis toob kaasa UT ja selle faasinihke vähenemise.

3.3. Takistus R2 on osa detektori vooluringist. Kuna see vastavalt skeemile šunteerib C2, siis madalamatel sagedustel võib jaotuskoefitsient muutuda sagedusest ja faasist sõltuvaks.

3.4. Joonisel fig. 2 avatud olekus VD1 või VD2 detektorit suunavad oma sisendtakistusega RBX mahtuvusliku jaguri alumise õla C2-le, st RBX toimib samamoodi nagu R2. RBX mõju on tähtsusetu, kui (R3 + R2) üle 40 kOhm, mis nõuab tundliku indikaatori PA1 kasutamist, mille koguhälve vool ei ületa 100 μA ja raadiosageduslik pinge VD1 juures vähemalt 4 V.

3.5. SWR-mõõturi sisend- ja väljundpistikud on tavaliselt eraldatud 30...100 mm kaugusel. Sagedusel 30 MHz on pinge faaside erinevus pistikutel α= [(0,03...0,1)/10]360°- 1...3,5°. Kuidas see võib tööd mõjutada, on näidatud joonisel fig. 3a ja fig. 3, b. Ainus erinevus nendel joonistel olevate ahelate vahel on see, et kondensaator C1 on ühendatud erinevate pistikutega (T1 asub mõlemal juhul pistikute vahel oleva juhi keskel).

Esimesel juhul saab kompenseerimata jääki vähendada, kui faasi UOCT reguleeritakse väikese paralleelselt ühendatud kondensaatori Ck abil ja teisel juhul ühendades R1-ga järjestikku väikese induktiivsusega Lk ​​juhtmekontuuri kujul. Seda meetodit kasutatakse sageli nii omatehtud kui ka kaubamärgiga SWR-arvestites, kuid seda ei tohiks teha. Selle kontrollimiseks keerake seadet nii, et sisendpistik muutuks väljundpistikuks. Sellisel juhul muutub enne pööret aidanud hüvitis kahjulikuks - Uoct suureneb oluliselt. Võrreldamatu koormusega pärisliinil töötades võib seade olenevalt liini pikkusest sattuda liinil kohta, kus sisseviidud parandus tegelikku SWR-i “parandab” või, vastupidi, “halvemaks” teeb. Igal juhul on loendus vale. Soovitatav on asetada pistikud üksteisele võimalikult lähedale ja kasutada allpool toodud algset vooluahela kujundust.

Et illustreerida, kui palju võivad ülalkirjeldatud põhjused mõjutada SWR-arvesti näitude usaldusväärsust, on joonisel fig. Joonisel 4 on näidatud kahe tehases valmistatud seadme testimise tulemused. Katse seisnes tasakaalustamatu koormuse paigaldamises arvutatud SWR = 2,25 rea lõppu, mis koosnes mitmest järjestikku ühendatud kaabliosast, mille Zо = 50 oomi, igaüks λ/8 pikk.

Mõõtmiste ajal varieerus joone kogupikkus λ/8 kuni 5/8λ. Testiti kahte seadet: odavat BRAND X-i (kõver 2) ja üht parimat mudelit - BIRD 43 (kõver 3). Kõver 1 näitab tõelist SWR-i. Nagu öeldakse, kommentaarid pole vajalikud.

Joonisel fig. Joonisel 5 on kujutatud graafikut mõõtmisvea sõltuvusest SWR-mõõturi suundumuskoefitsiendi D (directivity) väärtusest. Sarnased graafikud KBV = 1/SWR jaoks on toodud. Seoses joonisel fig. 2, on see koefitsient võrdne dioodide VD1 ja VD2 kõrgsageduslike pingete suhtega, kui need on ühendatud koormus-SWR-arvesti väljundiga Rн = Zо D = 20lg(2Uо/Uore). Seega, mida paremini oli vooluring tasakaalustatud (mida madalam oli Ures), seda suurem oli D. Võite kasutada ka PA1 indikaatori näitu - D = 20 x x log(Ipad/Iref). see D väärtus on aga dioodide mittelineaarsuse tõttu vähem täpne.

Graafikul on horisontaalteljel tegelikud SWR väärtused ja vertikaalteljel mõõdetud, võttes arvesse SWR-mõõturi D väärtusest sõltuvat viga. Punktiirjoon näitab näidet - tegelik SWR = 2, seade D = 20 dB annab näidu vastavalt 1,5 või 2,5 ja D = 40 dB - 1,9 või 2,1.

