измеритель фаза нуль
КСВ-метр для РА
Безуспешный
перебор нескольких известных
конструкций привёл к печальному результату
- все они внутри PA работать
отказывались. То есть конечно что-то они
показывали. Но все что угодно, кроме того, кроме
того, что надо. Никакое экранирование не помогало:
рядом П-контур, измеритель фаза нуль там столько полей рассеивания, что мало не
покажется. Решение пришло случайно. Вертя в
руке трансформатор тока, у которого боковые
стенки экрана за неимением другого материала были
сделаны из двустронннего стеклотекстолита,
вдруг сообразил, как весь монтаж можно там же
и сделать.
КСВ-метр для усилителя мощности
При
разработке КСВ-метра (SWR-meter), предназначенного для
работы внутри коротковолнового PA с большой
выходной мощностью, наиболее сложными являются
следующие две проблемы:
равномерности
и корректности показаний в очень широком
диапазоне частот (1,8...30 MHz) измеритель фаза нуль мощностей, т.е. в
создании измерительного устройства, измеритель фаза нуль не "измерителя
скорости ветра";
обеспечении
нечувствительности к мощным
электрическим измеритель фаза нуль магнитным полям, которых
предостаточно внутри усилителя мощности.
Первое
условие исключает приборы, изготовленные на
основе направленных разветвителей в виде провода,
под оплеткой выходного
коаксиального кабеля, или печатных полосок-проводников.
Чувствительность подобных устройств
пропорциональна частоте, поэтому если на
высокочастотных диапазонах
для нормальной работы такому КСВ-метру
достаточно нескольких ватт, то при работе на
диапазоне 1,8 MHz мощность в сотни ватт (даже если
используются германиевые (Ge) диоды) едва
отклоняет стрелку. О линейности детектирования и
точности измерений при таких условиях говорить
просто смешно. Поэтому в дальнейшем будет идти
речь о измерителях КСВ с датчиком тока на ферритовом
кольце, которые при рациональном монтаже почти
не зависят от частоты. Кстати, именно на основе
таких датчиков изготавливается большинство
профессиональных приборов.
Обеспечить нечувствительность КСВ-метра
к мощным электрическим измеритель фаза нуль магнитным полям
важно прежде всего для точного измерения малых
значений КСВ. В самом деле, при КСВ=1 на выходе
датчика отраженной волны должен быть ноль, в
случае же наводок на этот датчик появляется
ошибка измерения, тем большая, чем меньшую
величину КСВ мы измеряем. При малых значениях КСВ
полезный сигнал на диоде детектора отраженной
волны составляет десятки милливольт. Для
корректной работы прибора паразитный сигнал
наводки должен быть хотя бы на порядок меньше —
несколько mV. А места в усилителе мало, рядом - анод лампы
где
более более одного kV, измеритель фаза нуль в магнитном поле катушки
П-контура "гуляет" реактивная мощность в Q
раз больше выходной, т.е. несколько kWt. Вот
почему среди радиолюбителей бытует мнение, что
самодельный точный измеритель КСВ можно изготовить
только в виде отдельной от PA экранированной
конструкции. С другой стороны, в большинстве "фирменных"
PA имеется встроенный (и при этом достаточно
точный) измеритель КСВ, следовательно, при грамотном
подходе изготовить его вполне возможно.
В
радиолюбительской практике КСВ-метры с датчиком
тока на ферритовом кольце достаточно
распространены [1...4]. При всем разнообразии, их
схемы сводится к двум основным вариантам.
Первый [1, 2] несколько упрощенно показан на рисунке
1.
