Schemele de contoare SWR pe inelul de ferită sunt destul de mult, teoria este bine descrisă în articolul UT1MA. dar în niciun articol nu am găsit calculul numărului de rotiri pe inel și răspunsul clar pe care trebuie să-l folosească inelul de ferită. În acest articol voi încerca să explic funcționarea contorului, în special transformatorul de curent, și să-i dau calculul.
După cum se știe, pentru a determina în mod unic SWR în alimentator, este suficient să cunoaștem impedanța de alimentare a alimentatorului și rezistența complexă în orice punct al tăierii. Rezistența la unde este de obicei cunoscută, iar rezistența complexă poate fi determinată prin măsurarea tensiunii, curentului și unghiului dintre secțiunile feederului la un punct din secțiunea de alimentare. Tensiunea poate fi măsurată pur și simplu, curentul poate fi măsurat cu un transformator de curent, la ieșirea căruia obținem o tensiune care depinde de curent.
În această schemă a contorului nu există nimic nou, ci faptul că arată adevărul într-o gamă largă de frecvențe, acordăm o atenție deosebită anumitor detalii.
Curentul este măsurat printr-un transformator de curent. Pentru simplitate, presupunem că nu există nici o pierdere în inelul de ferită. Transformatorul de curent poate fi considerat transformator de tensiune cu unele nuanțe. Înfășurarea primară este o sârmă împinsă prin orificiul inelului. Înfășurarea secundară este încărcată cu rezistență R '= R1 + R2. Rezistența transformată la înfășurarea primară va fi
De exemplu, dacă numărul de rotații ale înfășurării secundare este w = 20 și R '= 100 # 8486, atunci R "= 100/20 2 = 0,25 # 8486; O astfel de rezistență activă pentru curentul RF va fi în bobina primară. Când curentul RF curge, tensiunea U '= I * R "va cădea pe el. Dacă, să zicem, fluxurile de curent 2A, bornele înfășurării primare vor avea o tensiune U '= 2 * 0.25 = 0.5V. Mai mult decât atât, considerăm ca pentru un transformator de tensiune, adică Tensiunea la bornele cele mai exterioare ale înfășurării secundare în acest caz va fi UR '= 0,5 * 20 = 10V.
Având în vedere acest lucru, tensiunea pe rezistența R 'va fi
Unde Р - capacitatea ТХ, R - rezistența încărcării pe care este reglat contorul.
Mărimea tensiunii la bornele bobinei secundare și a fazei sale are o mare importanță pentru obținerea unor măsurători fiabile. Pentru a obține banda maximă a transformatorului, atât în amplitudine cât și în fază, înfășurarea secundară trebuie să aibă o rezistență la undă apropiată de R '/ 2. Este convenabil să faceți aproximativ 50 # 8486; prin răsucirea firelor de înfășurare împreună. De exemplu. este posibilă derularea înfășurării secundare cu două fire răsucite în izolație de lac cu un diametru de 0,2 mm. aproximativ 4 răsuciri în 1 cm, R1 și R2 în acest caz vor fi 51 (47 - 56) # 8486; Rezistoarele R1 și R2 trebuie să fie aceleași și incluse ca în diagramă. Când se utilizează un singur rezistor total R 'conectat între bornele de capăt ale transformatorului, există un blocaj la frecvențe înalte. Cu această configurație a transformatorului și a rezistenței de sarcină nu este necesară corecția pe intervalele de frecvență înaltă. Rezistența la valuri a înfășurării secundare a transformatorului de curent 50 # 8486; nici nu este legată de impedanța de undă a dispozitivului de alimentare la care este reglat contorul. Este ușor de realizat o linie cu o astfel de rezistență la val pentru înfășurarea înfășurării secundare.
Inductanța înfășurării ar trebui să fie aproximativ
unde fmin este frecvența minimă a contorului SWR. Dacă frecvența minimă este de 1,8 MHz, inductanța înfășurării ar trebui să fie de aproximativ 90μH. Numai în acest caz vom obține caracteristici amplitudine și fază bune ale transformatorului de curent în cea mai mare gamă de frecvențe cerute.
Deci, deja am determinat fără echivoc inductanța înfășurării și rezistența sarcinii sale R '. Rămâne să ne dăm seama care inel să se aplice și cât de multe este necesar pentru a învârti răsucirile înfășurării secundare. Tensiunea pe rezistența de sarcină, așa cum se poate observa din formula dată anterior, este invers proporțională cu numărul de viraje. De aici rezultă că racordurile trebuie să fie suficient de mici pentru a avea o tensiune suficient de ridicată pentru a oferi o neliniaritate mai mică cu SWR mici datorită tensiunii directe a diodelor. Dar această tensiune este limitată de tensiunea inversă maximă a diodelor și de puterea rezistoarelor de sarcină. Dacă puterea rezistențelor nu este în principiu o problemă, trebuie luată în considerare tensiunea inversă a diodelor. Dacă această tensiune este depășită, un curent invers semnificativ începe să curgă prin ele, ceea ce distorsionează citirile dispozitivului de măsurare. Prin urmare, tensiunea înfășurării secundare la puterea maximă a emițătorului nu trebuie să depășească această valoare. Este posibil să se determine aproximativ numărul optim de rotații ale înfășurării secundare utilizând formula
unde UDmax este tensiunea maximă a diodei inverse. Diodurile trebuie să aibă o capacitate minimă în starea închisă. Diodele sau diodele de germaniu de înaltă frecvență, cu o barieră Schottky, cu cea mai mare întoarcere maximă și tensiuni directe minime, ar trebui utilizate. Detectorul diode BAT62 ar fi foarte potrivit, dar le-am văzut doar în director. Diodele diodice au o tensiune directă relativ mare, deci nu sunt recomandate pentru detectarea tensiunii RF în acest caz.
Având inductanța necesară și numărul de viraje, este posibil să se calculeze inductanța unei rotații a transformatorului AL, pe care o vom folosi ca transformator de curent.
Dimensiunea de bază este selectată astfel încât numărul necesar de rotații să fie plasat într-un singur strat. Cunoscând plicul și AL. nu este dificil să se aleagă permeabilitatea necesară a inelului de ferită. Materialul din care este fabricat miezul nu contează.
Puterea rezistorului de sarcină R 'trebuie să fie cel puțin
Că circuitul a fost echilibrat, tensiunea primită de la divizoarele C1 și C2 ar trebui să fie egală cu U '/ 2. Faza tensiunilor la bornele exterioare ale înfășurării secundare va fi diferită cu 180 °. Prin urmare, pentru SWR = 1, tensiunea totală față de sol atunci când sunt adăugate într-un braț va fi de două ori mai mare, în cealaltă va fi zero. În cazul în care rezistența de sarcină este, în ceea ce a fost SWR echilibrat, raportul dintre tensiune / curent și (sau) faza dintre tensiune și curent nu va fi la fel, circuitul de echilibru să nu obțină acea voință metru. În principiu, puteți echilibra contorul în orice, dar numai sarcina activă. Deoarece corecția de fază din contor nu este furnizată, nu va fi capabilă să o echilibreze cu o sarcină complexă.
Tensiunea la punctul măsurat este împărțită de divizorul C1 și C2. Că el nu are nici o reactanță substanțială, capacitatea sa totală ar trebui să fie cât mai mică posibil, dar, pe de altă parte, la cea mai mică frecvență a reactanței sale ar trebui să fie mici, astfel încât nu a existat nici o distorsiune de fază semnificativă. Pentru contorul de pe benzile HF, capacitatea condensatorului C1 trebuie considerată ca fiind de 5-10pF, ar trebui proiectată pentru o tensiune de cel puțin 250V. Pentru o mai mare acuratețe a dispozitivului, acesta poate fi realizat din două condensatoare, dintre care unul este conectat la mufa de intrare, celălalt la ieșire, așa cum se arată în articolul UT1MA. Condensatorul de construcție C3 este destinat pentru echilibrarea contorului. Pe acesta, precum și pe C2, tensiunea este mică, este potrivit un condensator ceramic cu o gamă de reglare de 8-30pF. Este posibil să se folosească un condensator de clădire cu un interval de reglare mai mare, atunci nu va fi necesar să selectați condensatorul C2, care se întâmplă uneori. Cu C1 selectat, C2 poate fi calculat din formula
Această formulă nu ia în considerare capacitatea de instalare dintre înfășurările transformatorului de curent, precum și C3, dar de obicei există o precizie de calcul suficientă. Dacă echilibrarea nu este suficientă pentru a limita ajustarea capacității lui C3, schimbăm C2 cu o capacitate mai mare sau mai mică.
Atunci când se utilizează detectoare cu un singur capăt, un rezistor de aproximativ 100k # 8486; este conectat în paralel cu C2. Acesta poate schimba în mod semnificativ faza pe domeniul de joasă frecvență, în cazul în care reactanța divizorului este maximă, ceea ce poate necesita corecție pe intervalele de joasă frecvență. Prin urmare, este de dorit să se facă detectorii cu o dublare a tensiunii. un astfel de circuit nu necesită o astfel de rezistență. Nu este necesar să protejeze înfășurarea primară de cea secundară, capacitatea dintre înfășurările primare și secundare este inclusă în capacitatea C1. Dimpotrivă, cu cât această capacitate este mai mare, cu atât mai bine, deoarece tensiunea ar trebui măsurată în același punct în care se măsoară curentul.
Montarea senzorului este simetrică, ar trebui să încercați să o faceți compact. Concluziile tuturor părților componentei HF ar trebui să fie extrem de scurte. Distanța dintre conectori este minimă. Sârmă care conectează conectorii și trece prin transformatorul de curent, instalația cu izolație, grosimea acestuia fiind aleasă astfel încât inelul cu bobina să se deplaseze cu dificultate. În cazul unui condensator C1 la SWR metru emițător ar trebui să fie conectat de compas capacitiv, atunci contorul nu va „vedea“ le reactanță introdus de divizorului de tensiune. Este mare, dar se remarcă pe benzile de înaltă frecvență. Circuitul dispozitivului de măsurare însăși nu a atras, este standard.
Nu efectuați calculele manual, încredere în cititorul de mai jos. Acest lucru va simplifica calculul. ALopt nu ar trebui să fie foarte diferit de AL. Parcurgerea spre dreapta va ajuta la calcularea AL al inelului ferit specific. Datele trebuie să fie introduse în celulele roz, când butonul gri este apăsat, vom vedea rezultatul calculului. De exemplu, este introdus calculul real al contorului SWR pentru puterea THX 500W și rezistența la unde a cablului Zk = 50 # 8486; Sunt utilizate diodele D311, cu o tensiune inversă maximă de 30V.
unde Rp - rezistența la sarcină activă, Cp - condensator capacitate, care este conectat la sarcină rezistivă paralel, Zk - impedanța cablului, care este configurat pentru contor, F - este frecvența la care se măsoară VSWR.
Atunci când cablul este alungit între contorul SWR și sarcina datorată pierderilor de cabluri, citirea contorului SWR este oarecum redusă. Acest lucru este deosebit de important atunci când se reglează antenele VHF, unde atenuarea în cablu este semnificativă. În cazul în care antena este conectată printr-un cablu lung, atenuare mare având, atunci când este măsurată SWR la transmițător poate obține o bună lecturi SWR, cu toate că antena poate fi de potrivire slabă cu alimentatorul. Desigur, este de dorit să se schimbe un astfel de alimentator la unul mai bun, dar pentru a obține indicații fiabile, este de dorit să se măsoare SWR la antena, și nu la emițător. Dacă SWR odată cu creșterea creșterea lungimii cablului, acest lucru indică probabil nu reprezintă o defecțiune a contorului, precum și faptul că, așa cum este adesea cazul cu antene dipol, antena simetrice fluxuri cablu asimetric și (sau) tensiunea HF de la antena este indusă în cablu, în Ca urmare, panglica cablului radiază, adică cablul funcționează și ca antenă. În acest caz, la schimbarea lungimii cablului, parametrii antenei se schimbă, la fel și rezistența de intrare în sine, care modifică SWR. Dar aceasta este deja o lucrare anormală anormală, cel mai probabil vecinii care urmăresc televiziunea, acest lucru va fi de asemenea remarcat. Trebuie remarcat faptul că radiația din SWR nu depinde de SWR. Puteți avea SWR = 1, dar cablul va radia sau poate SWR = 10, iar cablul nu va radia. Aici, în principiu, problema este doar în simetrie, și nu în SWR.
Calculatorul următor va ajuta la calcularea pierderii în alimentator, în care SWR> 1 și puterea care ajunge la sarcină. Atenuarea în alimentator cu SWR = 1 poate fi luată din grafic la o anumită frecvență. În el este acordată atenuarea pentru lungimea alimentatorului de 30,48 metri, dar este ușor de numărat prin lungimea aplicată. Acești parametri sunt aproximați, variază ușor în funcție de producător și se pot deteriora foarte mult cu panglica slabă (sparse), îmbătrânirea cablurilor, când panglica intră în panglică și o oxidează etc. Un exemplu este dat pentru 50 de metri de cablu RG213, care are o atenuare de 1.2 * 50 / 30.48 = 1.97dB pentru SWR = 1 la 30MHz. SWR în cablu este 2.
Atenuarea în hrana cu SWR = 1:
Putere la intrarea alimentatorului:
Atenuare suplimentară datorată SWR:
Atenuarea în alimentator pentru un SWR dat:
Puterea în sarcină cu SWR = 1:
Puterea în sarcină pentru un SWR dat:
După cum puteți vedea, pierderile suplimentare ale cablului din cauza SWR = 2 în acest caz nu sunt foarte mari.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: