Індикатор напруги ПОЛЯ

Ігор НЕЧАЄВ (UA3WIA)

Для налагодження антенно-фідерних трактів аматорських радіостанцій необхідний індикатор напруженості високочастотного електричного поля. Запропонований у цій статті прилад відрізняється від зазвичай використовуються високою чутливістю та широкою смугою робочих частот.

Традиційно індикатор напруженості поля являє собою антену (найчастіше, у вигляді короткого штирі), амплітудний детектор (випрямляч РЧ напруг) і стрілочний вимірювач (як правило, мікроамперметр). Для підвищення чутливості індикатор роблять активним, постачаючи його підсилювачем РЧ або постійного струму.

У пропонованому індикаторі (рис. 1) відсутній звичайний амплітудний детектор, оскільки його функції виконує мікросхема К174ПС4-перемножітель сигналів, який широко використовується радіоаматорами у змішувачах радіоприймачів, конвертерах і т. д.

Як же мікросхема працює в нашому випадку? Вхідний сигнал (як правило. Синусоїдальний або близький до нього), прийнятий антеною WA1, надходить на два входи мікросхеми – висновки 8 і 11 (два інші – висновки 7, 13 – з'єднують по змінному струму із загальним проводом), і вона здійснює перемноження сигналу "сам на себе". Якщо U вх =Usin w t, то на виході мікросхеми буде сигнал Uвих = KU 2 sin 2 w t, де U – амплітуда вхідного сигналу, w – Його кругова частота, К – коефіцієнт передачі мікросхеми. Це вираз можна перетворити; U вих =KU 2 sin 2 w t = KU 2 /2 – (KU 2 cos2 w t)/2.

Таким чином, у вихідному сигналі мікросхеми присутня постійна складова і змінна складова подвоєною частоти, Постійна складова пропорційна квадрату вхідної напруги, тому показання мікроамперметра РА1, підключеного до виходу мікросхеми, будуть пропорційні потужності сигналу, що випромінюється антеною. Змінну складову легко придушити, встановивши конденсатор С7 достатньою ємності. Діоди VD1, VD2 служать для захисту вхідних ланцюгів мікросхеми від потужних сигналів.

Живиться пристрій від батареї напругою 9 В ("Крона", "Корунд", "Ніка") і споживає струм приблизно 1,5 мА, Працездатність зберігається при зменшенні напруги живлення до 6 В. Максимальний струм через мікроамперметр РА1 обмежений резисторами R1, R2.

У пристрої можна пріменітьпрактіческі будь-який малогабаритний стрілочний індикатор зі струмом повного відхилення стрілки від 50 до 150 мкА, На частоті 28 МГц чутливість пристрою (мінімальний зареєстрований сигнал) був 2 … 3 мВ, а залежність показань від вхідної напруги мала квадратичний характер (рис. 2). Завдяки атому прилад більш чутливий до змін напруженості поля, що дозволяє точніше настроювати антенно-фідерні тракти. Так, наприклад, при зміні напруги на вході пристрою в 1,4 рази (3 дБ) показання індикатора збільшуються вдвічі.

Замість зазначеної на схемі K174ПC4 допустимо застосувати мікросхеми К174ПС1, К174ПС2. Крім діодів КД510A, підійдуть КД522Б, КД503Б, Конденсатори – КЛС, КД, К10-17, КМ, резистори – МЛТ, С2-33, Вимикач – Будь-який малогабаритний, краще движкові на два положення.

Більшість деталей розміщують на друкованій платі (рис. 3) з одностороннього фольгованого склотекстоліти. Плату треба розмістити ближче до антени усередині металевого корпусу відповідних габаритів. Поруч з платою можна зміцнити джерело живлення. На передній стінці корпусу встановлюють мікроамперметр і вимикач. Антена – телескопічна від малогабаритні транзисторних приймачів. Вона повинна повністю забиратися в корпус. Змінюючи довжину висунутої частини антени, можна в певних межах регулювати чутливість пристрою до напруженості електромагнітного поля.

Налагодження пристрою не вимагає, але якщо буде застосована інша мікросхема, то доведеться підібрати резистори (вони повинні бути однакових номіналів), щоб на висновках мікросхеми було напруження, приблизно рівне половині напруги джерела живлення. При необхідності балансування приладу (нульові показання мікроамперметра РА1 за відсутності сигналу на вході пристрою) можна зробити підбором резистора R1 або резистора R2.

У порівнянні з пасивним індикатором даний пристрій має значно більш високу чутливість, що дозволяє настроювати антени при меншому рівні потужності, а також виявляти місце розташування підслуховуючих пристроїв – "жучків". Частотна характеристика індикатора визначається параметрами застосованої мікросхеми. В авторському варіанті його чутливість на частоті 145 МГц зменшувалася втричі.

При бажанні можна зробити індикатор виборчим, встановивши на його вході перебудовується LC-контур.