Описываемый  КСВ-метр, при­веденный на рис.1, позволяет изме­рять напряжения падающей и отра­женной волн. По известной формуле рассчитывается коэффициент сто­ячих волн: КСВ=(Uпрям+Uотр)/(Uпрям-Uотр )

Рис. 1

Рис. 1

Конструктивно КСВ-метр пред­ставляет собой полосковую линию и расположенный рядом с ней полос­ковый двунаправленный ответви­тель. Линии с диодами, развязываю­щими конденсаторами и подстроеч­ным резистором расположены на монтажной плате из двустороннего стеклотекстолита толщиной 1,5 мм размерами 120x30 мм (рис.2). Линия предназначена для работы в 50-ом­ных трактах. Для 75-омных трактов следует сложить две платы приведен­ных выше размеров из односторон­него стеклотекстолита (фольгой наружу) и склеить их эпоксидной смо­лой с отвердителем. Получается “двусторонний” материал двойной толщины. Снизу платы фольга оста­ется нетронутой, сверху — вытравливается согласно рис.2. Ширина пол­осковых линий — примерно 2 мм. Рас­стояние между ося­ми линий — 3,5 мм. Рисунок печатной платы в формате SprintLayout6.

 Диоды VD1, VD2, конденсаторы С1-С4 и подстроечный резистор R1 можно установить как со стороны линий L1-L3, так и с противоположной стороны (в последнем случае под выводы деталей необходимо просверлить отверстия, а чтобы не произошло замыканий, фольгу с их кромок удалить зенкованием сверлом примерно вдвое большего диаметра, заточенным под угол 90°).

swr_uhf_pcb

Рис. 2

Диоды следует применять герма­ниевые — в поряд­ке ухудшения ре­зультатов: ГД508, ГД507, Д18, Д20, Д2Е. На частотах двухметрового ди­апазона еще допус­тимо использовать для развязки обыч­ные дисковые или трубчатые конден­саторы с мини­мально возможной длиной выводов, но лучшие результаты получаются с опорными и проходными конденс­торами, например типов КДО, КТП. Емкость некритична — 1000...4700 пФ. При использовании опорных конденсаторов в плате по месту сверлят отверстия под их резьбовые выводы, а вокруг них несколько отверстий меньшего диаметра под проволочные перемычки, соединяющие фольгу обеих сторон. Микроамперметр РА1 - с током полного отклонения стрелки 50 мкА. Применять приборы с меньшей чувствительностью нежелательно, так как это потребует большей мощности передатчика для настройки антенн, а следовательно, будут создаваться и большие помехи.

Готовую плату с полосковыми линиями опаивают полосками тонкой меди, латуни, белой жести или фольгированного стеклотекстолита и закрывают с обеих сторон металлическими крышками. Допустима установка неэкранированной платы внутри металлического корпуса. Такая конструкция, пожалуй, наиболее удобна для считывания показаний при измерениях. Основание и крышку корпуса сгибают из листовой латуни или стали, размеры определяются габаритами примененного микроамперметра, поэтому не приводятся. Плату крепят к дну основания, а на его боковых стенках устанавливают коаксиальные розетки, например, СР-50-73Ф. Остальные детали закрепляют на передней стенке крышки. В такой конструкции вместо подстроечного резистора R1 используют переменный, снабдив его валик ручкой управления для оперативной установки стрелки измерительной головки РА1 на последнюю отметку шкалы при измерении напряжения падающей волны. Для работы в стационарных условиях полезно предусмотреть гнезда для подключения внешнего микроамперметра с большей шкалой (например от авометра) с одновременным отключением внутреннего.

Детали корпуса соединяют восемью винтами, ввинчиваемыми в резьбовые отверстия в бортиках основания (лучше, конечно, развальцевать в отверстиях специальные втулки с резьбой - так называемые буксы; в этом случае корпус можно изготовить и из менее прочного материала, например, из листового алюминиевого сплава).

При установке КСВ-метра в трансивер (его включают между ФНЧ и антенным реле) плату опаивают, как указано выше, полосками меди или латуни. Для соединения с переключателем SA1 рекомендуется использовать проходные конденсаторы, а с входом и выходом - коаксиальные кабели. При использовании кабеля послед­ний вводится внутрь, его оплетка рас­паивается “звездочкой” по внутрен­ней поверхности торцевой стенки экрана, а центральная жила кратчай­шим путем припаивается к полоско­вой линии..

Хотя схема прибора и симметрична, из-за погрешностей изготовления линий и разброса характеристик диодов результаты измерений при замене входа на выход получаются неодинаковыми, поэтому рекомендуется использовать его всегда в одном направлении.

Проверяют прибор следующим образом. Устанавливают переключатель SA1 в положение «Пад.» и подключают к входной розетке XW1 выход передатчика, а к XW2 - эквивалент антенны - безындукционный резистор (или набор подобных резисторов, соединенных последовательно или параллельно) сопротивлением 50 Ом с рассеиваемой мощностью не менее отдаваемой передатчиком. Затем переменным резистором R1 добиваются отклонения стрелки микроамперметра РА1 на последнюю отметку шкалы, после чего переключатель SA1 переводят в положение «Отр.» Стрелка прибора должна установиться на нулевую отметку. Если же она отклонится от нее (не совсем точно изготовлены линии или эквивалент нагрузки - не чисто активное сопротивление), нужно будет учитывать это отклонение в дальнейшем, вычитая его из отсчитанного по шкале значения напряжения отраженной волны. Можно поступить и иначе: ввести в цепь измерения этого напряжения дополнительный резистор, скомпенсировав тем самым отклонение (это следует делать в том случае, если «виновата» линия, а не эквивалент). Можно попробовать «перевернуть» линию (т. е. поменять вход и выход местами) и попытаться настроить ее в другом направлении - не исключено, что в этом случае погрешность окажется меньше или будет отсутствовать вовсе.

Пользуются прибором, как обычно. Его вход подключают к выходу передатчика (после «внутреннего» ФНЧ) или ГСС (с выходным напряжением 1 В), а выход - к кабелю, питающему антенну. Варьируя параметрами устройства, согласующего антенну с фидером, и измеряя напряжение падающей и отраженной волн, добиваются их максимального отношения (в идеальном случае, т. е. при КСВ=1 -отклонения стрелки на всю шкалу для падающей волны и нулевых показаний для отраженной). Желательно антенну предварительно настроить на рабочие частоты с помощью, например, гетеродинного индикатора резонанса. Возможен и вариант подгонки размеров антенн (простых, без согласующего устройства) по минимальному КСВ.

Описанный КСВ-метр можно использовать при выходной мощности передатчика до 70...100 Вт.

Следует учесть, что введение КСВ-метра, например, в антенно-фидерный тракт (так же, как и исключение из него), нарушает согласование трансивера с фидером (если, конечно, они до этого были согласованы). Выход из положения - либо после согласования оставить КСВ-метр в тракте навсегда и контролировать состояние антенны, либо, удалив его, скорректировать настройку выходного П-контура передатчика.

Оригинал статьи в формате pdf

Оставить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *