Se știe că munca de succes în aer depinde într-o mare măsură de eficiența antenei postului de radio amator. Există o mare varietate de antene cu unde scurte. Începători amatori de radio folosesc de obicei cele mai simple, low-cost. Cei mai experimentați sunt instalarea antenelor direcționale cu mai multe elemente pe stâlpii înalți, cu controlul la distanță al poziției lobului principal al modelului de radiație. Dar orice antenă va da rezultate bune doar atunci când este reglat corect. Un ajutor semnificativ pentru radioamator în reglarea antenei va fi oferit de dispozitiv.
Antena, de regulă, este alimentată în trei moduri. Cel mai simplu, de exemplu "fascicul lung", se hrănește cu un alimentator cu o singură sârmă, care face parte din antena și, prin urmare, emite intensiv unde electromagnetice. Când un post de radio este utilizat pentru transmisie, un astfel de alimentator este o sursă de interferență pentru televizoarele din apropiere. Când o primiți, există și o mulțime de interferențe interne și industriale.
Unele antene sunt alimentate de un alimentator de aer cu două fire sau de un cablu de panglică simetric. Această metodă face posibilă reducerea alimentatorul de radiații, dar pe scară largă în radioamatorism nu a primit din cauza necesității de a utiliza o ieșire simetrică a circuitului emițător, o linie relativ complex de alimentare cu aer de sârmă sau cablu panglică rare.
Cel mai utilizat alimentator coaxial. Cu alinierea corectă și simetrizarea, practic nu emite radiații în timpul transmisiei și nu este imună la interferențe la recepție. În plus, un cablu coaxial de televiziune convențional este disponibil pentru orice amatori radio. Aparatul descris mai jos este proiectat pentru a măsura raportul de undă în poziție verticală (SWR) și puterea transmisă prin cablul coaxial la antena. Este cunoscut faptul că o linie de transmisie coaxială este caracterizată prin „așa-numita q impedanță caracteristică, care depinde în principal de raportul dintre dimensiunile interne (y cablu - miez) și (teaca) conductorii exteriori. Cele mai frecvente sunt cablurile cu o rezistență la undă de 50 și 75 ohmi. Pentru ca energia furnizată de emițător la cablu (figura 2.6, a) să intre în sarcină (antena), este necesară îndeplinirea condiției: rezistența la sarcină trebuie să fie egală cu rezistența la undă a cablului. În acest caz, dacă nu țineți seama de pierderile de cablu, aceeași tensiune se stabilește de-a lungul întregii lungimi între conductorul central și împletitură și același curent va curge prin ele (figura 2.6.6). Valorile specifice ale acestor valori depind de puterea emițătorului, de parametrii de încărcare și de cablu. Este obișnuit să spunem că în acest caz modul de undă de deplasare este setat în cablu.
Dar în practică se întâmplă adesea ca rezistența la sarcină să nu fie egală cu rezistența la unde a cablului, adică există o discrepanță între ele. În acest caz, numai o parte a puterii (unde incident) este eliberată în sarcină, iar așa-numita putere reactivă care apare se deplasează de la sarcină la emițător (unde reflectată). Componentele câmpului electromagnetic al undei reflectate au o fază inițială diferită de faza inițială a componentelor undelor incidente. Ca urmare a adăugării acelorași componente cu diferite faze, în cablu sunt formate valuri în picioare [15]. Nivelul undelor staționare poate fi estimată raportul de undă staționară - raportul dintre împărțirea sumei prin diferența de tensiuni sau curenți în cablu provocate de incident și reflectat valuri.
Luați în considerare cele două cazuri extreme de nepotrivire: ruperea sarcinii (RH = oo) și scurtcircuit (RH = 0). În primul caz (figura 2.6, c), tensiunea la capătul cablului este maximă și mai mare decât în cazul unei sarcini coordonate (R "= 0), iar curentul în acest punct este zero. Deoarece distanța de la capătul cablului la tensiunea transmițătorului scade, iar curentul crește. La o distanță de un sfert de lungime de undă din cablu, tensiunea scade la zero, iar curentul atinge un maxim. În acest caz, se spune că în acest punct există un nod de tensiune și un antinod de curent.