На
резисторах R1, R2 с обмотки трансформатора
тока T1 выделяется напряжение, пропорциональное
току в кабеле, которое подается на аноды
детекторных диодов VD1, VD2. На катоды диодов
подается напряжение с емкостных делителей C1,
C2 измеритель фаза нуль C3, C4 соответственно. При КСВ=1 эти напряжения
равны по амплитуде, на диоде падающей волны они
складываются в фазе, измеритель фаза нуль на диоде отраженной они
имеют фазовый сдвиг 180 градусов измеритель фаза нуль взаимно компенсируются,
обеспечивая нулевое значение на выходе сигнала
отраженной волны Uотр. Деталей в схеме много (так,
в [2] для их размещения потребовалась плата с
размерами 95х80 мм), так что есть чему "ловить"
наводки. При размещении такого прибора в PA,
сбалансировать прибор (т.е. добиться величины Uотр=0
при КСВ=1) зачастую не удается даже при очень
хорошем экранировании. Не улучшают схему измеритель фаза нуль два
дросселя (их наличие необходимо, чтобы не
замкнуть по высокой частоте сигналы с емкостных делителей
C1, C2 измеритель фаза нуль C3, C4), которые должны иметь высокий импеданс
при отсутствии резонансов в рабочем диапазоне.
Это не так просто, как может показаться.
Большинство промышленных дросселей этим условиям не удовлетворяют.
Кроме того, дроссель любого типа является
антенной, улавливающей магнитное поле,
которое в PA создает катушка П-контура. Если же на
рисунке 1 дроссели заменить резисторами, они сильно уменьшают выходные сигналы
и, соответственно, чувствительность прибора.
Дополнительным конструктивным неудобством
является подключение к линии двух конденсаторов (С1 измеритель фаза нуль С3).
Чтобы исключить дроссель измеритель фаза нуль второй
емкостной делитель, используется схема,
приведенная на рисунке 2 [3, 4].
Здесь применен
симметричный
трансформатор тока измеритель фаза нуль только один емкостной делитель С1,
С2. К сожалению, использованный тип простейших
детекторов требует протекания через источник
сигнала постоянной составляющей тока детектора.
Поэтому приходится устанавливать резистор R2
или высокочастотный дроссель, который
обеспечивает соединение анодов диодов с общим
проводом по постоянному току. Но дроссель (как уже
упомянуто) неплохая антенна для наводок, измеритель фаза нуль нам
не подходит. Наличие же резистора, во-первых,
уменьшает выходные сигналы прибора, измеритель фаза нуль во-вторых,
приводит к частотной погрешности прибора.
Остановимся на этом подробнее. Баланс прибора на
всех частотах достигается, когда напряжение от
трансформатора тока в точности равно
напряжению с делителя С1, С2. При условии
качественного изготовления Т1, сигнал,
пропорциональный току в кабеле, от частоты
практически не зависит. Если бы у делителя
напряжения не было R2, сигналы, пропорциональные
напряжению, тоже не зависели бы от частоты.
Однако наличие R2 делает делитель С1, С2, R2
зависимым от частоты (хотя измеритель фаза нуль в небольшой степени, из-за
большого сопротивления R2). Поэтому точный баланс
прибора, изготовленного по схеме рисунка 2 возможен
на одном-двух смежных диапазонах. На других
частотах при измерении малых значений КСВ будет
возникать погрешность.
Решает эту проблему
прибор, схема
которого показана на рисунке 3.
Она
отличается от схемы рисунка 2 только тем, что
использованы детекторы с удвоением напряжения.
Собственно, удвоение в данном случае не
требуется, но то обстоятельство, что такие
детекторы не требуют замыкания источника
сигнала по постоянному току на корпус, в данном
случае оказывается решающим. Из-за него удается исключить резистор в емкостном
делителе (R2 на рисунке 2) измеритель фаза нуль все связанные с ним
проблемы. Частотный диапазон измеритель фаза нуль погрешность
прибора, изготовленного по по схеме рис.3,
определяются только качеством изготовления
трансформатора T1 измеритель фаза нуль рациональностью конструкции. Которой мы сейчас измеритель фаза нуль займемся.
Конструкция
Традиционное исполнение в виде
отдельного трансформатора тока измеритель фаза нуль отдельной
платы с деталями совершенно непригодно для
работы внутри PA — наводок избежать не удастся.
Проверено. Тем не менее, отказавшись от
традиционной конструкции, вполне реально
получить очень хорошо защищенный от наводок
прибор.
Ниже описано конструктивное
исполнение прибора по схеме рисунке 3, которое
позволяет обойтись без дополнительного
экранирования даже при работе в
непосредственной близости от П-контура. Почти
весь монтаж выполнен непосредственно на
коаксиальном кабеле, идущем от выходного
конденсатора П-контура к выходному разъему.
Эскиз конструкции показан на рисунке 4.
Трансформатор тока T1 намотан на
кольце M20BЧ K20х10х5 в два провода измеритель фаза нуль содержит 2х10
витков провода МГТФ 0,25. Обмотка распределяется
равномерно на 3/4 периметра кольца. Потребуется
изготовить две одинаковые круглые шайбы из
двустороннего фольгированного стеклотекстолита
толщиной 1... 1,5 мм. Внутренний диаметр шайб должен
быть равен диаметру коаксиального кабеля,
идущего к выходному разъему PA, внешний — на 7...10 мм
больше диаметра кольца T1.
Технология
изготовления
Берется отрезок коаксиального кабеля (лучше
фторопластового, с полиэтиленовый "поплывет"
при неаккуратной пайке, его можно использовать,
но потребуется аккуратность), которым будет
соединяться выходной конденсатор П-контура с
выходным разъемом.
В 4...5 см от конца кабеля на
длине около 20 мм аккуратно снимается внешняя
изоляция. Посередине оголенного участка оплетки
делается кольцевой разрез шириной 2...3 мм.
Разрезанные концы оплетки лучше опаять — для
фиксации измеритель фаза нуль предохранения их от замыкания между
собой (важно, иначе трансформатор тока не
будет работать - образуется короткозамкнутый
виток). Затем на один из разрезанных измеритель фаза нуль опаянных
кусков оплетки одевается (отступив от разреза
оплетки на 6...8 мм) измеритель фаза нуль припаивается с обеих сторон к
оплетке первая стеклотекстолитовая шайба. Потом
точно на середину разреза одевается ферритовое
кольцо T1. Для его надежной фиксации место
разреза обматывается несколькими слоями
пластиковой ленты (на рисунке 4
условно не показана), так, чтобы кольцо T1 своим
внутренним отверстием плотно оделось на эту
ленту. В уже припаянной стеклотекстолитовой
шайбе по месту, напротив выводов T1, сверлится
отверстие диаметром 1,2...1,5 мм, через которое
пропускаются наружу начала обмоток T1. Такое же
отверстие сверлится измеритель фаза нуль во второй шайбе. Затем
вторая шайба одевается на кабель, концы обмоток
T1
пропускаются через отверстие в ней наружу, после
чего шайба паяется с обеих сторон аналогично
первой. Расстояние между шайбами должно быть на
10...12 мм больше толщины ферритового кольца, с тем
чтобы вторую шайбу можно было паять изнутри (потребуется
паяльник с плоским измеритель фаза нуль узким жалом).
Из тонкой жести
или латуни вырезается полоска шириной, равной
расстоянию между внутренними поверхностями шайб,
и длиной, равной периметру шайб. Эта полоска-перемычка
паяется по периметру между внутренними
поверхностями шайб, образуя замкнутый кольцевой
экран.
На
этот экран снаружи припаивается конденсатор
C1. В
качестве C1 лучше использовать опорный
конденсатор с отпиленным болтом крепления. В
крайнем случае, можно использовать
изолированную монтажную стойку с
металлическим основанием, параллельно которой припаивают
обычный конденсатор типа КМ измеритель фаза нуль т. п., или даже
припаять конденсатор без вывода (прямо тем
торцом к которому был припаян вывод) к полоске. В
любом случае надо позаботится о предельно
коротких выводах.
Начало одной обмотки Т1 измеритель фаза нуль конец
другой припаиваются к верхнему выводу С1, образуя
средний вывод Т1.
Теперь на обеих
стеклотекстолитовых шайбах, на их внешних
сторонах, резаком вырезаются по три
контактные
площадки, как показано на рис.5.
Оставшиеся
свободными выводы T1 припаиваются к ближайшей
контактной площадке на первой измеритель фаза нуль второй шайбах
соответственно. Между этими площадками
устанавливается резистор R1, как показано на рис.4.
Оставшиеся детали паяют навесным
монтажом (выводы укорачивают до минимальной длины)
на контактных площадках обеих шайб, как показано
на рис.5. В качестве С3...С6 использованы малогабаритные конденсаторы типа КМ. При
возможности лучше использовать безвыводные
конденсаторы, или те же КМ с предварительно
отпаянными выводами. Выходные сигналы
прибора парой проводов (уже без экрана, тут только
постоянный ток, наводки не страшны) подаются на
любое индикаторное устройство.
Теперь коаксиальный кабель с
практически полностью смонтированным на нем КСВ-метром
(пока отсутствует только С2) устанавливается в
требуемом месте PA ( либо
вблизи выходного конденсатора П-контура, либо
вблизи выходного разъема PA), измеритель фаза нуль навесным монтажом
устанавливается подстроечный конденсатор С2,
который должен иметь воздушный зазор,
выдерживающий выходные напряжения PA. Можно
использовать любой воздушный конденсатор предварительно продернув его пластины (для
ротора совершенно достаточно одной пластины,
размером с полкруга диаметром мм 10), можно измеритель фаза нуль что-то
самодельное придумать. Место установки трансформатора
тока (который теперь уже почти
законченный прибор)
надо выбрать так, чтобы С2 имел бы выводы
минимальной длины. У меня С2 установлен
изолированном кронштейне около выходного
конденсатора П-контура.
Настройка
Подключив к PA эквивалент нагрузки,
подстройкой С2 (диэлектрической отверткой, рука и
металлические отвертки сильно влияют, и
поэтому не годятся)
добиваются нулевого значения Uотр. Если минимум Uoтp
достигается при минимальной емкости С2, надо
увеличить емкость C1 (устанавливая параллельно
дополнительные конденсаторы); если же минимум Uoтp
получается при максимальной емкости C2, то
емкость C1 надо уменьшать. Необходимо добиться,
чтобы нулевые значения Uотр достигались при
введенных на 1/4...1/3 пластинах C2. При
изготовлении прибора необходимо учитывать
следующие особенности:
резистор R1
должен быть мощным; так при выходной мощности
усилителя 300 Wt мощность R1 должна составлять не
менее 1 Wt. При больших мощностях имеет смысл
набирать R1 из нескольких параллельно включенных
резисторов, расположив их по окружности шайб и
соответственно увеличив ширину контактных
площадок для припаивания R1;
не следует
применять первые попавшиеся под руку диоды в
качестве VD1...VD4. При проходящей мощности в кабеле
5...10 Wt (прибор уверенно работает измеритель фаза нуль с такими
мощностями) необходимо использовать германиевые
(Ge) диоды. Если же мощность в кабеле составляет
несколько сотен ватт, то обратное напряжение на
диодах может достигать 20...30 В, поэтому надо
использовать кремниевые диоды с максимальным Uoбp.
Из распространенных это КД522Б, КД510А. Выходное
напряжение прибора при такой мощности
составляет 10... 15 В, что позволяет, с одной стороны,
использовать практически любые индикаторные
устройства, с другой — простейшим образом
организовать защитную автоматику при высоком
уровне отраженной волны. Для этого достаточно через
подстроечный резистор ("Порог защиты")
подать сигнал с выхода Uотр на вход
логической микросхемы,
выходной уровень которой
использовать либо для индикации перегрузки, либо
для аварийного отключения.
Неоднородности вносимые в кабель
минимальны. Емкость C2 в настроенном состоянии
составляет 2...3 pF, других подключений к
центральной жиле кабеля нет. Ток в оплетке
протекает по следующей цепи: оплетка кабеля —
внутренняя металлизация первой шайбы —
кольцевая перемычка — внутренняя металлизация
второй шайбы — оплетка кабеля. Физические
размеры прибора составляют менее 0.002 длины
волны верхнего рабочего диапазона, поэтому он
практически не вноситнеоднородностей
в
измерительную линию.
Результаты
Показания прибора не зависят от
частоты в диапазоне 1,8...30 MHz. Балансировка сохраняется
неизменной во всем рабочем
диапазоне частот. Конструкция прибора позволяет
без дополнительного экранирования
устранить влияние наводок. Например, в PA
с
выходной мощностью более 500 Wt прибор располагается в нескольких сантиметрах от
катушки П-контура и, тем не менее, не отмечалось
влияния наводок на балансировку прибора.
Литература
1. Рэд Э. Справочное
пособие по ВЧ схемотехнике. — М.: Мир, 1990. С.131.
2. КСВ метр-ваттметр. —
Радиолюбитель. KB измеритель фаза нуль УКВ, 1996, №4, C.32-33.
3. КСВ метр-ваттметр. —
Радиолюбитель. KB измеритель фаза нуль УКВ. 1996, №11,C.32-33.
4. Ефремов В.
Универсальный измеритель КСВ. — Радиолюбитель.
1994, N1, С.58-59.,
На главную
- Main page
разделы
арманьяк доставка
фарфор
neri karra кожгалантерея
управление иваново
циклон сцн-40
обзвон
шелкография
кулер процессор
государственный герб
kyiv apartaments service
пошив корпоративный костюм
организация похорон
o2 optix
этнический психология
тройник
промывка инжектор
промышленный аккумулятор
багетный мастерский
sky link
эрозия шейка матка
детский лагерь пионер
конвейер
ваза 2111
гайковерт электрический
электросчетчик сэт
выделение кислорода
гипсокартон
вызов водитель
корпаративные праздник
5004.13 (крышка)
иномарка
горячий обед
дихроичное зеркало
измеритель фаза нуль
продать кайт
ваза 2110
теннисный ракетка
базовый шпатлевка
производственный тара
скачать длинный нард
поставка тройник перех
штамповка
индивидуальный банковский ячейка
санфаянс
асбест
стенд
8800 gold edition
здание лмк
купить ножовка
автономный электроснабжение
краска двухкомпонентный
экг 4у
электрокамин dimplex model plasma (sp9)
datamax
фосфорецирующая краска
агат кристи билет
сенсорный экран
аэробика
слим лифт
измеритель петля фаза нуль
промышленный аккумулятор
кострома жилье
thuraya
1000 холодильник
бахила
конвейер шнековый
решетка дренажный
лучший ковры
этикетировщик
лекарство рак
билет большой
man гильза
международный конкурс дебютант
оформление свадеб
tag heuer
базовый шпатлевка
нужный билет
intex
кулер комп
sky link
de luxe 5040.11
рефрижератор
isdn видеоконференция
эрозия шейка матка
5440.13 (крышка)
kiev apartaments service
колокейшн
домашний очаг здоровье
газонокосилка elmos
детский гинеколог
шумок дмитрий владимирович
клеить 88 люкс
бензопила dolmar
ароматный мир
подводный гидромассаж
затенение витрина
бюджетирование
свойство краска
планирование день
зал аэробика
longines
ванна моечный
купить fifa 2006
утюг
5440.14 (крышка)
фейрверк праздник
протеин
dunlup 205 55 r16
гиря торговый калибровочный
neri karra кожгалантерея
купить блендер
тонировка стекол
ичп пбоюл
контейнерный автозаправка
многотарифные электросчетчик
пазл
longines
стенд
электрический прочность
предохранитель пкн
градирня вентиляторные
isdn видеоконференция
измеритель фаза нуль