Kendin yap SWR ölçer. Ev yapımı VHF - UHF SWR - metre

SWR ölçer

Sinyal frekansındaki artış, besleme hattındaki kayıpların artmasına neden olur. Bu nedenle verici ile anten sistemi arasında mümkün olan en iyi eşleşmeyi, yani minimum duran dalga oranını (SWR) elde etmek çok önemlidir.
Önerilen SWR ölçer, 50 Ohm karakteristik empedanslı hatlarda santimetre aralığına kadar ölçüm yapabilmektedir.
Bu bölümde açıklanan şerit SWR ölçer, tasarımının özellikleri nedeniyle yukarıdan bir frekans aralığı sınırlamasına sahiptir, ancak devre tasarımı böyle bir sınırlama getirmemektedir.

Önerilen SWR ölçerin devre şeması, Şekil 2'de açıklanana benzer ve gösterilmektedir. 1 (bireysel parçaların standart derecelendirmelerindeki farklılıklar).

Önerilen cihazın özel bir özelliği, ölçüm aralığını 1 GHz'e kadar genişletmeyi mümkün kılan SWR ölçüm cihazının dedektör kısmının tasarımıdır.

Yazar, bağlantı hatlarında duran dalgaların oluşumunun fiziğinin bir tanımını, olay büyüklüklerinin matematiksel hesaplamalarını ve eşleşen ve eşleşmeyen bir çizgiyle yansıyan güçlerin matematiksel hesaplamalarını, belirli değerlerin ölçümüne dayanan SWR'yi ölçme ilkesini atlar. Gelen ve yansıyan dalgalar, mikrodalga cihazları tasarlamanın temelleri ve bunlara yönelik teknolojik gereksinimler anlatılacak ve ilgilenen okuyucuları iyi bilinen literatüre yönlendirecek.

Tasarım
SWR ölçüm cihazının dedektör kafasının gövdesi iki parçadan oluşur (Şekil 2): ​​U şeklinde bir taban 1 ve bir kapak 2 (malzeme - bronz).

Yönlü kuplörlerin 3 (L1 ve L2) tasarımı Şekil 3'te gösterilmektedir.

Merkez iletken 4 (L2), doğrudan XS1 ve XS2 konnektörlerine lehimlenmiştir. Kapağın (2) gövdesine 5 numaralı cam (4 adet) ve dört adet cam boncuk 6 lehimlenmiştir. Silindirik camların 5 içerisine diyotlar (VD1; VD2), kapasitörler (C1; C2) ve dirençler (R1; R2) yerleştirilmiştir. Diyotların uçları cam boncuk kanalından geçirilerek doğrudan musluklara lehimlenir.
SWR ölçüm cihazının dedektör kafasının gövdesi, yönlü kuplörler ve merkezi iletken, montajdan önce cilalanır (gövdede - sadece 15 mm çapında iç yüzey; Rz 20 temizliğinde dış yüzey) ve kaplanır gümüş ile.

Montaj sırası
Öncelikle dedektör kafası kapağıyla ilgili tüm parçaları takın. Daha sonra lehimli merkezi iletkene sahip XS konnektörlerinden biri kafa tabanına sabitlenir, ardından ikinci konnektör ve lehimleme gerçekleştirilir. Taban ve kapak monte edildikten sonra 6 adet M3 vida kullanılarak bağlanır ve XS1 ve XS2 konnektörleri kapağa sabitlenir.
Montajdan önce dedektör kafasını alkolle yıkayıp kurulayın. Ellerinizin cildini önceden yağdan arındırarak pamuklu eldivenlerle çalışın.

Detaylar
Radyoelementlere yönelik gereksinimler mikrodalga teknolojisi için standarttır. Kondansatörler C1 ve C2 geçişlidir. Yazarın sürümü AA113A paketsiz diyotları kullanıyor. Gerekli üst limit frekansına bağlı olarak diğer diyot türleriyle değiştirmek mümkündür. Bu durumda farklı bir sabitleme yöntemi kullanmak mümkündür. XS1 ve XS2 konnektörleri gümüş kaplamayla tasarlanmıştır; türleri kablonun dış çapına göre belirlenir.

Notlar
1. Karakteristik empedansı 50 Ohm'un dışında olan bir kablo kullanıldığında, merkezi iletkenin çapı aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanır:
Zo=138 IgD/d,
burada: Zo, hattın karakteristik empedansıdır, D, dedektör kafasının koaksiyel hattının ekranının iç çapıdır, d, merkezi iletkenin çapıdır. R1 ve R2 dirençlerinin değerleri kablonun karakteristik empedansına göre ayarlanır.
Önerilen SWR ölçüm cihazının tasarımı, kare ekran kesitli ve yuvarlak merkezi iletkenli koaksiyel bir hat kullanılarak basitleştirilebilir. Çizgi boyutları aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanabilir:
Zo-138 lg1.08D/d, burada: Zo hattın karakteristik empedansıdır, D koaksiyel hattın kare ekranının iç tarafıdır, d merkezi iletkenin çapıdır

2. Parçaların boyutlarını, bağlantı tipini ve montaj boyutlarını doğru bir şekilde korumak gerekir.

3. Kolaylık sağlamak için dedektör kafası, ortak bir mahfazadaki gösterge parçasıyla yapısal olarak birleştirilebilir.

4. Radyo amatörünün elinde hazır cam boncuklar yoksa, uygun olanları metal kağıt kapasitörlerden çıkararak kullanabilirsiniz.

Ivan Milovanov, UYOYI, Çernivtsi

Edebiyat
1. I.Ya.Milovanov, şerit hatlarda SWR ölçer. Radyohobi, Sayı 6, 1998 İle. 16.
2. Radyo, televizyon, elektronik, No. 1, 1985 (NRB).
3. S. G. Bunin, L. P. Yaylenko, Kısa Dalga Radyo Amatör El Kitabı, baskı 2, çev. ve ek olarak, Kiev, Technology, s. 221,243.
4. S. M. Alekseev, VHF amatör radyo ekipmanı, Devlet. Enerji Yayınevi, M., Leningrad, 1958, s. 131.
5. M. Levit, SWR'yi belirleme cihazı, Radyo, 1978, No. 6, s. 20.
6. Len radyo istasyonunun teknik açıklaması ve elektrik devre şeması.

