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:

Лабораторная модель прогнозирования землетрясений 30.11.2025

Предсказание землетрясений остается одной из самых сложных задач геофизики. Несмотря на развитие сейсмологии, ученые все еще не могут точно определить момент начала разрушительного движения разломов. Недавние эксперименты американских исследователей открывают новые горизонты: впервые удалось наблюдать микроскопические изменения в контактной зоне разломов, которые предшествуют землетрясению. Группа под руководством Сильвена Барбота обнаружила, что "реальная площадь контакта" - участки, где поверхности разлома действительно соприкасаются - изменяется за миллисекунды до высвобождения накопленной энергии. "Мы открыли окно в сердце механики землетрясений", - отмечает Барбот. Эти изменения позволяют фиксировать этапы зарождения сейсмического события еще до появления традиционных сейсмических волн. Для наблюдений ученые использовали прозрачные акриловые материалы, через которые можно было отслеживать световые изменения в зоне контакта. В ходе искусственного моделирования примерно 30% ко ...>>

Музыка как естественный анальгетик 30.11.2025

Ученые все активнее исследуют немедикаментозные способы облегчения боли. Одним из перспективных направлений становится использование музыки, которая способна воздействовать на эмоциональное состояние и когнитивное восприятие боли. Новое исследование международной группы специалистов демонстрирует, что даже кратковременное прослушивание любимых композиций может значительно снижать болевые ощущения у пациентов с острой болью в спине. В эксперименте участвовали пациенты, обратившиеся за помощью в отделение неотложной помощи с выраженной болью в спине. Им предлагалось на протяжении десяти минут слушать свои любимые музыкальные треки. Уже после этой короткой сессии врачи фиксировали заметное уменьшение интенсивности боли как в состоянии покоя, так и при движениях. Авторы исследования подчеркивают, что музыка не устраняет саму причину боли. Тем не менее, она воздействует на эмоциональный фон пациента, снижает уровень тревожности и отвлекает внимание, что в сумме приводит к субъективном ...>>

Алкоголь может привести к слобоумию 29.11.2025

Проблема влияния алкоголя на стареющий мозг давно вызывает интерес как у врачей, так и у исследователей когнитивного старения. В последние годы стало очевидно, что границы "безопасного" употребления спиртного размываются, и новое крупное исследование, проведенное международной группой ученых, вновь указывает на это. Работы Оксфордского университета, выполненные совместно с исследователями из Йельского и Кембриджского университетов, показывают: даже небольшие дозы алкоголя способны ускорять когнитивный спад. Команда проанализировала данные более чем 500 тысяч участников из британского биобанка и американской Программы миллионов ветеранов. Дополнительно был выполнен метаанализ сорока пяти исследований, в общей сложности включавших сведения о 2,4 миллиона человек. Такой масштаб позволил оценить не только прямую связь между употреблением спиртного и развитием деменции, но и влияние генетической предрасположенности. Один из наиболее тревожных результатов касается людей с повышенным ге ...>>

Случайная новость из Архива Графический процессор AMD для встроенных систем с поддержкой 4К 28.03.2014 Графический процессор Embedded Radeon E8860 Adelaar работает на архитектуре AMD Graphics Core Next; его производительность выше предшественников более чем в 2 раза при той же потребляемой мощности. Процессор поддерживает графику в 3D и разрешение 4K, способен осуществлять сложные параллельные вычисления. Прирост вычислений с числами одинарной точности по сравнению с предыдущим поколением процессоров составляет 33%. Это процессоров позволяет решать сложные задачи, такие как распознавание лиц, жестов, работа с биометрическими и ДНК-анализами и создание метеорологических карт. Сейчас, как никогда раньше, вырос спрос на насыщенное, живое изображение и способности к передовым параллельным вычислениям. Чем ближе мир к наступлению интернета вещей, тем больше будет потребность, считает Скот Эйлор (Scott Aylor), вице-президент компании и генеральный менеджер департамента встроенных решений AMD. "Традиционная графика уже не в состоянии соответствовать современным и потенциальным потребностям встроенных систем", - сказал Скот Эйлор. Как сообщил Крис Роммел (Chris Rommel), исполнительный вице-президент отделения компании М2М по встроенным системам изданию Guru 3D VDC Research, встроенные графические процессоры, такие как AMD E8860, будут по-прежнему приспосабливаться к растущему спросу на HD, 3D и даже 4К дисплеи разных типов и размеров. "Распространение вычислений на базе GPGPU только увеличит целесообразность использования графических процессоров за пределами сферы визуальных приложений: новыми потребителями станут медицина, военная и аэрокосмическая индустрия, т.к. для них большую роль играет эффективность параллельных вычислений в большом объеме", - сказал он. По мнению Валерия Дробышевского, коммерческого директора компании "Кварта Технологии", E8860 - это решение, удовлетворяющее спрос "завтрашнего дня". И хотя на отечественном рынке пока мало панелей таких размеров, где преимущества 4К будут заметны, спрос на высокое разрешение будет расти, особенно в таком направлении, как Digital Signage (Цифровые рекламные и информационные панели). "Все то, что касается рекламного рынка, сейчас движется к панелям ультравысокого разрешения - это необратимый эволюционный процесс. Если мы привыкли на бытовом уровне к картинке высокого разрешения, мы подсознательно ждем этого и от окружающих нас средств отображения. А учитывая, что размеры цифровых панелей в общественных местах значительно больше, нежели домашний телевизор, возрастает и разрешение". По мнению эксперта, пока тормозит рост популярности 4К-панелей такие факторы, как дороговизна решений на больших панелях (пока преобладающая над расходами на статичные носители), а также неготовность аппаратного оборудования, контента и незрелость рынка. Но перспективы есть, особенно, для рынка Hi-End-рекламы и различных систем визуализации. Кроме того, отмечает Валерий Дробышевский, активно развиваются решения для визуализации деятельности в различных сферах бизнеса: средства совместной работы, телеконференции, ситуационные центры, АСУТП, видеонаблюдение и т.п. Для всех этих устройств необходима высокая степень детализации, и поддерживающая ее высокопроизводительная аппаратная "начинка".

Другие интересные новости:

▪ Новые шлемы швейцарских гвардейцев напечатаны на 3D-принтерах

▪ Лягушачий рай

▪ Микросхемы TB6865FG и TB6860WBG для беспроводной зарядки

▪ Робомобили для строительства автомагистралей

▪ Мягкие роботы, подобные насекомым

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Прошивки. Подборка статей

▪ статья Покушение на миражи. Крылатое выражение

▪ статья Какой металл наиболее распространен в земной коре? Подробный ответ

▪ статья Азалия. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Эффективность использования свалочного газа. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Зарядное устройство-автомат с контролем включения и заряда. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025