|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ Wskaźnik miernika SWR. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Cywilna łączność radiowa Przy całej różnorodności schematów i konstrukcji mierników SWR mają one tę samą strukturę: na wyjściu znajdują się czujniki fali bezpośredniej i odbitej z detektorami. Do wskaźnika podawane są stałe napięcia Ufall i Uref uzyskane z detektorów, proporcjonalne do amplitud fal padających i odbitych. W najprostszym (i najczęstszym) przypadku wskaźnik posiada przełącznik Upad, Uref oraz urządzenie wskazujące z regulatorem, jak pokazano na rys. 1. Diody VD1, VD2 i kondensatory C1, C2 tworzą detektory Upad i Uref.
Każdy wie, jak korzystać z takiego miernika SWR. Podczas pomiaru należy wykonać trzy proste operacje:
Skala urządzenia pomiarowego P1 jest kalibrowana na podstawie znanego wzoru:
Jednak praca z takim wskaźnikiem nie jest zbyt wygodna - przy każdym pomiarze trzeba wykonać wiele operacji. Poza tym potrzebny jest dobry i niedrogi czujnik zegarowy ze skalą, który trzeba jeszcze skalibrować poprzez demontaż urządzenia. Spróbujmy rozwiązać problem wskazania inaczej. W tym celu we wzorze (1) dzielimy zarówno licznik, jak i mianownik przez Upad, w wyniku czego otrzymujemy
Teraz, aby wyznaczyć SWR, wystarczy znać tylko stosunek Uref/Ufall, a nie ich wartości bezwzględne. Jak podzielić napięcie? Oczywiście dzielnik rezystancyjny. Włączmy więc rezystor zmienny jako dzielnik, jak pokazano na ryc. 2.
Jak wykorzystać taki wskaźnik? Instrukcje nie są zbyt skomplikowane: należy kręcić pokrętłem rezystora zmiennego R1, aż urządzenie wskaże zero i w tym momencie odczytać wartość SWR ze skali rezystora. Zamiast trzech pozostała tylko jedna operacja. I nie ma przełącznika. Wygodniej, prościej i szybciej. Istnieją dwa wymagania dotyczące szczegółów takiego miernika SWR (są one również wygodne): 1. Przyrząd wskaźnikowy nie powinien być przyrządem pomiarowym (ze skalą stopniowaną), ale przyrządem wskaźnikowym (z zerem na środku obudowy i pojedynczym znacznikiem w tym miejscu). Innymi słowy, urządzenie może być tanim wskaźnikiem, na przykład wskaźnikiem poziomu nagrania starego magnetofonu, wystarczy dokręcić mocowania, aby przesunąć igłę na środek skali. 2. Rezystor zmienny R1 musi mieć skalę, na przykład odpowiednie są pociągnięcia wykonane niezmywalnym pisakiem na panelu, na którym przymocowany jest rezystor R1 za pomocą uchwytu „dzioba”. Jak działa wskaźnik? Prąd płynący przez urządzenie P1 wynosi zero tylko w przypadku, gdy oba zaciski urządzenia mają to samo napięcie. Napięcie Uref jest zawsze obecne na lewym zacisku. A na prawym zacisku napięcie jest usuwane poprzez przesunięcie rezystora zmiennego i równe U0TP. ponieważ ustawiliśmy igłę instrumentu na zero. Inaczej mówiąc Upad podzieliliśmy rezystorem zmiennym tak, że otrzymamy wartość równą U0TP. Jest oczywiste, że w tym przypadku kąt obrotu osi rezystora zmiennego R1 (jeśli należy do grupy „A”) jest proporcjonalny do stosunku U0TP/Upad i zgodnie ze wzorem (2) skala rezystora może kalibrować bezpośrednio w SWR. W miernikach SWR montowanych według tradycyjnego schematu, przy małej mocy konieczne jest zmniejszenie rezystancji potencjometru prawie do zera. W tym przypadku rezystancja obciążenia detektorów jest niska, co pogarsza liniowość. W opisywanym wskaźniku rezystancja obciążenia detektorów jest stała i duża, co zapewnia lepszą liniowość detekcji. Ponadto, w przeciwieństwie do mierników zmontowanych według konwencjonalnego obwodu, rezystor zmienny R1 nie wprowadza dodatkowych błędów, ponieważ w momencie pomiaru prąd przez niego przepływający wynosi zero, a zatem urządzenie R1 jest praktycznie nieobecne w obwodzie (prąd zerowy jest brak wpływu na pozostałą część urządzenia, tak jakby zamiast urządzenia znajdował się izolator). Podczas pracy z dużymi mocami sensowne jest zabezpieczenie urządzenia P1 przed przeciążeniem parą równolegle połączonych diod krzemowych typu back-to-back. Aby skalibrować skalę rezystora zmiennego R1 (zakładając, że detektory napięcia Uref i Ufall są liniowe), wystarczy omomierz. Mierząc rezystancję pomiędzy dolnym i środkowym (zgodnie ze schematem) zaciskiem rezystora R1 (po wcześniejszym odłączeniu ich od reszty urządzenia) zaznaczamy skalę rezystora. Można to zrobić na dwa sposoby: 1. Rysowana jest regularna skala liniowa, jak większość mierników SWR. Przy rezystancji rezystora R1 równej 10 kOhm punkty kalibracji skali stosuje się zgodnie z tabelą. 1.
2. Zastosowano niekonwencjonalną, ale bardziej praktyczną skalę nieliniową zgodnie z tabelą. 2.
W zależności od grupy rezystora zmiennego wygląd skali odpowiednio się zmienia. Aby uzyskać dokładniejszy odczyt przy pomiarze dużego SWR, lepiej zastosować rezystor z grupy „B”, a dla zwykłej skali - grupy „A”. Jeżeli mamy rezystor zmienny o rezystancji różnej od 10 kOhm, to należy odpowiednio zmienić rezystancję rezystora R2, aby detektory miały jednakowe obciążenie i przeliczyć oznaczenia skali korzystając ze wzoru
gdzie Rtek jest aktualną wartością rezystancji od masy do silnika; R1 - rezystancja nominalna rezystora zmiennego; SWR - wartość SWR odpowiadająca prądowi R. Do pomiaru małego SWR wygodnie jest wykonać rozszerzoną skalę, włączając szeregowo z górnym zaciskiem rezystora R1 dodatkowy rezystor R3, który przy pomiarze dużych wartości SWR jest zamykany przełącznikiem. Wartości SWR można otrzymać korzystając ze wzoru (3), podstawiając do niego sumę (R1+R1) zamiast R3. Zatem przy R3 = R1 = 10 kOhm rozszerzona skala R1 będzie miała podziałkę zgodną z tabelą. 3. Oprócz głównej podziałki warto zastosować także tę podziałkę do skali instrumentu.
Obwód miernika SWR można jeszcze bardziej uprościć poprzez całkowite wyeliminowanie czujnika zegarowego. W końcu tak naprawdę potrzebujemy tylko wskaźnika zerowego. I można to zrobić na diodzie LED Nowoczesne czerwone diody LED świecą dość zauważalnie już przy prądzie 20...30 µA. Napięcie przewodzenia na diodzie wynosi 1,58...1,62 V. Jeśli jeden element galwaniczny 1,5 V zostanie połączony szeregowo z diodą LED (w kierunku do przodu), wówczas napięcie zapłonu diody LED będzie wynosić tylko kilkadziesiąt miliwoltów. Faktem jest, że to tylko nazwa: „element półtora wolta”. Ale w rzeczywistości napięcie bez obciążenia, prawie równe polu elektromagnetycznemu, dla świeżych elementów wynosi 1,58…1,6 V. Zatem dioda LED z elementem połączonym szeregowo zaświeci się przy napięciu kilkudziesięciu mV i prądzie 20..30 µA - co nie jest wskaźnikiem zerowym? Zastępując nim urządzenie wskazujące, otrzymujemy urządzenie, którego schemat pokazano na ryc. 3. Instrukcja obsługi miernika nadal składa się z jednego punktu: kręcąc pokrętłem rezystora zmiennego R1, zwróć uwagę na moment, w którym zapali się dioda LED i odczytaj wartość SWR ze skali rezystora.
Oczywiście dokładność pomiaru przy użyciu diody LED (rys. 3) jest mniejsza niż w przypadku miernika z czujnikiem zegarowym (patrz rys. 2), szczególnie przy małych mocach, niemniej jednak dioda LED nie jest urządzeniem zegarowym. Ale to, co nas przyciąga, to ekstremalna prostota i niski koszt urządzenia. Ponadto w większości przypadków przy strojeniu anten nie jest wymagana wysoka dokładność pomiaru SWR. Projekt musi uwzględniać osłonę chroniącą przed światłem nad diodą LED, ponieważ chociaż ta ostatnia świeci prądem mierzonym w mikroamperach, to oczywiście nie jest jasna. A w jasnym świetle słonecznym stwarza to problemy. Oddzielny wyłącznik akumulatora nie jest potrzebny – w przypadku braku sygnałów z wyjść czujki, jeden element nie wystarczy, aby oprócz diody LED otworzyć diodę VD2, dzięki czemu urządzenie nie pobiera prądu. Stosować mierniki SWR zmontowane według schematów na rys. 2 i rys. 3, Przy ustawianiu anten jest to znacznie wygodniejsze niż tradycyjne. Powody są dwa: proces pomiaru jest prostszy (jedna operacja zamiast trzech); kierunek ruchu strzałki P1 (dla rys. 2) lub kierunek zmiany jasności świecenia (dla rys. 3) wyraźnie wskazuje kierunek zmiany SWR. Będzie sprzeciw, że w konwencjonalnym wskaźniku (patrz rys. 1) można również skupić się na obniżeniu napięcia Uref. Niestety, nie zawsze. Powiedzmy, że Uref maleje. Jednak Udec może spaść jeszcze bardziej gwałtownie niż Uref (na przykład w przypadku, gdy obciążenie nadajnika jest mocno niedopasowane), co oznacza, że SWR wzrósł pomimo spadku Uref. Samo zmniejszenie Urefu nic nie znaczy. Konieczne jest porównanie z Upadem. W przypadku konwencjonalnego wskaźnika porównanie to należy przeprowadzić ręcznie, za każdym razem przełączając przełącznik i ponownie kalibrując wskaźnik. W opisywanym urządzeniu porównanie Uref i Ufall następuje automatycznie - na rezystorze zmiennym dzielnikiem i wskaźniku zera. Oczywiście taki wskaźnik nie nadaje się zbytnio do bezpośredniej integracji z transiwerem lub wzmacniaczem mocy. Ale w osobnym mierniku SWR, zaprojektowanym specjalnie do pomiarów antenowych, jest to zauważalnie wygodniejsze niż tradycyjny. Autor: Igor Goncharenko (DL2KQ - EU1TT), Bonn, Niemcy
Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach
02.05.2024 Zaawansowany mikroskop na podczerwień
02.05.2024 Pułapka powietrzna na owady
01.05.2024
▪ Dwurdzeniowy Atom do netbooków ▪ Baterie ze zużytych pojemników szklanych ▪ Zestaw Asus Lyra Trio Wi-Fi Mesh
▪ Sekcja telewizyjna serwisu. Wybór artykułów ▪ Artykuł Pomidor. Legendy, uprawa, metody aplikacji ▪ artykuł Przygotowanie past woskowych do polerowania wyrobów drewnianych. Proste przepisy i porady ▪ artykuł Niewidzialne zasilacze. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Komentarze do artykułu: Michael Очень просто и понятно, огромное спасибо за публикацию.
Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn
www.diagram.com.ua |
Zobacz inne artykuły Sekcja 
Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:
Wszystkie języki tej strony