Radyohobi 4/2000

Kendin yap SWR ölçer (Vladimir Neklyudov tarafından önerilen malzeme) Bir reflektometre kullanarak antenleri ayarlayabilir, vericinin çıkış gücünü ölçebilir, ara ve çıkış aşamalarını birbiriyle koordine edebilir, 144 MHz'deki verici çıkışını üçlü ile eşleştirebilirsiniz. 430 MHz'de giriş ve yük ile birlikte üçlü çıkış, vb. d. 144/430 MHz VHF bantları için reflektometrenin şematik diyagramı Şekil 2'de gösterilmektedir. 1. Cihazın temeli, iki iletişim döngüsü L1 ve L2 ile E1 şerit hattı üzerinde yapılan çift yönlü bir kuplördür. Doğrudan ve yansıyan dalgaların voltajları, V1 ve V2 diyotları tarafından düzeltilen bunlardan çıkarılır. S1 anahtarının konumuna bağlı olarak gerilimlerden biri veya diğeri ölçülür. İletişim döngüleri R2 direnci tarafından yüklenir. Direnç R1 cihazın hassasiyetini ayarlar. 144 MHz aralığı için C1 ve C2 kapasitörlerini bloke etme kapasitesi 430 MHz - 220 pF için 0,022 μF'dir. 144/430 MHz aralıkları için iletişim döngülerine sahip hattın tasarımı sırasıyla Şekil 2a, b'de gösterilmektedir. Boyutlar, karakteristik empedansı 75 Ohm olan asimetrik bir besleyici için verilmiştir. İletişim hattı ve döngüler, 4 mm kalınlığında çift taraflı folyo fiberglastan yapılmış baskılı devre kartları üzerinde yapılır. Başka bir malzeme kullanıldığında hat genişliği aşağıdaki formülden bulunabilir: burada Z, hattın karakteristik empedansıdır, Ohm; E - kullanılan malzemenin dielektrik sabiti (cam elyafı için E = 5); D - malzeme kalınlığı, mm; b - şerit çizgisi genişliği, mm. Baskılı devre kartları, 0,8...1 mm kalınlığında ve 30 mm genişliğinde pirinç şeritten yapılmış dikdörtgen bir çerçeveye lehimlenmiştir. Baskılı devre kartının her iki tarafı da lehimlenmelidir. Koaksiyel RF konnektörleri çerçevenin uç duvarlarına monte edilebilir. Reflektometreyi belirli bir devrede kullanıyorsanız ve kapatmayı düşünmüyorsanız koaksiyel kabloyu doğrudan lehimleyebilirsiniz. Şerit hattının girişi ve çıkışı, besleme kapasitörleri veya pistonlar aracılığıyla baskılı devre kartının karşı tarafına getirilir. Üzerine R2 direnci, diyotlar ve kapasitörler yerleştirilmiştir. Bunu yapmak için, karşı taraftaki iletişim döngülerinin terminallerine simetrik olarak destek noktaları yapılır - folyoda 5 mm çapında "noktalar" oluşturacak şekilde halka şeklinde oluklar kesilir. V1 ve V2 diyotları ve R2 direnci bu "noktalara" lehimlenmiştir. Diyotlar, iletişim döngülerinin terminalleri ile engelleme kapasitörleri arasına monte edilir. Kondansatörler KM, KGL veya aşırı durumlarda SGM gibi kullanılır. İnce tel uçları kesilir ve diyotlar, kapasitörün metalize kısmına lehimlenir. Kapasitörün ikinci plakası, Şekil 3'te gösterildiği gibi folyonun ortak yüzeyine lehimlenmiştir. Aşırı ısınma durumunda diyotlar arızalanacağından lehimleme süresi minimum düzeyde olmalıdır. S1 - MT-1'i değiştirin. Direnç R2 endüktif değildir (ULI veya MLT-0.25). Mikroampermetre iğnesi, 144 MHz'de yaklaşık 50 mW ve 430 MHz'de 100 mW'lık bir güçte "Doğrudan" anahtar konumunda tam ölçeğe 100 μA sapar. Daha yüksek güçte, R1 direnci eklenerek cihazın hassasiyeti azaltılmalıdır. Kurulum ve montajdan sonra reflektometrenin yapılandırılması gerekir. Bunu yapmak için girişe vericiden veya GSS'den bir sinyal verilir ve çıkışa 75 Ohm'luk eşdeğer bir yük yüklenir. X1-13, X1-19, X1-30 frekans tepki ölçerlerden hazır HF eşdeğerini kullanabilirsiniz. Alet iğnesinin tam ölçeği S1 "Doğrudan" anahtarının konumuna saptıracağı şekilde bir HF gerilimi uygulayın. Daha sonra anahtar “Yansıyan” konuma getirilir ve R2 direnci seçilerek sıfır okuma elde edilir. Bu prosedür, yeni açılan dirençlerin her biri için birkaç kez tekrarlanır. Ayarlanan reflektometre her iki taraftan kapaklarla kapatılmıştır. Reflektometreler simetrik olduğundan giriş ve çıkışları değiştirilebilir.

Amatör radyo literatüründen yaygın olarak bilinen SWR metreler, yönlü kuplörler kullanılarak yapılır ve tek katmanlı bir bobin veya birkaç tel dönüşüne sahip ferrit halka çekirdekten oluşur. Bu cihazların bir takım dezavantajları vardır; bunlardan en önemlisi, yüksek güçleri ölçerken, ölçüm devresinde yüksek frekanslı "parazit" ortaya çıkmasıdır; bu, SWR ölçüm cihazının dedektör kısmını azaltmak için ek maliyetler ve çabalar gerektirir. ölçüm hatası ve radyo amatörünün imalat cihazına karşı resmi tutumu ile SWR metre, frekansa bağlı olarak besleme hattının dalga empedansında bir değişikliğe neden olabilir.

