Contor SWR de bricolaj. Contor VHF - UHF SWR de casă

Contor SWR

O creștere a frecvenței semnalului duce la o creștere a pierderilor în linia de alimentare. Prin urmare, este foarte important să se obțină cea mai bună potrivire posibilă între transmițător și sistemul de antenă, și anume raportul minim de undă staționară (SWR).
Contorul SWR propus poate efectua măsurători până la intervalul de centimetri în linii cu o impedanță caracteristică de 50 ohmi.
Contorul SWR stripline descris în secțiune are o limitare a intervalului de frecvență de mai sus datorită particularităților designului său, deși designul circuitului nu impune o astfel de limitare.

Schema de circuit a contorului SWR propus este similară cu cea descrisă în și este prezentată în Fig. 1 (diferențe între evaluările standard ale pieselor individuale).

O caracteristică specială a dispozitivului propus este proiectarea părții detector a contorului SWR, care a făcut posibilă extinderea domeniului de măsurare până la 1 GHz.

Autorul omite o descriere a fizicii formării undelor staționare în liniile de legătură, calculele matematice ale mărimii puterilor incidente și reflectate cu o linie potrivită și nepotrivită, principiul măsurării SWR pe baza măsurării anumitor valori ale unde incidente și reflectate, elementele fundamentale ale proiectării dispozitivelor cu microunde și cerințele tehnologice pentru acestea și trimite cititorii interesați la literatura binecunoscută.

Proiecta
Corpul capului detector al contorului SWR este format din două părți (Fig. 2): o bază în formă de U 1 și un capac 2 (material - bronz).

Proiectarea cuplelor direcționale 3 (L1 și L2) este prezentată în Fig.3.

Conductorul central 4 (L2) este lipit direct la conectorii XS1 și XS2. Paharele 5 (4 buc.) și patru perle de sticlă 6 sunt lipite în corpul capacului 2. Diodele (VD1; VD2), condensatoarele (C1; C2) și rezistențele (R1; R2) sunt plasate în pahare cilindrice 5. cablurile diodelor sunt trecute prin canalul de perle de sticlă și lipite direct la robinete.
Corpul capului detector al contorului SWR, cuplele direcționale și conductorul central sunt lustruite înainte de asamblare (în corp - doar suprafața interioară cu un diametru de 15 mm; suprafața exterioară cu o curățenie de Rz 20) și acoperite. cu argint.

Ordin de asamblare
Mai întâi, instalați toate piesele legate de capacul capului detectorului. Apoi, unul dintre conectorii XS cu un conductor central lipit este fixat la baza capului, apoi se efectuează al doilea conector și lipirea. După asamblarea bazei și a capacului, acestea sunt conectate cu 6 șuruburi M3 și conectorii XS1 și XS2 sunt fixați în capac.
Înainte de asamblare, spălați capul detectorului cu alcool și uscați-l. Lucrați cu mănuși de bumbac, după ce ați degresat în prealabil pielea mâinilor.

Detalii
Cerințele pentru elementele radio sunt standard pentru tehnologia cu microunde. Condensatorii C1 și C2 sunt trecuți. Versiunea autorului folosește diode fără pachet AA113A. Este posibil să se înlocuiască cu alte tipuri de diode în funcție de frecvența limită superioară necesară. În acest caz, este posibil să utilizați o metodă diferită de fixare a acestora. Conectorii XS1 și XS2 sunt proiectați cu acoperire argintie; tipul lor este determinat de diametrul exterior al cablului.

Note
1. Când se utilizează un cablu cu o impedanță caracteristică diferită de 50 ohmi, diametrul conductorului central se calculează folosind formula:
Zo=138 IgD/zi,
unde: Zo este impedanța caracteristică a liniei, D este diametrul intern al ecranului liniei coaxiale a capului detectorului, d este diametrul conductorului central. Valorile rezistențelor R1 și R2 sunt ajustate la impedanța caracteristică a cablului.
Proiectarea contorului SWR propus poate fi simplificată prin utilizarea unei linii coaxiale cu o secțiune pătrată a ecranului și un conductor central rotund. Dimensiunile liniei pot fi calculate folosind formula:
Zo-138 lg1.08D/d, unde: Zo este impedanța caracteristică a liniei, D este latura interioară a ecranului pătrat al liniei coaxiale, d este diametrul conductorului central

2. Este necesar să se mențină cu exactitate dimensiunile pieselor, tipul de conexiune, precum și dimensiunile de montare.