Nagu kirjanduse andmetest järeldub, on SWR-mõõtur vastavalt joonisel fig. 2 on D - 20 dB. See tähendab, et ilma olulise korrektsioonita ei saa seda täpseteks mõõtmisteks kasutada.

Teine kõige olulisem põhjus valede SWR-mõõturite näitude puhul on seotud detektordioodide voolu-pinge karakteristiku mittelineaarsusega. See toob kaasa näitude sõltuvuse tarnitud võimsuse tasemest, eriti PA1 indikaatori skaala algosas. Kaubamärgiga SWR-mõõturite puhul on indikaatoril sageli kaks skaalat - madala ja suure võimsustaseme jaoks.

Voolutrafo T1 on SWR-arvesti oluline osa. Selle põhiomadused on samad, mis tavapärasemal pingetrafol: primaarmähise keerdude arv n1 ja sekundaarmähise n2, teisendussuhe k = n2/n1, sekundaarmähise vool I2 = l1/k. Erinevus seisneb selles, et primaarmähise läbiva voolu määrab väline vooluahel (meie puhul on see vool feederis) ja see ei sõltu sekundaarmähise R1 koormustakistusest, seetõttu ei sõltu ka vool l2. sõltuvad takisti R1 takistuse väärtusest. Näiteks kui võimsus P = 100 W edastatakse läbi feederi Zo = 50 oomi, on vool I1 = √P/Zo = 1,41 A ja sekundaarmähise voolutugevus k = 20 on l2 = I1/k - 0,07 A. Pinge sekundaarmähise klemmide juures määratakse väärtus R1 väärtusega: 2UT = l2 x R1 ja R1 = 68 oomi juures on see 2UT = 4,8 V. Takistilt vabanev võimsus P = (2UT)2/R1 = 0,34 W. Pöörame tähelepanu voolutrafo omadusele - mida vähem pööret sekundaarmähises on, seda suurem on pinge selle klemmides (samal R1 juures). Voolutrafo kõige keerulisem režiim on tühikäigurežiim (R1 = ∞), samal ajal kui pinge selle väljundis suureneb järsult, magnetahel küllastub ja kuumeneb nii palju, et võib kokku kukkuda.

Enamasti kasutatakse primaarmähises ühte pööret. See mähis võib olla erineva kujuga, nagu on näidatud joonisel fig. 6,a ja joonis fig. 6,b (nad on samaväärsed), kuid mähis vastavalt joonisele fig. 6,c on juba kaks pööret.

Omaette teema on korpusega toru kujul ühendatud ekraani kasutamine keskjuhtme ja sekundaarmähise vahel. Ühelt poolt välistab ekraan mähiste vahelise mahtuvusliku sidestuse, mis mõnevõrra parandab erinevussignaali tasakaalustamist; teisest küljest tekivad ekraanil pöörisvoolud, mis mõjutavad ka tasakaalustamist. Praktika on näidanud, et ekraaniga ja ilma saate ligikaudu sama tulemuse. Kui ekraani veel kasutatakse, tuleks selle pikkus muuta minimaalseks, ligikaudu võrdseks kasutatava magnetsüdamiku laiusega ja ühendada korpusega laia lühijuhiga. Ekraan peaks olema "maandatud" keskjoonele, mõlemast pistikust võrdsel kaugusel. Ekraani jaoks saate kasutada teleskoopantennidest 4 mm läbimõõduga messingtoru.

SWR-mõõturite jaoks, mille edastusvõimsus on kuni 1 kW, sobivad ferriitrõnga magnetsüdamikud mõõtmetega K12x6x4 ja isegi K10x6x3. Praktika on näidanud, et optimaalne keerdude arv n2 = 20. Sekundaarmähise induktiivsusega 40...60 μH saadakse suurim sageduse ühtlus (lubatav väärtus on kuni 200 μH). Võimalik on kasutada magnetsüdamikke läbilaskvusega 200 kuni 1000 ning soovitav on valida standardne suurus, mis tagab mähise optimaalse induktiivsuse.

