SWR метър
Увеличаването на честотата на сигнала води до увеличаване на загубите във захранващата линия. Поради това е много важно да се постигне възможно най-доброто съответствие между предавателя и антенната система, а именно минималното съотношение на стоящи вълни (SWR).
Предложеният КСВ метър може да извършва измервания до сантиметров диапазон в линии с характерен импеданс 50 ома.
Описаният в раздела лентов SWR метър има ограничение на честотния обхват отгоре поради особеностите на неговия дизайн, въпреки че дизайнът на веригата не налага такова ограничение.
Схемата на електрическата верига на предложения SWR метър е подобна на описаната в и е показана на фиг. 1 (разлики в стандартните оценки на отделните части).
Специална характеристика на предложеното устройство е дизайнът на детекторната част на SWR метъра, което направи възможно разширяването на обхвата на измерване до 1 GHz.
Авторът пропуска описание на физиката на образуването на стоящи вълни в свързващите линии, математически изчисления на величините на падащи и отразени мощности със съгласувана и несъгласувана линия, принципа за измерване на КСВ, базиран на измерването на определени количества падане и отразени вълни, основите на проектирането на микровълнови устройства и технологичните изисквания към тях и насочва заинтересованите читатели към добре позната литература.
Дизайн
Корпусът на детекторната глава на КСВ измервателя се състои от две части (фиг. 2): U-образна основа 1 и капак 2 (материал - бронз).
Конструкцията на насочени съединители 3 (L1 и L2) е показана на фиг.3.
Централният проводник 4 (L2) е запоен директно към конектори XS1 и XS2. В тялото на капака 2 са запоени стъкла 5 (4 бр.) и четири стъклени перли 6. В цилиндрични стъкла 5 са поставени диоди (VD1; VD2), кондензатори (C1; C2) и резистори (R1; R2). проводниците на диодите се прекарват през канала за стъклени перли и се запояват директно към крановете.
Тялото на детекторната глава на КСВ измервателя, насочените съединители и централния проводник са полирани преди сглобяване (в тялото - само вътрешната повърхност с диаметър 15 mm; външната повърхност с чистота Rz 20) и покрити със сребро.
Ред на сглобяване
Първо монтирайте всички части, свързани с капака на главата на детектора. След това един от XS конекторите със запоен централен проводник се фиксира в основата на главата, след това се извършва вторият конектор и запояване. След сглобяването на основата и капака, те се свързват с помощта на 6 винта M3 и съединителите XS1 и XS2 се фиксират в капака.
Преди сглобяване измийте главата на детектора със спирт и я подсушете. Работете в памучни ръкавици, като предварително сте обезмаслили кожата на ръцете си.
Подробности
Изискванията към радиоелементите са стандартни за микровълновата техника. Кондензаторите C1 и C2 са проходни. Версията на автора използва безпакетни диоди AA113A. Възможна е замяна с други видове диоди в зависимост от необходимата горна граница на честотата. В този случай е възможно да се използва различен метод за закрепването им. Конекторите XS1 и XS2 са проектирани със сребърно покритие; техният тип се определя от външния диаметър на кабела.
Бележки
1. Когато се използва кабел с характерен импеданс, различен от 50 ома, диаметърът на централния проводник се изчислява по формулата:
Zo=138 IgD/ден,
където: Zo е характеристичният импеданс на линията, D е вътрешният диаметър на екрана на коаксиалната линия на главата на детектора, d е диаметърът на централния проводник. Стойностите на резисторите R1 и R2 се регулират спрямо характеристичния импеданс на кабела.
Конструкцията на предложения КСВ метър може да се опрости чрез използване на коаксиална линия с квадратно сечение на екрана и кръгъл централен проводник. Размерите на линията могат да се изчислят по формулата:
Zo-138 lg1.08D/d, където: Zo е характеристичният импеданс на линията, D е вътрешната страна на квадратния екран на коаксиалната линия, d е диаметърът на централния проводник
2. Необходимо е точно да се поддържат размерите на частите, вида на връзката, както и монтажните размери.
3. За удобство детекторната глава може конструктивно да се комбинира с индикаторната част в общ корпус.
4. Ако радиолюбителят не разполага с готови стъклени перли, тогава можете да използвате подходящи, като ги извадите от метални хартиени кондензатори.
Иван Милованов, UYOYI, Черновци
Литература
1. И.Я.Милованов, КСВ метър на лентови линии. Радиохоби, бр.6, 1998г с. 16.
2. Радио, телевизия, електроника, бр.1, 1985 (НРБ).
3. С. Г. Бунин, Л. П. Яйленко, Наръчник за късовълнов радиолюбител, изд.2, прев. и допълнителни, Киев, Технология, стр. 221,243.
4. С. М. Алексеев, УКВ любителско радио оборудване, Държава. Издателство "Енергия", М., Ленинград, 1958, с. 131.
5. М. Левит, Устройство за определяне на КСВ, Радио, 1978, № 6, с. 20.
6. Техническо описание и електрическа схема на радиостанция Лен.
Радиохоби 4/2000
Тези консервни антени са предимно хвалени. Затова реших да проверя какъв реален обхват имат и какъв КСВ имат. Ще започна с камшична антена, като най-простата и най-ефективна, тествана от опита в комуникациите на дълги разстояния. Този дизайн може да бъде полезен за всички случаи или от всички страни на излъчване и приемане, тъй като в хоризонталната равнина има кръгъл модел на излъчване.
