SWRメーターインジケーター。スキーム、説明

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SWRメーターインジケーター。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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SWR メーターの回路や設計はさまざまですが、それらは同じ構造をしています。つまり、出力に検出器を備えた直接波センサーと反射波センサーがあります。検出器から受け取った定電圧 Uad と Uref は、入射波と反射波の振幅に比例し、インジケーターに供給されます。最も単純な (そして最も一般的な) ケースでは、図 1 に示すように、インジケーターにはスイッチ Upad、Uotr、およびレギュレーター付きのポインターデバイスがあります。ダイオード VD1、VD2 およびコンデンサ C1、C2 は検出器 Upad および Uotr を形成します。

SWRメーターインジケーター

このようなSWRメーターの使い方は誰もが知っています。測定時には、次の XNUMX つの簡単な操作を行う必要があります。

スイッチ S1 を「Upad」の位置にします。
可変抵抗器 R1 を使用して、矢印をポインタデバイス P1 のスケールの最後の目盛に設定します。
スイッチS1を「U0TP」の位置に設定し、P1スケールのSWR値を読み取ります。

測定装置 P1 の目盛りは、よく知られた式に基づいて校正されます。

ただし、このようなインジケーターの操作はあまり便利ではありません。測定ごとに多くの操作を行う必要があります。さらに、安価ではなく、分解して校正する必要があるスケールを備えた、優れたポインター測定装置が必要です。

別の方法で表示の問題を解決してみましょう。これを行うには、式 (1) で分子と分母の両方を Upad で割ります。

ここで、SWR を決定するには、絶対値ではなく、比率 Uref / Upad のみを知るだけで十分です。ストレスはどうすれば共有できるのでしょうか？もちろん抵抗分圧器です。そこで、図のように分圧器を使って可変抵抗器をオンにしてみましょう。 2.

SWRメーターインジケーター

このようなインジケーターをどのように使用するのでしょうか? 手順はそれほど複雑ではありません。デバイスがゼロを示すまで可変抵抗器 R1 のノブを回し、この時点で抵抗器の目盛りから SWR 値を読み取る必要があります。手術はXNUMX回ではなくXNUMX回だけでした。そしてスイッチもありません。より便利に、より簡単に、より速く。

このような SWR メーターの詳細には XNUMX つの要件があります (これらは便利でもあります)。

1. ポインタデバイスは、測定用 (目盛付き) ではなく、指示用 (目盛りの中央にゼロがあり、この位置に XNUMX つのマークがある) である必要があります。言い換えれば、古いテープレコーダーの録音レベルを示すインジケーターなど、安価なインジケーターがデバイスとして機能し、留め具を回して矢印を目盛の中央に移動するだけで済みます。

2. 可変抵抗器 R1 には目盛が付いている必要があります。たとえば、抵抗器 R1 が「くちばし」の形のハンドルで固定されているパネルに消えないフェルトペンでストロークを適用するのが適切です。

インジケーターはどのように機能しますか? デバイス P1 を流れる電流は、デバイスの両端の電圧が同じ場合にのみゼロに等しくなります。左側の出力には常に電圧 Uotr があります。そして右側の出力は、可変抵抗器のシフトによって除去され、U0TPに等しい電圧です。なぜなら、計器をゼロに設定しているからです。つまり、U0TP と等しい値が得られるように、Upad を可変抵抗器で分割しました。明らかに、この場合、可変抵抗器 R1 (グループ「A」の場合) の軸の回転角は比 U0TP / Upad に比例し、式 (2) に従って、抵抗は SWR で直接校正できます。

従来の方式に従って組み立てられたSWRメーターでは、低電力時にポテンショメータの抵抗をほぼゼロに下げる必要があります。この場合、検出器の負荷抵抗が低くなり、直線性が悪化します。説明したインジケータでは、検出器の負荷抵抗は一定かつ高く、最良の検出直線性が保証されます。

さらに、通常のスキームに従って組み立てられたメーターとは異なり、可変抵抗器R1は、測定時にそれに流れる電流がゼロであるため、追加の誤差を引き起こしません。したがって、デバイスP1は回路内に事実上存在しません（ゼロ電流はゼロです）。 (デバイスの代わりに絶縁体が含まれているかのように、デバイスの他の部分に影響が及ばない)。

高電力で動作する場合、一対の背中合わせのシリコンダイオードによって P1 デバイスを過負荷から保護することが合理的です。

可変抵抗器 R1 のスケールを校正するには、オーム計で十分です (電圧検出器 Uotr および Upad が線形であると仮定します)。抵抗器 R1 の下側と中間の (回路に従って) 出力の間の抵抗を測定し (デバイスの残りの部分から事前に切断しておきます)、抵抗器の目盛りをマークします。これは次の XNUMX つの方法で実行できます。

1. ほとんどの SWR メーターと同様に、通常の線形スケールが描画されます。抵抗器 R1 の抵抗値が 10 kOhm に等しい場合、スケールの校正点は表に従って適用されます。 1.

