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:

Ферроэлектрики научились выдерживать более 10 миллиардов циклов перезаписи 11.10.2026

Энергонезависимая память должна не только быстро записывать и сохранять информацию без постоянного питания, но и выдерживать огромное количество циклов перезаписи. Одним из перспективных вариантов такой технологии считаются ферроэлектрические материалы, однако их практическое применение долгое время ограничивалось сравнительно быстрым разрушением. Исследователям удалось установить механизм этого процесса на атомном уровне и предложить способ, который значительно увеличивает срок службы таких материалов. Работу выполнила группа ученых из Университета электронной науки и техники Сианя (Xidian University) совместно с коллегами из Гонконгского университета и Фуданского университета. Особый интерес специалистов вызвали ферроэлектрики со структурой вюрцита, в частности нитрид алюминия-скандия (AlScN). Эти материалы способны сохранять информацию благодаря изменению направления электрической поляризации на атомном уровне и хорошо совместимы с современными технологиями производства микросхем ...>>

Электромобиль VENTRA с системой очистки воздуха 11.10.2026

Даже автомобили без двигателя внутреннего сгорания не являются полностью безвредными для окружающей среды. При движении любой автомобиль изнашивает шины и тормозные элементы, в результате чего в воздух и на дорожное покрытие попадают мельчайшие частицы. Студенты Эйндховенского технологического университета решили обратить внимание именно на этот мало заметный источник загрязнения и создали концептуальный электромобиль VENTRA, способный собирать часть таких загрязняющих веществ непосредственно во время движения. Проект разработала команда TU/ecomotive, которая оснастила VENTRA специальной системой улавливания частиц, образующихся при износе шин и торможении. Авторы концепта считают, что переход на электрическую тягу сам по себе не решает проблему автомобильных выбросов. Более тяжелые электромобили дополнительно нагружают шины, а их электродвигатели способны обеспечивать очень быстрое ускорение, что также может способствовать повышенному износу резины. Собранные около колес частицы си ...>>

Лазерное переключение магнитов 10.10.2026

Технологии хранения данных постоянно стремятся уменьшить размеры элементов памяти и одновременно увеличить скорость записи информации. Один из возможных путей связан с использованием света, который способен переносить энергию с огромной скоростью и воздействовать на очень небольшие области материала. Инженеры Университета Калифорнии в Сан-Диего (UC San Diego) продемонстрировали необычный способ управления магнитным состоянием вещества, при котором внешнее магнитное поле вообще не требуется. В обычных жестких дисках информация записывается в виде последовательности крошечных магнитных областей, соответствующих значениям 1 и 0. Для изменения их состояния обычно необходимо внешнее магнитное поле, однако такой способ требует значительных энергетических затрат и ограничивает скорость записи. Исследователи UC San Diego предложили альтернативу - так называемое оптическое переключение, при котором магнитное состояние изменяется под воздействием лазерного излучения. По оценкам специалистов, ...>>

Случайная новость из Архива Перспективы генной терапии в борьбе с врожденной глухотой 10.04.2024 Врожденная глухота - это серьезное состояние, ставящее под угрозу качество жизни людей, ищущих средства восстановления слуха. Исследователи из Орегонского университета обнаружили новый подход к лечению этого расстройства с использованием генной терапии. Давайте погрузимся в детали этого новаторского исследования. Врожденная глухота остается серьезной медицинской проблемой, находясь в фокусе внимания многих исследователей, стремящихся найти эффективные методы лечения. Исследователи из Орегонского университета сделали шаг вперед, обнаружив ключевой элемент для генной терапии, который может помочь в восстановлении слуха у людей с этим нарушением. Глухота является проблемой, сталкивающейся сотни тысяч людей по всему миру. Особенно острая становится врожденная глухота, которая связана с генетическими мутациями и часто приводит к тому, что пациенты не могут воспринимать звуковые волны вообще. Исследователи из Орегонского университета сосредоточились на гене, ответственном за производство белка отоферлина, который играет важную роль в функционировании внутреннего уха. Изучение мутаций этого гена и их влияния на развитие глухоты привело к поиску новых методов лечения. Команда под руководством доцента кафедры биохимии и биофизики Орегонского университета, Джона Колена, сфокусировалась на укороченной версии гена отоферлина. Исследование, проведенное аспирантом Ааюши Манчандой, выявило, что этот укороченный вариант должен содержать определенный участок гена, известный как трансмембранный домен, который играет важную роль в развитии сенсорных клеток уха. Открытие укороченной версии гена отоферлина представляет собой важный шаг в разработке генной терапии для лечения врожденной глухоты. Этот прорыв может стать основой для разработки новых методов лечения, способных вернуть слух миллионам людей по всему миру, страдающим от этого серьезного нарушения.

Другие интересные новости:

▪ Лед и землетрясения

▪ Подводное фото станет четким

▪ Электронная кожа, ощущающая прикосновения

▪ Проект сверхзвукового поезда

▪ Солнечные панели на фосфиде индия

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Телефония. Подборка статей

▪ статья Цветы последние милей роскошных первенцев полей. Крылатое выражение

▪ статья Где у змеи сердце? Подробный ответ

▪ статья Белокрыльник болотный. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Солнечное теплоснабжение. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Как склеить разорванную одежду. Химический опыт

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026