3. Pentru comoditate, capul detectorului poate fi combinat structural cu partea indicatoare într-o carcasă comună.

4. Dacă radioamatorul nu are la dispoziție margele de sticlă gata făcute, atunci le puteți folosi pe cele potrivite, scoțându-le din condensatoarele metal-hârtie.

Ivan Milovanov, UYOYI, Cernăuți

Literatură
1. I.Ya.Milovanov, contor SWR pe linii de bandă. Radiohobby, nr. 6, 1998 Cu. 16.
2. Radio, televiziune, electronică, Nr. 1, 1985 (NRB).
3. S. G. Bunin, L. P. Yaylenko, Shortwave Radio Amateur Handbook, ed. 2, trad. și suplimentar, Kiev, Technology, pp. 221.243.
4. S. M. Alekseev, echipament radio amator VHF, Stat. Editura Energy, M., Leningrad, 1958, p. 131.
5. M. Levit, Dispozitiv pentru determinarea SWR, Radio, 1978, nr. 6, p. 20.
6. Descrierea tehnică și schema electrică a stației radio Len.

Radiohobby 4/2000

Contor SWR (material sugerat de Vladimir Neklyudov) Folosind un reflectometru, puteți regla antenele, puteți măsura puterea de ieșire a transmițătorului, puteți coordona etapele intermediare și de ieșire între ele, puteți potrivi ieșirea transmițătorului la 144 MHz cu triplerul intrare la 430 MHz și ieșire triplă cu sarcina etc. d. Schema schematică a reflectometrului pentru benzile VHF 144/430 MHz este prezentată în Fig. 1. Baza dispozitivului este un cuplaj bidirecțional realizat pe o linie de bandă E1 cu două bucle de comunicație L1 și L2. Tensiunile undelor directe și reflectate sunt îndepărtate din ele, care sunt redresate de diodele V1 și V2. În funcție de poziția comutatorului S1, se măsoară fie una, fie cealaltă tensiune. Buclele de comunicație sunt încărcate de rezistența R2. Rezistorul R1 reglează sensibilitatea dispozitivului. Capacitatea condensatoarelor de blocare C1 și C2 pentru gama de 144 MHz este de 0,022 μF, pentru 430 MHz - 220 pF. Proiectarea liniei cu bucle de comunicație pentru intervalele de 144/430 MHz este prezentată în Fig. 2a, respectiv b. Dimensiunile sunt date pentru un alimentator asimetric cu o impedanță caracteristică de 75 ohmi. Linia de comunicație și buclele sunt realizate pe plăci de circuite imprimate realizate din folie cu două fețe din fibră de sticlă de 4 mm grosime. Când se utilizează un alt material, lățimea liniei poate fi găsită din formula: unde Z este impedanța caracteristică a liniei, Ohm; E - constanta dielectrica a materialului folosit (pentru fibra de sticla E = 5); D - grosimea materialului, mm; b - lățimea liniei benzii, mm. Plăcile cu circuite imprimate sunt lipite într-un cadru dreptunghiular din bandă de alamă de 0,8...1 mm grosime și 30 mm lățime. Placa de circuit imprimat trebuie lipită pe ambele părți. Conectorii coaxiali RF pot fi montați pe pereții de capăt ai cadrului. Dacă utilizați reflectometrul într-un anumit circuit și nu intenționați să îl opriți, cablul coaxial poate fi lipit direct. Intrarea și ieșirea liniei de bandă sunt aduse prin condensatoare sau pistoane de trecere pe partea opusă a plăcii de circuit imprimat. Rezistorul R2, diode și condensatori sunt plasate pe el. Pentru a face acest lucru, punctele de sprijin sunt realizate simetric față de bornele buclelor de comunicare de pe partea opusă - canelurile inelare sunt tăiate în folie, astfel încât să creeze „pete” cu un diametru de 5 mm. Diodele V1 și V2 și rezistența R2 sunt lipite la aceste „puncte”. Diodele sunt instalate între bornele buclelor de comunicație și condensatoarele de blocare. Condensatorii sunt folosiți ca KM, KGL sau, în cazuri extreme, SGM. Conductoarele lor subțiri de sârmă sunt tăiate, iar diodele sunt lipite la secțiunea metalizată a condensatorului. A doua placă a condensatorului este lipită pe suprafața comună a foliei, așa cum se arată în Fig. 3. Timpul de lipit ar trebui să fie minim, deoarece diodele se vor defecta dacă sunt supraîncălzite. Comutator S1 - MT-1. Rezistorul R2 este neinductiv (ULI sau MLT-0,25). Acul microampermetrului deviază cu 100 μA la scara completă în poziția comutatorului „Direct” la o putere de aproximativ 50 mW la 144 MHz și 100 mW la 430 MHz. La putere mai mare, sensibilitatea dispozitivului trebuie redusă prin introducerea rezistenței R1. După instalare și asamblare, reflectometrul trebuie configurat. Pentru a face acest lucru, la intrare este furnizat un semnal de la transmițător sau GSS, iar ieșirea este încărcată cu o sarcină echivalentă de 75 ohmi. Puteți utiliza un echivalent HF gata făcut de la contoarele de răspuns în frecvență X1-13, X1-19, X1-30. Aplicați o astfel de tensiune HF astfel încât acul instrumentului să devieze scara completă la poziția comutatorului S1 „Direct”. Apoi comutatorul este comutat în poziția „Reflectat” și prin selectarea rezistenței R2, se obține o citire zero. Această procedură se repetă de mai multe ori cu fiecare dintre rezistențele nou pornite. Reflectometrul reglat este închis pe ambele părți cu capace. Deoarece reflectometrele sunt simetrice, intrările și ieșirile lor pot fi schimbate.