Şerit yönlü kuplörlere dayanan önerilen SWR ölçer bu tür dezavantajlardan yoksundur, yapısal olarak ayrı bir bağımsız cihaz olarak tasarlanmıştır ve anten devresindeki doğrudan ve yansıyan dalgaların oranını 200 W'a kadar giriş gücüyle belirlemenize olanak tanır. Besleme hattının karakteristik empedansında 50 Ohm frekans aralığı 1...50 MHz.

SWR ölçer devresi basittir:

Yalnızca vericinin çıkış gücüne ilişkin bir göstergeye sahip olmanız veya anten akımını izlemeniz gerekiyorsa, aşağıdaki cihazı kullanabilirsiniz:

SWR'yi 50 Ohm'dan farklı karakteristik empedansa sahip hatlarda ölçerken, R1 ve R2 dirençlerinin değerleri, ölçülen hattın karakteristik empedansının değerine değiştirilmelidir.

Tasarım
SWR ölçer, 2 mm kalınlığında çift taraflı floroplastik folyodan yapılmış bir tahta üzerinde yapılır. Bunun yerine çift taraflı cam elyafı kullanmak mümkündür.

L2 çizgisi tahtanın arka tarafında yapılır ve kesikli çizgi olarak gösterilir. Ebatları 11x70 mm'dir. L2 ile birlikte havşalanan ve lehimlenen XS1 ve XS2 konnektörleri için L2 hattındaki deliklere pistonlar yerleştirilir. Kartın her iki tarafındaki ortak veri yolu aynı konfigürasyona sahiptir ve kart diyagramında gölgelendirilmiştir. Tahtanın köşelerinde, ortak veriyolunun her iki tarafına lehimlenmiş, 2 mm çapında tel parçalarının yerleştirildiği delikler açılır.

L1 ve L3 çizgileri tahtanın ön tarafında bulunur ve boyutlara sahiptir: 2x20 mm'lik düz bir kesit, aralarındaki mesafe 4 mm'dir ve L2 çizgisinin uzunlamasına eksenine simetrik olarak yerleştirilmiştir. L2 boyuna ekseni boyunca aralarındaki yer değiştirme 10 mm'dir. Tüm radyo elemanları L1 ve L2 şerit hatlarının yanında bulunur ve doğrudan SWR ölçüm panosunun baskılı iletkenlerine üst üste gelecek şekilde lehimlenmiştir. Baskılı devre kartı iletkenleri gümüş kaplamalı olmalıdır.

Birleştirilen kart doğrudan XS1 ve XS2 konnektörlerinin kontaklarına lehimlenmiştir. Ek bağlantı iletkenlerinin veya koaksiyel kablonun kullanılması yasaktır.

Bitmiş SWR ölçer, 3...4 mm kalınlığında manyetik olmayan malzemeden yapılmış bir kutuya yerleştirilir. SWR sayaç panosunun ortak barası, cihaz gövdesi ve konnektörler elektriksel olarak birbirine bağlıdır.

SWR okuması şu şekilde gerçekleştirilir: S1 "İleri" konumunda, R3'ü kullanarak mikro ampermetre iğnesini maksimum değere (100 µA) ayarlayın ve S1'i "Geri" konumuna çevirerek SWR değeri sayılır. Bu durumda cihazın 0 µA okuması SWR 1'e karşılık gelir; 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.

Herhangi bir anten veya anten sisteminin montajını tamamladıktan sonra SWR'yi kontrol etmek gerekir. Bu size yaptığınız her şeyin doğru yapıldığına dair güven verecektir. Bu SWR ölçer 144, 432 ve 1296 MHz frekans aralıklarında çalışacak şekilde tasarlanmıştır.

Tasarım
Cihazın tasarımı oldukça basit ve anlaşılır. Cihaz, 1,5...2,0 mm kalınlığında çift taraflı folyo fiberglastan yapılmıştır.
Şekil 1 SWR ölçüm cihazının kurulumunu göstermektedir. Merkezi iletken 10 mm çapında pirinç çubuktan yapılmıştır. İletişim hattı D1 ve D2 diyotlarının çıkışından yapılır, çünkü diyotunuz pratik olarak jumper'da açtığınız deliğe yerleştirilecektir.