SWRメーターインジケーター

2. 型破りではありますが、実際にはより便利な非線形スケールが表に従って適用されます。 2.

SWRメーターインジケーター

可変抵抗器のグループにより目盛の種類が変わります。高いSWRを測定するときにより正確な読み取りを行うには、グループ「B」の抵抗器を使用し、通常のスケールにはグループ「A」を使用することをお勧めします。

10 kOhm とは異なる抵抗値の可変抵抗器がある場合は、検出器の負荷が均等になるように抵抗器 R2 の抵抗値をそれに応じて変更し、次の式を使用して目盛を再計算する必要があります。

ここで、Rtek は地面からエンジンまでの電流抵抗値です。 R1 - 可変抵抗器の公称抵抗。 SWR - Rcurrent に対応する SWR 値。

低い SWR 値を測定する場合、抵抗器 R1 の上部端子と直列に追加の抵抗器 R3 を含め、拡張スケールを作成し、高い SWR 値を測定するときにスイッチで閉じると便利です。 SWR値はR3の代わりに和(R1+R1)を代入すると式(3)で求めることができます。したがって、R3 = R1 = 10 kOhm では、拡張スケール R1 は表に従って目盛を持ちます。 3. この目盛りは、メインの目盛りに加えて、装置の目盛りに付けるのにも役立ちます。

SWRメーターインジケーター

ポインターデバイスを完全に廃止することで、SWR メーター回路をさらに簡素化できます。結局のところ、実際にはゼロという指標だけが必要なのです。そしてそれはLEDでも行うことができます

最新の赤色 LED は、20 ～ 30 μA の電流ですでに非常に顕著に発光します。この場合のダイオードの順方向電圧は 1,58..1,62 V です。1,5 つの 1,58 V ガルバニ電池が LED と直列に (順方向に) 接続されている場合、LED の点弧電圧はわずか数十ボルトになります。ミリボルト。実際のところ、これは「1,6 ボルトの要素」という名前にすぎません。しかし実際には、新しいセルのアイドル時の電圧は EMF とほぼ同じで XNUMX .. XNUMX V です。

したがって、直列接続された素子を備えた LED は、数十 mV の電圧と 20..30 μA の電流で点灯します。なぜゼロインジケータではないのでしょうか?

ポインタデバイスをそれに置き換えると、図が図に示されているデバイスが得られます。 3. メーターの使用方法は、依然として 1 つの項目で構成されています。可変抵抗器 RXNUMX のノブを回して、LED が点灯する瞬間を確認し、抵抗器の目盛りから SWR 値を読み取ります。

SWRメーターインジケーター

もちろん、LED (図 3) を使用した場合の測定精度は、特に低電力の場合、ポインタインジケータ付きメーター (図 2 を参照) よりも低くなりますが、LED はポインタデバイスではありません。しかし、デバイスの極端なシンプルさと安さは魅力的です。また、アンテナを調整する場合、多くの場合、SWR測定に高い精度は必要ありません。

LED はマイクロアンペア単位の電流で点灯しますが、当然明るくないため、設計では LED の上に遮光バイザーを設ける必要があります。そして、明るい日光の下では、これが問題を引き起こします。

別個のバッテリースイッチは必要ありません。検出器の出力からの信号がない場合、LED に加えて VD2 ダイオードを開くには XNUMX つの要素だけでは十分ではないため、デバイスは電流を消費しません。

SWR メーターは図に従って組み立てて使用してください。 2と図。 3、アンテナ調整は従来のものよりもはるかに便利です。理由は 1 つあります。2 つは測定プロセスが簡単である (3 操作ではなく XNUMX 操作)。矢印 PXNUMX の移動方向 (図 XNUMX の場合) またはグローの明るさの変化方向 (図 XNUMX の場合) は、SWR の変化の方向を明確に示します。

彼らは反対するでしょう - 従来のインジケーター (図 1 を参照) では、電圧 Uref の低下に焦点を当てることもできます。残念ながら、いつもではありません。ウレフがダウンしたとしましょう。ただし、Ufall は Uref よりもさらに急激に減少する可能性があります (たとえば、送信機の負荷が非常に不整合である場合)。これは、Uref の減少にもかかわらず SWR が増加したことを意味します。 Uopが減っただけではまだ意味がありません。 Upadと比較する必要があります。従来のインジケータでは、この比較を手動で行う必要があり、そのたびにスイッチを切り替えてインジケータを再調整する必要がありました。説明されているデバイスでは、Uotr と Upad の比較は、分周器の可変抵抗器とゼロインジケーターで自動的に行われます。

もちろん、このようなインジケーターは、トランシーバーやパワーアンプに直接組み込むのにはあまり適していません。しかし、アンテナ測定用に特別に設計された別個の SWR メーターでは、従来のものよりも著しく便利です。

著者: Igor Goncharenko (DL2KQ - EU1TT)、ボン、ドイツ

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