SWR skaitītājs, ko dari pats. Pašdarināts VHF - UHF SWR - skaitītājs

SWR skaitītājs

Signāla frekvences palielināšanās palielina zudumus padeves līnijā. Tāpēc ir ļoti svarīgi panākt vislabāko iespējamo atbilstību starp raidītāju un antenas sistēmu, proti, minimālo stāvviļņu attiecību (SWR).
Piedāvātais SWR skaitītājs var veikt mērījumus līdz centimetru diapazonam līnijās ar raksturīgo pretestību 50 omi.
Sadaļā aprakstītajam slokšņu SWR skaitītājam ir frekvenču diapazona ierobežojums no augšas tā konstrukcijas īpatnību dēļ, lai gan ķēdes dizains šādu ierobežojumu neuzliek.

Ierosinātā SWR skaitītāja shēma ir līdzīga tai, kas aprakstīta un parādīta attēlā. 1 (atsevišķu daļu standarta vērtējumu atšķirības).

Piedāvātās ierīces īpatnība ir SWR skaitītāja detektora daļas dizains, kas ļāva paplašināt mērījumu diapazonu līdz 1 GHz.

Autors izlaidis stāvviļņu veidošanās fizikas aprakstu savienojošās līnijās, krītošo un atstaroto spēku lielumu matemātiskos aprēķinus ar saskaņotu un nesaskaņotu līniju, SWR mērīšanas principu, pamatojoties uz noteiktu krītošo daudzumu mērījumiem un atstarotos viļņus, mikroviļņu ierīču projektēšanas pamatus un tām izvirzītās tehnoloģiskās prasības, kā arī novirza interesentus uz pazīstamu literatūru.

Dizains
SWR skaitītāja detektora galviņas korpuss sastāv no divām daļām (2. att.): U veida pamatnes 1 un vāka 2 (materiāls - bronza).

Virzienu savienotāju 3 (L1 un L2) konstrukcija ir parādīta 3. att.

Centrālais vadītājs 4 (L2) ir pielodēts tieši pie savienotājiem XS1 un XS2. Stikli 5 (4 gab.) un četras stikla lodītes 6 ir ielodētas vāka 2 korpusā. Diodes (VD1; VD2), kondensatori (C1; C2) un rezistori (R1; R2) ir ievietoti cilindriskos stiklos 5. diožu vadi tiek izvadīti caur stikla lodīšu kanālu un pielodēti tieši pie krāniem.
SWR skaitītāja detektora galviņas korpuss, virziena savienotāji un centrālais vads pirms montāžas tiek pulēts (korpusā - tikai iekšējā virsma ar diametru 15 mm; ārējā virsma ar tīrību Rz 20) un pārklāta. ar sudrabu.

Montāžas pasūtījums
Vispirms uzstādiet visas ar detektora galvas vāku saistītās daļas. Pēc tam galvas pamatnē tiek fiksēts viens no XS savienotājiem ar lodētu centrālo vadītāju, pēc tam tiek veikts otrais savienotājs un lodēšana. Pēc pamatnes un vāka salikšanas tie tiek savienoti, izmantojot 6 M3 skrūves, un savienotāji XS1 un XS2 ir nostiprināti vāciņā.
Pirms montāžas nomazgājiet detektora galvu ar spirtu un nosusiniet. Strādājiet kokvilnas cimdos, iepriekš attaukojot roku ādu.

Sīkāka informācija
Prasības radioelementiem ir standarta mikroviļņu tehnoloģijai. Kondensatori C1 un C2 ir caurlaidīgi. Autora versijā izmantotas AA113A bezpakešu diodes. Ir iespējams nomainīt ar cita veida diodēm atkarībā no nepieciešamās augšējās robežfrekvences. Šajā gadījumā ir iespējams izmantot citu to stiprināšanas metodi. Savienotāji XS1 un XS2 ir izstrādāti ar sudraba pārklājumu; to veidu nosaka kabeļa ārējais diametrs.