Suuremate mõõtmete kasutamisel, pöörete arvu suurendamisel ja/või takistuse R1 vähendamisel saate kasutada väiksema läbilaskvusega magnetsüdamikke. Kui olemasolevate magnetahelate läbilaskvus on teadmata, kui teil on induktiivsusmõõtur, saab seda määrata. Selleks tuleks keerata tundmatule magnetsüdamikule kümme pööret (pööret loetakse iga traadi lõikepunktiks südamiku sisemise auguga), mõõta mähise induktiivsus L (μH) ja asendada see väärtus valem μ = 2,5 LDav/S, kus Dav on magnetsüdamiku keskmine läbimõõt cm ; S on südamiku ristlõige cm 2 (näide - K10x6x3 puhul Dcp = 0,8 cm ja S = 0,2x0,3 = 0,06 cm 2).

Kui on teada magnetahela μ, saab arvutada n pöörde pikkuse mähise induktiivsuse: L = μn 2 S/250Dcp.

Magnetsüdamike rakendatavust võimsustasemel 1 kW või rohkem saab kontrollida ka 100 W juures feederis. Selleks peaksite ajutiselt paigaldama takisti R1, mille väärtus on 4 korda suurem, vastavalt suureneb ka pinge Ut 4 korda ja see võrdub läbilaskevõimsuse suurenemisega 16 korda. Magnetahela soojenemist saab kontrollida puudutusega (ajutise takisti R1 võimsus suureneb samuti 4 korda). Reaalsetes tingimustes suureneb takisti R1 võimsus võrdeliselt sööturi võimsuse suurenemisega.

SWR arvestid UT1MA

UT1MA SWR-mõõturi kahel kujundusel, millest arutatakse allpool, on peaaegu sama kujundus, kuid erinevad kujundused. Esimeses versioonis (KMA - 01) on kõrgsagedusandur ja indikaatorosa eraldi. Anduril on sisend- ja väljundkoaksiaalpistikud ning selle saab paigaldada kõikjale toiteteel. See on indikaatoriga ühendatud mis tahes pikkusega kolmejuhtmelise kaabliga. Teises variandis (KMA - 02) asuvad mõlemad üksused ühes korpuses.

SWR-mõõturi diagramm on näidatud joonisel fig. 7 ja see erineb põhiskeemist joonisel fig. 2 kolme parandusahela olemasoluga.

Vaatame neid erinevusi.

1. Mahtuvusliku jaguri C1 õlavars on valmistatud kahest identsest püsikondensaatorist C1 = C1 "+ C1", mis on ühendatud vastavalt sisend- ja väljundpistikutega. Nagu artikli esimeses osas märgitud, on nende pistikute pingete faasid veidi erinevad ja selle ühenduse korral on Uc-faas keskmistatud ja läheneb UT-faasile. See parandab seadme tasakaalu.
2. Tänu mähise L1 kasutuselevõtule muutub mahtuvusliku jaguri õlavarre takistus sagedusest sõltuvaks, mis võimaldab tasandada balansseerimist töövahemiku (21...30 MHz) ülemises servas.
3. Valides takisti R2 (ehk R2C2 ahela ajakonstanti), on võimalik kompenseerida pingelangusest UT ja selle faasinihkest põhjustatud tasakaalustamatust vahemiku alumises servas (1,8...3,5 MHz).

Lisaks teostab tasakaalustamist häälestuskondensaator, mis on ühendatud jagaja alumise õla külge. See lihtsustab paigaldamist ja võimaldab kasutada väikese võimsusega väikesemahulist häälestuskondensaatorit.

Disain võimaldab mõõta langevate ja peegeldunud lainete võimsust. Selleks sisestatakse näidikuahelasse lüliti SA2 abil muutuva kalibreerimistakisti R4 asemel trimmitakisti R5, mis seab mõõdetud võimsuse soovitud piiri.

Seadme optimaalse korrektsiooni ja ratsionaalse disaini kasutamine võimaldas sagedusalas 1,8...30 MHz saada suunavusteguri D vahemikus 35...45 dB.

SWR-mõõturite puhul kasutatakse järgmisi detaile.

Trafo T1 sekundaarmähis sisaldab 2 x 10 pööret (mähis 2 juhtmes) 0,35 PEV juhtmega, mis on paigutatud ühtlaselt K12 x 6 x 4 ferriitrõngale läbilaskvusega ca 400 (mõõdetud induktiivsus ~ 90 μH).

