افعل ذلك بنفسك مقياس SWR. محلية الصنع VHF - UHF SWR - متر

متر SWR

تؤدي الزيادة في تردد الإشارة إلى زيادة الخسائر في خط التغذية. لذلك، من المهم جدًا تحقيق أفضل تطابق ممكن بين جهاز الإرسال ونظام الهوائي، أي الحد الأدنى لنسبة الموجة الدائمة (SWR).
يمكن لمقياس SWR المقترح إجراء قياسات تصل إلى نطاق السنتيمتر في خطوط ذات مقاومة مميزة تبلغ 50 أوم.
يحتوي مقياس SWR الشريطي الموصوف في القسم على قيود على نطاق التردد من الأعلى نظرًا لخصائص تصميمه، على الرغم من أن تصميم الدائرة لا يفرض مثل هذا القيد.

يشبه مخطط الدائرة لمقياس SWR المقترح المخطط الموضح في الشكل. 1 (الاختلافات في التصنيفات القياسية للأجزاء الفردية).

من الميزات الخاصة للجهاز المقترح تصميم جزء الكاشف من جهاز قياس SWR، مما جعل من الممكن توسيع نطاق القياس حتى 1 جيجا هرتز.

يغفل المؤلف وصفًا لفيزياء تكوين الموجات المستقرة في خطوط التوصيل، والحسابات الرياضية لمقادير الحادث والقوى المنعكسة بخط مطابق وغير مطابق، ومبدأ قياس SWR القائم على قياس قيم معينة من الموجات الحادثة والمنعكسة، أساسيات تصميم أجهزة الميكروويف والمتطلبات التكنولوجية لها، ويحيل القراء المهتمين إلى المؤلفات المعروفة.

تصميم
يتكون جسم رأس الكاشف لمقياس SWR من جزأين (الشكل 2): قاعدة على شكل حرف U 1 وغطاء 2 (مادة - برونز).

يظهر تصميم قارنات التوصيل الاتجاهية 3 (L1 وL2) في الشكل 3.

يتم لحام الموصل المركزي 4 (L2) مباشرةً بالموصلين XS1 وXS2. يتم لحام النظارات 5 (4 قطع) وأربع حبات زجاجية 6 في جسم الغطاء 2. يتم وضع الثنائيات (VD1؛ VD2) والمكثفات (C1؛ C2) والمقاومات (R1؛ R2) في أكواب أسطوانية 5. يتم تمرير خيوط الثنائيات عبر قناة الخرز الزجاجي ويتم لحامها مباشرة بالصنابير.
يتم صقل جسم رأس الكاشف لمقياس SWR، والقارنات الاتجاهية، والموصل المركزي قبل التجميع (في الجسم - السطح الداخلي فقط بقطر 15 مم؛ والسطح الخارجي بنظافة Rz 20) ومطلي مع الفضة.

ترتيب التجميع
أولاً، قم بتثبيت جميع الأجزاء المتعلقة بغطاء رأس الكاشف. بعد ذلك، يتم تثبيت أحد موصلات XS مع موصل مركزي ملحوم في قاعدة الرأس، ثم يتم تنفيذ الموصل الثاني واللحام. بعد تجميع القاعدة والغطاء، يتم توصيلهما باستخدام 6 براغي M3 ويتم تثبيت الموصلات XS1 وXS2 في الغطاء.
قبل التجميع، اغسل رأس الكاشف بالكحول وجففه. اعمل في قفازات قطنية بعد إزالة الشحوم من جلد يديك مسبقًا.

تفاصيل
تعد متطلبات العناصر الراديوية معيارًا لتكنولوجيا الميكروويف. المكثفات C1 و C2 هي مكثفات مرورية. تستخدم نسخة المؤلف الثنائيات AA113A بدون حزم. من الممكن الاستبدال بأنواع أخرى من الثنائيات حسب تردد الحد الأعلى المطلوب. في هذه الحالة، من الممكن استخدام طريقة مختلفة لربطها. تم تصميم الموصلات XS1 وXS2 بطبقة فضية؛ يتم تحديد نوعها حسب القطر الخارجي للكابل.

ملحوظات
1. عند استخدام كابل ذو مقاومة مميزة بخلاف 50 أوم، يتم حساب قطر الموصل المركزي باستخدام الصيغة:
Zo = 138 IgD / d،
حيث: Zo هي الممانعة المميزة للخط، D هو القطر الداخلي لشاشة الخط المحوري لرأس الكاشف، d هو قطر الموصل المركزي. يتم ضبط قيم المقاومات R1 و R2 وفقًا للمقاومة المميزة للكابل.
يمكن تبسيط تصميم مقياس SWR المقترح باستخدام خط محوري مع قسم شاشة مربع وموصل مركزي مستدير. يمكن حساب أبعاد الخط باستخدام الصيغة:
Zo-138 lg1.08D/d، حيث: Zo هي المعاوقة المميزة للخط، D هو الجانب الداخلي للشاشة المربعة للخط المحوري، d هو قطر الموصل المركزي

2. من الضروري الحفاظ بدقة على أبعاد الأجزاء ونوع الاتصال وكذلك أبعاد التركيب.

3. من أجل الراحة، يمكن دمج رأس الكاشف هيكليًا مع جزء المؤشر في مبيت مشترك.

4. إذا لم يكن لدى هواة الراديو خرزات زجاجية جاهزة تحت تصرفهم، فيمكنك استخدام الخرز المناسب عن طريق إزالتها من المكثفات الورقية المعدنية.

إيفان ميلوفانوف، أويوي، تشيرنيفتسي

الأدب
1. I.Ya.Milovanov، متر SWR على خطوط الشريط. راديوهوبي، العدد 6، 1998 مع. 16.
2. الراديو والتليفزيون والالكترونيات العدد 1 عام 1985 (NRB).
3. S. G. Bunin, L. P. Yaylenko، دليل هواة راديو الموجات القصيرة، الطبعة 2، مترجم. ومزيد إضافي، كييف، التكنولوجيا، الصفحات 221،243.
4. S. M. Alekseev، معدات راديو الهواة VHF، الدولة. دار نشر الطاقة، م.، لينينغراد، 1958، ص. 131.
5. م. ليفيت، جهاز تحديد SWR، الراديو، 1978، العدد 6، ص. 20.
6. الوصف الفني ومخطط الدائرة الكهربائية لمحطة راديو لين.

