Андрей Смирнов
Время чтения: ~11 мин.
Просмотров: 9

КСВ-метр на полосковых линиях

Рад приветствовать всяк сюда входящего. Как вы уже могли заметить, вы находитесь на страницах блога, посвященного радиолюбительской тематике. Ресурс был создан, когда возникла необходимость держать сборник моих статей и схем в одном месте, которое будет доступно отовсюду, где есть интернет. И не только мне одному. Со временем информации стало прибавляться, появились статьи не только про радио, и постепенно все это переросло в небольшой радиолюбительский (и не только) блог. dont_open_at_raised_pantograph-1024x438.pngОбычно я размещаю у себя на сайте понравившиеся мне вещи, которые я либо паял-собирал, либо хочу это сделать. По большей части это что-то найденное в интернете, ни разу не претендующее на оригинальность. Поэтому всякого рода копирастов попрошу расслабиться — копирайта нет и никогда не будет (это же и относится к тем статьям, которые я написал сам «с нуля» — используйте как хотите, где хотите, но моя хата с краю…). 6p3s.pngТем не менее, я стараюсь переработать информацию, понять ее по-своему, вставить свои пять рублей, по возможности дополнить практическими примерами — и вперед, на страницы блога.

radiopirat.png

Почему unlis.ru? Потому что в момент регистрации доменного имени позывного я не имел, так что по сути был радиохулиганом. Ну а если глянуть в словарь радиолюбительского кода, unlis — это как раз, то что надо. Да чего уж скрывать, каждый из нас проходил этот этап, а в некоторых до сих пор живет дух «авантюризма». И если делать все по уму — я такого рода занятия нисколько не осуждаю. На сайте, кстати, присутствуют некоторые схемы, тема достаточно интересная. Мне лично больше всего нравятся передающие устройства FM-диапазона 88-108 МГц. Особо догадливые поймут в чем дело.

КСВ-метрУвеличение частоты сигнала приводит к увеличению потерь в фидерной линии. Поэтому очень важно добиться наилучшего согласования между передатчиком и антенной системой, а именно, минимального коэффициента стоячей волны (КСВ).Предлагаемым КСВ-метром можно проводить измерения вплоть до сантиметрового диапазона в линиях с волновым сопротивлением 50 Ом.Описанный в [1] КСВ-метр на полосковых линиях имеет ограничение частотного диапазона сверху в силу особенностей своего конструктивного исполнения, хотя схемное решение такого ограничения не накладывает.Принципиальная электрическая схема предлагаемого КСВ-метра аналогична описанной в [1] и показана на рис. 1 (отличия в типономиналах отдельных деталей).Особенностью предлагаемого прибора является конструктивное исполнение детекторной части КСВ-метра, что позволило расширить диапазон измерений вплоть до 1 ГГц.Автор опускает описание физики образования стоячих волн в соединительных линиях, математические расчеты величин падающей и отраженной мощностей при согласованной и не согласованной линии, принцип измерения КСВ, основанный на измерении определенных величин падающей и отраженной волн, основы конструирования приборов СВЧ-диапазона и технологических требований, предъявляемых к ним, и отсылает заинтересованных читателей к известной литературе [2,…6].КонструкцияКорпус детекторной головки КСВ-метра состоит из двух частей (рис.2): П-образно-го основания 1 и крышки 2 (материал — бронза).Конструкция направленных ответвителей 3 (L1 и L2) показана на рис.З.Центральный проводник 4 (L2) припаян непосредственно к разъемам XS1 и XS2. В тело крышки 2 впаяны стаканы 5 (4шт.) и четыре стеклобусы 6. Диоды (VD1; VD2), конденсаторы (С1; С2) и резисторы (R1; R2) помещены в цилиндрические стаканы 5. Выводы диодов пропущены через канал стеклобусы и припаяны непосредственно к ответвителям.Корпус детекторной головки КСВ-метра, направленные ответвители, центральный проводник перед сборкой полируют (в корпусе — только внутреннюю поверхность диаметром 15 мм; наружная поверхность чистотой Rz 20) и покрывают серебром.Порядок сборкиСначала устанавливают все детали, относящиеся к крышке детекторной головки. Затем, в основании головки закрепляют один из разъемов XS с припаянным центральным проводником, потом второй разъем и проводят пайку. После сборки основания и крышки их соединяют с помощью 6 винтов М3 и в крышке фиксируют разъемы XS1 и XS2.Перед сборкой детекторную головку промыть спиртом и просушить. Работать в хлопчатобумажных перчатках, предварительно обезжирив кожу рук.ДеталиТребования к радиоэлементам стандартные для СВЧ-техники. Конденсаторы С1 и С2 — проходные. В авторском варианте использованы бескорпусные диоды АА113А. Возможна замена на другие типы диодов в зависимости от требуемой верхней граничной частоты. В этом случае возможно применение иного способа их крепления. Разъемы XS1 и XS2 конструктивного исполнения с серебряным покрытием; их тип определяется наружным диаметром кабеля.Примечания1. При использовании кабеля с волновым сопротивлением отличным от 50 Ом, диаметр центрального проводника расчитывают по формуле:Zo=138 IgD/d,где: Zo — волновое сопротивление линии, D — внутренний диаметр экрана коаксиальной линии детекторной головки, d — диаметр центрального проводника. Значения резисторов R1 и R2 приводят в соответствие с волновым сопротивлением кабеля.Упростить конструкцию предлагаемого КСВ-метра можно применив коаксиальную линию с квадратным сечением экрана и круглым центральным проводником. Расчет размеров линии можно выполнить исходя из формулы:Zo-138 lg1,08D/d, где: Zo — волновое сопротивление линии, D — внутренняя сторона квадратного экрана коаксиальной линии, d-диаметр центрального проводника2. Необходимо точно выдерживать размеры деталей, тип соединения, а также посадочные размеры.3. Для удобства детекторную головку можно конструктивно объединить с индикаторной частью в общем корпусе.4. Если в распоряжении радиолюбителя нет готовых стеклобус, то можно воспользоваться подходящими по размерам, демонтировав их из металлобумажных конденсаторов.Иван Милованов, UYOYI, г. ЧерновцыЛитература1. И.Я.Милованов, КСВ-метр на полосковых линиях. Радиохобби, № 6, 1998г. с. 16.2.Радио, телевизия, электроника, № 1,1985г.( НРБ).3.С. Г. Бунин, Л.П.Яйленко, Справочник радиолюбителя коротковолновика, изд.2, пер. и доп., Киев, Техника, с.221,243.4.С. М. Алексеев, Радиолюбительская УКВ аппаратура, Гос. энергетическое издательство, М., -Ленинград, 1958, с. 131.5.М.Левит, Прибор для определения КСВ, Радио, 1978, №6, с. 20.6.Техническое описание и схема электрическая принципиальная радиостанции «Лен».Радиохобби 4/2000

  • Boss
  • Прием-передача
  • 2016-08-19

Похожие новости Лучшие конструкции журнала Радиохобби по связной тематике

Прием-передача

ПодробнееПортативные радиостанции

Прием-передача

ПодробнееРадиотракт на 27Мгц для передачи DTMF или аудиосигнала

Прием-передача

ПодробнееПередатчик для «охоты на лис» диапазона 3,5 МГц

Прием-передача

ПодробнееЧто же измеряет КСВ — метр ?

Прием-передача

ПодробнееИнформация Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации. 425577.jpg

  • Цена: 51.80$

Довольно давно появилось желание протестировать свои рации работающие в 2 м и 70 см диапазонах, а так же антенны к ним, но единственный подходящий КСВ-метр остался на предыдущей работе, а брать каждый раз по мере необходимости надоело. И вот как-то в начале этого года загорелся приобретением собственного КСВ-метра для проверки раций и антенн… Внимание! В обзоре под спойлером много фотографий! Задумано — сделано, т.е. был на Али куплен цифровой аппарат Surecom SW-102.41450c.jpg Однако после небольших тестов мне не понравилась его работа, а точнее показания, поэтому решил купить аналоговый Nissei RS-40. К аналогу в этом плане у меня как-то больше доверия…d5e41a.jpg Что-то увидеть, что может выдать рация при идеальных условиях, нам поможет эквивалент нагрузки, для чего опять же на Али было куплено ВЧ сопротивление на 50 Ом — RFP 250N50 (оригинал или нет, для меня особого значения не имеет, главное, чтобы показания приборчиков удовлетворяли).d8da5d.jpg Сопротивление пришло, но его нужно установить на радиатор, чтобы был хороший теплоотвод, так как при передаче, особенно на хороших выходных мощностях автомобильных или стационарных раций оно быстро выйдет из строя от перегрева. Да и не плохо было бы сразу и разъёмчик поставить… Что же, ищем радиатор, ищем фрезеровщика, покупаем опять же на Али подходящий разъёмчик и вуаля…

Но как всё это дело стыковать с рациями? А для этого, чтобы не извращаться самому с распайкой подходящих переходников, покупаем на Али готовые. У меня вышел такой комплектик под разъёмы N-type на Surecom SW-102.eb25cc.jpg И вот такой под разъёмы SO239 на Nissei RS-40.9f70b8.jpg Приступим к тестам? В качестве тестовой рации используем довольно распространённый и всем знакомый Baofeng UV-5R, так же как-то давно купленный на Али, а так же небольшой наборчик антенн, которые так же всем кто в теме более чем знакомы — Nagoya NA-771, Diamond RH701, Diamond RH901S, Diamond SRH805S и автомобильная антенна Nagoya UT-108. Так как на рации установлен переходник на разъём BNC, для быстрой смены антенн, то все антенны соответственно имеют такой же разъём. Ну что, погнали!!! Замеры планировал провести среди чистого поля, дабы создать близкие к идеальным условия для передачи, но, аккумулятор в рации приказал долго жить (перепробовал несколько «стаканов» для зарядки, ни на одном больше 7,8 В не заряжается гад) и пришлось воспользоваться самодельным адаптером для питания от бортовой сети автомобиля, поэтому далеко от машины отойти не получилось.8bf3ac.jpg В связи с этим замеры могут иметь небольшую погрешность. Результаты замеров на эквивалент и антеннах вынесу отдельно в табличку (спасибо за табличку Lupus_sat), для интересующихся фото с самими замерами под спойлером.93bfb2.pngЗамерыДля начала сделаем замеры используя наш эквивалент на рабочих частотах 145.500 МГц и 433.100 МГц. На аналоговый Nissei RS-40… Частота 145.500 МГц.
КСВ не дотягивает до 1.2, на выходе в районе 4,5 Вт. Частота 433.100 МГц.
КСВ аналогично таковому на частоте 145.500 МГц, на выходе около 5 Вт. На «умный» Surecom SW-102… Частота 145.500 МГц.f3ee19.jpgКСВ = 1.02, на выходе 4,45 Вт. Частота 433.100 МГц.b3852d.jpgКСВ = 1.01, на выходе 4,34 Вт. Ну что же, вроде всё соответствует заявленному производителем рации по выходу, плюс-минус, показания КСВ практически идеальны. Погнали тест выше оговоренных антенн, для начала на Nissei RS-40. Первой антенной для тестирования будет всеми любимая антенна Nagoya NA-771. Частота 145.500 МГц.
По прибору КСВ выше 2, однако на выходе мощность больше, чем даже на эквивалент — 10 Вт! Частота 433.100 МГц.
КСВ = 3, на выходе около 1,5 Вт… Антенна Diamond RH701. Частота 145.500 МГц.
КСВ = 1.2, на выходе чуть больше 4 Вт. Частота 433.100 МГц.
КСВ в районе 2.5, на выходе 2,5 Вт. Антенна Diamond RH901S. Частота 145.500 МГц.
КСВ около 1.4, на выходе в районе 8 Вт. Частота 433.100 МГц.
КСВ = 2, на выходе 2 Вт. Антенна Diamond SRH805S. Частота 145.500 МГц.
КСВ в районе 2.5, на выходе в районе 7 Вт. Частота 433.100 МГц.
КСВ примерно 1.8, на выходе в районе 6 Вт. Автомобильная антенна Nagoya UT-108 закреплённая на крыше автомобиля на высоте более 2 метров над поверхностью земли… Частота 145.500 МГц.
КСВ в районе 1.7-1.8, на выходе около 7 Вт. Частота 433.100 МГц.
КСВ в районе 1.5, на выходе примерно 6 Вт. А теперь тоже самое, только уже «умным» КСВ-метром Surecom SW-102.Nagoya NA-771. Частота 145.500 МГц.0f32f0.jpgКСВ = 10.01, на выходе 5,56 Вт. Частота 433.100 МГц.f9b8da.jpgКСВ = 12.73, на выходе 4,25 Вт. Антенна Diamond RH701. Частота 145.500 МГц.КСВ = 1.75, на выходе 4,46 Вт. Частота 433.100 МГц.КСВ = 5.55, на выходе 4,45 Вт. Антенна Diamond RH901S. Частота 145.500 МГц.КСВ = 1.89, на выходе 6,08 Вт. Частота 433.100 МГц.КСВ = 2.37, на выходе 4,50 Вт. Антенна Diamond SRH805S. Частота 145.500 МГц.КСВ = 19.99, на выходе 4,35 Вт. Частота 433.100 МГц.КСВ = 2.72, на выходе 4,75 Вт. Автомобильная антенна Nagoya UT-108. Частота 145.500 МГц.КСВ = 4.65, на выходе 5,01 Вт. Частота 433.100 МГц.КСВ = 1.59, на выходе 5,10 Вт. Вот такие вот результаты у меня получились… Как можно видеть, не все антенны «заточены» под нормальную работу на частотах в обоих диапазонах, тут, как говорится — или, или. Ну а касаемо показаний КСВ-метров, то тут решайте сами, какому из приборов верить, но как по мне, опираясь на личный опыт, показания аналогового прибора более правдивы. Конечно достаточна вероятность, что я в этом плане и ошибаюсь… Используемые источники:

  • https://unlis.ru/
  • https://radiohata.ru/transfer/655-ksv-metr-dlya-ukv-diapazona.html
  • https://mysku.ru/blog/aliexpress/56204.html

Рейтинг автора
5
Подборку подготовил
Максим Уваров
Наш эксперт
Написано статей
171
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации