УКВ рефлектометр (100-600 МГц). Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Измерительная техника

 Комментарии к статье

На рис.1 показана конструкция УКВ рефлектометра на плоской коаксиальной линии (рабочий диапазон 100-600 МГц). КСВ, вносимый самим прибором в линию передачи, порядка 1,1-1,13 в указанном диапазоне. Прибор состоит из отрезка плоской линии 1 и измерительной голой линии 2 с направленным ответвителем 3.

Рис.1

На рис.2 показан основной вертикальный разрез рефлектометра. Наружная поверхность плоской линии сделана из двух дюралевых пластин 5 размером 115х195Х2 мм, соединенных между собой двумя отрезками швеллера 4 размером 2Х18Х25,04мм, длиной 115 мм. Внутренний проводник линии 6 сделан из куска латунной трубки диаметром 9,4 мм, длиной 160 мм, удлиненной с обоих концов ступенчатыми переходами 7, компенсирующими неравномерности самой линии и перехода ее во внешние коаксиальные разъемы 8.

Разъемы крепятся к швеллеру 4 четырьмя винтами М3, соединение их с внутренним проводником 6 делают в зависимости от конструкции самого разъема.

Рис.2

В центре одной из пластин 5 сделано отверстие диаметром 10 мм и над ним крепится измерительная головка прибора. Механически головка состоит из двух отрезков гильзы N 20 и служит основанием 9 для поворотной части головки 10 из гильзы N 24.

В поворотной части головки смонтированы все детали направленного ответвителя: петля связи 3, нагрузочное сопротивление 11, детектор 12 и держатель детектора 13. К дну гильзы 10 припаян диск 14 из латуни 0,8-1,2 мм диаметром 26 мм; обод диска рифленый, так как он служит и ручкой поворота всей головки. На гладкую поверхность диска 14 уложена прокладка из слюды 0,8-0,1 мм, поверх которой наложен еще латунный диск 15, служащий второй обкладкой развязывающего конденсатора головки. Плоскости конденсатора стянуты вместе через слюду при помощи винта 16, проходящего через изолирующую втулку 17. Резьба под М2 для винта 16 сделана в центральной части дна, где обычно располагается капсюль.

В опытном образце рефлектометра сопротивление 11 желательно сделать сменным, поэтому его заземляемый конец крепится в дне гильзы при помощи стопорного винта 18 с резьбой М2. Толщина дна для этой цели вполне достаточна. В повторных конструкциях этот узел можно упростить и сопротивление R1=120-130 ом типа МЛТ впаивать в тонкую боковую стенку гильзы примерно так, как это показано на рис.2.

Держатель детектора 13 имеет внешнюю резьбу М2 и внутреннюю резьбу М3, куда ввинчивается детектор типа ДКИ. Тонкая ножка держателя проходит через отверстие диаметром 4,2 мм в дне гильзы 10 и ввинчивается в резьбу М2 в диске 15 конденсатора развязки. После подбора нужной высоты держателя 13 его положение фиксируют еще контргайкой, под которую одновременно подкладывают лепесток для соединения с микроамперметром.

Петля 3 ответвителя Lc сделана из провода диаметром 0,6 мм, имеет длину 12-13 мм и расстояние между центрами 2,6-2,8 мм. Ее левый конец припаян к проводу вывода сопротивления R1, правый, идущий к детектору, - к малому кольцу диаметром 2,0-2,5 мм, высотой 2-2,5 мм, согнутому из тонкой бронзы или латуни. Кольцо плотно надето на цилиндрический вывод детектора.

Поворот головки 10 желательно каким-либо способом ограничить в пределах 0-180°, так как отсчет ведется только в двух крайних положениях.

Применение рефлектометра. Основное назначение прибора - измерение коэффициента стоячей волны (КСВ), нагрузок и контроль согласования. Для измерения КСВ прибор включают при помощи высокочастотных разьемов между выходом передатчика и кабелем антенны. Головку ответвителя ставят в положение измерения падающей волны (ПВ), т.е. петлей в направлении к генератору, и связь с передатчиком подбирают такой, чтобы получить удобный отсчет по шкале прибора a1. Затем головку поворачивают в направлении к нагрузке для измерения отраженной волны a2.

P=Uотр/Uпад=Sqr(a2/a1)

где Uотр и Uпад - значения напряжений, на которые реагирует рефлектометр;
a1 и a2 - отклонения прибора;
(Sqr - корень квадратный).

Зная коэффициент отражения Р, можно определить и КСВ в измеряемой линии:

K=(1+P)/(1-P)

Пусть, например, антенна дает a1=20, a2=5, какой будет КСВ и потеря мощности?

P=Sqr(5/20)=0,5

следовательно,

K=(1+0,5)/(1-0,5)=3,0

Такие подсчеты нужны лишь в том случае, когда по каким-либо соображениям нельзя добиться согласования и узнать мощность, которую действительно излучает антенна с учетом всех потерь. Однако чаще всего рефлектометр сначала используют как индикатор рассогласования, сопоставляя a1, a2, первое должно быть большим. Если удастся, например, перемещением рефлектора в антенне "волновой канал" добиться того, что a2 будет в 10 раз меньше a1 при незначительном изменении усиления антенны, то дальнейшего уменьшения отраженной волны надо уже добиваться согласующим трансформатором или изменением диаметров и расстояний у сложных петлевых вибраторов. Соотношения a2/a1=10, <- 15, <- 20 соответствуют КСВ=1,93, 1,7, 1,57 и потеря мощности Рп=10%, 8%, 5%. Следовательно, приемлемым надо считать соотношение a2/a1=10, так как более высокие соотношения требуют точности и от самого рефлектометра. Точность его оценивается соотношением a2/a1 без нагрузки на разъеме Р2. В этом случае вся мощность падающей волны должна отразиться обратно, т. е. a2=a1 или a2/a1=1. Отклонение от 1, выраженное в процентах, можно считать погрешностью b прибора. В описываемой конструкции b=1,3% на 400 МГц, 1,6% на 600 МГц, 2,2% на 900 МГц. Уменьшить погрешность в желаемом узком участке диапазона можно подбором длины петли связи Lc и величиной сопротивления нагрузки R1 петли. Например, для диапазона 120-450 МГц меньшую погрешность дает Lc=19 мм, d=4,0 мм при R1=160-170 ом, Рп=5-6%.

Литература

1. А.Колесников. Справочник ультракоротковолновика. М.ДОСААФ. 1966г.

Публикация: Н. Большаков, rf.atnn.ru

Смотрите другие статьи раздела Измерительная техника.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Открыт обращаемый драйвер старения 04.10.2025

Недавняя работа ученых из Сямэньского университета в Китае показала, что в гипоталамусе, главном регуляторе внутренних функций организма, кроется один из ключей к продлению молодости. Команда под руководством Лиге Ленга обнаружила, что снижение уровня белка менина в гипоталамусе связано с ускорением процессов старения. Менин, как выяснилось, играет важную роль в предотвращении воспаления и поддержании нормальной работы нейронов. Когда его уровень снижается, в мозге возрастает активность воспалительных сигналов, что запускает цепную реакцию возрастных изменений во всем организме - от ослабления когнитивных функций до потери плотности костей и истончения кожи. Чтобы понять, как именно менин влияет на старение, ученые вывели генномодифицированных мышей, у которых этот белок можно было выборочно отключить. Даже у молодых животных такое вмешательство быстро привело к ухудшению памяти, снижению прочности костей и эластичности кожи, а также к укорочению жизни. Эти результаты убедительно ...>>

Твердотельные батареи Panasonic 04.10.2025

Твердотельные аккумуляторы считаются следующим шагом в эволюции энергосистем: в отличие от традиционных литиево-ионных, они не содержат жидкого электролита, что существенно снижает риск возгорания и утечки. Именно на это делает ставку Panasonic, намереваясь завершить подготовку первых образцов к марту 2027 года, то есть к концу 2027 финансового года. Как сообщил технический директор подразделения Panasonic Energy Сеичиро Ватанабе, после выпуска опытных моделей клиенты проведут тесты, которые могут занять около двух лет, прежде чем начнется полноценное серийное производство. Хотя основным направлением для компании по-прежнему остаются литиево-ионные аккумуляторы, Panasonic стремится использовать свой опыт в сфере электромобильных технологий, чтобы выйти на новые рынки - прежде всего в области роботов и промышленных систем. На этом направлении японская корпорация намерена соперничать с такими компаниями, как TDK, уже закрепившимися в сегменте твердотельных решений. Интерес к новой ...>>

Кислотность океана разрушает зубы акул 03.10.2025

Мировые океаны выполняют важнейшую функцию - они поглощают около трети углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу. Это помогает замедлять темпы глобального потепления, но имеет и обратную сторону. Растворяясь в воде, CO2 образует угольную кислоту, которая повышает концентрацию водородных ионов и приводит к снижению pH. Вода становится более кислой, а последствия этого процесса уже заметны для морских экосистем. Средний показатель кислотности океана сейчас равен примерно 8,1, тогда как еще недавно за условную норму брали значение 8,2. По прогнозам, к 2300 году уровень может упасть до 7,3 - это сделает океан почти в десять раз кислее нынешнего состояния. Для обитателей морей подобные изменения означают не просто сдвиг химического равновесия, а реальную угрозу физиологическим процессам, начиная от формирования раковин у моллюсков и заканчивая охотничьим поведением акул. Чтобы выяснить, как именно кислотная среда отражается на зубах акул, группа немецких исследователей провела эксп ...>>

Случайная новость из Архива Планета продолжает нагреваться 06.07.2025 Мир уже не первый год сталкивается с последствиями изменения климата: жаркие волны, засухи, ливни и таяние ледников становятся все более частыми и разрушительными. Однако за этими проявлениями скрывается более глубокий и тревожный процесс - нарушение энергетического баланса Земли. Новые данные показывают, что планета удерживает все больше тепла, и этот дисбаланс усиливается гораздо быстрее, чем предполагали ученые. Исследования, основанные на спутниковых наблюдениях NASA и данных с океанических сенсоров, свидетельствуют: за последние двадцать лет разница между поступающей солнечной энергией и возвращаемым в космос теплом удвоилась. Если в середине 2000-х годов излишек энергии составлял около 0,6 ватта на квадратный метр, то сейчас он приблизился к 1,3 Вт/м2. Это значит, что Земля нагревается почти в два раза быстрее, чем раньше. Около 90% этого избыточного тепла поглощается океанами, что приводит к потеплению морской воды, более частым морским волнам жары и нарушению экосистем. Остальная энергия нагревает атмосферу, сушу и способствует таянию льдов. Средняя температура планеты уже выросла на 1,3-1,5 °C по сравнению с доиндустриальной эпохой - и этот процесс, похоже, ускоряется. По своей сути энергетический баланс Земли можно сравнить с банковским счетом: энергия от Солнца поступает, часть отражается обратно в космос, а часть задерживается. В идеале поступление и отдача находятся в равновесии. Но массовое сжигание угля, нефти и газа нарушило этот баланс, высвободив в атмосферу триллионы тонн парниковых газов, в первую очередь углекислого газа, которые мешают теплу покидать Землю. Ученые пытаются понять, почему именно энергетический дисбаланс растет так стремительно. Одно из ключевых направлений - изучение облаков. Плотные белые облака, как известно, хорошо отражают солнечное излучение и охлаждают планету. Однако их стало меньше, и вместо них все чаще формируются облака, отражающие меньше света. Причины этих изменений до конца неясны. Одной из возможных причин называют сокращение содержания серы в судовом топливе после 2020 года, поскольку сера способствовала формированию более светоотражающих облаков. Но тревожнее другое: изменения начались еще до этого, и возможно, они сами по себе являются следствием потепления - что создает эффект положительной обратной связи. Некоторые климатические модели, наиболее точно отражающие текущую ситуацию, как раз и являются теми, которые прогнозируют наиболее интенсивное потепление в будущем. Если выбросы парниковых газов не будут сокращаться, нас может ожидать сценарий, при котором частота и сила климатических экстремумов резко возрастут. Резкий рост энергетического дисбаланса Земли говорит о том, что климатическая система смещается в новое, более опасное состояние. Мы все еще можем повлиять на траекторию этих изменений, но окно возможностей стремительно сужается. Отслеживание этих процессов требует не только передовых технологий и международного научного сотрудничества, но и решительных политических шагов. Без резкого сокращения выбросов и отказа от ископаемого топлива человечество рискует потерять контроль над будущим своего климата.

Другие интересные новости:

▪ Самый маленький лазер

▪ Магнит превращает материал из мягкого в твердый

▪ Датчик движения TDK InvenSense

▪ Наушники, полностью поглощающие посторонние шумы

▪ Польза секса для спортсменов

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Радиолюбителю-конструктору. Подборка статей

▪ статья Планирование на предприятии. Шпаргалка

▪ статья Что представляет собой туманность Андромеды? Подробный ответ

▪ статья Верстальщик. Должностная инструкция

▪ статья Телефонный фильтр ADSL. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Бестрансформаторный блок питания в усилителе мощности. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025