متر SWR را خودتان انجام دهید. VHF خانگی - UHF SWR - متر

متر SWR

افزایش فرکانس سیگنال منجر به افزایش تلفات در خط تغذیه می شود. بنابراین، دستیابی به بهترین تطابق ممکن بین فرستنده و سیستم آنتن، یعنی حداقل نسبت موج ایستاده (SWR) بسیار مهم است.
متر SWR پیشنهادی می تواند اندازه گیری هایی را تا محدوده سانتی متر در خطوط با امپدانس مشخصه 50 اهم انجام دهد.
متر SWR نواری که در بخش توضیح داده شده است به دلیل ویژگی های طراحی آن دارای محدودیت محدوده فرکانس از بالا است، اگرچه طراحی مدار چنین محدودیتی را اعمال نمی کند.

نمودار مدار متر SWR پیشنهادی مشابه آنچه در توضیح داده شده است و در شکل نشان داده شده است. 1 (تفاوت در رتبه بندی استاندارد قطعات جداگانه).

ویژگی خاص دستگاه پیشنهادی طراحی قسمت آشکارساز دستگاه SWR متر است که امکان گسترش محدوده اندازه گیری تا 1 گیگاهرتز را فراهم می کند.

نویسنده توضیحی در مورد فیزیک تشکیل امواج ایستاده در خطوط اتصال، محاسبات ریاضی بزرگی های حادثه و قدرت های منعکس شده با یک خط منطبق و بی همتا، اصل اندازه گیری SWR بر اساس اندازه گیری مقادیر معین را حذف کرده است. امواج فرود و منعکس شده، مبانی طراحی دستگاه‌های مایکروویو و الزامات تکنولوژیکی برای آن‌ها است و خوانندگان علاقه‌مند را به ادبیات شناخته شده ارجاع می‌دهد.

طرح
بدنه سر آشکارساز متر SWR از دو قسمت تشکیل شده است (شکل 2): یک پایه U شکل 1 و یک پوشش 2 (مواد - برنز).

طراحی کوپلرهای جهتی 3 (L1 و L2) در شکل 3 نشان داده شده است.

هادی مرکزی 4 (L2) مستقیماً به کانکتورهای XS1 و XS2 لحیم می شود. لیوان های 5 (4 عدد) و چهار مهره شیشه ای 6 به بدنه پوشش 2 لحیم شده اند. دیودها (VD1؛ VD2)، خازن ها (C1؛ C2) و مقاومت ها (R1؛ R2) در شیشه های استوانه ای 5 قرار می گیرند. سرنخ های دیودها از کانال مهره های شیشه ای عبور می کنند و مستقیماً به شیرها لحیم می شوند.
بدنه سر آشکارساز SWR متر، جفت های جهت دار و هادی مرکزی قبل از مونتاژ صیقل داده می شود (در بدنه - فقط سطح داخلی با قطر 15 میلی متر؛ سطح بیرونی با تمیزی Rz 20) و روکش می شود. با نقره

دستور مونتاژ
ابتدا تمامی قطعات مربوط به پوشش سر آشکارساز را نصب کنید. سپس یکی از کانکتورهای XS با یک هادی مرکزی لحیم شده در پایه سر ثابت می شود، سپس کانکتور دوم و لحیم کاری انجام می شود. پس از مونتاژ پایه و کاور با استفاده از 6 پیچ M3 به هم متصل شده و کانکتورهای XS1 و XS2 در کاور ثابت می شوند.
قبل از مونتاژ، سر آشکارساز را با الکل بشویید و خشک کنید. با دستکش‌های نخی کار کنید، زیرا قبلاً پوست دست‌هایتان را چربی‌زدایی کرده‌اید.

جزئیات
الزامات عناصر رادیویی برای فناوری مایکروویو استاندارد است. خازن های C1 و C2 عبوری هستند. نسخه نویسنده از دیودهای بدون بسته بندی AA113A استفاده می کند. بسته به فرکانس حد بالایی مورد نیاز، امکان تعویض با انواع دیگر دیودها وجود دارد. در این صورت می توان از روش متفاوتی برای بستن آنها استفاده کرد. اتصالات XS1 و XS2 با پوشش نقره ای طراحی شده اند. نوع آنها با قطر خارجی کابل تعیین می شود.

یادداشت
1. هنگام استفاده از کابل با امپدانس مشخصه غیر از 50 اهم، قطر هادی مرکزی با استفاده از فرمول محاسبه می شود:
Zo=138 IgD/d،
جایی که: Zo امپدانس مشخصه خط است، D قطر داخلی صفحه خط کواکسیال سر آشکارساز، d قطر هادی مرکزی است. مقادیر مقاومت های R1 و R2 با امپدانس مشخصه کابل تنظیم می شود.
طراحی متر SWR پیشنهادی را می توان با استفاده از یک خط کواکسیال با بخش صفحه نمایش مربع و یک هادی مرکزی گرد ساده کرد. ابعاد خط را می توان با استفاده از فرمول محاسبه کرد:
Zo-138 lg1.08D/d، که در آن: Zo امپدانس مشخصه خط، D ضلع داخلی صفحه مربع خط کواکسیال، d قطر هادی مرکزی است.

2. حفظ دقیق ابعاد قطعات، نوع اتصال و همچنین ابعاد اتصالات ضروری است.

3. برای راحتی، سر آشکارساز را می توان به صورت ساختاری با بخش نشانگر در یک محفظه مشترک ترکیب کرد.

4. اگر رادیو آماتور مهره های شیشه ای آماده ای در اختیار ندارد، می توانید با حذف آنها از خازن های فلزی-کاغذی، از مهره های مناسب استفاده کنید.

ایوان میلوانوف، UYOYI، چرنیوتسی

ادبیات
1. I.Ya.Milovanov، متر SWR روی خطوط نواری. Radiohobby، شماره 6، 1998 با. 16.
2. رادیو، تلویزیون، الکترونیک، شماره 1، 1985 (NRB).
3. S. G. Bunin, L. P. Yaylenko, Shortwave Radio Amator Handbook, ed. 2, trans. و اضافی، کیف، فناوری، ص 221243.
4. S. M. Alekseev، تجهیزات رادیویی آماتور VHF، ایالت. انتشارات انرژی، م.، لنینگراد، 1958، ص. 131.
5. M. Levit, Device for Determining SWR, Radio, 1978, No. 6, p. 20.
6. توضیحات فنی و نمودار مدار الکتریکی ایستگاه رادیویی لن.

Radiohobby 4/2000

SWR متر را خودتان انجام دهید (مواد پیشنهادی ولادیمیر نکلیودوف) با استفاده از بازتاب سنج می توانید آنتن ها را تنظیم کنید، قدرت خروجی فرستنده را اندازه گیری کنید، مراحل میانی و خروجی را با یکدیگر هماهنگ کنید، خروجی فرستنده در فرکانس 144 مگاهرتز را با تریلر مطابقت دهید. ورودی 430 مگاهرتز و خروجی تریلر با بار و غیره d. نمودار شماتیک بازتاب سنج برای باندهای VHF 144/430 مگاهرتز در شکل نشان داده شده است. 1. اساس دستگاه یک کوپلر دو طرفه است که روی خط نواری E1 با دو حلقه ارتباطی L1 و L2 ساخته شده است. ولتاژ امواج مستقیم و منعکس شده از آنها حذف می شود که توسط دیودهای V1 و V2 یکسو می شوند. بسته به موقعیت سوئیچ S1، یکی یا دیگری ولتاژ اندازه گیری می شود. حلقه های ارتباطی توسط مقاومت R2 بارگذاری می شوند. مقاومت R1 حساسیت دستگاه را تنظیم می کند. ظرفیت خازن های مسدود کننده C1 و C2 برای محدوده 144 مگاهرتز 0.022 μF، برای 430 مگاهرتز - 220 pF است. طراحی خط با حلقه های ارتباطی برای محدوده 144/430 مگاهرتز به ترتیب در شکل 2a، b نشان داده شده است. ابعاد برای یک فیدر نامتقارن با امپدانس مشخصه 75 اهم داده شده است. خط ارتباطی و حلقه ها بر روی تخته های مدار چاپی ساخته شده از فایبرگلاس فویل دو طرفه به ضخامت 4 میلی متر ساخته شده است. هنگام استفاده از مواد دیگر، عرض خط را می توان از فرمول پیدا کرد: که در آن Z امپدانس مشخصه خط، اهم است. E - ثابت دی الکتریک مواد مورد استفاده (برای فایبرگلاس E = 5)؛ D - ضخامت مواد، میلی متر؛ ب - عرض خط نوار، میلی متر. بردهای مدار چاپی به یک قاب مستطیلی ساخته شده از نوار برنجی به ضخامت 0.8 ... 1 میلی متر و عرض 30 میلی متر لحیم می شوند. برد مدار چاپی باید از دو طرف لحیم کاری شود. کانکتورهای RF کواکسیال را می توان بر روی دیوارهای انتهایی قاب نصب کرد. اگر از بازتاب سنج در مدار خاصی استفاده می کنید و قصد خاموش کردن آن را ندارید، می توان کابل کواکسیال را مستقیماً لحیم کرد. ورودی و خروجی خط نوار از طریق خازن ها یا پیستون های ورودی به طرف مقابل برد مدار چاپی خارج می شود. مقاومت R2، دیودها و خازن ها روی آن قرار می گیرد. برای انجام این کار، نقاط پشتیبانی به طور متقارن به پایانه های حلقه های ارتباطی در طرف مقابل ساخته می شوند - شیارهای حلقوی در فویل بریده می شوند تا "نقاط" با قطر 5 میلی متر ایجاد شود. دیودهای V1 و V2 و مقاومت R2 به این "نقاط" لحیم شده اند. دیودها بین پایانه های حلقه های ارتباطی و خازن های مسدود کننده نصب می شوند. خازن ها مانند KM، KGL یا در موارد شدید SGM استفاده می شوند. سیم های نازک آنها قطع می شود و دیودها به بخش متالیزه خازن لحیم می شوند. صفحه دوم خازن همانطور که در شکل 3 نشان داده شده است به سطح مشترک فویل لحیم می شود. زمان لحیم کاری باید حداقل باشد، زیرا دیودها در صورت گرم شدن بیش از حد خراب می شوند. سوئیچ S1 - MT-1. مقاومت R2 غیر القایی است (ULI یا MLT-0.25). سوزن میکرو آمپرمتر با 100 میکروآمپر به مقیاس کامل در موقعیت سوئیچ "مستقیم" با توان تقریباً 50 مگاوات در 144 مگاهرتز و 100 مگاوات در 430 مگاهرتز منحرف می شود. در توان بالاتر باید با وارد کردن مقاومت R1 از حساسیت دستگاه کاسته شود. پس از نصب و مونتاژ، بازتاب سنج باید پیکربندی شود. برای انجام این کار، یک سیگنال از فرستنده یا GSS به ورودی عرضه می شود و خروجی با بار معادل 75 اهم بارگذاری می شود. می توانید از یک معادل HF آماده از مترهای پاسخ فرکانسی X1-13، X1-19، X1-30 استفاده کنید. چنین ولتاژ HF را اعمال کنید تا سوزن ابزار در مقیاس کامل به موقعیت سوئیچ S1 "مستقیم" منحرف شود. سپس سوئیچ در موقعیت "بازتاب" قرار می گیرد و با انتخاب مقاومت R2، قرائت صفر به دست می آید. این روش چندین بار با هر یک از مقاومت های تازه روشن شده تکرار می شود. بازتاب سنج تنظیم شده از دو طرف با درب بسته می شود. از آنجایی که بازتاب سنج ها متقارن هستند، ورودی و خروجی آن ها قابل تعویض است.

مترهای SWR، که به طور گسترده در ادبیات رادیویی آماتور شناخته شده است، با استفاده از جفت های جهت دار ساخته می شوند و از یک سیم پیچ تک لایه یا هسته حلقه فریت با چندین دور سیم تشکیل شده اند. این دستگاه ها دارای تعدادی معایب هستند که یکی از اصلی ترین آنها این است که هنگام اندازه گیری توان های بالا، "تداخل" فرکانس بالا در مدار اندازه گیری ظاهر می شود که نیاز به هزینه ها و تلاش های اضافی برای محافظت از قسمت آشکارساز متر SWR برای کاهش شدت دارد. خطای اندازه گیری، و با نگرش رسمی رادیو آماتور به دستگاه سازنده، متر SWR می تواند بسته به فرکانس باعث تغییر در امپدانس موج خط تغذیه شود.

متر SWR پیشنهادی مبتنی بر جفت های جهت نواری فاقد چنین معایبی است، از نظر ساختاری به عنوان یک دستگاه مستقل جداگانه طراحی شده است و به شما امکان می دهد نسبت امواج مستقیم و منعکس شده را در مدار آنتن با توان ورودی تا 200 وات در مدار آنتن تعیین کنید. محدوده فرکانس 1...50 مگاهرتز در امپدانس مشخصه خط تغذیه 50 اهم.

مدار متر SWR ساده است:

اگر فقط نیاز به نشانگر قدرت خروجی فرستنده یا نظارت بر جریان آنتن دارید، می توانید از دستگاه زیر استفاده کنید:

هنگام اندازه گیری SWR در خطوط با امپدانس مشخصه غیر از 50 اهم، مقادیر مقاومت های R1 و R2 باید به مقدار امپدانس مشخصه خط اندازه گیری شده تغییر یابد.

طرح
متر SWR بر روی تخته ای ساخته شده از فویل فلوروپلاستیک دو طرفه به ضخامت 2 میلی متر ساخته شده است. به عنوان جایگزین، امکان استفاده از فایبرگلاس دو طرفه وجود دارد.

خط L2 در پشت تخته ساخته شده و به صورت یک خط شکسته نشان داده شده است. ابعاد آن 11x70 میلی متر است. پیستون ها در سوراخ های خط L2 برای اتصال دهنده های XS1 و XS2 قرار می گیرند که با L2 به هم چسبیده و لحیم می شوند. گذرگاه مشترک در دو طرف برد دارای پیکربندی یکسان است و روی نمودار برد سایه دار است. سوراخ هایی در گوشه های تخته ایجاد می شود که در آن قطعات سیم به قطر 2 میلی متر در دو طرف اتوبوس لحیم کاری وارد شده است.

خطوط L1 و L3 در قسمت جلویی تخته قرار دارند و دارای ابعاد هستند: یک مقطع مستقیم 20x2 میلی متر، فاصله بین آنها 4 میلی متر است و به طور متقارن نسبت به محور طولی خط L2 قرار دارند. جابجایی بین آنها در امتداد محور طولی L2 10 میلی متر است. تمام عناصر رادیویی در کنار خطوط نوار L1 و L2 قرار دارند و به طور مستقیم به هادی های چاپ شده برد متر SWR لحیم می شوند. هادی های برد مدار چاپی باید روکش نقره باشند.

برد مونتاژ شده مستقیماً به مخاطبین اتصالات XS1 و XS2 لحیم می شود. استفاده از هادی های اتصال اضافی یا کابل کواکسیال ممنوع است.

متر SWR تمام شده در یک جعبه ساخته شده از مواد غیر مغناطیسی به ضخامت 3 ... 4 میلی متر قرار می گیرد. باس مشترک برد کنتور SWR، بدنه دستگاه و کانکتورها به صورت برقی به یکدیگر متصل می شوند.

قرائت SWR به صورت زیر انجام می شود: در موقعیت S1 "Forward"، با استفاده از R3، سوزن میکرو آمپرمتر را روی حداکثر مقدار (100 µA) تنظیم کنید و با چرخاندن S1 به "Reverse"، مقدار SWR شمارش می شود. در این مورد، قرائت دستگاه 0 µA مطابق با SWR 1 است. 10 µA - SWR 1.22; 20 µA - SWR 1.5; 30 µA - SWR 1.85; 40 µA - SWR 2.33; 50 µA - SWR 3; 60 µA - SWR 4; 70 µA - SWR 5.67; 80 µA - 9; 90 µA - SWR 19.

پس از اتمام مونتاژ هر آنتن یا سیستم آنتن، لازم است SWR را بررسی کنید. این به شما اطمینان می دهد که هر کاری که انجام داده اید به درستی انجام شده است. این متر SWR برای کار در محدوده فرکانسی 144، 432 و 1296 مگاهرتز طراحی شده است.

طرح
طراحی دستگاه کاملا ساده و قابل درک است. این دستگاه از فایبرگلاس فویل دو طرفه با ضخامت 1.5 ... 2.0 میلی متر ساخته شده است.
شکل 1 نصب متر SWR را نشان می دهد. هادی مرکزی از میله برنجی با قطر 10 میلی متر ساخته شده است. خط ارتباطی از خروجی دیود D1 و D2 ساخته شده است، زیرا دیود شما عملاً در سوراخی که در جامپر ایجاد کرده اید وارد می شود.

تمام اتصالات بدنه متر SWR باید با دقت لحیم شوند - این امر استحکام ساختار و پایداری پارامترها را تضمین می کند. پارتیشن نصب شده بین محفظه های اندازه گیری و ابزار اندازه گیری متر SWR در شکل 2 نشان داده شده است.

برای جدا کردن مدارهای اندازه گیری، خازن های C3 و C4 باید خازن های پشتیبانی باشند، مثلاً مارک KDO و دارای ظرفیت 3300 یا 6800 pF باشند. دیودهای دیگر را می توان به عنوان دیودهای D1 و D2 استفاده کرد، اما عملکرد متر SWR را در این فرکانس ها تضمین می کنند. قبل از نصب دیودها در متر SWR، باید اطلاعات پاسپورت دیود در حال نصب را بررسی کنید.

اجرای صحیح محفظه اندازه گیری متر SWR که خطوط اندازه گیری در آن قرار دارند در شکل 3 نشان داده شده است.

اندازه گیری
فرآیند اندازه گیری هیچ ویژگی خاصی ندارد و بارها در متون مختلف رادیویی آماتور شرح داده شده است. برای سهولت در محاسبه، جدول 1 گردآوری شده است. تمامی مقادیر ارائه شده در جدول 1 برای دستگاه 100 μA محاسبه شده است.

دل......SWR

اگر دستگاه دیگری دارید که با دستگاه ارائه شده متفاوت است، باید با استفاده از فرمول دوباره محاسبه کنید:

SWR = (Udirect + Uref) / (Udirect - Uref)، که در آن:

قائم - ولتاژ موج رو به جلو
Uneg. - ولتاژ موج منعکس شده
پس از این، می توانید یک جدول ایجاد کنید، اما برای دستگاه خود.

نوسازی
برای بهبود پارامترهای دستگاه خود، باید مقاومت های R1، R2 و همچنین خازن های C1، C2 را با استفاده از یک حلال اصلاح کنید و رنگ را از روی آنها پاک کنید.

سرب که به محفظه مقاومت R1، R2 می رود و همچنین سرب خازن های C1، C2 باید حداقل کوتاه باشد و در دو طرف فویل فایبرگلاس لحیم کاری داشته باشد، به این معنی که سرب ها باید در داخل آن وارد شوند. سوراخی که قبلاً آماده کرده اید، سرب اجزای رادیویی باید 1...2 میلی متر از پشت فایبرگلاس فویل خارج شود و تنها پس از آن لحیم کاری انجام شود. مقاومت های R1 و R2 را می توان به عنوان پایه های پشتیبانی استفاده کرد و به صورت عمودی به فایبرگلاس فویل لحیم کرد.

اگر یک دستگاه 100 میکروآمپری دارید که توصیه می‌شود، می‌توانید این طرح را با نصب در متر SWR با یک محفظه دیگر تکمیل کنید. اگر نصب را به درستی مونتاژ کرده باشید و ابعاد را حفظ کرده باشید، متر SWR بلافاصله شروع به کار می کند و تنها کاری که باید انجام دهید این است که آن را کالیبره کنید، یعنی. یک جدول با SWR ایجاد کنید یا این مقادیر را در مقیاس دستگاه خود رسم کنید.

ابعاد محفظه با رابط و قطر لوله برنجی برای امپدانس مشخصه 75 اهم طراحی شده است و نه 50. برای رسیدن به 50 اهم، باید قطر میله برنجی را 5 میلی متر افزایش دهید یا هر طرف (مثل قطر) محفظه را با "لوله" 11 میلی متر کاهش دهید.

خازن های دوم را از دیودها خارج کنید، عدم تطابق غیر ضروری، یکی را روی هر دیود بگذارید و سرب آنها را تا حد امکان کوتاه کنید، در درجه اول سرهای خازن هایی که به دیودها می روند، بلکه به زمین می روند. سیم های دیود را نیز کوتاه کنید. از سیم های سفت و تک هسته ای برای کلید ضامن استفاده کنید، با حداقل فاصله تا پایانه ها. از خروجی "مشترک" کلید ضامن، دوباره با استفاده از کوتاه ترین مسیر، ظرفیت چند هزار pF را به زمین لحیم کنید.

همچنین می توانید خازن را به موازات کانکتور به زمین لحیم کنید. سعی کنید تمام عناصر را تا حد امکان متقارن قرار دهید. در یک محفظه با اتصال دهنده، توصیه می شود زمین را بین دیوارها در تمام طول لحیم کنید. شما فقط باید به قرائت ها نگاه کنید که پوشش بالایی بسته است.

امیدوارم مقاومت های 50 اهم غیر القایی نصب کرده باشید؟ خوب است، آنها باید انتخاب شوند. و به موازات پروب های مولتی متر یک محفظه کوچک هم روی خود مولتی متر قرار دهید یا بهتر است از هد استفاده کنید وگرنه این مولتی مترهای چینی...... و سعی کنید کلید ضامن را به صورت عمودی قرار دهید (یعنی 90 درجه بچرخانید. ، برای "تقارن" :)

دیودها: GD501 507 508 D18 D28 D9 D2 D310 D311 توصیه می شود دیودها را بر اساس همان مشخصه ولتاژ جریان (مشخصه ولت آمپر) یا پارامترهای مشابه انتخاب کنید.

دستگاه را با استفاده از نزدیکترین ردیف مقاومت کالیبره کنید: به ترتیب 50.75، 100،150 اهم (به جای آنتن متصل می شود)، SWR 1؛ 1.5؛ 2.0؛ 3.0 خواهد بود. پس از این، می توانید دستگاه را از نظر تقارن بررسی کنید (با تعویض ورودی و خروجی).

این طرح مدار از متر SWR صنعتی ROGER RSM-200 کپی شده است که دارای مشخصات زیر است: باند فرکانس از 1.6 مگاهرتز تا 200 مگاهرتز، توان خروجی بیش از 200 وات.

ظاهر:

دستگاه برگشت ناپذیر است، بنابراین باید مطمئن شوید که ورودی و خروجی به درستی روشن شده است.

ترانسفورماتور L1 L2 بر روی حلقه های فریت، اندازه استاندارد 12x7x6 میلی متر، با سیم PEV-0.4 میلی متر، 22 چرخش، به طور مساوی در اطراف کل دور حلقه پیچیده می شود. سپس یک لوله برنجی با قطر 3.5 میلی متر و طول 40 میلی متر در هر دو حلقه زخم قرار داده می شود (نویسنده از یک عنصر آنتن از گیرنده های جیبی استفاده کرده است) و به اتصال دهنده های PL لحیم می شود. یک نمونه در عکس نشان داده شده است:

چوک L3 L4 بر روی حلقه های مشابه پیچیده می شود و دارای 19 دور PEV 0.4 میلی متری است. لطفا توجه داشته باشید که از سوراخ های حلقه های L3 L4 در کامبریک، جامپرهایی عبور داده می شود که دیودها را به هم متصل می کند و L1 L2 را خفه می کند (همانطور که در نمودار نشان داده شده و در عکس قابل مشاهده است). برد مدار چاپی دو طرفه است، در سمت نشان داده شده در عکس دو نقطه برای لحیم کاری کانکتورهای PL وجود دارد. عناصر باقیمانده مدار در سمت دوم قرار دارند:

سرنخ های عنصر باید بسیار کوتاه باشند.

برد مدار چاپی با استفاده از فناوری آهن-لیزر ساخته شده است. ابعاد آن 60 میلی متر در 33 میلی متر است. تخته در یک صفحه قلع 60x33x33 میلی متر قرار می گیرد.

بلوک حاصل در هر محفظه راحت آلومینیومی یا پارچه ای با سر اندازه گیری و سوئیچ ها قرار می گیرد. تمام متغیرها و مقاومت های تنظیم بر روی یک تخته جداگانه در نزدیکی سر اندازه گیری قرار دارند. تنظیم متر SWR به کالیبره کردن موج معکوس با مقاومت R3 ختم می شود. این دستگاه با استفاده از مقاومت های R4، R5 در زیر رنج 200 و 20 وات کالیبره شده است.

73!

بازدید: 2,365