Takisti R1 - 68 Ohm MLT, eelistatavalt ilma takisti korpuse kruvisooneta. Kui läbimisvõimsus on alla 250 W, piisab takisti paigaldamisest, mille hajutusvõimsus on 1 W, võimsusega 500 W - 2 W. 1 kW võimsusega takisti R1 võib koosneda kahest paralleelselt ühendatud takistist, mille takistus on 130 oomi ja kummagi võimsus on 2 W. Kui aga KS V-meeter on mõeldud suure võimsustaseme jaoks, on mõttekas sekundaarmähise T1 keerdude arv kahekordistada (kuni 2 x 20 pööret). See vähendab takisti R1 nõutavat võimsuse hajumist 4 korda (sel juhul peaks kondensaatoril C2 olema kaks korda suurem võimsus).

Iga kondensaatori C G ja C1 võimsus võib olla vahemikus 2,4...3 pF (KT, KTK, KD tööpinge korral 500 V P ≥ 1 kW ja 200...250 V madalamal võimsus).Kondensaatorid C2 - mis tahes pingele (KTK või muu mitteinduktiivne, üks või 2 - 3 paralleelselt), kondensaator C3 - väikese suurusega trimmer, mille mahtuvuse muutuse piirid on 3...20 pF (KPK - M, KT - 4). Kondensaatori C2 nõutav mahtuvus sõltub mahtuvusjaguri õlavarre mahtuvuse koguväärtusest, mis sisaldab lisaks kondensaatoritele C "+ C1" ka sekundaarmähise vahelist mahtuvust C0 ~ 1 pF. trafo T1 ja keskjuhi mahtuvus.Alumise õla - C2 pluss C3 kogumahtuvus R1 = 68 oomi juures peaks olema ligikaudu 30 korda suurem kui ülemise.Dioodid VD1 ja VD2 - D311, kondensaatorid C4, C5 ja C6 - võimsusega 0,0033... 0,01 µF (KM või muu kõrgsagedus), indikaator RA1 - M2003 koguhälbevooluga 100 µA, muutuv takisti R4 - 150 kOhm SP - 4 - 2m, trimmitakisti R4 - 150 kOhm Takisti R3 takistus on 10 kOhm – see kaitseb indikaatorit võimaliku ülekoormuse eest.

Parandusinduktiivsuse L1 väärtuse saab määrata järgmiselt. Seadme tasakaalustamisel (ilma L1-ta) peate märkima häälestuskondensaatori C3 rootori asukohad sagedustel 14 ja 29 MHz, seejärel lahti jootma ja mõõtma mahtuvust mõlemas märgitud asendis. Oletame, et ülemise sageduse puhul osutub mahtuvus 5 pF väiksemaks ja jagaja alumise õla kogumahtuvus on umbes 130 pF, st erinevus on 5/130 ehk umbes 4%. Seetõttu on sageduse võrdsustamiseks vaja vähendada õlavarre takistust ~ 4% sagedusel 29 MHz. Näiteks C1 + C0 = 5 pF puhul on mahtuvuslik takistus Xc = 1/2πfС - j1100 oomi vastavalt Xc - j44 oomi ja L1 = XL1 / 2πf = 0,24 μH.

Algseadmetes oli L1 mähis PELSHO 0,29 juhtmega 8...9 pööret. Rulli siseläbimõõt on 5 mm, mähis on tihe, millele järgneb immutamine liimiga BF-2.Lõplik keerdude arv määratakse pärast paika paigaldamist. Esialgu toimub tasakaalustamine sagedusel 14 MHz, seejärel seatakse sagedus 29 MHz-le ja mähise L1 keerdude arv valitakse nii, et vooluahel tasakaalustatakse mõlemal sagedusel trimmeri C3 sama asendiga.

Pärast hea tasakaalu saavutamist keskmistel ja kõrgetel sagedustel seadke sagedus 1,8 MHz-le, jootke ajutiselt takisti R2 asemele muutuvtakisti takistusega 15...20 kOhm ja leidke väärtus, mille juures UOCT on minimaalne. Takisti R2 takistuse väärtus sõltub sekundaarmähise T1 induktiivsusest ja jääb vahemikku 5...20 kOhm selle induktiivsuse korral 40...200 μH (kõrgemad takistuse väärtused suurema induktiivsuse korral).