راديو هوبي 4/2000

مقياس SWR افعله بنفسك (المادة التي اقترحها فلاديمير نيكليودوف) باستخدام مقياس الانعكاس، يمكنك ضبط الهوائيات، وقياس طاقة خرج جهاز الإرسال، وتنسيق المراحل الوسيطة ومراحل الإخراج مع بعضها البعض، ومطابقة خرج جهاز الإرسال عند 144 ميجاهرتز مع الثلاثي الإدخال عند 430 ميجاهرتز والإخراج الثلاثي مع الحمل، وما إلى ذلك. د. يظهر الشكل التخطيطي لمقياس الانعكاس لنطاقات الموجات المترية (VHF) 144/430 ميجا هرتز. 1. أساس الجهاز هو قارنة التوصيل ثنائية الاتجاه المصنوعة على خط الشريط E1 مع حلقتي اتصال L1 وL2. تتم إزالة الفولتية من الموجات المباشرة والمنعكسة منها، والتي يتم تصحيحها بواسطة الثنائيات V1 و V2. اعتمادًا على موضع المفتاح S1، يتم قياس جهد واحد أو آخر. يتم تحميل حلقات الاتصال بواسطة المقاوم R2. يقوم المقاوم R1 بضبط حساسية الجهاز. تبلغ سعة حظر المكثفات C1 و C2 لنطاق 144 ميجاهرتز 0.022 ميكروفاراد، لـ 430 ميجاهرتز - 220 بكسل فاراد. يظهر في الشكل 2 أ، ب، تصميم الخط مع حلقات الاتصال لنطاقات 144/430 ميجاهرتز. يتم إعطاء الأبعاد لوحدة تغذية غير متماثلة ذات مقاومة مميزة تبلغ 75 أوم. يتم تصنيع خط الاتصال والحلقات على لوحات الدوائر المطبوعة المصنوعة من الألياف الزجاجية ذات الوجهين بسمك 4 مم. عند استخدام مادة أخرى، يمكن العثور على عرض الخط من الصيغة: حيث Z هي الممانعة المميزة للخط، أوم؛ E - ثابت العزل الكهربائي للمادة المستخدمة (للألياف الزجاجية E = 5)؛ د - سمك المادة، مم؛ ب - عرض خط الشريط، مم. يتم لحام لوحات الدوائر المطبوعة في إطار مستطيل مصنوع من شريط نحاسي بسمك 0.8...1 ملم وعرض 30 ملم. يجب أن تكون ملحومة لوحة الدوائر المطبوعة على كلا الجانبين. يمكن تركيب موصلات التردد اللاسلكي المحورية على الجدران الطرفية للإطار. إذا كنت تستخدم مقياس الانعكاس في دائرة معينة ولا تنوي إيقاف تشغيله، فيمكن لحام الكابل المحوري مباشرة. يتم إخراج المدخلات والمخرجات لخط الشريط من خلال مكثفات التغذية أو المكابس إلى الجانب الآخر من لوحة الدائرة المطبوعة. يتم وضع المقاوم R2 والثنائيات والمكثفات عليه. للقيام بذلك، يتم عمل نقاط الدعم بشكل متناظر مع أطراف حلقات الاتصال على الجانب الآخر - يتم قطع الأخاديد الحلقية في الرقاقة لإنشاء "بقع" بقطر 5 مم. يتم لحام الثنائيات V1 و V2 والمقاوم R2 بهذه "البقع". يتم تثبيت الثنائيات بين أطراف حلقات الاتصال ومكثفات الحجب. يتم استخدام المكثفات مثل KM، KGL، أو في الحالات القصوى، SGM. يتم قطع أسلاكها الرفيعة، ويتم لحام الثنائيات في الجزء المعدني من المكثف. يتم لحام اللوحة الثانية للمكثف بالسطح المشترك للرقاقة، كما هو موضح في الشكل 3. يجب أن يكون وقت اللحام في حده الأدنى، نظرًا لأن الثنائيات سوف تفشل في حالة ارتفاع درجة حرارتها. التبديل S1 - MT-1. المقاوم R2 غير حثي (ULI أو MLT-0.25). تنحرف إبرة مقياس الميكرومتر بمقدار 100 ميكرو أمبير إلى المقياس الكامل في موضع المفتاح "المباشر" بقدرة تبلغ حوالي 50 ميجاوات عند تردد 144 ميجاهرتز و100 ميجاوات عند تردد 430 ميجاهرتز. عند زيادة الطاقة، يجب تقليل حساسية الجهاز عن طريق إدخال المقاوم R1. بعد التثبيت والتجميع، يجب تكوين مقياس الانعكاس. للقيام بذلك، يتم توفير إشارة من جهاز الإرسال أو GSS إلى الإدخال، ويتم تحميل الإخراج بحمل مكافئ قدره 75 أوم. يمكنك استخدام مكافئ HF جاهز من أجهزة قياس استجابة التردد X1-13، X1-19، X1-30. قم بتطبيق جهد HF بحيث تنحرف إبرة الجهاز بالمقياس الكامل إلى موضع المفتاح S1 "مباشر". ثم يتم تحويل المفتاح إلى الوضع "المنعكس" ومن خلال اختيار المقاوم R2، يتم تحقيق قراءة صفرية. يتم تكرار هذا الإجراء عدة مرات مع كل من المقاومات التي تم تشغيلها حديثًا. يتم إغلاق مقياس الانعكاس المعدل على كلا الجانبين بأغطية. وبما أن أجهزة قياس الانعكاسات متناظرة، فيمكن تبديل مدخلاتها ومخرجاتها.

يتم تصنيع عدادات SWR، المعروفة على نطاق واسع في أدب راديو الهواة، باستخدام قارنات اتجاهية وتتكون من ملف أحادي الطبقة أو حلقة من الفريت مع عدة لفات من الأسلاك. ولهذه الأجهزة عدد من العيوب أهمها أنه عند قياس القدرات العالية يظهر "تداخل" عالي التردد في دائرة القياس، مما يتطلب تكاليف ومجهودات إضافية لتدريع جزء الكاشف من عداد SWR لتقليل التداخل. خطأ في القياس، ومع الموقف الرسمي لهواة الراديو تجاه جهاز التصنيع، يمكن أن يتسبب مقياس SWR في تغيير في مقاومة الموجة لخط التغذية اعتمادًا على التردد.

إن مقياس SWR المقترح المعتمد على قارنات الاتجاه الشريطية خالي من هذه العيوب، وهو مصمم هيكليًا كجهاز مستقل منفصل ويسمح لك بتحديد نسبة الموجات المباشرة والمنعكسة في دائرة الهوائي بقدرة دخل تصل إلى 200 واط في نطاق التردد 1...50 ميجا هرتز عند الممانعة المميزة لخط التغذية 50 أوم.

دائرة عداد SWR بسيطة:

إذا كنت تحتاج فقط إلى مؤشر لطاقة خرج جهاز الإرسال أو مراقبة تيار الهوائي، فيمكنك استخدام الجهاز التالي:

عند قياس SWR في خطوط ذات مقاومة مميزة بخلاف 50 أوم، يجب تغيير قيم المقاومات R1 وR2 إلى قيمة المعاوقة المميزة للخط الذي يتم قياسه.

تصميم
يتم تصنيع مقياس SWR على لوح مصنوع من رقائق الفلوروبلاستيك على الوجهين بسمك 2 مم. كبديل، من الممكن استخدام الألياف الزجاجية على الوجهين.

الخط L2 موجود على الجانب الخلفي من اللوحة ويظهر كخط متقطع. أبعادها 11x70 ملم. يتم إدخال المكابس في الفتحات الموجودة في الخط L2 للموصلات XS1 وXS2، والتي تكون متوهجة وملحومة مع L2. الناقل المشترك على جانبي اللوحة له نفس التكوين وهو مظلل على مخطط اللوحة. يتم حفر ثقوب في زوايا اللوحة حيث يتم إدخال قطع من الأسلاك بقطر 2 مم ملحومة على جانبي الناقل المشترك.

يقع الخطان L1 وL3 على الجانب الأمامي للوحة ولهما أبعاد: مقطع مستقيم 2 × 20 مم، والمسافة بينهما 4 مم ويقعان بشكل متماثل على المحور الطولي للخط L2. الإزاحة بينهما على طول المحور الطولي L2 هي 10 ملم. توجد جميع عناصر الراديو على جانب الخطوط الشريطية L1 وL2 وهي ملحومة ومتداخلة مباشرة مع الموصلات المطبوعة بلوحة عداد SWR. يجب أن تكون موصلات لوحة الدوائر المطبوعة مطلية بالفضة.

يتم لحام اللوحة المجمعة مباشرة بجهات اتصال الموصلات XS1 و XS2. يحظر استخدام موصلات التوصيل الإضافية أو الكابلات المحورية.

يتم وضع مقياس SWR النهائي في صندوق مصنوع من مادة غير مغناطيسية بسمك 3...4 مم. يتم توصيل الناقل المشترك للوحة عداد SWR وجسم الجهاز والموصلات ببعضها البعض كهربائيًا.

يتم إجراء قراءة SWR على النحو التالي: في الموضع S1 "للأمام"، باستخدام R3، اضبط إبرة مقياس الميكرومتر على القيمة القصوى (100 μA) وعن طريق تحويل S1 إلى "عكسي"، يتم حساب قيمة SWR. في هذه الحالة، تتوافق قراءة الجهاز البالغة 0 μA مع SWR 1؛ 10 ميكرو أمبير - SWR 1.22؛ 20 ميكرو أمبير - SWR 1.5؛ 30 ميكرو أمبير - SWR 1.85؛ 40 ميكرو أمبير - SWR 2.33؛ 50 ميكرو أمبير - SWR 3؛ 60 ميكرو أمبير - SWR 4؛ 70 ميكرو أمبير - SWR 5.67؛ 80 ميكرو أمبير - 9؛ 90 ميكرو أمبير - SWR 19.

بعد الانتهاء من تجميع أي هوائي أو نظام هوائي، من الضروري التحقق من SWR. سيعطيك هذا الثقة بأن كل ما قمت به قد تم بشكل صحيح. تم تصميم مقياس SWR هذا للعمل في نطاقات التردد 144 و432 و1296 ميجاهرتز.

تصميم
تصميم الجهاز بسيط للغاية ومفهوم. الجهاز مصنوع من مادة الألياف الزجاجية ذات الوجهين بسماكة 1.5...2.0 ملم.
يوضح الشكل 1 تركيب جهاز قياس SWR. الموصل المركزي مصنوع من قضيب نحاسي بقطر 10 ملم. يتكون خط الاتصال من مخرج الصمام الثنائي D1 وD2، حيث سيتم إدخال الصمام الثنائي الخاص بك عمليًا في الفتحة التي قمت بإنشائها في العبور.