Fig. 2.6. Distribuția curentului I și a tensiunii U de-a lungul liniei de transmisie a energiei de înaltă frecvență
De altfel, trebuie remarcat faptul că lungimea de undă în cablu # N este legat de lungimea de undă în spațiul liber # 955; cu următoarea relație:
În această formulă # 949; Este constantă (permeabilitatea) dielectrică a materialului izolației interne a cablului. Expresia K = 1 / # 949; se numește coeficientul de trunchiere a undelor în cablu. De exemplu, pentru cabluri cu un dielectric din polietilenă K = 0,66 și # 955; k = 0,66 # 955;
Dacă continuați să vă deplasați de la capătul cablului la emițător, # 955; la / 4, imaginea raportului dintre tensiune și curent va fi aceeași ca la sfârșitul cablului, adică nodul curent și antinodul tensiunii.
În cazul unui scurtcircuit în sarcină (figura 2.6, d), imaginea undelor în picioare este oarecum diferită: la sfârșitul cablului, curentul este maxim și tensiunea este zero.
De obicei, o sarcină deschisă sau scurtcircuitată se produce atunci când antena funcționează defectuos și nu se întâmplă atât de des. Atunci când rezistența sarcinii și rezistența la undă a cablului sunt inferioare, se formează de asemenea valuri în picioare de-a lungul liniei și doar o parte a puterii se reflectă din sarcină (Fig.2.6, d, e).
Alimentatorul de antenă poate funcționa atât în modul de funcționare, cât și în modul unde se află undele în picioare. În primul caz, lungimea sa poate fi arbitrară și determinată de distanța antenei de la emițător. În al doilea caz, lungimea alimentatorului trebuie să fie legată de lungimea de undă a cablului. Deci, dacă este un multiplu al unui număr întreg de jumătăți de undă, atunci rezistența la sarcină este transformată la începutul cablului fără a se schimba. Prin reglarea bucla de ieșire a emițătorului, poate fi obținută potrivirea rezistenței de ieșire și a sarcinii.
Schema schematică a dispozitivului pentru măsurarea SWR este prezentată în Fig. 2.7. La unul dintre conectorii coaxiali XS1 sau $ S2 un cablu este conectat cu un cablu, iar celălalt - un alimentator de antenă. Pentru fiecare dintre VD1 diode și VD2 aplicate două tensiuni: una proporțională cu tensiunea dintre conductorii cablului coaxial este furnizat cu un S1S2 divizor capacitiv și c3c4. A doua tensiune este alocată rezistențelor R1 și R2 - este proporțională cu curentul din conductorul central.
Tensiunile luate din separatoarele capacitive sunt aproape în fază, deoarece distanța dintre punctele de legătură C1 și C3 este mică în comparație cu # 955; k și trecerea de fază pe această secțiune poate fi neglijată. În același timp, tensiunile luate de la rezistoare sunt în afara fazei. Prin urmare, pe o diodă, tensiunea rezultantă va fi egală cu suma a două tensiuni, iar pe de altă parte - diferența. Pe care - depinde de direcția reciprocă a înfășurării înfășurărilor transformatorului de curent T1
Curentul diodei la care se aplică tensiunea totală este proporțional cu valul incident, iar curentul celuilalt este reflectat. VSWR VSWR se calculează cu formula: = (Ipad + Ir) / (Neg Ipad- I) în care Ipad și Ir - curent dioda pentru incident și unda reflectată.
Fig. 2.7. Schema schematică a contorului SWR și a puterii reduse
Pentru comoditatea calculelor, săgeata indicatorului PA1 în poziția comutatorului SA1 corespunzător valului incident este setată de rezistența variabilă R4 la ultima diviziune de scală. Apoi comutatorul este pus în poziția undei reflectate și valorile indicatoarelor sunt contorizate.