Графиката показва зависимостта на КСВ (коефициент на стояща вълна) от честотата в диапазона от 100 до 2000 MHz.
Оптималната стойност на SWR е единица, това е спадът в честотната характеристика, честотният диапазон, който осигурява най-доброто съвпадение. Промяна на стойността на SWR от 1 (отличен) на 2 (доста задоволителен). Размерът на всяка хоризонтална клетка съответства на 200 MHz. При голям откос грешката на инструмента е максимална.
Дизайн на камшична антена.
 |
| Снимка 1. |
 |
| Снимка 2. |
Имах нужда само от два половин литрови контейнера, където едната кутия служи като излъчвател, а втората като противотежест. Целта на противотежестта е да намали високочестотните токове по външната оплетка на коаксиалния кабел и да осигури по-добра координация с нея. За удобство използвах високочестотни съединители (по този начин получих демонтируема антена), въпреки че плитката на коаксиалния кабел и централния проводник могат да бъдат закрепени с гайки, шайби и винтове. Мястото, където бяха закрепени проводниците и конекторите към буркана, беше почистено от лак или хранително фолио за по-добър контакт. Пробих дупка в дъното на една кутия и прекарах коаксиален кабел с характеристичен импеданс 50 ома. От противоположната страна на кутията закрепих кабелната оплетка и свързах централния му проводник към другата кутия.
 |
| Снимка 3. |
Така горната банка е четвъртвълнов емитер, а долната, която нарекох противотежест, отговаря на името си на балансиращо устройство. Благодарение на този дизайн мога да изследвам антената чрез свързващ кабел на известно разстояние от генератора, за да оценя нейните параметри отделно от устройството, а не заедно с него.
Характеристики на камшична антена.
Входен импеданс 50 Ohm. Диапазон 240 – 830 MHz. КСВ в рамките на 1,0 – 2,0.
Кръгла диаграма на излъчване в хоризонтална равнина.
Измерих антената с помощта на няколко инструмента, като не пропуснах да използвам домашен SWR метър. Така моят SWR метър получи сертификат, тъй като характеристиките на изследваните антени съвпадаха.
Сега мога да кажа с увереност, че резултатът е доста широколентова антена, която покрива обхвата от 240 MHz до 830 MHz.По този начин антената е настроена на всички аналогови телевизионни канали от UHF обхвата, включително всички мултиплексни пакети от наземна цифрова телевизия, любителски радио ленти 70 cm (430 - 438 MHz) и PMR комуникационен обхват (446 MHz). В работния честотен диапазон го SWR варира от 1,0 до 2,0.Добра производителност, поне предавателят ще даде максимална мощност на ефирните вълни, тъй като изходното му стъпало е идеално съчетано с домашния дизайн.
За да приемате телевизионни програми, трябва да използвате хоризонтална поляризация, като поставите бурканите хоризонтално и ги завъртите в тази равнина, за да намерите оптималното ниво на приемане.
 |
| Снимка 4. Фабричен дизайн камшична антена. |
Използването на бирени кутии за направата на антени не е ноу-хау. Подобни антени отдавна се използват в масово производство и в същото време имат добри характеристики. Външно изглеждат като щифтове, но имат възможност да работят с коаксиален кабел, поради което имат по-добра ефективност поради по-високото си разположение от повърхността на земята.
На снимка 4 антената е направена от кухи месингови цилиндри.
Дизайн на антенатаЗемяСамолет".
 |
| Снимка 5. |
Следващият тип антена, не по-малко ефективен и широко разпространен е вертикалната антена с противотежести “Ground Plane”. Единствената разлика е, че противотежестите, техният брой обикновено варира от 3 до 4 (за мен беше удобно да направя 4) и са разположени под ъгъл от 40 до 90 градуса спрямо вертикалата. Повече време беше отделено за производството му, въпреки че всичко, което беше необходимо, беше да се изреже бурканът с противотежест и да се разпръснат венчелистчетата под ъгъл спрямо вертикалата. Дизайнът се оказа много тромав, което не може да се каже за характеристиките. КСВ е практически същият като този на антената с камшик и диапазонът на съвпадение е малко по-голям.
Характеристики на антената "ЗемяСамолет".
Входен импеданс 50 Ohm. Диапазон от 220 до 900 MHz. SWR в рамките на 1,2 до 2,2.
Дизайн на симетричен разделен вибратор.
Не можах да подмина сплит вибратора, също направен от два контейнера. Такава антена се нарича още хоризонтален полувълнов дипол. Това са антените, които повечето ентусиасти „направи си сам“ използват. Входният му импеданс е 73 -75 ома, а диаграмата на излъчване е значително различна от предишните антени. Това е осмица с два максимума на излъчване и приемане в хоризонталната равнина на дипола и с минимум на излъчване и приемане в краищата. Разбира се, бях малко объркан от липсата на балун, но това не ми попречи да проверя реалните стойности на SWR в честотния диапазон под формата на тези антени, както се използват на практика.
Диапазонът на съответствие е доста широк и варира от 190 MHz до 770 MHz, както виждате, той се е изместил малко надолу. Стойностите на SWR са малко по-лоши в сравнение с камшична антена. В честотния диапазон някои стойности на SWR са малко по-високи от 2,2, т.е. с минус три. Може би с устройство за съгласуване тип U-elb, с осцилатор с изходен импеданс от 75 ома вместо 50 ома, SWR ще се подобри, но диапазонът ще се стесни.
