Радиолюбительский сайт

Пятница, 21.07.2017, 03:45



Приветствую Вас Гость | RSS
[ Главная ] [ Каталог статей ] [ Регистрация ] [ Вход ]

Меню сайта

Радиоконструкции

Скачать

Радиобиблиотека

RDA

DX кластеры

Цифровая радиосвязь

QSL info

Полезные ссылки

Опрос сайта
На каком трансивере Вы работаете?

Результат опроса Результаты
Все опросы нашего сайта Архив опросов
Всего голосовало: 662

QRP частоты

QRP частоты

Недавно скачивали
  Computer Bild №10 (май 2012) 
  Создание фильма на компьютере 
  YAESU FT-100D. Сервис-мануал 
  RadCom №1-6 2012 
  ALINCO DJ-195.Инструкция пользователя,сервис мануал и схема 
  RZ0IWZ/p audio in 20m SSB RDAC 2012 
  Хакер №2 (февраль 2012) 
  Энциклопедия радиолюбителя. Современная элементная база 
  Схемопостроитель 2003 
  Радиоежегодник №05 2011 
  Приборы для контроля и налаживания радиолюбительской аппаратуры 
  Транзисторы и их зарубежные аналоги. Том 2 
  Звукомания №7 (июль 2012) 
  Сборник РАДИО-дизайн. Любительская схемотехника. Вып.1-25 
  RadCom №8 ( August 2012 ) 
  750 практических электронных схем 
  Радиоаматор №1-6 (подшивка за полугодие 2012) 
  KENWOOD TS-940.Сервис-мануал 
  Электронный справочник радиолюбителя 
  ALINCO DX-77. Инструкция по эксплуатации 

Статистика

free counters

Онлайн всего: 7
Гостей: 7
Пользователей: 0


Сегодня отметились


Форма входа


Информация

Зарегистрированным пользователям доступны все разделы сайта в полном обьеме!


Файлообменники

Turbobit

Borncash.com

Заработать на файлообменниках


Популярное

СССР: Наши Любимые Песни

Музыка ретро


Песни для юбилея мужчины

Музыка архив


Антивирус Avast -

лучший бесплатный антивирус




ПДД России 2017

ПДД 2017


Экзаменационные билеты по ПДД 2013. Категории AB CD



ПДД. Учебное пособие для автошкол. Вождение



ПДД. Самоучитель вождения по городу





ПДД Украины 2015




Навител Навигатор - 8.7 2014
Навител 8 навигатор

Бросай курить!

Хочешь бросить курить? Легко! (Аудиокнига)


Легкий способ бросить курить ( Аудиокнига )



Распродажа

Измерительные приборы в интернет магазине DESSY

Главная » Статьи » Схемы радиолюбителю » Согласующие устройства. Антенные тюнеры » УКВ КСВ метр на 144 - 1296 мГц

УКВ КСВ метр на 144 - 1296 мГц

ПРЕДИСЛОВИЕ

Во время моих экспериментов на УКВ и нижних СВЧ диапазонах, я столкнулся с проблемой точного измерения КСВ. Коммерческие КСВ-метры редко доступны для этих диапазонов и либо недостаточно точны, либо слишком дороги. И решил я сделать мой собственный КСВ-метр. Но какой тип? Из моих предыдущих экспериментов с направленными ответвителями, я пришел к выводу, что планарные направленники не слишком подходят для этого применения.

Они имеют много недостатков и их конструкция довольно сложна. Таким образом, попивая старопраменское, решил я, други мои, поискать в других местах. Идея КСВ-метра, который я собираюсь описать в этой статье, стянута у Пола G7EYT. Смотрите ссылку [Л.1].

ОБЩАЯ КОНЦЕПЦИЯ

Принципиальная схема КСВ-метра показана на Рис. 1. Можно видеть, что КСВ-метр состоит из трех основных частей: направленный ответвитель, два детектора и блок отображения.
Направленный ответвитель используется для оделения части мощности от падающей и отраженной волны.
Детекторы преобразуют эту высокочастотную энергию в постоянный ток, который отображается в блоке отображения. Все эти части описаны далее. Последующие разделы демонстрируют мою конструкцию КСВ-метра.

Схема УКВ КСВ-метра


Направленный ответвитель:

Направленный ответвитель сделан из двух отрезков полужесткого коаксиального кабеля с наружный диаметром 3.5 мм. Оба кабеля имеют продольные проточки, пропиленные в
экранирующем проводнике, так что внутренние проводники открыты.
Эти зазоры имеют 60 мм в длину и 1 мм в ширину (Paul использует проточку 30x2mm [Л.1]. Но его направленный ответвитель используется для ISM диапазона, так что, он половинной длины.) Обе линии сжаты и спаяны вместе таким образом, что зазоры перекрываются.