Amatöörraadiotingimustes kasutatakse SWR-mõõturi indikaatoris kõige sagedamini lineaarse skaalaga mikroampermeetrit ja lugemine toimub vastavalt valemile SWR = (Ipad + Iref) / (Ipad -Iref), kus I mikroamprites on näidikute näidud vastavalt "juhtumi" ja "peegeldunud" režiimides. Sel juhul ei võeta arvesse dioodide voolu-pinge karakteristikute algsektsiooni mittelineaarsusest tingitud viga. Testimine erineva suurusega koormustega sagedusel 7 MHz näitas, et umbes 100 W võimsusel olid indikaatori näidud keskmiselt ühe jao (1 µA) väiksemad tegelikest väärtustest, 25 W juures - 2,5...3 µA vähem. ja 10 W juures 4 µA võrra. Siit ka lihtne soovitus: 100-vatise valiku puhul nihutage instrumendi nõela algne (null) asend ühe jaotusega ettepoole ja 10 W kasutamisel (näiteks antenni seadistamisel) lisage veel 4 µA. skaala näit "peegeldunud" asendis. Näide – "juhtumi/peegeldunud" näidud on vastavalt 100/16 µA ja õige SWR on (100 + 20) / (100 - 20) = 1,5. Olulise võimsusega - 500 W või rohkem - pole see parandus vajalik.

Tuleb märkida, et kõik amatöör-SWR-mõõturid (voolutrafo, sild, suundsidurid) annavad peegeldusteguri r väärtused ja seejärel tuleb SWR-i väärtus välja arvutada. Samal ajal on koordinatsiooniastme peamine näitaja r ja SWR tuletisnäitaja. Seda võib kinnitada tõsiasi, et telekommunikatsioonis iseloomustab kokkuleppeastet ebaühtluse sumbumine (sama r, ainult detsibellides). Kallid kaubamärgiga seadmed pakuvad ka näitu, mida nimetatakse tagastamise kadu.

Mis juhtub, kui detektoritena kasutatakse ränidioode? Kui toatemperatuuril germaaniumdioodil on väljalülituspinge, mille juures dioodi läbiv vool on vaid 0,2...0,3 μA, on umbes 0,045 V, siis ränidioodil on juba 0,3 V. Seega täpsuse säilitamiseks näidust ränidioodidele üleminekul on vaja pingetasemeid Uc ja UT (!) tõsta rohkem kui 6 korda. Katses saadi dioodide D311 asendamisel KD522-ga P = 100 W, koormus Zn = 75 oomi ja sama Uc ja UT, järgmised arvud: enne asendamist - 100/19 ja SWR = 1,48, pärast asendamist - 100/ 12 ja arvutatud SWR=1,27. Veelgi kehvema tulemuse andis KD522 dioodide kahekordistusahela kasutamine - 100/11 ja arvutatud SWR = 1,25.

Anduri korpus eraldi versioonis võib olla valmistatud vasest, alumiiniumist või joodetud kahepoolsest fooliumklaaskiust plaatidest paksusega 1,5...2 mm. Sellise kujunduse visand on näidatud joonisel fig. 8, a.

Korpus koosneb kahest sektsioonist, millest ühes on üksteise vastas RF-pistikud (CP - 50 või SO - 239 äärikutega mõõtmetega 25x25 mm), 1,4 mm läbimõõduga polüetüleenist isolatsiooniga traadist hüppaja läbimõõduga 4,8 mm (kaablist RK50 - 4), voolutrafo T1, mahtuvusliku jaoturi ja kompensatsioonimähise L1 kondensaatorid, teises - takistid R1, R2, dioodid, häälestus- ja blokeerimiskondensaatorid ning väikesemahuline madalsageduslik pistik. T1 tihvtid minimaalse pikkusega. Kondensaatorite C1" ja C1" ühenduskoht mähisega L1 "rippub õhus" ning XZ-pistiku keskmise klemmi kondensaatorite C4 ja C5 ühenduspunkt on ühendatud seadme korpusega.