Contoarele SWR, cunoscute pe scară largă din literatura de radio amatori, sunt realizate folosind cuple direcționale și constau dintr-o bobină cu un singur strat sau un miez inel de ferită cu mai multe spire de sârmă. Aceste dispozitive au o serie de dezavantaje, dintre care principalul este că atunci când se măsoară puteri mari, în circuitul de măsurare apar „interferențe” de înaltă frecvență, ceea ce necesită costuri suplimentare și eforturi pentru a proteja partea detector a contorului SWR pentru a reduce eroare de măsurare și odată cu atitudinea formală a radioamatorului față de dispozitivul de fabricație, contorul SWR poate provoca o modificare a impedanței undei a liniei de alimentare în funcție de frecvență.

Contorul SWR propus, bazat pe cuplaje direcționale în bandă, este lipsit de astfel de dezavantaje, este proiectat structural ca un dispozitiv independent separat și vă permite să determinați raportul undelor directe și reflectate în circuitul antenei cu o putere de intrare de până la 200 W în domeniul de frecvență 1...50 MHz la impedanța caracteristică a liniei de alimentare 50 Ohm.

Circuitul contorului SWR este simplu:

Dacă trebuie să aveți doar un indicator al puterii de ieșire a transmițătorului sau să monitorizați curentul antenei, puteți utiliza următorul dispozitiv:

Când se măsoară SWR în linii cu o impedanță caracteristică diferită de 50 ohmi, valorile rezistențelor R1 și R2 trebuie modificate la valoarea impedanței caracteristice a liniei măsurate.

Proiecta
Contorul SWR este realizat pe o placă din folie fluoroplastică cu două fețe de 2 mm grosime. Ca înlocuitor, este posibil să folosiți fibră de sticlă cu două fețe.

Linia L2 este făcută pe partea din spate a tablei și este afișată ca o linie întreruptă. Dimensiunile sale sunt 11x70 mm. Pistoanele sunt introduse în orificiile din linia L2 pentru conectorii XS1 și XS2, care sunt evazați și lipiți împreună cu L2. Busul comun de pe ambele părți ale plăcii are aceeași configurație și este umbrit pe diagrama plăcii. În colțurile plăcii sunt găurite în care sunt introduse bucăți de sârmă cu diametrul de 2 mm, lipite pe ambele părți ale magistralei comune.

Liniile L1 și L3 sunt situate pe partea frontală a plăcii și au dimensiuni: o secțiune dreaptă de 2x20 mm, distanța dintre ele este de 4 mm și sunt situate simetric față de axa longitudinală a liniei L2. Deplasarea dintre ele de-a lungul axei longitudinale L2 este de 10 mm. Toate elementele radio sunt situate pe partea laterală a liniilor de bandă L1 și L2 și sunt lipite suprapunându-se direct pe conductorii imprimați ai plăcii contorului SWR. Conductoarele plăcii de circuit imprimat trebuie să fie placate cu argint.