Характеристики на симетричен сплит вибратор.
Входен импеданс 75 Ohm. Диапазон 180 – 750 MHz. SWR варира от 1,0 до 2,2.
Изводи.Все още има ползи от бирата. Най-малкото оставя празни контейнери, от които всъщност можете да направите антена с добри характеристики. Според теорията работната честотна лента трябва да бъде в рамките на 30 процента от централната честота, но на практика се оказа, че е по-голяма.
Всички изброени по-горе антени практически нямат печалба, тъй като нямат ясно изразен еднопосочен модел на излъчване. Този недостатък може лесно да бъде коригиран чрез придаване на насоченост на антената чрез инсталиране зад нея на метален екран под формата на правоъгълник със страни не по-малко от 1,5 пъти общия размер на свързаните кутииили метална мрежа със стъпка не по-голяма от 1 см. На практика разстоянието от екрана до кутиите е малко по-малко от 4-та част от дължината на вълната и се намира експериментално чрез увеличаване на нивото на сигнала на изхода на антената, което се увеличава до 5 dB и значително увеличава обхвата на приемане или предаване.
КСВ, характеристики и ще работи ли антената? Този уикенд реших да тествам първата версия на камшичната антена извън града на максималното разстояние от него, което е около 90 километра. Мястото за тестване вече е известно на мнозина - това е таванско помещение, а самата антена не е външна, а вътрешна, което показва най-лошите условия за тестване за нея. Когато свържете антената чрез 2-метров кабел (50 Ohm) към телевизора, програмите се излъчват в дециметровия диапазон на дължина на вълната със смущения под формата на сняг. Сложих рефлектор във формата на купа за конфитюр, който беше използван при производството на приемника на детектора, и снегът на телевизионния екран забележимо отслабва. Свързвам приемник за приемане на наземна цифрова телевизия и три мултиплексни цифрови пакета се предават със 100 процента качество с ниво на сигнала 30 процента. Сменям легена със скара за барбекю и качеството се губи с 20 процента.
Така антената работи като стайна антена и работи без усилвател.
Предстоят още много различни по калибър контейнери. Ако мразите да изливате бирата, използвайте алуминиево фолио. За по-нататъшна самостоятелна работа предлагам да направя прост домашен SWR метър.
Домашен КСВ метър.
Съвременните инструменти за измерване на характеристиките на антената са много сложни и непосилно скъпи. Въпреки това, разполагайки с широкообхватен високочестотен генератор и прост домашен SWR метър, можете да определите съвпадението на антената в използваната честотна лента или да настроите антената към желаната честота на приемане или предаване въз основа на стойността на SWR. Минималната стойност на КСВ в повечето случаи показва резонансната честота на антената.
Домашният SWR метър е устройство от мостов тип. При същото съпротивление на резистивен товар от 50 ома и антена с подобно съпротивление, токовете със същата величина на миливолтметъра ще бъдат извадени и показанието на устройството ще бъде равно на 0 и SWR = 1. Ако съпротивлението на антената се различава от съпротивлението на товара от 50 ома в една или друга посока, тогава токовете ще имат различни стойности и SWR ще се влоши.
На практика стойностите на SWR = 1 се считат за отлични, а SWR = 2 се считат за задоволителни.
 |
| Снимка 7. |
Платката с високочестотни конектори трябва да се постави директно в корпуса, към мястото, където ще бъде свързана тестваната антена. За някои видове камшични антени, корпусът ще действа като противотежест. Ако тялото на продукта е пластмасово, тогава самата печатна платка се използва като противотежест, в която е монтиран съединителят на антената.
КалибриранеОт генератора прилагам нивото до пълното отклонение на стрелката на микроамперметъра V p, в моя случай тази условна стойност е V p = 200 (деления на цялата скала на микроамперметъра). Свързвам резистор 50 ома към конектора на антената и устройството показва V и = 0.
КСВ = (V p + V u) / (V p – V u) = 1; КСВ = (200 + 0) / (200 – 0) = 1
Измерване.Сега, вместо резистор, свързвам антена и използвам същата формула за изчисляване на КСВ. Във всяка точка на измерване проверявам ефективността на излъчване на самата антена. За да направя това, донасям метален лист, съобразен с размера му, към измерваната антена, като го размахвам като ветрило. На известно разстояние (това ще зависи от мощността на генератора и насочените свойства на антената, така че разстоянието е от 10 см до 1 метър), антената ще започне да получава полето, отразено от листа, и нейните характеристики ще промяна във времето с трептенето на „вентилатора“ и стрелката на милиамперметъра ще започне да се отклонява в една или друга посока. Колкото по-дълго е дихателното разстояние на антената, толкова по-ефективна е тя. Използвайки този метод, можете практически да си представите диаграмата на излъчване на антената, тоест в коя посока тя излъчва най-ефективно.
Ако устройство за изследване на честотните характеристики (X1 - 42, X1 - 50, X 1 - 51 и т.н.) е допълнено с домашен SWR метър, тогава можете да наблюдавате промяната на SWR по честота на екрана. Свързвам проводника, отиващ към микроамперметъра, към UPT входа на инструмента за проследяване на кривата (където обикновено е свързана главата на детектора) и на инструмента за проследяване на кривата настройвам максималния изход и видимост, тогава резонансът на антената е спад в честотната характеристика , което ще съответства на клонящия към единица КСВ. Единичното ниво на SWR също се калибрира чрез свързване на резистивен товар от 50 ома на мястото на антената.