Vaheseinad 2, 3 ja 5 on samade mõõtmetega. Sektsioonis 2 ei ole auke, kuid sektsioonis 5 tehakse auk konkreetse madala sagedusega pistiku jaoks, mille kaudu indikaatorseade ühendatakse. Keskmises hüppajas 3 (joonis 8, b) valitakse foolium mõlemal küljel kolme ava ümber ja aukudesse paigaldatakse kolm läbilaskvat juhti (näiteks messingkruvid M2 ja MZ). Külgseinte 1 ja 4 visandid on näidatud joonisel fig. 8, c. Punktiirjooned näitavad ühenduskohti enne jootmist, mida tehakse mõlemalt poolt suurema tugevuse ja elektrikontakti tagamiseks.

SWR-mõõturi seadistamiseks ja kontrollimiseks vajate standardset koormustakistit 50 oomi (vastab antennile) võimsusega 50...100 W. Üks võimalikest amatöörraadio kujundustest on näidatud joonisel fig. 11. See kasutab tavalist TVO takistit, mille takistus on 51 oomi ja hajutusvõimsus 60 W (ristküliku mõõtmed 45 x 25 x 180 mm).

Keraamilise takisti korpuse sees on pikk silindriline kanal, mis on täidetud takistusliku ainega. Takisti tuleb suruda tihedalt vastu alumiiniumkorpuse põhja. See parandab soojuse hajumist ja loob hajutatud mahtuvuse, et parandada laia ribalaiuse jõudlust. Kasutades täiendavaid takisteid hajumisvõimsusega 2 W, seatakse sisendkoormuse takistus vahemikku 49,9...50,1 oomi. Väikese paranduskondensaatoriga sisendis (~ 10 pF) on selle takisti abil võimalik saada koormust, mille SWR ei ole halvem kui 1,05 sagedusalas kuni 30 MHz. Suurepärased koormused saadakse spetsiaalsetelt väikese suurusega P1-3 takistitelt nimiväärtusega 49,9 oomi, mis taluvad välise radiaatori kasutamisel märkimisväärset võimsust.

Viidi läbi erinevate ettevõtete SWR-mõõturite ja käesolevas artiklis kirjeldatud seadmete võrdlustestid. Katse seisnes võrreldamatu 75-oomise koormuse (võrdne tehases valmistatud 100 W antenniga) ühendamises umbes 100 W väljundvõimsusega saatjaga läbi 50-oomise SWR-mõõturi ja kahe mõõtmise tegemises. Üks on ühendatud lühikese 10 cm pikkuse RK50 kaabliga, teine ​​on ~ 0,25λ pikkuse RK50 kaabliga. Mida väiksem on näitude levik, seda töökindlam on seade.

Sagedusel 29 MHz saadi järgmised SWR väärtused:

• DRAKE WH - 7......1,46/1,54
• DIAMOND SX - 100......1,3/1,7
• ALAN KW - 220......1,3/1,7
• ROGER RSM-600......1,35/1,65
• UT1MA......1,44/1,5

Mis tahes pikkusega kaablite koormusega 50 oomi, näitasid kõik seadmed SWR-i "harmooniliselt"< 1,1.

RSM-600 näitude suure hajumise põhjus selgitati välja selle uuringu käigus. See seade ei kasuta pingeandurina mitte mahtuvuslikku jaoturit, vaid fikseeritud teisendussuhtega astmelist pingetrafot. See välistab mahtuvusliku jaguri "probleemid", kuid vähendab seadme töökindlust suurte võimsuste mõõtmisel (maksimaalne võimsus RSM - 600 - ainult 200/400 W). Tema vooluringis häälestuselementi pole, seega peab voolutrafo koormustakisti olema suure täpsusega (vähemalt 50 ± 0,5 oomi), kuid tegelikkuses kasutati takistit, mille takistus on 47,4 oomi. Pärast selle asendamist 49,9 oomi takistiga muutusid mõõtmistulemused oluliselt paremaks - 1,48/1,58. Võib-olla on sama põhjus seotud seadmete SX - 100 ja KW - 220 näitude suure hajutamisega.