Placa asamblată este lipită direct la contactele conectorilor XS1 și XS2. Este interzisă utilizarea unor conductori de conectare suplimentari sau cablu coaxial.

Contorul SWR finit este plasat într-o cutie din material nemagnetic de 3...4 mm grosime. Busul comun al plăcii contorului SWR, corpul dispozitivului și conectorii sunt conectate electric între ele.

Citirea SWR se efectuează după cum urmează: în poziția S1 „Înainte”, folosind R3, setați acul microampermetrului la valoarea maximă (100 µA) și rotind S1 pe „Inapoi”, valoarea SWR este numărată. În acest caz, citirea dispozitivului de 0 µA corespunde 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 pA - 9; 90 µA - SWR 19.

După finalizarea asamblarii oricărei antene sau sistem de antenă, este necesar să se verifice SWR. Acest lucru vă va oferi încredere că tot ceea ce ați făcut a fost făcut corect. Acest contor SWR este proiectat să funcționeze în intervalele de frecvență de 144, 432 și 1296 MHz.

Proiecta
Designul dispozitivului este destul de simplu și de înțeles. Aparatul este fabricat din folie de fibra de sticla cu o grosime de 1,5...2,0 mm.
Figura 1 arată instalarea contorului SWR. Conductorul central este realizat din tijă de alamă cu diametrul de 10 mm. Linia de comunicație este realizată de la ieșirea diodelor D1 și D2, deoarece dioda dvs. va fi introdusă practic în orificiul pe care l-ați făcut în jumper.

Toate conexiunile corpului contorului SWR trebuie lipite cu grijă - acest lucru va asigura rigiditatea structurii și stabilitatea parametrilor. Partiția despărțitoare instalată între compartimentele de măsurare și instrumente ale contorului SWR este prezentată în Fig. 2.

Pentru a decupla circuitele de măsurare, condensatoarele C3 și C4 trebuie să fie condensatoare suport, de exemplu, marca KDO și să aibă o capacitate de 3300 sau 6800 pF. Alte diode pot fi folosite ca diode D1 și D2, dar asigură funcționarea contorului SWR la aceste frecvențe. Înainte de a instala diodele în contorul SWR, trebuie să verificați datele pașaportului diodei instalate.

Executarea corectă a compartimentului de măsurare al contorului SWR în care sunt amplasate liniile de măsurare este prezentată în Fig. 3.

Măsurare
Procesul de măsurare nu are caracteristici speciale și a fost descris de multe ori în diverse literaturi de radio amatori. Pentru a face calculul mai ușor, a fost compilat Tabelul 1. Toate valorile date în Tabelul 1 au fost calculate pentru un dispozitiv de 100 µA.

Del......SWR

Dacă aveți un alt dispozitiv care diferă de cel oferit, atunci trebuie să recalculați folosind formula:

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

În poziție verticală - tensiune undă directă
Uneg. - tensiunea undei reflectate
După aceasta, puteți crea un tabel, dar pentru dispozitivul dvs.

Modernizare
Pentru a îmbunătăți parametrii dispozitivului dvs., trebuie să modificați rezistențele R1, R2, precum și condensatoarele C1, C2 folosind un solvent și să îndepărtați vopseaua de pe ele.

Cablul care merge la carcasa rezistorului R1, R2, precum și conductorul condensatorilor C1, C2, trebuie să fie minim scurt și să aibă lipire pe ambele părți ale foliei de fibră de sticlă, adică cablurile trebuie introduse în orificiul pe care l-ați pregătit anterior, plumbul de la componentele radio trebuie să iasă din partea din spate a foliei de fibră de sticlă cu 1...2 mm și numai după ce se efectuează lipirea. Rezistoarele R1 și R2 pot fi folosite ca suporturi de susținere și lipite vertical în folie de fibră de sticlă.

Dacă aveți un dispozitiv de 100 µA, ceea ce este recomandat, atunci acest design poate fi completat cu un alt compartiment prin instalarea lui în contorul SWR. Daca ati asamblat corect instalatia si ati mentinut dimensiunile, contorul SWR incepe sa functioneze imediat si tot ce trebuie sa faceti este sa il calibrati, adica. creați un tabel cu SWR sau trasați aceste valori pe scara dispozitivului dvs.

Dimensiunile compartimentului cu conector și diametrul tubului de alamă sunt proiectate pentru o impedanță caracteristică de 75 ohmi și nu 50. Pentru a obține 50 ohmi, trebuie fie să măriți diametrul tijei de alamă cu 5 milimetri, fie reduceți fiecare parte (ca și diametrul) compartimentului cu „tub” cu 11 milimetri".

Scoateți al doilea condensator de pe diode, nepotrivire inutilă, lăsați câte unul pe fiecare diodă și scurtați-le pe cât posibil cablurile, în primul rând conductoarele condensatoarelor care merg la diode, dar și la masă. Scurtați și cablurile diodei. Utilizați fire rigide, cu un singur conductor, la comutatorul basculant, cu o distanță minimă până la terminale. De la ieșirea „comună” a comutatorului comutator, lipiți din nou o capacitate de câteva mii de pF la masă folosind calea cea mai scurtă.

De asemenea, puteți lipi capacitatea la masă paralel cu conectorul. Încercați să plasați toate elementele cât mai simetric posibil. Într-un compartiment cu conectori, este indicat să lipiți pământul dintre pereți pe toată lungimea. Ar trebui să vă uitați la citiri numai cu capacul superior închis.

Sper că ai instalat rezistențe de 50 Ohm, fără inducție? Bine, trebuie selectate. Și paralel cu sondele multimetrului, puneți și un mic recipient pe multimetrul în sine, sau și mai bine, folosiți capul, altfel aceste multimetre chinezești...... Și încercați să plasați comutatorul basculant vertical (adică rotiți-l la 90 de grade). , pentru "simetrie" :)

Diode: GD501 507 508 D18 D28 D9 D2 D310 D311 Este recomandabil să selectați diode în funcție de aceeași caracteristică curent-tensiune (caracteristică volt-amper) sau parametri similari.

Calibrați dispozitivul folosind cel mai apropiat rând de rezistențe: 50,75, 100,150 ohmi (conectat în locul antenei), respectiv, SWR va fi 1; 1,5; 2,0; 3,0. După aceasta, puteți verifica dispozitivul pentru simetrie (prin schimbul de intrare și de ieșire).

Acest design de circuit este copiat de la contorul SWR industrial ROGER RSM-200, care are următoarele caracteristici: bandă de frecvență de la 1,6 MHz la 200 MHz, putere de transfer nu mai mult de 200 W.

Aspect:

Dispozitivul este ireversibil, așa că trebuie să vă asigurați că intrarea și ieșirea sunt pornite corect.

Transformatoarele L1 L2 sunt infasurate pe inele de ferita, dimensiune standard 12x7x6 mm, cu fir PEV-0,4 mm, 22 de spire, infasurate uniform pe toata circumferinta inelului. Apoi, un tub de alamă cu un diametru de 3,5 mm și o lungime de 40 mm este introdus în ambele inele bobinate (autorul a folosit un element de antenă de la receptoarele de buzunar) și lipit la conectorii PL. O mostră este prezentată în fotografie:

Choke-urile L3 L4 sunt înfășurate pe inele similare și au 19 spire de 0,4 mm PEV. Vă rugăm să rețineți că prin orificiile inelelor L3 L4 din cambric sunt trecute jumperi care conectează diodele și șocul L1 L2 (așa cum se arată în diagramă și vizibil în fotografie). Placa de circuit imprimat este cu două fețe, pe partea prezentată în fotografie sunt două locuri pentru lipirea conectorilor PL. Elementele rămase ale circuitului sunt situate pe a doua parte:

Conducțiile elementului trebuie să fie extrem de scurte.

Placa de circuit imprimat este realizată folosind tehnologia fier-laser. Dimensiunile sale sunt 60 mm X 33 mm. Placa este asezata intr-un paravan de tabla 60x33x33 mm.

Blocul rezultat este plasat în orice carcasă convenabilă din aluminiu sau textolit, cu un cap de măsurare și întrerupătoare. Toate variabilele și rezistențele de reglare sunt situate pe o placă separată lângă capul de măsurare. Setarea contorului SWR se reduce la calibrarea undei inverse cu rezistența R3. Dispozitivul este calibrat folosind rezistențele R4, R5 în subgama de 200 și 20 de wați.

73!

Vizualizări: 2.365