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:

Дети, растущие рядом с природой, обретают крепкие кости 02.03.2026

Влияние окружающей среды на здоровье человека становится все более очевидным, особенно в детском возрасте. Новое исследование, опубликованное в журнале JAMA Network Open, показывает, что близость к природе напрямую связана с крепостью костей у детей. Ученые установили, что у детей, чьи дома окружены природными территориями в радиусе 1000 метров на 25% больше обычного, риск развития крайне низкой плотности костей снижается на 65%. Для проведения исследования были проанализированы данные более 300 детей, проживающих в городских, пригородных и сельских районах Фландрии в Бельгии. Плотность костной ткани у детей в возрасте от четырех до шести лет оценивалась с помощью ультразвуковых методов. Такой подход позволил безопасно и точно измерить состояние костей на ранних этапах формирования скелета. При анализе учитывались ключевые факторы, влияющие на рост и развитие детей: возраст, вес, рост, этническая принадлежность и уровень образования матери. На основании этих параметров исследоват ...>>

Самовосстанавливающаяся инфраструктура будущего 02.03.2026

Современные мосты и бетонные конструкции по всему миру сталкиваются с проблемой устаревания и износа. Многие сооружения, построенные до 1980-х годов, постепенно теряют свою несущую способность, что требует дорогого ремонта или полной замены. Недавние разработки ученых из Швейцарских федеральных лабораторий материаловедения и технологий (Empa) предлагают инновационное решение - систему укрепления бетонных конструкций с помощью "умной стали", способной самостоятельно устранять трещины и повреждения. В основе новой технологии лежит арматура из сплава на основе железа с эффектом памяти формы (Fe-SMA). Этот материал обладает уникальным свойством: при нагревании до 190-200 °C стержни стремятся вернуться к своей первоначальной конфигурации. В бетонной конструкции это создает внутреннее напряжение, которое затягивает трещины и выравнивает деформированные элементы, существенно повышая прочность и долговечность сооружений. Актуальность разработки объясняется критическим состоянием инфрастр ...>>

Поцелуи полезны для здоровья 01.03.2026

Вопрос о том, как социальные связи и близость с партнером отражаются на здоровье человека, привлекает внимание не только психологов, но и специалистов в области микробиологии. Новое исследование показывает, что совместное проживание с любимым человеком может оказывать значительное влияние на микробиом кишечника и общее самочувствие. Доктор Наоми Миддлтон, клинический психологи и эксперт по здоровью кишечника, объяснила, что все аспекты совместной жизни - поцелуи, совместное питание, физическая близость и даже просто пребывание рядом - тесно связаны с поддержанием сбалансированной кишечной микрофлоры. Она подчеркивает, что здоровье экосистемы кишечника во многом определяется социальными взаимодействиями и повседневной близостью с другими людьми. По словам Миддлтон, длительное совместное пребывание с партнером может способствовать увеличению микробного разнообразия в кишечнике, а также снижать воспалительные процессы, связанные со стрессом. Такой эффект обусловлен тем, что микробио ...>>

Случайная новость из Архива Пряжа из молока 23.06.2012 Немецкие микробиологи разработали способ получения натурального полимерного волокна из коровьего молока. Подробности процесса авторы не раскрывают, указывают лишь, что волокно делается из казеина, причём годится только казеин из коровьего, но не из козьего или овечьего молока. При выработке не используются опасные химикаты. Сырьём служит молоко, не соответствующее строгим немецким пищевым стандартам. Молочное волокно похоже на шёлк, не вызывает аллергии, а выброшенное на свалку вскоре разлагается бактериями. В тканях его можно использовать в смеси с хлопком или синтетикой. На прошлогодней Берлинской неделе моды одежда из молока получила золотую медаль.

Другие интересные новости:

▪ Топливные батареи - емкость утроена

▪ Протез, ощущающий прикосновения

▪ Исследование костей откроет новые прочные материалы

▪ Микросхема монитора тока/мощности

▪ Концепт термосенсорного интерфейса

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электротехнические материалы. Подборка статей

▪ статья Объемные триптих-анимации. Энциклопедия зрительных иллюзий

▪ статья Чего опасались жители Земли в 1910 году, когда наша планета прошла сквозь хвост кометы Галлея? Подробный ответ

▪ статья Кассир с кассовым аппаратом. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Штемпелевание латуни. Простые рецепты и советы

▪ статья Клин вместо тисков. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026