А.Власенко UP3BD

Відомо, що якість роботи антени багато в чому залежить від точності її узгодження з живильним фідером. Для визначення такого узгодження в аматорських радіостанціях зазвичай вимірюють коефіцієнт стоячої (КСВ) або біжить (КБВ) хвилі. Багато радіоаматори використовують вимірювачі КСВ або КБВ, конструкції яких були опцсани на сторінках журналу «Радіо» та в радіоаматорських довідниках. У цьому випадку оператору доводиться спочатку вимірювати величини «падаючої» і «відображеної» хвиль, потім проводити розрахунки або використовувати спеціальні таблиці для визначення КСВ. Вимірюючи вихідну потужність передавача або визначаючи ступінь узгодження фільтра з антеною, оператор змушений заново калібрувати вимірювач КСВ за величиною «падаючої» хвилі. Все це створює певні незручності використання таких приладів.

Прилад, схема і конструкція якого описані в даній статті, дозволяє виміряти відразу три параметри: вихідну потужність передавача в двох діапазонах від 0,5 до 20 Вт і від 5 до 200 Вт, величину втрат в фідері також у двох діапазонах від 0,1 до 4 Вт і від 1 до 40 Вт і КСВ від 1 до 5. Похибка показань приладу не перевищує 5% в діапазоні частот від 1 до 30 МГц.

Рис. I. Функціональна схема універсального вимірювача КСВ

До складу приладу (рис. 1) входять спрямований ответвитель і два каліброваних високочастотних мілівольтметра Al, А2. Милливольтметром А1 вимірюють величину падаючої, а А2 – відбитої хвиль. Мілівольтметри складаються з трьох узгоджених аттенюаторів, двох широкосмугових підсилювачів і двох стрілочних приладів РА1 і РА2. Атенюатор 7 дБ в каналі «падаючої» хвилі слу-

Рис. 2. Конструкція шкали мілівольтметра жит для вирівнювання напружень на входах мілівольтметрів. Відключаються атенюатори 10 дБ в обох каналах призначені для перемикання чутливості приладу. Це дає можливість проводити вимірювання в двох діапазонах. Діапазони вимірювання перемикають за допомогою реле К / – К4. Відмітна особливість мілівольтметрів – конструктивне об’єднання стрілочних приладів РА1 і РА2 в один блок (рис. 2). Один прилад показує вихідну потужність передавача, другий – величину втрат в фідері, а точка перетину стрілок цих приладів вказує на чисельне значення КСВ. Таким чином, оператор може спостерігати відразу три параметри, необхідні при налаштуванні антени і роботі в ефірі, не проводячи ніяких калібрувань і перемикань.

Конструкція спрямованого відгалужувачі описана в [1]. Принципова схема міллівольт

метра показана на рис. 3. На резисторах Rl, R2, R3 зібраний атенюатор з загасанням 7 дБ, а на резисторах R4, R5, R6 і R14, R15, R16 зібрані атенюатори з ослабленням 10 дБ кожен (в дужках вказані значення резисторів для фідерних ліній 75 Ом). Резистори R7 і R17 є навантажувальними для ланок аттенюаторів. Широкосмуговий підсилювач каналу «падаючої» хвилі зібраний на транзисторі VT1. На транзисторі VT2 зібраний підсилювач «відображеної» хвилі. Елементи R12, СЗ, С5 і R22, С9, СЮ є частотно-коригуючими. ВЧ детектори зібрані за схемою подвоєння напруги на діодах VD1, VD2 і VD3, VD4.

Транзистори КТ316А можна замінити на КТ316, КТ312, КТ342, КТ3102 з будь-якими літерними індексами. Діоди VD1 – VD4 можна замінити на діоди Д311. Резистори R1 – R7 і R14 – R17 слід підібрати з відхиленням від зазначених номіналів не більше ніж на 1%. Найкраще тут використовувати резистори типу С2-10, але можна і МЛТ. Решта резистори МЛТ. Підлаштування резистори R13, R23 – СП4-1 або будь-які інші, що підходять розмірів і номіналу. Конденсатори – КМ. Реле Р1 – Р4 – РЕЗ-55А (паспорт РС4.569.602П2) або подібні до них.

В якості мікроамперметрів ΡΑΙ, РА2 встановлені гальванометри М265. Відстань між «осями» гальванометрів в авторському варіанті приладу складає 50 мм. Замість приладів М265 можна використовувати прилади інших типів зі струмом повного відхилення 50 … 200 мкА. Однак перевагу слід віддати приладів з довгими стрілками і невеликими магнітними системами. Обидва гальванометра прикріплені до дюралюмінієвої пластині, яка має форму і розміри шкали. Гальванометр РА2 слід доопрацювати – встановити «нуль» з правого боку шкали. Для цього необхідно послабити вузли кріплення розтяжки рамки або спіральних пружин (Залежно від конструкції гальванометра). Повертаючи ці вузли навколо своїх осей, треба перевести стрілку гальванометра вправо. Цю операцію виконують з граничною обережністю, щоб не пошкодити прилад. Потім зібраний індикаторний вузол встановлюють в корпус. Конструкція і розміри корпусу індикаторного вузла можуть бути найрізноманітнішими, але такими, щоб всередину не потрапляла пил.

Мілівольтметри А1 і А2 зібрані на загальній платі. Монтаж може бути як друкований, так і об’ємний. Між блоками ΑΙ і А2 слід встановити екранує перегородку з тонкої латуні. Плату з цими блоками поміщають в корпус, спаяний з пластин латуні або фольгованого сте кл оте кстол і та.

Для настройки і градуювання приладу буде потрібно генератор стандартних сигналів Г4-18А або йому подібний і осцилограф із смугою пропускання не менше 5 МГц. Налаштування починають з установки режимів транзисторів VTl, VT2. Для цього відключають конденсатор С4 від колектора транзистора VT1 і конденсатор С / від резистора R7. З виходу генератора стандартних сигналів за допомогою узгодженого з навантаженням (75 Ом) кабелю сигнал з частотою близько 2 МГц подають на базу транзистора VT1 через конденсатор С1. Осцилографом контролюють форму сигналу на колекторі транзистора VT1. Змінюючи напругу на виході генератора і підбором номіналу резистора R8, домагаються симетричного обмеження сигналу на колекторі транзистора VTL Потім знову підключають конденсатор С4. Зменшують напругу на виході генератора стандартних сигналів в два рази щодо рівня, з якого починається обмеження сигналу на колекторі транзистора VTI.

Змінюючи частоту генератора стандартних сигналів від 1 до 30 МГц, знімають АЧХ підсилювача, контролюючи показання мікроамперметра ΡΑΙ. Підбором номіналу елементів R12 і С5 домагаються мінімальної нерівномірності АЧХ підсилювача. Аналогічним чином налаштовують другий підсилювач на транзисторі VT2. Далі приступають до градуюванні шкал.

Таблиця I

Вт

і, мВ

Р “тР· Вт

U, мВ

20

141

4

14,1

15

122,2

3

12,2

10

99,5

2

10

9

94,6

1,5

8,6

8

89,2

1

7

7

83,4

0,9

6,7

6

77,2

0,8

6,3

5

70,5

0,7

5,9

4

63

0,6

5,4

3

54,4

0,5

5

2

44,6

0,4

4,4

1

31,2

0,3

3,8

0,5

22,3

0,2

3,1

0,1

2,2

Таблиця 2

р|, .буд · Вт

і. мВ

Рогр- Вт

і, мВ

20

172,8

4

17,3

15

149,6

3

15

10

122,3

2

12,2

9

115,6

1,5

10,6

8

109,4

1

8,6

7

102,2

0,9

8,2

6

94,6

0,8

7,6

5

86,1

0,7

7,2

4

77,3

0,6

6,7

3

66,9

0,5

6,1

2

54,4

0,4

5,4

1

38,4

0,3

4,7

0,5

27,2

0,2

3,8

0,1

2,7

Спочатку градуіруют шкалу Рпад. Для цього на вхід підсилювача на транзисторі VTI подають сигнал з генератора стандартних сигналів так, як було описано раніше. Користуючись табл. 1, якщо прилад призначений для фідерних ліній 50 Ом, або табл. 2, для фідерних ліній 75 Ом, виробляють градуювання шкали. У таблицях вказано взаємну відповідність вихідного напруги та потужності. Встановивши на виході генератора стандартних сигналів напруга, відповідне 20 Вт (див. Табл. 1, 2), підлаштування потенціометром R13 встановлюють стрілку приладу РА1 на останнє поділ шкали, відповідне максимальної потужності. Потім на виході генератора стандартних сигналів встановлюють напруга, відповідне потужності 15 Вт, 10 Вт, 9 Вт і т. д. На шкалі роблять при цьому відповідні відмітки. Таким чином градуіруют всю шкалу Рпад. Градуювання шкали Рвідр виробляють аналогічним способом.

Для градуювання шкали КСВ прилад підключають до ГСС за схемою, показаної на рис. 4. Користуючись табл. 3, градуіруют шкалу КСВ. Наприклад, змінюючи напругу на виході генератора стандартних сигналів і положення движків потенціометрів Rl, R2 (рис. 4), встановлюють показання приладу 12 Вт – за шкалою Рпав і 0,1 Вт – за шкалою Р, що відповідає КСВ 1,2. Під точкою перетину стрілок роблять відмітку. Потім, не змінюючи положення движків потенціометрів Rl, R2 (рис. 4), змінюють напругу на виході генератора стандартних сигналів. Точка перетину стрілок зміститься. На шкалу наносять нову позначку перетину стрілок.

Таблиця 3

КСВ

Р ,, пекло · Вт

Ρ ,, τρ · Вт

U5

20

0,1

1,2

12

0,1

1,3

6

0,1

1,4

4,5

0,1

1,5

2,5

0,1

1,6

1,7

1

1,7

15

1

1,8

12

1

1,9

10

1

2

8

1

2,5

5,5

1

3

4

1

4

2,8

1

Таким чином на шкалу наносять кілька позначок, відповідних одному значенню КСВ. Потім ці позначки з’єднують між собою лінією. Після цього встановлюють інші значення Рпа і Р, відповідні іншим значенням К ^ В, і проробляють ті ж операції.

Слід зазначити, що лінії, відповідні малим величинам КСВ, будуть викривлені. Це викликано нелінійними властивостями діодів VD1, VD2 і VD3, VD4 при малих напругах.

Після градуювання шкали від’єднані раніше кінці елементів впаивают на свої місця. Підключають спрямований ответвитель, і прилад готовий до роботи.

Якщо прилад буде використовуватися на фідерних лініях з хвильовим опором 75 Ом, то в спрямованого відгалужувачі [1] необхідно встановити резистори наступних номіналів: RI –

7,5 кОм, R2 – 75 Ом, R3 – 0,75 Ом.

Література

I. Курячий Ю., Пільський В. Коаксіальний спрямований ответвітель.- Радіо, 1982, № 9, с. 17.

Кращі конструкції 31-й і 32-й виставок творчості радіоаматорів / Упоряд. В. М. Бондаренко М .: ДОСААФ, 1989, – 112 с., Іл.