Piezīmes
1. Izmantojot kabeli ar raksturīgo pretestību, kas nav 50 omi, centrālā vadītāja diametru aprēķina, izmantojot formulu:
Zo = 138 IgD/d,
kur: Zo ir līnijas raksturīgā pretestība, D ir detektora galvas koaksiālās līnijas ekrāna iekšējais diametrs, d ir centrālā vadītāja diametrs. Rezistoru R1 un R2 vērtības tiek pielāgotas kabeļa raksturīgajai pretestībai.
Piedāvātā SWR skaitītāja konstrukciju var vienkāršot, izmantojot koaksiālo līniju ar kvadrātveida ekrāna sekciju un apaļu centrālo vadītāju. Līnijas izmērus var aprēķināt, izmantojot formulu:
Zo-138 lg1.08D/d, kur: Zo ir līnijas raksturīgā pretestība, D ir koaksiālās līnijas kvadrātveida ekrāna iekšējā puse, d ir centrālā vadītāja diametrs

2. Nepieciešams precīzi saglabāt detaļu izmērus, savienojuma veidu, kā arī armatūras izmērus.

3. Ērtības labad detektora galvu var strukturāli apvienot ar indikatora daļu kopējā korpusā.

4. Ja radioamatiera rīcībā nav gatavu stikla pērlīšu, tad varat izmantot piemērotas, noņemot tās no metāla-papīra kondensatoriem.

Ivans Milovanovs, UYOYI, Čerņivci

Literatūra
1. I.Ya.Milovanov, SWR skaitītājs uz lentes līnijām. Radiohobijs, 1998. gada 6. nr Ar. 16.
2. Radio, televīzija, elektronika, Nr. 1, 1985 (NRB).
3. S. G. Bunin, L. P. Yaylenko, Shortwave Radio Amateur Handbook, 2. izd., tulk. un papildu, Kyiv, Technology, 221.243. lpp.
4. S. M. Aleksejevs, VHF radioamatieru tehnika, Valsts. Enerģijas apgāds, M., Ļeņingrada, 1958, 1. lpp. 131.
5. M. Levits, Ierīce SWR noteikšanai, Radio, 1978, Nr. 6, lpp. 20.
6. Len radiostacijas tehniskais apraksts un elektriskās shēmas shēma.

Radiohobijs 4/2000

Do-it-yourself SWR mērītājs (materiālu ieteica Vladimirs Ņekļudovs) Izmantojot reflektometru, jūs varat noregulēt antenas, izmērīt raidītāja izejas jaudu, saskaņot starpposmu un izejas posmus savā starpā, saskaņot raidītāja izvadi 144 MHz ar trīskāršo. ieeja pie 430 MHz un trīskāršā izeja ar slodzi utt. d. Reflektorometra shematiskā diagramma VHF joslām 144/430 MHz ir parādīta attēlā. 1. Ierīces pamatā ir divvirzienu savienotājs, kas izgatavots uz lentes līnijas E1 ar divām sakaru cilpām L1 un L2. No tiem tiek noņemti tiešo un atstaroto viļņu spriegumi, kurus iztaisno diodes V1 un V2. Atkarībā no slēdža S1 stāvokļa tiek mērīts vai nu viens, vai otrs spriegums. Sakaru cilpas noslogo rezistors R2. Rezistors R1 regulē ierīces jutību. Bloķējošo kondensatoru C1 un C2 kapacitāte 144 MHz diapazonā ir 0,022 μF, 430 MHz - 220 pF. Līnijas konstrukcija ar sakaru cilpām 144/430 MHz diapazoniem ir parādīta attiecīgi 2.a, b attēlā. Izmēri ir doti asimetriskam padevējam ar raksturīgo pretestību 75 omi. Sakaru līnija un cilpas ir izgatavotas uz iespiedshēmu platēm, kas izgatavotas no 4 mm biezas abpusējas folijas stikla šķiedras. Izmantojot citu materiālu, līnijas platumu var atrast pēc formulas: kur Z ir līnijas raksturīgā pretestība, Ohm; E - izmantotā materiāla dielektriskā konstante (stikla šķiedrai E = 5); D - materiāla biezums, mm; b - sloksnes līnijas platums, mm. Iespiedshēmas plates ir ielodētas taisnstūrveida rāmī, kas izgatavots no 0,8...1 mm biezas un 30 mm platas misiņa sloksnes. Iespiedshēmas platei jābūt pielodētai no abām pusēm. Koaksiālos RF savienotājus var uzstādīt uz rāmja gala sienām. Ja reflektometru izmantojat noteiktā ķēdē un neplānojat to izslēgt, koaksiālo kabeli var pielodēt tieši. Sloksnes līnijas ieeja un izeja tiek izvadīta caur padeves kondensatoriem vai virzuļiem uz iespiedshēmas plates pretējo pusi. Uz tā ir novietots rezistors R2, diodes un kondensatori. Lai to izdarītu, atbalsta punkti tiek izveidoti simetriski pret sakaru cilpu spailēm pretējā pusē - folijā tiek izgrieztas gredzenveida rievas, lai izveidotu “punktus” ar diametru 5 mm. Diodes V1 un V2 un rezistors R2 ir pielodēti šajos “punktos”. Diodes ir uzstādītas starp sakaru cilpu spailēm un bloķējošajiem kondensatoriem. Kondensatori tiek izmantoti kā KM, KGL vai, ārkārtējos gadījumos, SGM. To tievie vadu vadi tiek nogriezti, un diodes ir pielodētas kondensatora metalizētajā daļā. Kondensatora otrā plāksne ir pielodēta pie folijas kopējās virsmas, kā parādīts 3. attēlā. Lodēšanas laikam jābūt minimālam, jo ​​pārkaršanas gadījumā diodes neizdosies. Slēdzis S1 - MT-1. Rezistors R2 ir neinduktīvs (ULI vai MLT-0.25). Mikroampērmetra adata novirzās par 100 μA līdz pilnai skalai slēdža “Tiešā” pozīcijā ar jaudu aptuveni 50 mW pie 144 MHz un 100 mW pie 430 MHz. Pie lielākas jaudas ierīces jutība jāsamazina, ieviešot rezistoru R1. Pēc uzstādīšanas un montāžas reflektometrs ir jākonfigurē. Lai to izdarītu, ieejai tiek piegādāts signāls no raidītāja vai GSS, un izeja tiek noslogota ar līdzvērtīgu slodzi 75 omi. Varat izmantot gatavu HF ekvivalentu no frekvences reakcijas mērītājiem X1-13, X1-19, X1-30. Pieslēdziet tādu HF spriegumu, lai instrumenta adata novirzītu visu skalu slēdža S1 pozīcijā “Tieši”. Pēc tam slēdzis tiek pārslēgts pozīcijā “Atspoguļots” un, izvēloties rezistoru R2, tiek sasniegts nulles rādījums. Šo procedūru atkārto vairākas reizes ar katru no tikko ieslēgtiem rezistoriem. Noregulētais reflektometrs no abām pusēm ir aizvērts ar vākiem. Tā kā reflektometri ir simetriski, to ieejas un izejas var tikt apmainītas.

SWR skaitītāji, kas plaši pazīstami no radioamatieru literatūras, ir izgatavoti, izmantojot virziena savienotājus un sastāv no viena slāņa spoles vai ferīta gredzena serdes ar vairākiem stieples pagriezieniem. Šīm ierīcēm ir vairāki trūkumi, no kuriem galvenais ir tas, ka, mērot lielas jaudas, mērīšanas ķēdē parādās augstfrekvences "traucējumi", kas prasa papildu izmaksas un pūles, lai ekranētu SWR skaitītāja detektora daļu, lai samazinātu mērījumu kļūda, un ar radioamatieru formālu attieksmi pret ražošanas ierīci, SWR mērītājs var izraisīt padeves līnijas viļņu pretestības izmaiņas atkarībā no frekvences.

Piedāvātajam SWR skaitītājam, kura pamatā ir sloksnes virziena savienotāji, nav šādu trūkumu, tas ir strukturāli veidots kā atsevišķa neatkarīga ierīce un ļauj noteikt tiešo un atstaroto viļņu attiecību antenas ķēdē ar ieejas jaudu līdz 200 W. frekvenču diapazons 1...50 MHz pie barošanas līnijas raksturīgās pretestības 50 Ohm.

SWR skaitītāja shēma ir vienkārša:

Ja jums ir nepieciešams tikai raidītāja izejas jaudas indikators vai jāuzrauga antenas strāva, varat izmantot šādu ierīci:

Mērot SWR līnijās ar raksturīgo pretestību, kas nav 50 omi, rezistoru R1 un R2 vērtības jāmaina uz izmērāmās līnijas raksturīgās pretestības vērtību.

Dizains
SWR skaitītājs ir izgatavots uz dēļa, kas izgatavota no 2 mm biezas abpusējas fluoroplastmasas folijas. Kā nomaiņu ir iespējams izmantot divpusējo stikla šķiedru.

L2 līnija ir izveidota tāfeles aizmugurē un tiek parādīta kā pārtraukta līnija. Tās izmēri ir 11x70 mm. Virzuļi tiek ievietoti L2 līnijas caurumos savienotājiem XS1 un XS2, kas ir uzliesmoti un pielodēti kopā ar L2. Kopējai kopnei abās dēļa pusēs ir vienāda konfigurācija, un tā ir iekrāsota plates diagrammā. Plātnes stūros tiek izurbti caurumi, kuros tiek ievietoti stieples gabali ar diametru 2 mm, pielodēti abās kopējās kopnes pusēs.

Līnijas L1 un L3 atrodas dēļa priekšpusē, un to izmēri ir: taisna daļa 2x20 mm, attālums starp tām ir 4 mm un atrodas simetriski līnijas L2 gareniskajai asij. Nobīde starp tām gar garenisko asi L2 ir 10 mm. Visi radioelementi atrodas lentes līniju L1 un L2 malās un ir pielodēti, pārklājoties tieši ar SWR skaitītāja plates drukātajiem vadītājiem. Iespiedshēmas plates vadītājiem jābūt sudrabotiem.

Samontētā plāksne tiek pielodēta tieši pie savienotāju XS1 un XS2 kontaktiem. Papildu savienotājvadu vai koaksiālo kabeļu izmantošana ir aizliegta.

Gatavo SWR skaitītāju ievieto kastē, kas izgatavota no nemagnētiska materiāla 3...4 mm biezumā. SWR skaitītāja plates kopējā kopne, ierīces korpuss un savienotāji ir elektriski savienoti viens ar otru.

SWR nolasīšanu veic šādi: pozīcijā S1 “Uz priekšu”, izmantojot R3, iestatiet mikroampērmetra adatu uz maksimālo vērtību (100 µA) un, pagriežot S1 uz “Reverse”, tiek skaitīta SWR vērtība. Šajā gadījumā ierīces rādījums 0 µA atbilst SWR 1; 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.

Pēc jebkuras antenas vai antenu sistēmas montāžas ir jāpārbauda SWR. Tas dos jums pārliecību, ka viss, ko esat izdarījis, ir izdarīts pareizi. Šis SWR mērītājs ir paredzēts darbam 144, 432 un 1296 MHz frekvenču diapazonos.

Dizains
Ierīces dizains ir diezgan vienkāršs un saprotams. Ierīce ir izgatavota no abpusējas folijas stikla šķiedras ar biezumu 1,5...2,0 mm.
1. attēlā parādīta SWR skaitītāja uzstādīšana. Centrālais vadītājs ir izgatavots no misiņa stieņa ar diametru 10 mm. Sakaru līnija tiek veidota no diodes D1 un D2 izejas, jo jūsu diode praktiski tiks ievietota caurumā, ko izveidojāt džemperī.

Visiem SWR skaitītāja korpusa savienojumiem jābūt rūpīgi pielodētiem - tas nodrošinās struktūras stingrību un parametru stabilitāti. Starpsiena, kas uzstādīta starp SWR skaitītāja mērīšanas un instrumentu nodalījumiem, ir parādīta 2. att.

Lai atsaistītu mērīšanas ķēdes, kondensatoriem C3 un C4 jābūt atbalsta kondensatoriem, piemēram, KDO zīmolam, un tiem jābūt 3300 vai 6800 pF. Citas diodes var izmantot kā diodes D1 un D2, taču tās nodrošina SWR skaitītāja darbību šajās frekvencēs. Pirms diožu uzstādīšanas SWR skaitītājā, jums jāpārbauda uzstādītās diodes pases dati.

SWR skaitītāja mērīšanas nodalījuma, kurā atrodas mērīšanas līnijas, pareiza izpilde ir parādīta 3. attēlā.

Mērīšana
Mērīšanas procesam nav īpašu iezīmju, un tas ir daudzkārt aprakstīts dažādās radioamatieru literatūrā. Lai atvieglotu aprēķinu, ir apkopota 1. tabula. Visas 1. tabulā norādītās vērtības ir aprēķinātas 100 µA ierīcei.

Del......SWR

Ja jums ir cita ierīce, kas atšķiras no piedāvātās, jums ir jāveic pārrēķins, izmantojot formulu:

SWR = (Udirect + Uref) / (Udirect - Uref), kur:

Stāvs - tiešā viļņa spriegums
Uneg. - atstarotā viļņa spriegums
Pēc tam jūs varat izveidot tabulu, bet savai ierīcei.

Modernizācija
Lai uzlabotu ierīces parametrus, jums ir jāpārveido rezistori R1, R2, kā arī kondensatori C1, C2, izmantojot šķīdinātāju un jānoņem krāsa no tiem.

Vadam, kas iet uz rezistora R1, R2 korpusu, kā arī kondensatoru C1, C2 vadam jābūt minimāli īsam un ar lodējumu abās folijas stikla šķiedras pusēs, tas ir, vadi jāievieto Jūsu iepriekš sagatavotajā caurumā radio komponentu vads jāiznāk no folijas stikla šķiedras aizmugures par 1...2 mm un tikai pēc tam tiek veikta lodēšana. Rezistorus R1 un R2 var izmantot kā atbalsta statīvus un vertikāli lodēt folijas stiklšķiedrā.

Ja jums ir 100 µA ierīce, kas ir ieteicama, tad šo dizainu var papildināt ar citu nodalījumu, uzstādot to SWR skaitītājā. Pareizi saliekot instalāciju un saglabājot izmērus, SWR skaitītājs sāk darboties uzreiz un atliek tikai to kalibrēt, t.i. izveidojiet tabulu ar SWR vai uzzīmējiet šīs vērtības ierīces mērogā.

Nodalījuma izmēri ar savienotāju un misiņa caurules diametrs ir paredzēti raksturīgajai pretestībai 75 omi, nevis 50 omi. Lai sasniegtu 50 omi, jums vai nu jāpalielina misiņa stieņa diametrs par 5 milimetriem, vai samaziniet katru nodalījuma pusi (it kā diametru) ar “cauruli” par 11 milimetriem.

Noņemiet no diodēm otros kondensatorus, nevajadzīga neatbilstība, atstājiet vienu uz katras diodes un pēc iespējas saīsiniet to vadus, galvenokārt kondensatoru vadus, kas iet uz diodēm, bet arī uz zemi. Saīsiniet arī diodes vadus. Pārslēgšanas slēdzim izmantojiet stingrus viendzīslu vadus ar minimālu attālumu līdz spailēm. No pārslēgšanas slēdža “kopējās” izejas atkal pielodējiet vairākus tūkstošus pF lielu kapacitāti ar zemi, izmantojot īsāko ceļu.

Varat arī pielodēt kapacitāti pie zemes paralēli savienotājam. Mēģiniet novietot visus elementus pēc iespējas simetriski. Nodalījumā ar savienotājiem ir vēlams pielodēt zemi starp sienām visā garumā. Rādījumi jāskatās tikai ar aizvērtu augšējo vāku.

Es ceru, ka jūs uzstādījāt 50 omu rezistorus, kas nav indukcijas? Labi, ka tie ir jāatlasa. Un paralēli multimetra zondēm uzliek arī mazu konteineru uz paša multimetra, vai vēl labāk, izmantojiet galvu, citādi šie ķīniešu multimetri...... Un mēģiniet novietot pārslēgšanas slēdzi vertikāli (t.i., pagrieziet to par 90 grādiem , par "simetriju" :)

Diodes: GD501 507 508 D18 D28 D9 D2 D310 D311 Ieteicams izvēlēties diodes pēc viena un tā paša strāvas-sprieguma raksturlīknes (volta-ampēra raksturlīknes) vai līdzīgiem parametriem.

Kalibrējiet ierīci, izmantojot tuvāko rezistoru rindu: attiecīgi 50,75, 100 150 omi (savienots antenas vietā), SWR būs 1; 1,5; 2,0; 3,0. Pēc tam varat pārbaudīt ierīces simetriju (apmainot ieeju un izvadi).

Šis shēmas dizains ir kopēts no rūpnieciskā SWR skaitītāja ROGER RSM-200, kuram ir šādi raksturlielumi: frekvenču josla no 1,6 MHz līdz 200 MHz, caurlaides jauda ne vairāk kā 200 W.

Izskats:

Ierīce nav atgriezeniska, tāpēc jums ir jānodrošina, lai ieeja un izeja būtu pareizi ieslēgta.

Transformatori L1 L2 ir uztīti uz ferīta gredzeniem, standarta izmērs 12x7x6 mm, ar PEV-0,4 mm stiepli, 22 pagriezieni, uztīti vienmērīgi pa visu gredzena apkārtmēru. Pēc tam abos uztītajos gredzenos tiek ievietota misiņa caurule ar diametru 3,5 mm un garumu 40 mm (autore izmantoja antenas elementu no kabatas uztvērējiem) un pielodēta pie PL savienotājiem. Paraugs ir parādīts fotoattēlā:

Droseles L3 L4 ir uzvilktas uz līdzīgiem gredzeniem, un tām ir 19 apgriezieni ar 0,4 mm PEV. Lūdzu, ņemiet vērā, ka caur L3 L4 gredzenu caurumiem kembrikā tiek izvadīti džemperi, kas savieno diodes un droseles L1 L2 (kā parādīts diagrammā un redzams fotoattēlā). Iespiedshēmas plate ir abpusēja, bildē redzamajā pusē ir divi plankumi PL savienotāju lodēšanai. Pārējie ķēdes elementi atrodas otrajā pusē:

Elementu vadiem jābūt ļoti īsiem.

Iespiedshēmas plate ir izgatavota, izmantojot dzelzs-lāzera tehnoloģiju. Tās izmēri ir 60 mm X 33 mm. Dēlis ievietots skārda sietā 60x33x33 mm.

Iegūtais bloks tiek ievietots jebkurā ērtā alumīnija vai tekstolīta korpusā ar mērīšanas galvu un slēdžiem. Visi mainīgie un regulēšanas rezistori atrodas uz atsevišķas plates netālu no mērīšanas galviņas. SWR mērītāja iestatīšana nozīmē apgrieztā viļņa kalibrēšanu ar rezistoru R3. Ierīce ir kalibrēta, izmantojot rezistorus R4, R5 200 un 20 vatu apakšdiapazonā.

73!

Skatījumi: 2365