Это обеспечивает связь между двумя линиями, сохраняя при этом характеристический импеданс линий практически без изменений.
Также, коаксиальная концепция обеспечивает низкое излучение, хорошую передачу между разъёмами и собственно направленным ответвителем и , таким образом, обеспечит низкие вносимые потери и низкий входной и выходной коэффициенты отражения.

Детекторы:

Детекторы также следуют концепции Павла [Л.1].
Единственное отличие состоит в типе используемых детекторных диодов. Можно сказать, что могут быть использованы практически любые СВЧ диоды Шоттки с низким напряжением барьера. Я использовал какой-то неизвестный тип из какого то связного прибора. Вы можете использовать корпус с двумя диодами (как у меня), два диода в разных корпусах или даже один диод, но у него чувствительность будет похуже.
Можно прикинуть по-грубому, что чувствительность однодиодного выпрямителя будет на 6дБ хуже (половина напряжения), чем в случае двухдиодного выпрямителя, что довольно ощутимо.

Кроме прочего, оба детектора должны использовать один и тот же тип детекторных диодов (полностью идентичные), чтобы обеспечить достоверность измерения.

Блок отображения:

В моей конструкции я использовал широкораспространённую концепцию двух стрелочных измерителей с потенциометром для подстройки чувствительности.
Измеритель, подключенный к детектору #1, показывает проходящую мощность, а измеритель, подключенный к детектору #2, показывает мощность отраженного сигнала. Если мы устанавливаем потенциометр так, чтобы измеритель проходящей мощности отклонился на полную шкалу, то второй измеритель (отраженная мощность) покажет нам непосредственно значение КСВ (второй прибор должен быть откалиброван для КСВ).

ИЗГОТОВЛЕНИЕ НАПРАВЛЕННОГО ОТВЕТВИТЕЛЯ


Направленный ответвитель выглядит простым, но его изготовление не так легко и однозначно. Я попытаюсь описать здесь некоторые советы и рекомендации.
Единственным подходящим типом кабеля для этого устройства является «полужесткий » коаксиальный кабель в медной трубке (semirigid).
Общедоступный более гибкий коаксиальный кабель (semiflexible) с пелетеной и лужёной внешней обкладкой, не подходит. Ибо, непросто будет его точить.

Прежде всего, вы должны подготовить обе части полужесткого кабеля. Отрезать куски кабеля на соответствующую длину (60 мм для участка связи + необходимую участок под разъёмы) и подготовить все четыре конца для пайки разъёмов.

Не паять разъёмы прямо сейчас, они будут охлаждать куски кабеля во время спайки кабелей в месте проточки.

Выровнять оба куска кабеля, отмерить 60 мм в середине для промежутков и подогнуть все концы. Довольно рискованно подгибать кабели после проточки - вы можете их легко
деформировать.

Затем спаяйте линии в середине (если вы используете алюминиевые коаксиалы, то применить паяльный флюс для алюминия), потом зажать все в тиски и проточить зазоры в середине. (чотта не догнал, как он себе представляет спаяные кабели точить).

Размеры проточек должны быть приблизительно 60x1mm, но по опыту моих измерений, это не строгое требование. Длина проточки должна быть от 50 до 70 мм, если вы хотите использовать диапазон от 144 до 1296MHz.

Ширина зазоров также не сильно критична. Если сделаете более широкие проточки, то внутренние проводники будут находиться на меньшем расстоянии друг от друга и получите более сильный коэффициент связи. Тогда КСВ-метр будет иметь бОльшую чувствительность и будет работать с более слабыми сигналами.

Небольшая окантовка по краям зазоров не влияет на конечные параметры.

После того, как обе щели проточены, можете спаять линии вместе. Позаботьтесь о хорошем перекрытии на участке проточки! Когда все собрано, припаять разъёмы.

Моя конструкция направленного ответвителя показана на рисунке 2.

Направленный ответвитель


ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТЕКТОРОВ


Как было сказано, я использовал SMA папу для связанной линии. А сами детекторы установлены на SMA мамы с фланцем. Таким путём вы можете легко снимать детекторы с
направленного ответвителя и делать какие-либо измерения, если соответствующие приборы доступны (полагаю, там is-if опечатка).

Компоненты детектора непосредственно припаяны на корпусе соединительного устройства, без какой-либо печатной платы. Таким образом, все паразитные параметры сведены к минимуму, и мы можем предположить, что детектор будет также нормально работать на более высоких частотах.
Я использовал 0603 чип резисторы и конденсаторы. (Я думаю, Павел [Л.1] использует компонеты размера 0805.) У меня значения такие:

C1, C3, C5, C7: 100pF;
С2, С4, С6, С8: 560pF;
R 1, R 2, R 3, R 4: 100;
R 5, R 6, R 7, R 8: 10k;
переменник R9, R10: 22k / линейный / стерео.

Как я уже говорил ранее, я использовал какие попало неизвестные диоды Шоттки. Я так полагаю, что диоды типа BAT-15 будут работать точно также. Детектор показан на Рис 3.

Детектор КСВ метра


МОДИФИКАЦИЯ СТАРОГО КСВ-МЕТРА


Я упаковал весь КСВ-метр в корпус от старого неиспользуемого покупного КСВ-метр. Да просто поиспользовал корпус вместе с двумя стрелочными индикаторами, которые были
откалиброваны в SWR. Мой вариант показан на рисунках 4 и 5.

Корпус КСВ метра


КСВ метр детали


ИЗМЕРЕННЫЕ ПАРАМЕТРЫ

Графики коэффициента связи ( полезная связь между основной линией и ответвителем, это график s31 на Рис. 1) и изоляции ( паразитная связь между основной линией и ответвителем - это график s41 на Рис. 1) показаны на Рис. 6 и 7.
Желательно, чтобы рзница между изоляцией и коэффициентом связи (это показатель направленность) была как можно больше, потому что это значение определяет нижний предел КСВ, который прибор способен измерять без существенных ошибок. Как видно из графиков, Рис. 6 и 7, значения направленности на любительских диапазонах будут:

26,5 дБ на 144 Мгц;
24,6 дБ на 432 Мгц;
19,4 дБ на 1296 МГц.

Поскольку полезный сигнал, детектируемый на связанной линии, должна быть сильнее, чем сигнал от паразитной связи (неидеальность направленника), то можно ожидать, что нижний предел коэффициента отражения, отображаемый без значительной погрешности, будет находиться примерно в пределах:

-20,5 дБ на 144 Мгц;
-18,6 дБ на 432 МГц ;
-13,4 дБ на 1296 Мгц

Это означает следующие (минимальные ) показатели КСВ:

1,21 на 144 Мгц;
1,27 на 432 Мгц;
1,54 на 1296 Мгц.

До таких величин КСВ прибор будет показывать более-менее достоверно, но для меньших значений КСВ ошибка становится неприемлемой. ( когда сильно хорошо, то привирает.)
На частотах выше 1,5 ГГц направленность становится слишком низкой, поэтому этот КСВ-метр не должен использоваться для частот выше 1.5ГГц. Если хотите использовать КСВ-метр на более высоких частотах, необходимо сделать направленный ответвитель с участком связи покороче (ну и, само собой, пересчитать детектор).

Коэффициент связи


Изоляция


переходные характеристики детектора


Положим, сопротивление стрелочного прибора находиться в диапазоне от 400 до 1000 Ом (вся шкала при 100uA ), тогда напряжение порядка 60 мВ отклонит стрелку на всю шкалу.
На основании Таблицы 1, такое напряжение получим от сигнала мощностью -10dBm. Если далее принять во внимание Рис.6, то можем сделать вывод, что КСВ-метр
должен быть способен полноценно работать с проходной можностью начиная с величин:

35 дБм (~ 3 Вт) на 144 Мгц;
25 дБм(~ 0,3 Вт) на 432 Мгц;
22 дБм (~ 0,15 Вт) на 1296 МГц.

На деле, нижний порог повыше будет, например на 432 MГц начинает показывать с 1 Ватта (вместо 0.3 расчётных).

Что касается верхнего предела измеряемой мощности, то это определяется обратным напряжением диода, используемого в детекторах. Предположим, это значение будет 4V (пример для BAT-15), и если принять в рассмотрение таблицу 1, можно сделать вывод, что детектор может выдержать можность на входе примерно до 22dBm. Пересчитав эти 22dBm ко входу направленного ответвителя, получим (проходную):

66dBm (~ 4kW) на 144MHz,
57dBm (~500W) на 432 МГц и
54dBm (~ 250W) на 1296MHz.

Но сомнительно, что остальная часть КСВ-метра будет способна выдержать такую мощность (4кВт).

Обратите внимание, что все представленные расчеты являются только грубой оценкой. Дальнейшие измерения показывают, что вносимые потери КСВ-метра значительно ниже
0,2dB для частот до 1,8GHz и коэффициент отражения (направленника) лучше, чем -25 дБ для частот до 2 ГГц. Остальные результаты измерений можно найти по ссылке [Л.2].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данной статье описана конструкция простого КСВ-метра, который подходит для использования в основном УКВ и СВЧ частотах. По приведенным промерам видно, что этого
КСВ-метра вполне достаточно для любительских целей. Желаю удачи всем, кто решил этот КСВ-метр повторить.

73, Хонза OK1TIC

ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА

[1] www.frars.org.uk/cgi-bin/render.pl?pageid=1085
[2] www.radioamater.cz или http://ok1tic.nagano.cz

Комментарии: "От себя добавлю - лучше не ставить два детектора на один направленник, если делаете измерительный прибор.
Не поленитесь сделать два направленника - один для падающей , другой для отраженной. "

Автор перевода: pixar


Поделитесь записью в своих социальных сетях!



Скачать Amigo
При копировании материала обратная ссылка на наш сайт обязательна!

Категория: Согласующие устройства. Антенные тюнеры | Добавил: Mike (23.01.2017) W
Просмотров: 1325 | Теги: КСВ-метр, КСВ метр, КСВ | Рейтинг: 0.0/0

Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Поиск по сайту
Поиск позывного

 

GMT

Рекомендуем

Windows 10 Windows XP Windows 7 Windows 8 Windows zver

CCleaner Photoshop WinRAR Opera Next DAEMON Tools

EVEREST Acronis Disk Director 11 Advanced и Acronis Buackup & Recovery 11 Acronis True Image Home KMPlayer Active UNDELETE

Браузер Амиго UltraISO Total Commander

поставить блок себе на сайт


Амиго - Новый браузер

Скачать Амиго 


Поисковые системы




Случайное фото



Отправить SMS

Через сайты операторов:

Бесплатно!

или

С помощью программы:

isendsms

Бесплатно!

Latest spots

Диски для радиолюбителя:





Аппаратные журналы

 Russian Contest Log 
 5MContest log 
 UR5EQF_log v.3 


Лучшие игры:







DX Time Line

DXpeditions TimeLine

Полезный софт


CCleaner 3.23.1823

EVEREST

UltraISO 9.0 Premium

TuneUp Utilities

Total Commander

Acronis True Image Home

Advanced SystemCare Pro

 

Прогноз прохождения



Магнитные бури онлайн

=================

5-суточный прогноз распространения радиоволн КВ диапазона от Михаила R3VL (ex. RA0SR)


Погода


TV онлайн

ТВ онлайн смотреть

Радио FM онлайн

Радио онлайн


Радиодетали – почтой

Радиодетали,наборы,конструкторы,подарки

Луна онлайн

Новое видео
  Сегодня - День радио 
  Антенна Cushcraft MA5B 
  Автомобильная антенна на 14mHz (mobile antenna) 
  RDAC 2016, RA3AV/P RDA: MO-26 
  R9CL/P DXpedition to North Ural. RDA SV-89 
  Радиолюбитель. Саша Иркутский 2016 
  R1OAI активация RAFA: ULAN, RDA: AR-30 
  ГИМН Радиолюбителей !!! 

Праздники
Праздники сегодня

Помощь по компьютеру
 Восстановление аккумулятора в бесперебойнике UPS 
 Тормозит и зависает компьютер. Что делать? 
 Друг Вокруг регистрация 
 Как удалить Yambler? 
 Охлаждения ПК. В какую сторону должны дуть вентиляторы 
 Что делать если сбрасывается время на компьютере 
 Как удалить Webalta из браузера и компьютера 
 Чем открыть файл с расширением ISO? 
 Как открыть MDF - MDS файл? 
 Как вызвать или запустить командную строку на компьютере или нетбуке 
 Что делать, если сильно греется ноутбук? 
 Как увеличить объем свободного места на диске С 
 Как открыть доступ к скрытым папкам и файлам Windows 7 XP 
 Как правильно почистить системный диск C 
 Как подключить ноутбук к телевизору 
 Как установить Windows 7 с диска. Инструкция по установке 
 Как разбить жесткий диск на разделы 
 Как отформатировать жесткий диск с Windows 
 Как открыть файл формата FLV ? 
 Залили ноутбук жидкостью. Что делать? 
 Как сделать образ диска для восстановления системы ? 
 Восстановление образа системного раздела. Acronis True Image Home. Восстанавливаем Windows. 
 Как восстановить утерянные или удаленные данные ( файлы ) 
 Формат файла dmg . Чем открыть файл dmg 
 Установка БИОС для загрузки компьютера с диска (дисковода) 
 СНПЧ. Система Непрерывной Подачи Чернил для принтеров Epson, Canon, HP 
 Приборы и инструменты начинающего компьютерного мастера 
 Как зайти в систему через безопасный режим 
 Как включить права администратора в Windows 7 
 Как настроить wifi на ноутбуке 
 Ускорение Windows 7 
 Как ускорить систему Windows XP 
 Как удалить неудаляемое на компьютере 
 Как восстановить системные файлы без переустановки Windows 
 Как установить Windows 7 с флешки 
 Как установить Windows XP с диска 
 Как установить Windows XP с флешки 
 Как убрать MBR баннер в загрузочном секторе диска до загрузки Windows 
 Как убрать порно баннер с рабочего стола - универсальный способ 
 ERD Commander на USB флешке (Windows XP, Windows Vista, Windows 7) 

Где заработать?

 


Курсы валют на Банкир.Ру
Калькулятор валют онлайн

 

RA1OHX © 2017