О, и не забравяйте да размахате ветрилото си.
Този дизайн на схемата е копиран от индустриалния SWR метър ROGER RSM-200, който има следните характеристики: честотна лента от 1,6 MHz до 200 MHz, пропускателна способност не повече от 200 W.
Външен вид:
Устройството е необратимо, така че трябва да се уверите, че входът и изходът са включени правилно.
Трансформаторите L1 L2 са навити на феритни пръстени, стандартен размер 12x7x6 mm, с тел PEV-0,4 mm, 22 оборота, навити равномерно по цялата обиколка на пръстена. След това месингова тръба с диаметър 3,5 mm и дължина 40 mm се вкарва в двата навити пръстена (авторът е използвал антенен елемент от джобни приемници) и се запоява към PL съединители. Пример е показан на снимката:
Дроселите L3 L4 са навити на подобни пръстени и имат 19 навивки от 0,4 mm PEV. Моля, обърнете внимание, че през отворите на пръстените L3 L4 в камбрика се прекарват джъмпери, които свързват диодите и дроселите L1 L2 (както е показано на диаграмата и се вижда на снимката). Печатната платка е двустранна, от показаната на снимката страна има две места за запояване на PL конектори. Останалите елементи на веригата са разположени от втората страна:
Изводите на елемента трябва да са изключително къси.
Печатната платка е изработена по железо-лазерна технология. Размерите му са 60 мм Х 33 мм. Дъската е поставена в ламаринен параван 60х33х33 мм.
Полученият блок се поставя във всеки удобен алуминиев или текстолитен корпус с измервателна глава и ключове. Всички променливи и настройващи резистори са разположени на отделна платка близо до измервателната глава. Настройката на КСВ метъра се свежда до калибриране на обратната вълна с резистор R3. Устройството се калибрира с помощта на резистори R4, R5 в поддиапазон 200 и 20 вата.
73!Преглеждания: 2 365
SWR измервателите, широко известни от радиолюбителската литература, са направени с помощта на насочени съединители и се състоят от еднослойна намотка или феритно пръстеновидно ядро с няколко навивки проводник. Тези устройства имат редица недостатъци, основният от които е, че при измерване на големи мощности се появяват високочестотни „смущения“ в измервателната верига, което изисква допълнителни разходи и усилия за екраниране на детекторната част на КСВ измервателя, за да се намали грешка при измерване и с формалното отношение на радиолюбителя към производственото устройство, SWR метърът може да причини промяна във вълновия импеданс на захранващата линия в зависимост от честотата.
Предложеният SWR метър, базиран на лентови насочени съединители, е лишен от такива недостатъци, структурно е проектиран като отделно независимо устройство и ви позволява да определите съотношението на директните и отразените вълни в антенната верига с входна мощност до 200 W в честотен диапазон 1...50 MHz при характеристичен импеданс на захранващата линия 50 Ohm.
Веригата на SWR измервателя е проста:
Ако имате нужда само от индикатор за изходната мощност на предавателя или следене на тока на антената, можете да използвате следното устройство:
При измерване на SWR в линии с характерен импеданс, различен от 50 ома, стойностите на резисторите R1 и R2 трябва да се променят до стойността на характеристичния импеданс на измерваната линия.
Дизайн
КСВ метърът е изработен върху платка от двустранно флуоропластично фолио с дебелина 2 мм. Като заместител е възможно да се използва двустранен фибростъкло.
Линия L2 е направена от задната страна на дъската и е показана като прекъсната линия. Размерите му са 11х70 мм. Буталата се вкарват в отворите на линия L2 за съединители XS1 и XS2, които са развалени и запоени заедно с L2. Общата шина от двете страни на платката има еднаква конфигурация и е защрихована на диаграмата на платката. В ъглите на платката се пробиват отвори, в които се вкарват парчета тел с диаметър 2 мм, запоени от двете страни на общата шина.
Линиите L1 и L3 са разположени на лицевата страна на платката и имат размери: прав участък 2x20 mm, разстоянието между тях е 4 mm и са разположени симетрично спрямо надлъжната ос на линия L2. Преместването между тях по надлъжната ос L2 е 10 mm. Всички радиоелементи са разположени отстрани на лентовите линии L1 и L2 и са запоени припокривайки се директно към печатните проводници на платката на КСВ измервателя. Проводниците на печатната платка трябва да са посребрени.
Сглобената платка е запоена директно към контактите на конекторите XS1 и XS2. Използването на допълнителни свързващи проводници или коаксиален кабел е забранено.
Готовият КСВ метър се поставя в кутия от немагнитен материал с дебелина 3...4 мм. Общата шина на платката на КСВ измервателния уред, тялото на устройството и съединителите са електрически свързани помежду си.
Отчитането на КСВ се извършва по следния начин: в позиция S1 „Напред“, като използвате R3, настройте стрелката на микроамперметъра на максималната стойност (100 µA) и чрез завъртане на S1 на „Назад“ се отчита стойността на КСВ. В този случай показанието на устройството от 0 µA съответства на SWR 1; 10 µA - КСВ 1,22; 20 µA - КСВ 1,5; 30 µA - КСВ 1,85; 40 µA - КСВ 2,33; 50 µA - КСВ 3; 60 µA - КСВ 4; 70 µA - КСВ 5,67; 80 µA - 9; 90 µA - КСВ 19.
SWR метър от RV4HV
Този дизайн на веригата е копиран от индустриалния SWR измервател ROGER RSM-200, който има следните характеристики:
- Честотна лента от 1,6 MHz до 200 MHz
- Преминаваща мощност не повече от 200 вата
Схематична диаграма:
Устройството не е обратимо, така че трябва да се уверите, че входът и изходът са включени правилно. Трансформатори L1 L2 са навити на феритни пръстени, стандартен размер 12x7x6 mm, с PEV-0.4mm тел, 22 оборота, навити равномерно по цялата обиколка на пръстена. След това месингова тръба с диаметър 3,5 mm и дължина 40 mm се вкарва в двата навити пръстена (използвах антенен елемент от джобни приемници) и се запоява към PL конектори. Мостра е показана на снимката.
Дроселите L3 L4 са навити на подобни пръстени и имат 19 навивки от 0,4 mm PEV. Моля, обърнете внимание, че през отворите на пръстените L3 L4 в камбрика се прекарват джъмпери, които свързват диодите и дроселите L1 L2 (както е показано на диаграмата и се вижда на снимката). Печатната платка е двустранна, от показаната на снимката страна има две места за запояване на PL конектори. Останалите елементи на веригата са разположени от втората страна:
Изводите на елемента трябва да са изключително къси.
Печатната платка е изработена по железо-лазерна технология с размери 60мм х 33мм. Дъската е поставена в ламаринено платно с размери 60 x 33 x 33 mm
Полученият блок се поставя във всеки удобен алуминиев или текстолитен корпус с измервателна глава и ключове. Всички променливи и настройващи резистори са разположени на отделна платка близо до измервателния уред. глави. Настройката на КСВ метъра се свежда до калибриране на обратната вълна с резистор R3. Измервателят на мощността се калибрира с помощта на резистори R4, R5 в подобхвата 200 и 20 вата.
АНТЕНОСКОП ЗА 144 MHz БАНТА
Това устройство е предназначено за измерване на входния импеданс на двуметрови антени в диапазона от 20 до 150 ома. Антеноскопът (виж фигурата) се състои от генератор на шум, мостова верига и мостов индикатор за баланс. Генераторът на шум е направен на силициев микровълнов диод V1. което е обратно предубедено. Високочестотният шум, генериран от диод V1, се усилва от двустъпален широколентов усилвател, използващ транзистори V2 и V3. От изхода на усилвателя шумовият сигнал се подава към мостовата верига през балунния трансформатор Т1.
Той се формира от резистор R12, горната и долната (спрямо двигателя) части на променливия резистор R10 и входния импеданс на антената, свързана към конектор X2. Индикаторът за баланс на моста (любителски радиокомуникационен приемник, покриващ диапазона 144-146 MHz) е свързан към конектор XI. Резисторът R11 служи за отслабване на влиянието на индикатора върху мостовата верига, а кондензаторите C7 и C8 служат за компенсиране на индуктивните компоненти на монтажните вериги на антенаскопа.
Балансиращият трансформатор T1 е направен върху пръстен със стандартен размер K7x4x2, изработен от ферит клас M50VCh2. Намотки I-III имат по 9 навивки от проводник PELSHO 0,3, а намотки I и III се навиват едновременно с два проводника, а намотка II - отделно.
Корпусът на устройството е с размери 60х95х25 мм. Изработва се от мед или месинг с дебелина 0,5 мм. Вътре има една преграда с два отвора за подаване на шумов сигнал от балунния трансформатор към моста. В едното отделение има генератор на шум и батерия Krona за захранването му, в другото има високочестотен мост. Всички шевове трябва да бъдат внимателно запоени.
Свързвайки комуникационен приемник към антеноскопа, те се убеждават в наличието на шум. След това примерно неиндуктивно съпротивление от 50-100 ома се свързва към конектор X2 и се намира положението на плъзгача на променливия резистор R10, при което на изхода на приемника може да се чуе минимален шум. След това настройващият кондензатор C8 компенсира индуктивния компонент на мостовата инсталация (също за минимизиране на шума на изхода на приемника). За да калибрирате скалата на антената, свържете стандартни резистори със съпротивление 20-150 ома към конектор X2.
Устройството може да се използва и за определяне на резонансната честота на антената. За да направите това, е необходимо да намерите честота на свързания приемник, при която шумът при балансиране на моста ще бъде минимален.
Още веднъж за VHF рефлектометъра.
Вероятно няма нужда да доказвате или убеждавате никого, че успехът на работата в ефир зависи от антената и степента на нейната координация и настройка.
Това се отнася в по-голяма степен за VHF обхватите, където нивата на сигнала на радарните станции са ниски, а затихването по линиите на антената е високо. В такава ситуация точността на координацията започва да играе основна роля. Просто е невъзможно да се направи такава настройка без VHF рефлектометър. В литературата по тази тема са предложени доста схеми и варианти на SWR измерватели за HF ленти, всички те работят перфектно при честоти до 30 MHz. Що се отнася до VHF, този въпрос не е достатъчно засегнат. В тази връзка бих искал да предложа на вниманието на радиолюбителите, работещи в УКВ диапазоните, версия на УКВ рефлектометър, който надеждно работи в честотната лента 130-480 MHz.
Устройството се основава на двупосочен съединител на лентови линии, фиг. 1:
Изработена е от ламинат от фибростъкло с дебелина 6 мм. Лентовата линия w-1 има характерен импеданс от 50 ома. Паралелно свързани линии w-2 и w-3, проектирани за характерен импеданс от 100 ома, натоварени за неиндуктивен импеданс от 50 ома
напреженията Upr и Urev се отстраняват от противоположните им краища. След това тези напрежения се коригират от диоди D1 и D2. От анодите на диодите се отстраняват постоянни напрежения, пропорционални на Upr. и Урев. и влезте във веригата на дисплея. Може да се сглоби по схемата на фиг.2.
Но е по-добре и по-удобно да се използва цифровата схема, описана подробно в Radioamator No. 7 2004, предложена от US5WDQ.
Във всичко изложено по-горе няма нищо ново, но е необходимо да се съсредоточим върху факта, че за да говорим за някаква точност на измерванията при честоти от 70 см диапазон, съединителят трябва да бъде направен с особено внимание и прецизност, което не е винаги е възможно да се направи в радиолюбителски условия. Въз основа на това, като използвате предложения метод за производство на съединител, можете да получите доста добри резултати.
Сега за някои характеристики на дизайна.
Ламинатът от фибростъкло с дебелина на диелектрика 6 mm не е избран напразно, тъй като такъв материал не се произвежда от индустрията. Въз основа на формулата на фиг.3.
Ако използвате широко разпространено фолио от фибростъкло
При дебелина от 1,5 mm, ширината на лента с 50 ома трябва да бъде 2,7 mm. Отклонение от този размер с една или две десети от мм ще доведе до изместване на вълновия импеданс съответно с 5...10 ома, което ще доведе до забележими грешки в работата на съединителя. С дебелина на материала 6 мм. Ширината на лентата е 11 мм. Ясно е, че колкото по-широка е пистата, толкова по-лесно е да се осигури точност на оразмеряването. 6 мм фолио от фибростъкло се изработва по следния начин: според размерите на дъската на фиг. 1 се изрязват 4 заготовки от 1,5 мм фолио от фибростъкло. При два от тях метализацията е отстранена от двете страни, а при другите два само от едната страна. Заготовките се намазват с лепило тип EDP, събират се в торба и се затягат в менгеме. След като лепилото изсъхне, детайлът се отстранява от менгемето. За да разберете каква е диелектричната константа на такава „пластова торта“, трябва да използвате капацитет метър, като измерите капацитета на получения кондензатор. Познавайки капацитета, намираме диелектричната константа от формулата на фиг. 4
Имам 4,7….5. Въз основа на получените данни проектните размери на лентовите линии се изчисляват по горната формула.
От получената заготовка съединителната платка се изработва или чрез фотографски метод, или с помощта на технологията „компютърно желязо“, или, с определено умение, с помощта на обикновен нож от ножовка. Печатната платка на съединителя е запоена в правоъгълна рамка от месингова или медна лента с дебелина 0,8-1 mm. На крайните стени на рамката са монтирани високочестотни съединители със съответния характерен импеданс.
След това рефлектометърът трябва да се провери. За да направите това, RF напрежение се подава към входа от предавателя или GSS, а изходът се зарежда с еквивалентен товар от 50 ома. Можете да използвате готови RF товари от честотната характеристика на X1-13, X1-49, X1-50. Чрез избор на резистор R1 се постигат показания на КСВ = 1. След това последователно свържете към изхода на товар със съпротивление от 75 и 100 ома, показанията трябва да бъдат съответно 1,5 и 2. Конфигурираният съединител е затворен от двете страни с медни или месингови капаци. Тъй като съединителят е симетричен, неговият вход и изход могат да се разменят, като се има предвид, че изходите Upr. и Урев. също ще сменят местата си.
Индикатор за изходна мощност на трансивър или RF усилвател на мощност
Диаграмата по-долу показва един от най-простите индикатори, които могат да бъдат сглобени на широко разпространена микросхема и минимален брой части.
При настройката е необходимо да изберете съпротивлението на резистора R1, чиято стойност зависи от конструкцията на SWR метъра и изходното напрежение от него.
Изчислението се основава на факта, че индикаторът ще покаже максималната мощност (100 вата), когато входното напрежение на 5-ия крак на микросхемата е 10 волта
Използвани компоненти:
Микросхема - LM3915,
Светодиоди от всякакъв вид, цвят по ваша преценка (всички могат да бъдат с различни цветове),
резистори MLT-0.125
кондензатори - всякакъв вид,
Предназначение на някои щифтове на микросхемата
5 - входен сигнал,
7 - изход за референтно напрежение,
8 - регулиране на референтното напрежение,
9 - режим на работа.
Индикатор на полето - вълномер
Веригата е сглобена от стари части, монтирани директно върху индикатора, върху плоча от консервирано фолио PCB. Може да бъде много полезно при конфигуриране на изходните стъпала на 144 MHz VHF предаватели и антени.
При използване на глава с общ ток на отклонение от 100 μA се записва излъчване от 300 mW от „хендикап“ със стандартна „гумена лента“ на разстояние повече от 10 m, т.е. няколко дължини на вълната. Намотката е без рамка, 4 навивки от тел 0,5 на дорник 4 мм, кранът е от 3-то завъртане. Антената е вертикално стоящо парче тел с диаметър 1 ... 2 mm и дължина 0,5 ... 1 м. Кондензаторът за настройка е тип KPVM-1 с въздушен диелектрик, запоен е мащабен индикатор към оста - парче тел.
VHF РЕФЛЕКТОМЕТР
Фигура 1 показва конструкцията на VHF рефлектометър на плоска коаксиална линия (работен диапазон 100-600 MHz). КСВ, въведен от самото устройство в предавателната линия, е около 1,1-1,13 в определения диапазон. Устройството се състои от плосък линеен сегмент 1 и гола измервателна линия 2 с насочен съединител 3.
Puc.1 
Фигура 2 показва основния вертикален разрез на рефлектометъра. Външната повърхност на плоската линия е направена от две дуралуминиеви плочи 5 с размери 115x195x2 mm, свързани помежду си с две секции на канал 4 с размери 2x18x25,04 mm, дължина 115 mm. Вътрешният проводник на линия 6 е изработен от парче месингова тръба с диаметър 9,4 mm, дължина 160 mm, удължена в двата края със стъпаловидни преходи 7, компенсиращи неравностите на самата линия и прехода й към външен коаксиален конектори 8.
Конекторите са закрепени към канал 4 с четири винта M3, свързването им към вътрешния проводник 6 се извършва в зависимост от конструкцията на самия конектор.
Puc.2 
В центъра на една от пластините 5 е направен отвор с диаметър 10 mm и над него е монтирана измервателната глава на уреда. Механично главата се състои от две секции на втулка № 20 и служи като основа 9 за въртящата се част на главата 10 от втулка № 24.
Всички части на насочващия съединител са монтирани във въртящата се част на главата: комуникационен контур 3, съпротивление на натоварване 11, детектор 12 и държач на детектора 13. Към него е запоен диск 14 от месинг 0,8-1,2 mm с диаметър 26 mm долната част на ръкава 10; Ръбът на диска е набразден, тъй като служи и за дръжка за завъртане на цялата глава. Върху гладката повърхност на диска 14 е положено уплътнение от слюда 0,8-0,1 mm, върху което е поставен месингов диск 15, който служи като втора плоча на отделящия кондензатор на главата. Плоските на кондензатора се изтеглят заедно през слюдата с помощта на винт 16, минаващ през изолираща втулка 17. В централната част на дъното, където обикновено се намира капсулата, е направена резба M2 за винт 16.
В прототип на рефлектометър е желателно съпротивлението 11 да бъде сменяемо, така че неговият заземен край да бъде закрепен в долната част на втулката с помощта на заключващ винт 18 с резба M2. Дебелината на дъното е напълно достатъчна за целта. При повтарящи се конструкции това устройство може да бъде опростено и съпротивлението R1 = 120-130 ома от типа MLT може да бъде запоено в тънката странична стена на втулката приблизително, както е показано на фиг. 2.
Държачът на детектора 13 има външна резба M2 и вътрешна резба M3, в които е завинтен детектор тип DKI. Тънкият крак на държача преминава през отвор с диаметър 4,2 mm в долната част на втулката 10 и се завинтва в резбата M2 в диска 15 на разединителния кондензатор. След избиране на желаната височина на държача 13, неговото положение също се фиксира с контрагайка, под която едновременно се поставя венчелистче за връзка с микроамперметъра.
Контур 3 на съединителя Lc е направен от тел с диаметър 0,6 mm, има дължина 12-13 mm и разстояние между центровете 2,6-2,8 mm. Левият му край е запоен към съпротивителния изходен проводник R1, десният край, отиващ към детектора, е запоен към малък пръстен с диаметър 2,0-2,5 mm, височина 2-2,5 mm, огънат от тънък бронз или месинг . Пръстенът е плътно прикрепен към цилиндричния извод на детектора.
Желателно е въртенето на главата 10 да се ограничи по някакъв начин в диапазона 0-180°, тъй като броенето се извършва само в две крайни позиции.
Приложение на рефлектометър. Основната цел на уреда е да измерва коефициента на стояща вълна (КСВ), натоварванията и контролното съгласуване. За измерване на SWR устройството се включва с помощта на високочестотни съединители между изхода на предавателя и кабела на антената. Съединителната глава се поставя в позиция за измерване на падащата вълна (IW), т.е. контур в посока на генератора, а връзката с предавателя е избрана така, че да се получи удобно отчитане на скалата на уреда a1. След това главата се завърта към товара, за да се измери отразената вълна a2. P=Uref/Upad=Sqr(a2/a1), където Uref и Upfall са стойностите на напрежението, на които реагира рефлектометърът;
a1 и a2 - отклонения на устройството;
(Sqr е корен квадратен).
Познавайки коефициента на отражение P, е възможно да се определи SWR в измерената линия: K=(1+P)/(1-P) Нека, например, антената дава a1=20, a2=5, какво ще бъде КСВ и загуба на мощност? P=Sqr(5/20)=0,5 следователно, K=(1+0,5)/(1-0,5)=3,0 Такива изчисления са необходими само когато по някаква причина е невъзможно да се постигне съгласие и да се установи мощността, която антената действително излъчва, като се вземат предвид всички загуби. Най-често обаче рефлектометърът първо се използва като индикатор за несъответствие, сравнявайки a1, a2, първият трябва да е голям. Ако, например, е възможно чрез преместване на рефлектора в антената на „вълновия канал“ да се гарантира, че a2 е 10 пъти по-малко от a1 с лека промяна в усилването на антената, тогава трябва да се извърши допълнително намаляване на отразената вълна постигнато чрез използване на съгласуващ трансформатор или промяна на диаметрите и разстоянията на вибратори със сложна верига. Съотношения a2/a1=10,<- 15, <- 20 соответствуют КСВ=1,93, 1,7, 1,57 и потеря мощности Рп=10%, 8%, 5%. Следовательно, приемлемым надо считать соотношение a2/a1=10, так как более высокие соотношения требуют точности и от самого рефлектометра. Точность его оценивается соотношением a2/a1 без нагрузки на разъеме Р2. В этом случае вся мощность падающей волны должна отразиться обратно, т. е. a2=a1 или a2/a1=1. Отклонение от 1, выраженное в процентах, можно считать погрешностью b прибора. В описываемой конструкции b=1,3% на 400 Мгц, 1,6% на 600 Мгц, 2,2% на 900 Мгц. Уменьшить погрешность в желаемом узком участке диапазона можно подбором длины петли связи Lc и величиной сопротивления нагрузки R1 петли. Например, для диапазона 120-450 Мгц меньшую погрешность дает Lc=19 мм, d=4,0 мм при R1=160-170 ом, Рп=5-6%.
Направи си сам SWR метър
С помощта на рефлектометър можете да настройвате антени, да измервате изходната мощност на предавателя, да съпоставяте междинни и изходни етапи помежду си, да съпоставяте изхода на предавателя при 144 MHz с входа на утроителя при 430 MHz и изхода на утроителя с товара и т.н. Принципната диаграма на рефлектометъра за VHF диапазони 144/430 MHz е показана на
Ориз. 1 
Основата на устройството е двупосочен съединител, направен на лентова линия E1 с два комуникационни контура L1 и L2. От тях се отстраняват напреженията на директните и отразените вълни, които се изправят от диоди V1 и V2. В зависимост от положението на превключвателя S1 се измерва едното или другото напрежение. Комуникационните вериги се зареждат от резистор R2. Резисторът R1 регулира чувствителността на устройството. Капацитетът на блокиращите кондензатори C1 и C2 за обхвата 144 MHz е 0,022 μF, за 430 MHz - 220 pF.
Дизайнът на линията с комуникационни вериги за обхватите 144/430 MHz е показан съответно на фиг. 2а, б.
Ориз. 2 
Размерите са дадени за асиметричен фидер с характерен импеданс 75 ома. Комуникационната линия и контурите са направени на печатни платки от двустранно фолио от фибростъкло с дебелина 4 мм. Когато използвате друг материал, ширината на линията може да се намери от формулата:
където Z е характеристичният импеданс на линията, Ohm;
E - диелектрична константа на използвания материал (за фибростъкло E = 5);
D - дебелина на материала, mm;
b - ширина на лентата, mm.
Печатните платки са запоени в правоъгълна рамка от месингова лента с дебелина 0,8...1 mm и ширина 30 mm. Печатната платка трябва да бъде запоена от двете страни. Коаксиалните RF конектори могат да бъдат монтирани на крайните стени на рамката. Ако използвате рефлектометъра в определена верига и не възнамерявате да го изключвате, коаксиалният кабел може да се запои директно.
Входът и изходът на лентовата линия се извеждат през захранващи кондензатори или бутала към противоположната страна на печатната платка. Върху него са поставени резистор R2, диоди и кондензатори. За да направите това, опорните точки се правят симетрично на клемите на комуникационните контури от противоположната страна - във фолиото се изрязват пръстеновидни жлебове, така че да се образуват "петна" с диаметър 5 mm. Диоди V1 и V2 и резистор R2 са запоени към тези "петна".
Между клемите на комуникационните вериги и блокиращите кондензатори са монтирани диоди. Използват се кондензатори като KM, KGL или, в краен случай, SGM. Техните тънки проводници се отрязват, а диодите се запояват към метализираната част на кондензатора. Втората пластина на кондензатора е запоена към общата повърхност на фолиото, както е показано на фиг.3.
Фиг.3 
Времето за запояване трябва да бъде минимално, тъй като диодите ще се повредят при прегряване.
Превключвател S1 - MT-1. Резистор R2 е неиндуктивен (ULI или MLT-0.25).
Стрелката на микроамперметъра се отклонява със 100 μA до пълната скала в позицията на превключвателя „Директно“ при мощност от приблизително 50 mW при 144 MHz и 100 mW при 430 MHz. При по-висока мощност чувствителността на устройството трябва да се намали чрез въвеждане на резистор R1.
След инсталиране и монтаж рефлектометърът трябва да бъде конфигуриран. За да направите това, на входа се подава сигнал от предавателя или GSS, а изходът се зарежда с еквивалентен товар от 75 ома. Можете да използвате готов HF еквивалент от честотни измерватели X1-13, X1-19, X1-30. Приложете такова високочестотно напрежение, така че стрелката на инструмента да се отклони от пълната скала до позицията на превключвателя S1 „Директно“. След това превключвателят се превключва в положение "Отразено" и чрез избиране на резистор R2 се постига нулево отчитане. Тази процедура се повтаря няколко пъти с всеки от нововключените резистори. Настроеният рефлектометър е затворен от двете страни с капаци.
Тъй като рефлектометрите са симетрични, техните входове и изходи могат да се разменят.
