Почти каждый пользователь радиостанции или трансивера сталкивается с необходимостью оптимального согласования антенно-фидерного устройства и передатчика. Эта проблема актуальна для тех, кто пользуется «стационарными» радиостанциями ( в том числе для радиообмена в гражданском диапазоне 27 МГц), так и для тех, кто использует автомобильные АМ и ЧМ трансиверы. Для увеличения зоны действия портативной (носимой) радиостанции подключают соответствующую внешнюю антенну. Решение этой проблемы важно для тех, кто уже имеет или собирается приобрести и зарегистрировать радиостанцию, ведет ативный и эффективный (на дальние расстояния) радиообмен. Для этого и необходим КСВ-метр.
КСВ-метр – это измеритель коэффициента стоячей волны. Автор в своей лаборатории имеет два промышленных измерителей КСВ – SWR-430 Optim (вариант SWR-121) и SX-40 (вариант SX-40). Об общих принципах настройки антенного хозяйства с помощью КСВ-метров хорошо описано в [1].
КСВ-метр SWR-430, внешний вид которого показан на фото 1, измеряет КСВ в линиях питания (фидерных линиях) антенного хозяйства гражданского диапазона 27 МГц (диапазон частот измерений 24…30 МГц) и является необходимым устройством для качественной настройки антенн. Это, в свою очередь, обеспечивает качественную работу приемо-передающих устройств. Поскольку любая антенна настраивается «под передатчик», именно от резонанса антенного хозяйства и передающего тракта конкретной радиостанции зависит эффективность и дальность работы конкретного радиокорреспондента.
Прибор SWR-430 помимо КСВ может измерять выходную мощность передатчика радиостанции. Шкала стрелочного индикатора (фото 1) в устройстве только одна, функции измерения КСВ и мощности передатчика переключаются на передней панели полосковым переключателем.
Измерители КСВ и мощностиSX-20 и SXИзмерители КСВ и мощности SX-20 и SX-40 (см. фото 1) представляет собой устройство с двумя функциями: позволяет измерить мощность и КСВ в диапазоне 140..525 МГц.
На передней панели прибора установлен переключатель максимальной мощности 15/150 Вт. Причем минимальная измеряемая мощность всего 1 Вт, что позволяет настраивать антенное хозяйство портативных радиостанций в режиме «LOW», не опасаясь выхода из строя выходного каскада при любом из возможных значений входного сопротивления антенны.
КСВ-метр модели SX-20 предназначен для измерения мощности и КСВ в диапазоне 1,8…200 МГц. Он имеет переключатель максимальной измеряемой мощности 30/300 Вт.
У обоих устройств волновое сопротивление (импеданс) 50 Ом (для подключения к кабелю с волновым сопротивлением 50 Ом), подключаемый с помощью разъема UHF. Минимальная мощность радиостанции 2 Вт.
Для согласования выхода передатчика с фидером используется специальное согласующее устройство, а антенна согласуется с кабелем, как, правило, изменением длины антенны.
Принципиальная электрическая схема самодельного измерителя КСВ с согласующим устройством показана на рис.1.
Магазин радиосвязи Radioset.ru - Рации, аксессуары и комплектующиеСогласующее устройство состоит из двух конденсаторов переменной емкости С1 и С2 с воздушным диэлектриком (например, КПЕ-4…50, 1КЛМВ-1) и бескаркасной катушки индуктивности L1. Она содержит 8 витков медного провода без изоляции диаметром 2,2 мм с диаметром намотки25 мм и длиной 22 мм. Индуктивность такой катушки составит 1,2 мкГн. Настройка согласования производится конденсаторами С1 и С2. Показания считывают по шкале миллиамперметра ИП. КСВ-метр при настройке устанавливается между согласующим устройством и фидерной линией.
Измерительная часть КСВ-метра конструктивно выполнена из отрезка того же кабеля длиной 160 мм с удаленной внешней изоляций. Этот отрезок кабеля после всех подготовительных работ загибают подковой. Экран провода соединяют с «общим проводом» передатчика. Конструкция и внешний вид окончательно оформленного отрезка кабеля показан на рис.2.
Внутреннюю жилу кабеля (2) подсоединяют соответственно одним концом к согласующему устройству (конденсатор С2), а другим – к фидеру антенны. Внутри экранирующего провода КСВ-метра (отрезка кабеля длиной 160 мм с удаленной изоляцией – 1) аккуратно с помощью иголки прокладывают гибкий изолированный провод типа МГТФ-0,8 (3) и от его середины выводят отвод для подключения резистора R1. Концы внутреннего провода МГТФ-0,8 (может быть применен любой аналогичный провод МГТФ-1, МГТФ-2) пропаивают к германиевым диодам VD1, VD2.
Внешний вид готового устройства может быть таким (например, как в авторском варианте), как показано на фото 2.
Перед включением радиостанции и согласующего устройства проводят необходимые подготовительные работы: подключают антенно-фидерное устройство, устанавливают переключатель SB1 в положение «ПР» ( в левое по схеме положение), а движок переменного резистора R2 устанавливают в среднее положение.
После подачи питания на радиостанцию и включения в ее режим «передача», перемещением движка переменного резистора R2 добиваются максимального отклонения стрелки миллиамперметра вправо, к примеру, до цифры «10» (если эта цифра является максимальной градуированной величиной на шкале). После этого переводят переключатель SB1 в положение «ОБР» и фиксируют новое показание по шкале прибора (заметно меньше предыдущего), что соответствует значению обратной волны.
По формуле КСВ=(Ппр + Побр) / (Ппр – Побр) находят значение КСВ, где Ппр – показание прибора в режиме прямой волны (переключатель SB1в левом по схеме положении).
Побр – показание прибора при обратной волне. Например, Ппр=10, Побр=2, тогда КСВ = (10 + 2) /(10 — 2)=1,5. Потери на отражение волны в цепи «передатчик-фидер-антенна» зависят от величины КСВ и приведены в таблице.
В своих запасах хорошо иметь два КСВ-метра, рассчитанных для работы с фидерами, имеющими волновое сопротивление и 50 и 75 Ом, и, конечно, несколько «образцов» используемых кабелей.
На какой диапазон эта антенна? Измеряем характеристики антенн с помощью OSA103 MiniАвтор: Андрей Кашкаров, г. Санкт-Петербург
Источник: Радиоаматор №6, 2014
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
Спиральная антенна 433 МГцПрием-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. 
- 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.
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…
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).
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…
И вот такой под разъёмы SO239 на Nissei RS-40.
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.
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.
ЗамерыДля 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 = 1.02, на выходе 4,45 Вт. Частота 433.100 МГц.
КСВ = 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.
КСВ = 10.01, на выходе 5,56 Вт. Частота 433.100 МГц.
КСВ = 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://meandr.org/archives/23669
- https://radiohata.ru/transfer/655-ksv-metr-dlya-ukv-diapazona.html
- https://mysku.ru/blog/aliexpress/56204.html
Загрузка...
Четырехканальный программируемый радиобрелок 433 МГц
Как сделать "авиарадар" дома
Карманный осциллограф Fnirsi 1С15 (110 МГц): лучший выбор за $60
Самодельная антенна для Цифрового телевидения DVB T2: расчет для дальнего приема