SWR ölçüm cihazı gövdesinin tüm bağlantıları dikkatli bir şekilde lehimlenmelidir - bu, yapının sağlamlığını ve parametrelerin stabilitesini sağlayacaktır. SWR ölçüm cihazının ölçüm ve alet bölmeleri arasına kurulan bölme Şekil 2'de gösterilmektedir.

Ölçüm devrelerini ayırmak için C3 ve C4 kondansatörlerinin KDO marka kondansatörleri desteklemesi ve 3300 veya 6800 pF kapasiteye sahip olması gerekir. Diğer diyotlar D1 ve D2 diyotları olarak kullanılabilir ancak SWR ölçerin bu frekanslarda çalışmasını sağlarlar. Diyotları SWR ölçüm cihazına takmadan önce, takılan diyotun pasaport verilerini kontrol etmeniz gerekir.

Ölçüm hatlarının bulunduğu SWR ölçüm cihazının ölçüm bölmesinin doğru şekilde uygulanması Şekil 3'te gösterilmektedir.

Ölçüm
Ölçüm işleminin hiçbir özel özelliği yoktur ve çeşitli amatör radyo literatüründe birçok kez anlatılmıştır. Hesaplamayı kolaylaştırmak için Tablo 1 derlenmiştir.Tablo 1'de verilen tüm değerler 100 µA cihaz için hesaplanmıştır.

Sil......SWR

Sunulan cihazdan farklı başka bir cihazınız varsa, aşağıdaki formülü kullanarak yeniden hesaplamanız gerekir:

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

Dik - ileri dalga voltajı
Uneg. - yansıyan dalga voltajı
Bundan sonra cihazınız için bir tablo oluşturabilirsiniz.

Modernizasyon
Cihazınızın parametrelerini iyileştirmek için, R1, R2 dirençlerinin yanı sıra C1, C2 kapasitörlerini bir solvent kullanarak değiştirmeniz ve onlardan boyayı çıkarmanız gerekir.

Direnç R1, R2'nin mahfazasına giden kablonun yanı sıra C1, C2 kapasitörlerinin kablosu da minimum derecede kısa olmalı ve folyo cam elyafının her iki tarafında lehimlenmelidir, yani kablolar kablonun içine yerleştirilmelidir. Daha önce hazırladığınız delikten radyo bileşenlerinden gelen kurşun, folyo cam elyafının arka tarafından 1...2 mm kadar çıkmalıdır ve ancak bundan sonra lehimleme yapılmalıdır. Dirençler R1 ve R2 destek ayakları olarak kullanılabilir ve folyo fiberglasına dikey olarak lehimlenebilir.

Önerilen 100 µA cihazınız varsa, bu tasarım SWR ölçüm cihazına takılarak başka bir bölmeyle desteklenebilir. Kurulumu doğru bir şekilde yaptıysanız ve boyutları koruduysanız, SWR ölçüm cihazı hemen çalışmaya başlar ve yapmanız gereken tek şey onu kalibre etmektir. SWR ile bir tablo oluşturun veya bu değerleri cihazınızın ölçeğine çizin.

Konektörlü bölmenin boyutları ve pirinç borunun çapı, 50 değil 75 ohm'luk karakteristik empedans için tasarlanmıştır. 50 ohm'a ulaşmak için, pirinç çubuğun çapını 5 milimetre artırmanız gerekir veya “tüp” içeren bölmenin her iki tarafını (sanki çapını) 11 milimetre azaltın ".

İkinci kapasitörleri diyotlardan çıkarın, gereksiz uyumsuzluk, her diyotta bir tane bırakın ve öncelikle kapasitörlerin diyotlara ve aynı zamanda toprağa giden kablolarını mümkün olduğunca kısaltın. Diyot uçlarını da kısaltın. Terminallere minimum mesafeyle geçiş anahtarına sert, tek damarlı kablolar kullanın. Geçiş anahtarının "ortak" çıkışından, en kısa yolu kullanarak tekrar birkaç bin pF'lik bir kapasitansı toprağa lehimleyin.