Võrratu koormusega mõõtmine täiendava veerandlaine 50-oomise kaabli abil on usaldusväärne viis SWR-mõõturi kvaliteedi kontrollimiseks. Märgime kolme punkti:

1. Sellise testi jaoks saab kasutada ka 50-oomist koormust, kui ühendate selle sisendiga paralleelselt kondensaatori, näiteks väikese otsast lahti oleva koaksiaalkaabli tüki kujul. Ühendus toimub mugavalt koaksiaalse tee-ristmiku kaudu. Katseandmed - 28 cm pikkuse segmendiga RK50 sagedusel 29 MHz oli sellisel kombineeritud koormusel SWR - 1,3 ja pikkusega 79 cm - SWR - 2,5 (ühendage mis tahes koormus SWR-mõõturiga ainult 50 oomi kaabel).
2. Tegelik SWR liinil vastab ligikaudu kahe mõõdetud väärtuse keskmisele (koos täiendava veerandlainekaabliga ja ilma).
3. Tõelise antenni toiteseadme mõõtmisel võib tekkida raskusi voolu voolamine kaablipunutise välispinnale. Sellise voolu olemasolul võib feederi pikkuse muutmine altpoolt kaasa tuua selle voolu muutuse, mis toob kaasa fiidri koormuse ja tegeliku SWR muutumise. Välisvoolu mõju saate vähendada, kui keerate ruumi siseneva feederi 15...20 pöördelise mähise kujul kokku 15...20 cm läbimõõduga (kaitsedrossel).

Kirjandus

1. D. Lechner, P. Finck. Kurzwelleni saatja. - Berliin: Militarverlag, 1979.
2. W.B. Bruene – suunavate vattmeetrite sisepildid. - QST, aprill 1959.
3. D. DeMaw. In-Line RF võimsuse mõõtmine. - QST, detsember 1969.
4. W. Orr, S. Cowan. Kiirantenni käsiraamat. - RAC, USA, 1993.
5. Beketov V., Kharchenko K. Mõõtmised ja katsed amatöörraadioantennide projekteerimisel ja reguleerimisel. - M.: Side, 1971.

Sageli on klient, eriti kui ta ostab raadiosaatjat esimest korda, hämmelduses, kui mainitakse, et raadiosaatja kasutamiseks on vaja seadistada antenn, nimelt antenni SWR seadistus. Mis on SWR? See termin on tehnilistest peensustest kaugel olevale inimesele ebaselge ja mõnikord isegi hirmutav. See on tegelikult lihtne.

Mis on SWR? Antenni häälestamine toimub spetsiaalse seadme - SWR-mõõturi abil. See mõõdab seisulaine suhet ja näitab antenni võimsuskadu. Mida väiksem see väärtus (SWR), seda parem. Ideaalne väärtus on 1, kuid praktikas ei ole see saavutatav signaalikadude tõttu kaablis ja pistikutes; tööväärtuseks loetakse 1,1 - 1,5; vastuvõetavad väärtused on väärtused 2 kuni 3. Miks on vastuvõetavad? Sest kui SWR väärtus on liiga kõrge, ei hakka teie antenn mitte niivõrd signaali õhku kiirgama, vaid "juhtima" seda raadiosse tagasi. Mida see tähendab ja miks see halb on, küsite? Esiteks kaotate sideulatuses, kuna raadiosaatja-antennisüsteemi efektiivsus väheneb. Teiseks kuumenevad raadiojaama väljundastmed üle, mis võib põhjustada rikke. Sellepärast on see oluline antenni SWR-i reguleerimine pärast selle paigaldamist. Üks odavatest SWR-mõõturitest on Optimi toodetud SWR-420 või SWR-430. Seda saab kasutada raadiojaamadega vahemikus 27 MHz saatja väljundvõimsusega kuni 100 W. Mõõtmisviga ei ületa 5%. Selle seadme abil saate saavutada SWR väärtused = 1,1–1,3, olenevalt valitud antenni tüübist (surve- või magnetantenn) ja selle paigalduskohast. Kuid sellel pole vaja pikemalt peatuda. 1,5 on täiesti toimiv ja ohutu väärtus.

Kuidas seda toodetakse SB-antenni SWR-i seadistamine? Antenn paigaldatakse auto kerele, eelistatavalt selle kõrgeimasse punkti. Paigalduskoht tuleks hoolikalt valida, sest antenn peab seal püsivalt olema. Sisseehitatud antenni paigaldamisel peaksite tagama antenni (või kronsteini) normaalse kontakti maandusega ning hoolikalt jälgima, et kaablis ja kaabli antenni ja raadioga ühendamise kohtades ei oleks lühiseid. Oluline on mõista, et teie auto kere on ka antenni element, seega ei tohiks tähelepanuta jätta paigalduskohta ja maapinnaga kokkupuute kvaliteeti.

