Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Радиоприем

 Комментарии к статье

Автоматические измерители КСВ приобрели заслуженную популярность благодаря тому, что не требуют постоянной калибровки. Это существенно упрощает сам процесс измерения и обеспечивает возможность при работе в эфире оперативно контролировать качество согласования антеннофидерного тракта. Большое число удачных схемных решений, предложенных радиолюбителями, можно условно разделить на две группы.

К первой относятся решения на основе ШИ-регуляторов [1-4]. Это относительно сложные схемотехнические устройства, состоящие, как правило, из двух блоков - собственно узла автокалибровки на трех-четырех ОУ и блока индикации (аналогового на стрелочном приборе или светодиодного цифрового со своим довольно сложным преобразователем). К второй группе относятся устройства на основе резистивных делителей [5-7], которые отличаются простотой исполнения. Принципы их построения и методика расчета КСВ-метра на основе резистивных делителей достаточно просто и доступно изложены в статье И. Гончаренко [5].

Очень привлекательны, с точки зрения эргономики, дизайна и удобства визуального контроля, КСВ-метры со светодиодными индикаторами. Стоит отметить две важные особенности этих устройств. Во-первых, операция калибровки или автокалибровки, как таковая, отсутствует за ненадобностью. Точность измерения определяется только точностью подбора значений резисторов и чувствительностью компараторов. Во-вторых, хорошее быстродействие позволяет рекомендовать их применение для оперативного контроля рабочего и аварийного состояний антенно-фидерного тракта. В этом случае достаточно производить отсчет двух-трех пороговых уровней, например, как в [7]. Но для комфортного применения в качестве основного измерителя КСВ число индицируемых уровней желательно увеличить, по крайней мере, до 5-7.

Предлагаемый вашему вниманию вариант автоматического светодиодного КСВ-метра с однополярным питанием имеет десять уровней отсчета и отличается исключительной простотой благодаря применению доступной и недорогой микросхемы LM3914 [8]. В этой микросхеме - специализированном контроллере для управления линейными светодиодными шкалами - есть все, что нам необходимо, а именно: прецизионный десятиступенчатый делитель напряжения с линейным шагом деления 0,1, десять компараторов и узел управления светодиодами.

Схема устройства приведена на рис. 1. Напряжения прямой U_пp и отраженной U_отр волн от датчика КСВ подаются на входы микросхемы DA1. Допустимое напряжение прямой волны - + 1...+ 11 В. Его выставляют во время настройки датчиков при подаче номинальной мощности передатчика на согласованную нагрузку. Нижнее значение этого напряжения желательно ограничить на уровне примерно 2 В, чтобы минимизировать влияние нелинейности германиевых диодов датчика КСВ на точность измерений. Датчики прямой и отраженной волн - это любые известные устройства на направленных ответвителях, на токовых трансформаторах или мостовые, которые многократно описаны в литературе. Хочется порекомендовать для изготовления хорошую конструкцию Э. Гуткина, доступно и подробно описанную в [9].

Рис. 1. Схема автоматического светодиодного КСВ-метра

Напряжение прямой волны через резистор R2 поступает на вывод 6 DA1 - верхнее плечо внутреннего резистивного делителя, представляющего собой десять последовательно включенных одинаковых резисторов сопротивлением около 1 кОм. Применение дополнительного внешнего резистора R2 позволило получить определенную гибкость в настройке порогов срабатывания компараторов и, соответственно, в выборе значений КСВ, индицируемых светодиодами. В авторском варианте индикатора при указанных на схеме номиналах этих резисторов свечение светодиода HL1 соответствует КСВ 1,2, светодиода HL2 - 1,4, светодиода HL3 - I,7, светодиода HL4 - 2, светодиода HL5 - 2,5, светодиода HL6 - 3, светодиода HL7 - 4, светодиода HL8 - 5, светодиода HL9 - 7, светодиода HL10 - 11.

Эти значения справедливы в том случае, если суммарное сопротивление внутреннего делителя равно 10кОм, но реально из-за технологического разброса может быть от 8 до 17 кОм. Поэтому для обеспечения высокой точности КСВ-метра предварительно необходимо измерить суммарное сопротивление внутреннего делителя, подключив омметр к выводам 4 и 6 DA1.

Для этого лучше всего воспользоваться "китайским" цифровым мультиметром - у него в режиме омметра на выход подается малое напряжение (не более 0,2 В), что ниже напряжения открывания кремниевых p-n переходов. Это обеспечивает высокую точность измерений. В авторском варианте R_внутр = 9,92 кОм. Измеренное значение R_внутр позволит подобрать конкретное сопротивление резистора R2 под желаемую характеристику индикации.

Формула для расчета ступеней индикации КСВ под конкретный экземпляр микросхемы и выбранный номинал сопротивления R2 простая: КСВ = (R_внутр + R2 + R_тек)/(R_внутp + R2 - R_тек). Здесь сопротивления R_внутр и R2 - в килоомах; R_тек - сопротивление ступеней резистивного делителя в килоомах (т. е. в данном случае это 1, 2, 3 ... 10).

О назначении других элементов. Резистор R1 выравнивает сопротивление нагрузки выпрямителей датчика КСВ, поэтому его сопротивление должно быть равно сумме сопротивлений R2 + Rвнутр. Резистор R4 определяет ток через каждый светодиод, в данном случае он выбран примерно 10 мА. Конденсаторы С3 и С4 защищают входы от ВЧ-наводок. Вариант схемы, приведенный на рис. 1, соответствует режиму работы шкалы в виде светящегося столбика. Если вывод 9 микросхемы DA1 оставить свободным, будет светиться только один значащий светодиод.

Оказалось, что часто встречаются экземпляры LM3914, у которых напряжение смещения по входу 5 бывает достаточно большое. Это приводит к срабатыванию индикации без входных сигналов. Чтобы это устранить, необходимо на вывод 4 подать небольшое положительное напряжение, для чего между выводом 4 и общим проводом подключен подстроечный резистор R3 сопротивлением 220...330 Ом. Включив питание, подстройкой этого резистора убираем фоновое (без сигналов) свечение индикаторов.

Светодиоды можно применять любые доступные. Конструктивно удобны импортные моноблоки из десяти независимых диодов в одном корпусе. В авторском варианте был использован блок KingBright DC-763BWA, в котором семь диодов - зеленого цвета свечения, а три диода (у нас они соответствуют уровням КСВ>4) - красного.

При желании этот КСВ-метр можно дополнить устройством звуковой индикации превышения некоторого порога по КСВ и автоматической релейной защиты от высокого КСВ. Схема такого устройства представлена на рис. 2.

Рис. 2. Схема устройства

В данном случае реализован следующий алгоритм работы: при достижении КСВ уровня 3 загорается светодиод HL6 (по схеме рис. 1), падение напряжения на нем открывает транзистор VT1, который включает акустический излучатель со встроенным генератором. Он может быть любого типа - лишь бы достаточно громко работал при подаче на него напряжения питания +5 В. Звучит предупреждающий звуковой сигнал. Если КСВ продолжает увеличиваться и достигает 7, открываются транзисторы VT2 и VT3 и срабатывает реле, контакты которого (они на схеме не показаны) могут перевести аппарат в режим приема или, например, заметно уменьшить выходную мощность.

Положительная обратная связь через цепь VD1R5 "защелкивает" ключи VT2, VT3 в открытом состоянии. Вывести их можно только замыканием контактов кнопки сброса SA1 или полным обесточиванием узла защиты. Конденсатор С2 обеспечивает небольшую задержку (примерно на одну секунду) срабатывания релейной защиты, и его емкость может быть изменена, исходя из ваших собственных предпочтений.

Транзисторы можно применить любые кремниевые соответствующей структуры: VT1, VT2 - серий КТ209, КТ361, КТ3107, 2N3906 и т. п., VT3 - серий КТ315, КТ3102, 2N3904, BC547 и т. п. Диоды - любые кремниевые маломощные серий КД522, КД102, Ш4148и т. п. Реле - с рабочим напряжением 5...6 В.

Литература

1. Погосов А. Автоматический КБВ-метр. - Радио, 1985, № 10, с. 20, 21.
2. Автоматические показания при измерении КСВ. - URL: cqham.ru/ swr_12.htm.
3. Доброхотов И. Автоматический КСВ-метр. - URL: cqham.ru/un7gm_ swr.htm.
4. Нечаев И. КСВ-метр с автоматической калибровкой. - Радио, 2005, № 3, с. 64, 65.
5. Гончаренко И. Индикатор КСВ-метра. - URL: dl2kq.de/ant/3-21.htm.
6. Кабаев А. Автоматический индикатор КСВ. - URL: cqham.ru/swr14. htm.
7. Нечаев И. Автомобильный автоматический КСВ-метр. - Радио, 2005, № 6, с. 68, 69.
8. LM3914 Dot/Bar Display Driver. - URL:  datasheetcatalog.com/ datasheets_pdf/L/M/3/9/LM3914.shtml.
9. Гуткин Э. Измеряем КСВ: теория и практика. - Радио, 2003, № 5, с. 66-68; № 6, с. 61-63.

Автор: Сергей Беленецкий (US5MSQ)

Смотрите другие статьи раздела Радиоприем.

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 Электромотор без магнитов 20.05.2021 Немецкие специалисты разработали первый электромотор, уровень эффективности которого составляет 95%. В его конструкции не используются некоторые привычные материалы. Представлен первый мотор, в котором нет редкоземельных материалов. Такой двигатель не наносит вреда окружающей среде. Это никак не сказывается на его эффективности - она, наоборот, увеличилась до 95%. Еще 5 лет назад компания Honda заявляла, что приступает к разработке деформированного магнита, в котором не содержится редкоземельных материалов. Тогда это считали важным прорывом. При успешном исходе компания могла приступить к производству электромоторов без тяжелых металлов. Поставщик двигателей из Германии Mahle презентовал собственный проект - первый в истории электромотор, в котором не используются магниты. Сейчас двигатель проходит последнюю стадию разработки. Главная особенность заключается в том, что для его создания не нужно использовать редкоземельные элементы. Такой прорыв сделает производство более экологичным. Кроме того, новый электромотор имеет преимущества с точки зрения затрат ресурсов.

Другие интересные новости:

▪ Грибковый экстракт против рака

▪ Космические лучи в помощь таможенникам

▪ Гражданин робот

▪ Передатчики сигнала скоростью до 1,5 Гбит/с

▪ Светящаяся повязка для ран

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Основы безопасной жизнедеятельности (ОБЖД). Подборка статей

▪ статья Марк Аврелий Антонин. Знаменитые афоризмы

▪ статья Можно ли утверждать, что быстроподнятая еда не считается упавшей? Подробный ответ

▪ статья Работа на прессах. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья УКВ гетеродин с ФАПЧ. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Наружное освещение. Выполнение и защита сетей наружного освещения. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025