Ayrıca kapasitansı konnektöre paralel olarak toprağa lehimleyebilirsiniz. Tüm elemanları mümkün olduğunca simetrik olarak yerleştirmeye çalışın. Konektörlü bölmede, duvarlar arasındaki zeminin tüm uzunluk boyunca lehimlenmesi tavsiye edilir. Okumalara yalnızca üst kapak kapalıyken bakmalısınız.

Umarım 50 Ohm'luk dirençler takmışsınızdır, indüksiyonlu olmayanlar? İyi ki bunların seçilmesi gerekiyor. Ve multimetre problarına paralel olarak, multimetrenin üzerine küçük bir kap yerleştirin veya daha da iyisi, başlığı kullanın, aksi takdirde bu Çin multimetreleri...... Ve geçiş anahtarını dikey olarak yerleştirmeye çalışın (yani 90 derece döndürün) , "simetri" için :)

Diyotlar: GD501 507 508 D18 D28 D9 D2 D310 D311 Diyotların aynı akım-gerilim karakteristiğine (volt-amper karakteristiği) veya benzer parametrelere göre seçilmesi tavsiye edilir.

Cihazı en yakın direnç sırasını kullanarak kalibre edin: sırasıyla 50,75, 100,150 ohm (anten yerine bağlı), SWR 1; 1,5; 2,0; 3,0 olacaktır. Bundan sonra cihazın simetrisini kontrol edebilirsiniz (giriş ve çıkışı değiştirerek).

Bu devre tasarımı, aşağıdaki özelliklere sahip olan endüstriyel SWR ölçüm cihazı ROGER RSM-200'den kopyalanmıştır: 1,6 MHz ila 200 MHz frekans bandı, çıkış gücü 200 W'tan fazla değildir.

Dış görünüş:

Cihaz geri döndürülemez, dolayısıyla giriş ve çıkışın doğru şekilde açıldığından emin olmalısınız.

L1 L2 transformatörleri, 12x7x6 mm standart boyutlu, PEV-0,4 mm telli, 22 turlu ferrit halkalara sarılır ve halkanın tüm çevresine eşit şekilde sarılır. Daha sonra her iki yara halkasına 3,5 mm çapında ve 40 mm uzunluğunda pirinç bir tüp yerleştirilir (yazar cep alıcılarından bir anten elemanı kullanmıştır) ve PL konektörlerine lehimlenmiştir. Fotoğrafta bir örnek gösterilmektedir:

L3 L4 bobinleri benzer halkalara sarılmıştır ve 19 tur 0,4 mm PEV'ye sahiptir. Lütfen, kambrikteki L3 L4 halkalarının deliklerinden, diyotları ve L1 L2 bobinlerini bağlayan atlama tellerinin (şemada gösterildiği gibi ve fotoğrafta görüldüğü gibi) geçirildiğini unutmayın. Baskılı devre kartı çift taraflıdır, fotoğrafta gösterilen tarafta PL konektörlerini lehimlemek için iki nokta vardır. Devrenin geri kalan elemanları ikinci tarafta bulunur:

Eleman uçları son derece kısa olmalıdır.

Baskılı devre kartı demir-lazer teknolojisi kullanılarak yapılmıştır. Ebatları 60 mm X 33 mm'dir. Tahta 60x33x33 mm'lik bir teneke ekrana yerleştirilir.

Ortaya çıkan blok, bir ölçüm başlığı ve anahtarları olan herhangi bir uygun alüminyum veya textolite muhafazaya yerleştirilir. Tüm değişkenler ve ayar dirençleri, ölçüm başlığının yakınındaki ayrı bir kartta bulunur. SWR ölçerin ayarlanması, ters dalganın R3 direnciyle kalibre edilmesine bağlıdır. Cihaz, 200 ve 20 watt alt aralıktaki R4, R5 dirençleri kullanılarak kalibre edilir.

73!

Görüntülemeler: 2.365