SWR-mõõtur tuleks ühendada raadiojaamaga läbi TX pistik, ühendage antenn ANT pistik ja valige läbilaskevõime taseme piir. Seadme kalibreerimiseks peate lüliti asendisse seadma F.W.D., lülitage raadiojaam sisse, et edastada soovitud kanalil, ja seadke näidiku nool SWRäärmuslikule jaotusele SET punane skaala. Pärast seda on seade mõõtmiseks valmis. Praeguse kanali SWR-i kontrollimiseks liigutage lüliti asendisse REF(raadiojaam jätkab edastamist) ja vaadake ülemisel skaalal näidikute näitu, see on tegelik SWR väärtus. Kui see jääb vahemikku 1–1,5, võib seadistuse lugeda lõpetatuks ja edukaks. Kui see ületab seda väärtust, hakkame valima optimaalset väärtust. Selleks leiame esmalt erinevatel kanalitel või isegi võrkudel minimaalse SWR väärtuse. Me juhindume lihtsast reeglist: kui SWR suureneb sageduse suurenemisega, siis tuleb antenni lühendada, kui see väheneb, siis pikendada. Pärast tihvti kinnitavate kruvide lahti keeramist liigutage seda soovitud suunas, keerake kruvid kinni ja kontrollige uuesti seadme näitu. Kui tihvt on lõpuni lükatud ja SWR on endiselt kõrgel, peate tihvti füüsiliselt lühendama, hammustades selle ära. Kui tihvti pikendatakse nii palju kui võimalik, peate suurendama sobitusmähise pikkust (praktikas on sel juhul antenni lihtsam vahetada).

Belojarski, Beloretski, Verhnjaja Salda, Glazovi, Gubkinski, Kamensk-Uralski, Kachkanari, Korotšaevo, Krasnouralski, Kunguri, Kushva, Langepase, Nevjanski, Priobje, Radužnõi, Salavati, Streževoi, Nadižõgi, Urtšenai, Mežõžõ, Urtšenai, Tuymazõ, Kachkanari, Korotšaevo, Krasnouralski, Kunguri, Kušva, Verhnjaja Salda, Beloretski, Verhnjaja Salda, Linnadesse , Pionersky , Purovsk, Buzuluk, Pelym, Pokatši, Prokopjevsk, Purpe, Jugorsk, Seversk, Serov, Sibay, Solikamsk, Sukhoi Log, Tchaikovsky, Chusovoy, Oktyabrsky, Simferopol, Tobolsk, Išim, Kogalym, Yuzhan, Sarapulsk - Nya Shadrin firma KIT poolt.

SWR-mõõturit on võimalik tarnida kõikidesse arveldustesse Vene Posti sularaha või EMS-postiga, näiteks: Alapaevsk, Artjomovski, Asbest, Astana, Aktobe, Aksu, Atõrau, Aksai, Almatõ, Balkhash, Baikonur, Balakovo, Berezovski, Bogdanovitš , Verkhnyaya Pyshma, Zarechny, Ivdel, Irbit, Kamyshlov, Karpinsk, Karaganda, Kirovgrad, Kostanay, Kokshetau, Kyzylorda, Semey, Krasnoturinsk, Krasnoufimsk, Lesnõi, Nižnjaja Salda, Nižnjaja Tura, Repole Sõjav,,,,,,,,, Schelkun, Tavda, Vereshchagino, Nytva, Lysva, Krasnovišersk, Aleksandrovsk, Krasnokamsk, Ooker, Polazna, Tšernuška, Gornozavodsk, Dobrjanka, Gremjatšinsk, Kudõmkar, Gubakha, Jayva, Vikulovo, Tavkovs, Petrovka, Kasskõja, Nižnja vlosk , Romashevo, Golyshmanovo , Pavlodar, Tarmany, Taldykorgan, Zhezkazgan, Vinzili, Bolshoye Sorokino, Bogandinsky, Uporovo, Uralsk, Ust-Kamenogorsk, Shymkent, Taraz, Omutinskoje, Berdyuzhye, Abatskoje, Vjetšõdskoje, Antipino, Turtastaku Votkinsk, Ekibastuz.

RealRadio ettevõte jälgib raadioside valdkonna uusimaid arenguid ja pakub hea meelega kõige kaasaegsemaid sidevahendeid mis tahes ülesande täitmiseks. Professionaalne raadioside on meie eriala!