يجب أن تكون جميع وصلات جسم عداد SWR ملحومة بعناية - وهذا سيضمن صلابة الهيكل واستقرار المعلمات. يظهر القسم المثبت بين حجرات القياس والأدوات الخاصة بمقياس SWR في الشكل 2.

لفصل دوائر القياس، يجب أن تكون المكثفات C3 وC4 مكثفات داعمة، على سبيل المثال، ماركة KDO ولها سعة 3300 أو 6800pF. يمكن استخدام الثنائيات الأخرى مثل الثنائيات D1 و D2، ولكنها تضمن تشغيل جهاز قياس SWR عند هذه الترددات. قبل تثبيت الثنائيات في جهاز قياس SWR، تحتاج إلى التحقق من بيانات جواز السفر الخاص بالصمام الثنائي الذي تم تثبيته.

يظهر الشكل 3 التنفيذ الصحيح لحجرة القياس بمقياس SWR التي توجد بها خطوط القياس.

قياس
ليس لعملية القياس ميزات خاصة، وقد تم وصفها عدة مرات في العديد من مؤلفات هواة الراديو. لتسهيل الحساب، تم تجميع الجدول 1. تم حساب جميع القيم الواردة في الجدول 1 لجهاز 100 ميكرو أمبير.

ديل......SWR

إذا كان لديك جهاز آخر يختلف عن الجهاز المعروض، فأنت بحاجة إلى إعادة الحساب باستخدام الصيغة:

SWR = (Udirect + Uref) / (Udirect - Uref)، حيث:

تستقيم - جهد الموجة الأمامية
Uneg. - الجهد الموجي المنعكس
بعد ذلك، يمكنك إنشاء جدول، ولكن لجهازك.

تحديث
لتحسين معلمات جهازك، تحتاج إلى تعديل المقاومات R1، R2، وكذلك المكثفات C1، C2 باستخدام مذيب وإزالة الطلاء منها.

يجب أن يكون السلك المتجه إلى غلاف المقاوم R1، R2، بالإضافة إلى سلك المكثفات C1، C2، قصيرًا إلى الحد الأدنى وأن يكون به لحام على جانبي رقائق الألياف الزجاجية، أي أنه يجب إدخال الخيوط في في الفتحة التي قمت بإعدادها مسبقًا، يجب أن يخرج السلك من مكونات الراديو من الجانب الخلفي لرقائق الألياف الزجاجية بمقدار 1...2 مم، وفقط بعد إجراء عملية اللحام. يمكن استخدام المقاومات R1 وR2 كحاملات دعم ويتم لحامها عموديًا في رقائق الألياف الزجاجية.

إذا كان لديك جهاز 100 ميكرو أمبير، وهو أمر موصى به، فيمكن استكمال هذا التصميم بمقصورة أخرى عن طريق تثبيته في جهاز قياس SWR. إذا قمت بتجميع التثبيت بشكل صحيح وحافظت على الأبعاد، يبدأ جهاز قياس SWR في العمل على الفور وكل ما عليك فعله هو معايرته، أي. قم بإنشاء جدول باستخدام SWR أو قم برسم هذه القيم على مقياس جهازك.

تم تصميم أبعاد الحجرة مع الموصل وقطر الأنبوب النحاسي لمقاومة مميزة تبلغ 75 أوم، وليس 50. لتحقيق 50 أوم، تحتاج إما إلى زيادة قطر قضيب النحاس بمقدار 5 ملم، أو قم بتقليل كل جانب (كما لو كان القطر) للمقصورة باستخدام "الأنبوب" بمقدار 11 ملم ".

قم بإزالة المكثفات الثانية من الثنائيات، لعدم التطابق غير الضروري، واترك واحدة على كل صمام ثنائي وقم بتقصير أسلاكها قدر الإمكان، وفي المقام الأول أسلاك المكثفات التي تذهب إلى الثنائيات، ولكن أيضًا إلى الأرض. قم بتقصير وصلات الصمام الثنائي أيضًا. استخدم أسلاكًا صلبة أحادية النواة لمفتاح التبديل، مع ترك مسافة لا تقل عن المحطات الطرفية. من المخرج "المشترك" لمفتاح التبديل، قم مرة أخرى بلحام سعة تبلغ عدة آلاف من وحدات pF إلى الأرض باستخدام أقصر طريق.

يمكنك أيضًا لحام السعة بالأرض الموازية للموصل. حاول وضع جميع العناصر بشكل متماثل قدر الإمكان. في المقصورة التي تحتوي على موصلات، يُنصح بلحام الأرض بين الجدران بطول كامل. يجب أن تنظر فقط إلى القراءات مع إغلاق الغطاء العلوي.

أتمنى أن تكون قد قمت بتركيب مقاومات 50 أوم، غير الحثية؟ الشيء الجيد، أنهم بحاجة إلى أن يتم اختيارهم. وبالتوازي مع مجسات المقياس المتعدد، ضع أيضًا حاوية صغيرة على المقياس المتعدد نفسه، أو حتى الأفضل، استخدم الرأس، وإلا فهذه المقاييس المتعددة الصينية...... وحاول وضع مفتاح التبديل عموديًا (أي قم بتدويره بمقدار 90 درجة) ، ل "التماثل" :)

الثنائيات: GD501 507 508 D18 D28 D9 D2 D310 D311 يُنصح باختيار الثنائيات وفقًا لنفس خاصية الجهد الحالي (خاصية فولت أمبير) أو معلمات مماثلة.

قم بمعايرة الجهاز باستخدام أقرب صف من المقاومات: 50.75، 100.150 أوم (متصل بدلاً من الهوائي)، على التوالي، سيكون SWR 1؛ 1.5؛ 2.0؛ 3.0. بعد ذلك، يمكنك التحقق من تناسق الجهاز (عن طريق تبديل المدخلات والمخرجات).

تم نسخ تصميم الدائرة هذا من جهاز قياس SWR الصناعي ROGER RSM-200، والذي يتميز بالخصائص التالية: نطاق التردد من 1.6 ميجاهرتز إلى 200 ميجاهرتز، طاقة إنتاجية لا تزيد عن 200 وات.

مظهر:

الجهاز غير قابل للعكس، لذا يجب عليك التأكد من تشغيل الإدخال والإخراج بشكل صحيح.

يتم لف المحولات L1 L2 على حلقات من الفريت، مقاس قياسي 12x7x6 مم، بسلك PEV-0.4 مم، 22 لفة، وملفوفة بالتساوي حول محيط الحلقة بالكامل. ثم يتم إدخال أنبوب نحاسي بقطر 3.5 مم وطول 40 مم في كلتا حلقتي الجرح (استخدم المؤلف عنصر هوائي من أجهزة استقبال الجيب) ويتم لحامه بموصلات PL. وتظهر عينة في الصورة:

يتم جرح الإختناقات L3 L4 على حلقات مماثلة ولها 19 دورة بقطر 0.4 ملم PEV. يرجى ملاحظة أنه من خلال فتحات حلقات L3 L4 في الكامبريك، يتم تمرير وصلات العبور التي تربط الثنائيات والاختناقات L1 L2 (كما هو موضح في الرسم التخطيطي ومرئي في الصورة). لوحة الدوائر المطبوعة ذات وجهين، على الجانب الموضح في الصورة يوجد نقطتان لحام موصلات PL. توجد العناصر المتبقية للدائرة على الجانب الثاني:

يجب أن تكون خيوط العنصر قصيرة للغاية.

يتم تصنيع لوحة الدوائر المطبوعة باستخدام تقنية الليزر الحديدي. أبعادها 60 ملم × 33 ملم. يتم وضع اللوحة في شاشة من الصفيح مقاس 60x33x33 ملم.

يتم وضع الكتلة الناتجة في أي غلاف مناسب من الألومنيوم أو القماش مع رأس قياس ومفاتيح. توجد جميع المتغيرات ومقاومات الضبط على لوحة منفصلة بالقرب من رأس القياس. يأتي ضبط مقياس SWR لمعايرة الموجة العكسية باستخدام المقاوم R3. تتم معايرة الجهاز باستخدام المقاومات R4 و R5 في النطاق الفرعي 200 و 20 واط.

73!

المشاهدات: 2,365