Dacă scara indicatorului conține 100 de bari (de exemplu, într-un microametru cu un curent de 100 AA, abaterea totală a săgeții), formula devine:
În acest caz, este mai convenabil să utilizați tabl. 2.2 care indică valoarea SWR care corespunde unei anumite deviații a săgeții indicatorului
Când comutatorul SA2 este setat la poziția "W", instrumentul măsoară puterea care trece prin alimentator cu o eroare acceptabilă. Mai mult decât atât, SWR este mai bună (mai aproape de 1), cu atât este mai mare fiabilitatea măsurării.
Acum câteva cuvinte despre designul dispozitivului și detaliile aplicate. Diodele sunt de dorit să utilizeze germaniu, deoarece încep să se deschidă la o tensiune mai mică aplicată în comparație cu cele din siliciu. În plus față de cele indicate pe diagramă, GD507 sau chiar D9 va face. condensatori Podstroechiye C1 și C3 - sau de tip PDA KT4-23-IP, restul - K10-7V sau KM rezistențe Rj - tip R3 MLT-0,25, în care R1 și R2 identici dorit să se selecteze pentru rezistență. Rezistorul variabil R4 poate fi de tip СПЗ-30, СПЗ-12, СПЗ-4аМ. Transformatorul de curent T1 este realizat pe un inel de mărime K7X4X2 din ferită M50VN-14. Înfășurarea I conține 2 înfășurări ale conductorului SEW 2 0,51, înfășurarea II-48 de înfășurări ale firului PELSHO 0,15. Dusurile L1 și L2 - tip DPM-0.1, dar pot fi înlocuite și făcute în casă. Pentru a face acest lucru, pe inele de ferită M1000HN de mărimea K7X4X2, 45 de fire de fir PELSHO 0,15 ar trebui să fie înfășurat.
Placa cu circuite imprimate (figura 2.8) este realizată dintr-o folie din fibră de sticlă acoperită cu folie, cu o grosime de 1,5 mm. Este întărită în interiorul unui corp cu dimensiunile de 60X80X60 mm, care este fabricat din foi de aluminiu sau din alamă. Pe peretele frontal al carcasei se află întrerupătoarele MT-1 și un microametru. Poate fi de orice tip adecvat, cu un curent de abatere totală a cadrului de până la 500 μA. Conectorii coaxiali CP-50-73F se întăresc pe pereții laterali ai carcasei. Fără deteriorarea calității dispozitivului, aceste conectori pot fi înlocuite cu antene TV SAT-G.
PUC. 2.8. Plăcuța de bord a contorului SWR (a) și aranjarea părților la bord (b)
Pentru a regla dispozitivul, în locul unei antene, conectați un rezistor de 50 sau 75 Ohm la conectorul XS2. Valoarea acestuia depinde de impedanța de undă a cablului coaxial utilizat în alimentatorul de antenă. Pentru un emițător cu o putere de până la 10 W, pot fi conectate mai multe rezistoare MLT-2 în paralel. Este mai bine să utilizați contorul de putere absorbant deja cunoscut de către cititor ca încărcătură.
Un transmițător cu o putere de cel mult 10 W este conectat la conectorul XS1. Comutatorul SA1 este setat la poziția undei reflectate. Prin reglarea capacității condensatorului C1, coeficientul de divizare al divizorului capacitiv C1C2 este modificat astfel încât amplitudinile de tensiune ale condensatorului C2 și rezistorului R1 să fie egalizate. Deoarece aceste tensiuni sunt activate împotriva diodei VD1, curentul prin diodă trebuie să fie zero. Dacă, totuși, pentru reglarea lui C1, nu este posibilă setarea divizării săgeții indicatorului la zero, atunci este necesar să se schimbe bornele înfășurării II a transformatorului T1. Apoi conectați la încărcarea XS1 și la transmițătorul XS2. Schimbați poziția comutatorului SA1 și, ajustând SZ, săgeata este din nou divizată la zero.
Scala de putere este calibrată prin selectarea unui rezistor R3. În acest caz, puterea eliberată în sarcină trebuie să fie de 10 W. Pentru monitorizare, în locul unui contor de putere absorbant, se poate folosi și un voltmetru de înaltă frecvență, de exemplu tipul VK7-9, conectat în paralel cu sarcina. O valoare a puterii de 10 W corespunde unei tensiuni de 22,4 V pentru o sarcină de 50 Ω și 27,4 V pentru o valoare de 75 Ω. Prin selectarea rezistenței R3, săgeata indicatorului este setată la ultima diviziune a scării. Scădere a puterii, scala este calibrată după 1 W. În acest scop, puteți utiliza datele afișate în Tabelul. 2.1 și în app. 3.
După finalizarea ajustării și calibrării, trebuie să țineți cont de corespondența săgeților imprimate pe panoul de la comutatorul SA1, în direcția undei incidentului. Dacă comutatorul de comutare este poziționat în direcția indicată de săgeata îndreptată spre dreapta, dispozitivul trebuie să detecteze undă incidentă atunci când emițătorul este conectat la stânga și sarcina este în dreapta. În caz de necesitate, această corespondență poate fi restabilită prin schimbarea firelor, lipite la contactele fixe ale comutatorului de comutare.
Aparent, dispozitivul descris este aplicabil numai împreună cu un transmițător cu putere redusă (până la 10 W). Din acest motiv, acesta reacționează la niveluri relativ mici de putere și poate fi folosit nu numai pentru a controla calitatea traseului antenă-alimentator al postului de radio. Dispozitivul poate fi utilizat pentru a evalua calitatea potrivirii dintre amplificator și amplificatorul de putere liniară. Acest lucru este foarte important, deoarece, datorită potrivirii slabe a rezistenței intercascade, nivelul distorsiunilor neliniare în semnalul de ieșire crește, banda de frecvență a frecvențelor emise este lărgită, intensitatea interferenței la transmisie și recepția de televiziune crește.
Fig. 2.9. Schema schematică a celei de-a doua versiuni a contorului SWR și puterea de trecere (până la 1000 W)
O diagramă schematică a acestei versiuni a contorului SWR și puterea de trecere este prezentată în Fig. 2.9. După cum puteți vedea, diferă de cea anterioară prin faptul că limitele de măsurare a puterii nu sunt una, ci două - 100 și 1000 W. Partea de înaltă frecvență a contorului este aceeași. Selectați tipul de lucru efectuat de comutator. SA1 în trei poziții și trei direcții. Rezistoarele R3 și R5 servesc la calibrare la limita de 100 W, iar R4 și R6 - la limita de 1000 W. Calibrarea și calibrarea cântarelor se efectuează cel mai convenabil folosind un contor de putere absorbant.
Designul utilizează un transformator de curent fabricat pe un inel de mărime K12X6X4.5 de la ferita Mark M50BN-14. Înfășurarea primară este o secțiune a conductorului central al unui cablu coaxial de 15 mm, care, împreună cu izolația, trece prin inel. Preliminar pe circumferinta inelului uniform in randul unui strat Incalzire secundara - 30 de fire de PEV-2 sarma 0.25. Capetele bobinei primare sunt sigilate pe conductori imprimate cu o lățime de 0 mm pe placă, care conectează conectorii coaxiali XS1 și XS2.
Condensatoarele С1 și СЗ pot fi de tipul PDA-urilor, КППМ, КТ2-19. Diodele pot fi atât germaniu, cât și siliciu, de exemplu, KD522A.
Ajustarea acestui contor SWR în comparație cu prima versiune a caracteristicilor nu. Diferența este numai în nivelurile de putere cu care va trebui să lucrați. Trebuie să aveți grijă să nu atingeți conductoarele care poartă curentul dispozitivului pentru a evita arderea cu curenți de înaltă frecvență.
În concluzie, trebuie reamintit că atunci când se apropie tunetul, antena de la postul de radio trebuie deconectată și legată la pământ. Au existat cazuri în care, din cauza interferențelor cauzate de descărcările de furtună aproape, diodele din contorul SWR au dispărut.
Articole similare
-
Câini inutili - nu treceți, un adăpost pentru animale neglijate
-
Cum să alegeți puterea cablului de încălzire pentru alimentarea cu apă, cablul de încălzire
Trimiteți-le prietenilor: