Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Гражданская радиосвязь

 Комментарии к статье

При всем разнообразии схем и конструкций КСВ-метров структура у них одна: имеются датчики прямой и отраженной волн с детекторами на выходе. Полученные с детекторов постоянные напряжения Uпад и Uотр пропорциональные амплитудам падающей и отраженной волн, подаются на индикатор. В простейшем (и самом распространенном) случае в индикаторе имеется переключатель Uпад, Uотр и стрелочный прибор с регулятором, как показано на рис.1. Диоды VD1, VD2 и конденсаторы С1, С2 образуют детекторы Uпад и Uотр .

Как пользоваться таким КСВ-метром, знают все. При измерении надо сделать три нехитрые операции:

• поставить переключатель S1 в положение "Uпад";
• переменным резистором R1 установить стрелку на последнее деление шкалы стрелочного прибора Р1;
• установить переключатель S1 в положение "U0TP", и по шкале прибора Р1 считать значение КСВ.

Шкала измерительного прибора Р1 градуируется на основе известной формулы:

Однако работа с таким индикатором не очень удобна - необходимо делать много операций при каждом измерении. Кроме того, нужен хороший и не дешевый стрелочный измерительный прибор со шкалой, которую нужно еще отградуировать, разобрав прибор.

Попробуем задачу индикации решить по-иному. Для этого в формуле (1) разделим и числитель и знаменатель на Uпад- В результате получим

Теперь для определения КСВ достаточно знать лишь отношение Uотр/Uпад, а не абсолютные их величины. Чем можно поделить напряжение? Резистивным делителем, разумеется. Вот и давайте включим переменный резистор делителем, как показано на рис. 2.

Как пользоваться таким индикатором? Инструкция не отличается чрезмерной сложностью: надо вращать ручку переменного резистора R1 до тех пор, пока прибор не покажет нуль, и в этот момент считать значение КСВ со шкалы резистоpa. Осталась лишь одна операция вместо трех. И переключателя нет. Удобнее, проще, быстрее.

К деталям такого измерителя КСВ предъявляются два требования (они же удобства):

1. Стрелочный прибор должен быть не измерительным (с градуированной шкалой), а индикаторным (с нулем посредине шкапы и единственной отметкой в этом месте). Другими словами, прибором может служить дешевый индикатор, например, индикатор уровня записи старого магнитофона, только придется подвернуть крепления, чтобы сдвинуть стрелку в середину шкалы.

2. Переменный резистор R1 должен быть со шкалой, годятся, например, штрихи, нанесенные несмываемым фломастером-маркером на панели, на которой закреплен резистор R1 с ручкой в виде "клювика".

Как работает индикатор? Ток через прибор Р1 равен нулю в единственном случае - когда на обоих выводах прибора одинаковые напряжения. На левом выводе всегда присутствует напряжение Uотр. А на правом выводе - напряжение, снятое сдвижка переменного резистора и равное U0TP. потому что мы установили стрелку прибора на нуль. Иначе говоря, мы переменным резистором поделили Uпадтак, чтобы получилась величина, равная U0TP. Очевидно, что при этом угол поворота оси переменного резистора R1 (если он группы "А") пропорционален отношению U0TP/Uпад, и в соответствии с формулой (2) шкала резистора может быть проградуирована непосредственно в КСВ.

В измерителях КСВ, собранных по традиционной схеме, при малой мощности приходится уменьшать сопротивление потенциометра почти до нуля. Сопротивление нагрузки детекторов при этом получается низким, что ухудшает линейность. В описываемом же индикаторе сопротивление нагрузки детекторов неизменно и велико, что обеспечивает лучшую линейность детектирования.

Кроме того, в отличие от измерителей, собранных по обычной схеме, переменный резистор R1 не вносит дополнительных погрешностей, поскольку в момент измерения ток через него равен нулю, и поэтому прибор Р1 виртуально отсутствует в схеме (нуль тока - это и есть отсутствие влияния на остальную часть устройства, как будто вместо прибора включен изолятор).

При работе с большими мощностями есть смысл защитить прибор Р1 от перегрузки парой встречно-параллельно включенных кремниевых диодов.

Для градуировки шкалы переменного резистора R1 (полагая, что детекторы напряжений Uотр и Uпад линейные) достаточно омметра. Измеряя сопротивления между нижним и средним (по схеме) выводом резистора R1 (предварительно отключив их от остальной части устройства), размечают шкалу резистора. Это можно сделать двумя способами:

1. Рисуется обычная линейная шкала, как у большинства КСВ-метров. При сопротивлении резистора R1, равном 10 кОм, градуировочные точки шкалы наносятся в соответствии с табл. 1.

2. Наносится нетрадиционная, но более удобная в практике нелинейная шкала в соответствии с табл. 2.

В зависимости от группы переменного резистора вид шкалы соответственно изменяется. Для более точного отсчета при измерении больших КСВ лучше применить резистор группы "В", а для привычной шкалы - группы "А".

Если у вас имеется переменный резистор с сопротивлением, отличающимся от 10 кОм, то надо соответственно изменить сопротивление резистора R2, чтобы детекторы имели равную нагрузку, и пересчитать разметку шкалы по формуле

где Rтек - текущее значение сопротивления от земли до движка; R1 - номинальное сопротивление переменного резистора; КСВ - значение КСВ, соответствующее Rтек.

Для измерений малых КСВ удобно сделать растянутую шкалу, включая последовательно с верхним выводом резистора R1 дополнительный резистор R3, замыкаемый переключателем при измерениях больших значений КСВ. Значения КСВ можно получить по формуле (3), подставляя в нее вместо R1 сумму (R1+R3). Так, при R3 = R1 = 10 кОм растянутая шкала R1 будет иметь градуировку в соответствии с табл. 3. Эту градуировку, помимо основной, полезно также нанести на шкалу прибора.

Схему измерителя КСВ удается еще более упростить, вообще отказавшись от стрелочного прибора. Нам ведь, по сути, нужен лишь индикатор нуля. А его можно сделать на светодиоде

Современные красные светодиоды вполне заметно светятся уже при токе 20...30 мкА. Прямое напряжение на диоде при этом составляет 1,58..1,62 В. Если последовательно со светодиодом включить (в прямом направлении) один гальванический элемент на 1,5 В, то напряжение зажигания светодиода составит всего несколько десятков милливольт. Дело в том, что это только название такое: "полуторавольтовый элемент". А на самом деле напряжение на холостом ходу, практически равное ЭДС, у свежих элементов составляет 1,58.. 1,6 В.

Таким образом, светодиод с последовательно включенным элементом будет загораться при напряжении в несколько десятков мВ и токе 20..30 мкА - чем не индикатор нуля?

Заменив им стрелочный прибор, получим устройство, схема которого показана на рис. 3. Инструкция по пользованию измерителем по-прежнему состоит из одного пункта: вращая ручку переменного резистора R1, замечают момент появления свечения светодиода и считывают значение КСВ со шкалы резистора.

Конечно, точность измерения при использовании светодиода (рис. 3) пониже, чем у измерителя со стрелочным индикатором (см. рис. 2), особенно при низких мощностях, все же светодиод - это не стрелочный прибор. Но привлекает предельная простота и дешевизна устройства. К тому же в большинстве случаев при настройке антенн высокая точность измерения КСВ и не требуется.

В конструкции надо предусмотреть светозащитный козырек над светодиодом, потому что последний хотя и загорается при токе, измеряемом микроамперами, но, естественно, не ярко. А при ярком солнечном свете это создает проблемы.

Отдельный выключатель элемента питания не нужен - при отсутствии сигналов с выходов детекторов одного элемента не хватит, чтобы, кроме светодиода, открыть еще и диод VD2, поэтому устройство тока не потребляет.

Пользоваться измерителями КСВ, собранными по схемам рис. 2 и рис. 3, при настройке антенн намного удобнее, чем традиционными. Причин две: проще процесс измерения (одна операция против трех); направление движения стрелки Р1 (для рис. 2) или направление изменения яркости свечения (для рис. 3) однозначно указывает направление изменения КСВ.

Возразят - в обычном индикаторе (см. рис. 1) тоже можно ориентироваться на снижение напряжения Uотр. Увы, далеко не всегда. Допустим, Uотр снижается. Но Uпад может уменьшится еще резче, чем Uотр (например, в случае, когда нагрузка для передатчика сильно рассогласована), а это значит, что КСВ возрос несмотря на уменьшение Uотр. Просто снижение Uотр еще ни о чем не говорит. Надо сравнивать с Uпад. В обычном индикаторе это сравнение надо делать вручную, каждый раз щелкая переключателем и заново калибруя индикатор. В описываемом же устройстве сравнение Uотр и Uпад происходит автоматически - на переменном резисторе делителя и индикаторе нуля.

Конечно, такой индикатор не очень подходит для непосредственного встраивания в трансивер или в усилитель мощности. Но в отдельном КСВ-метре, предназначенном именно для антенных измерений, он заметно удобнее традиционного.

Автор: Игорь Гончаренко (DL2KQ - EU1TT), г.Бонн, Германия

Смотрите другие статьи раздела Гражданская радиосвязь.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Гибкий алмаз вырабатывает электричество 15.09.2026

Алмаз традиционно воспринимается как исключительно твердый и практически неподвижный материал, поэтому возможность получать из него электричество при механической деформации долгое время казалась невероятной. В начале XX века алмаз относили к непьезоэлектрическим материалам, то есть считалось, что при сжатии или изгибе он, в отличие от кварца, не способен создавать электрический заряд. Однако исследователи из Университета Гонконга обнаружили, что при определенных условиях это представление требует пересмотра. Проблема заключалась прежде всего в физической природе самого минерала. Обычный алмаз настолько тверд, что заметно согнуть его практически невозможно. Поэтому специалисты использовали другой подход и изготовили из алмаза чрезвычайно тонкую гибкую мембрану. После механического воздействия на такую конструкцию измерительные приборы зарегистрировали устойчивые электрические сигналы. Эксперименты неоднократно повторяли и проводили в различных условиях, чтобы исключить случайное про ...>>

Найдена химическая причина возрастных изменений запаха кожи 14.09.2026

Запах человеческого тела меняется на протяжении всей жизни, и особенно заметные изменения могут происходить в пожилом возрасте. Речь идет не только о привычном запахе пота или особенностях гигиены: старение сопровождается целым комплексом биохимических процессов в коже, способных влиять на ее естественный запах. Ученые обнаружили одно из веществ, которое связывают с характерным ароматом, часто называемым "запахом старости". Исследователи установили, что важную роль в этом процессе играет 2-ноненаль - органическое соединение из группы ненасыщенных жирных альдегидов. Это вещество обладает характерным запахом, который нередко описывают как сочетание прогорклого масла и затхлого картона. Его количество в коже увеличивается по мере старения организма, поэтому концентрация 2-ноненаля рассматривается специалистами как одна из биохимических причин возрастного изменения запаха. По словам дерматологов, заметные изменения начинают становиться более вероятными после 40 лет. Доктор Сонал Чоуд ...>>

Случайная новость из Архива Грузовой локомотив FLXdrive на аккумуляторах 20.09.2021 В Университете Карнеги-Меллон представлен первый грузовой локомотив FLXdrive на литиевых аккумуляторах. Локомотив совместно создали специалисты университета и компании Wabtec. Поезд длиной 75 футов, выполнен в серо-красных тонах. Новый электровоз с батарейным приводом FLXdrive прошел успешные испытания в Калифорнии в начале этого года, где было установлено, что благодаря ему можно достичь сокращения расхода топлива на 11%. Это означает сокращение количества используемого дизельного топлива на 6200 галлонов. Следующая версия локомотива, которая будет выпущена в течение двух лет, позволит сократить потребление традиционного топлива почти на треть. Выбросы в будущем и вовсе будут полностью устранены за счет разработки сопутствующих водородных топливных элементов. Если эта технология будет использоваться во всем мире, по оценкам Wabtec, выбросы в глобальном масштабе сократятся на 300 млн тонн в год. Индустрия железнодорожных грузовых перевозок в США в настоящее время оценивается примерно в 80 млрд долларов и охватывает 140 тыс. миль железнодорожных путей по всей территории США. Однако экологические преимущества железнодорожного транспорта подрывает сильная зависимость от дизельного топлива. Wabtec рассчитывает, что технология FLXdrive изменит ситуацию. Новая аккумуляторная система приводит в движение оси поезда и использует кинетическую энергию торможения поезда для подзарядки. Это означает, что батареи никогда не будут разряжаться, пока состав находится в движении. Новейшей версией будет семимегаваттный аккумуляторный локомотив, который в 100 раз превосходит мощность Tesla. Локомотив FLXdrive будет адаптирован для работы в условиях экстремальной жары в регионе Пилбара, где температура окружающей среды может подниматься до 55 °С. В частности, предусмотрено оборудовать локомотив специальной системой жидкостного охлаждения.

Другие интересные новости:

▪ Оптимисты живут дольше

▪ Селенидный фонон

▪ TWS-наушники Urbanista Phoenix с встроенной солнечной батареей

▪ Новая жизнь для полиуретановых отходов

▪ Комнатные растения и воздух в помещении

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники. Подборка статей

▪ статья Закон минимума. История и суть научного открытия

▪ статья Как изначально хотел назвать автомобиль Tesla Model 3 Илон Маск? Подробный ответ

▪ статья Кошачья лапа. Советы туристу

▪ статья Установочные и силовые провода. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Патина - как получить налет на меди и бронзе. Химический опыт

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026