ブリッジSWRメーター。スキーム、説明

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ブリッジSWRメーター。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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定在波比 (SWR) メーターは、アマチュア無線局で最も重要な機器の 2,5 つです。ただし、最も一般的な SWR メーターの帯域幅は限られています。この記事では、動作周波数の上限が XNUMX GHz のブロードバンドデバイスについて説明します。この装置はサイズが小さくて使いやすいです。

SWR メーターを使用すると、アンテナとフィーダー間のパスのセットアップ、操作、状態の監視がはるかに簡単になります。これらは方向性結合器または AC ブリッジに基づいて作成されます。方向性結合器には顕著な周波数依存性があるため、広帯域の SWR メーターを作成することはできません。

アマチュア無線愛好家の注意を引くために、不平衡ブリッジに基づいて作られた SWR メーターの設計についての説明が提供されます。このデバイスを使用すると、送信機またはトランシーバーの出力電力を測定することもできます。このメーターは 1,5 ～ 1300 MHz の周波数範囲で動作しますが、2500 MHz までは精度が低下します。

このデバイスは、高周波ノードとインジケーターの XNUMX つのノードで構成されます。それらはそれぞれ別のブロックの形で作成されます。それらはシールド線で相互接続されています。このソリューションにより、高周波ユニットをアンテナなどの測定対象物に直接設置することができ、インジケーターユニットを観察しやすい場所に設置することができます。信号源は、標準的な信号発生器、送信機、またはトランシーバーです。

高周波ブロックのスキームを図に示します。 1. これは、抵抗 R2 ～ R1 に組み込まれた約 6 dB の減衰を持つ抵抗減衰器と、素子 R9 ～ R14 に設けられた抵抗ブリッジで構成されます。ブリッジの 2 つのアームが負荷となり、SWR が測定されます。負荷はソケット XWXNUMX に接続されます。インピーダンスの誘導成分を減らし、消費電力を増やすために、ブリッジアームに XNUMX つの抵抗が並列に接続されます。

ブリッジSWRメーター

ダイオード VD1 は、抵抗 R10、R12 によって生成された RF 電圧を整流し、デバイスの校正と送信電力の測定のための基準として使用されます。ダイオード VD2 は、デバイスに接続された負荷の SWR に応じてブリッジの測定対角線の電圧を整流します。

減衰器の存在は、デバイスに供給する電力を増加させる必要があるという事実につながりますが、同時に、デバイスの入力と高周波信号源（ほとんどの場合は無線局自体）との満足のいくマッチングを提供します。したがって、たとえば、(負荷の SWR に応じて) 減衰器がないと、入力におけるデバイスの SWR が 2 に達する可能性があり、これはトランシーバーにとって必ずしも許容できるわけではありません。アッテネータを使用すると、デバイスの入力における SWR は、いかなる場合でも 1,5 ～ 1,6 を超えることはありません。装置のインジケーターアセンブリの図を図に示します。 2. 合計偏向電流 4247 μA の小型ポインタデバイス M100 マイクロアンメータを使用します。ダイオード VD1 および VD2 はデバイスを過負荷から保護します。

ブリッジSWRメーター

次のようにデバイスを操作します。 SWR を測定する負荷は XW2 の「負荷」ジャックに接続され、少なくとも 1 ... 0,08 W の電力を持つ RF 信号が XW0,1 の「入力」ジャックに供給されます。スイッチ位置SA2「SWR」およびSA1「校正」抵抗R3「校正」では、機器のポインタをスケールの最後の目盛りに設定します。その後、スイッチSA1を「測定」位置に切り替え、ダイヤルインジケータの目盛りを読み取ります。出力電力を測定するには、スイッチ SA2 を「電力」位置に切り替え、SWR が 3 に近く、消費電力が少なくとも 1 ... 0,5 W の整合負荷を XS1 の「負荷」ソケットに接続します。測定値はインジケータスケールから読み取られます。

デバイスでは次の部品を使用できます: 抵抗器 - RN1-12、サイズ 1206、最大 125 °C の温度で動作できます。抵抗損失電力が 0,25 W であるため、長時間であれば最大 3 W、短時間であれば数倍の電力をデバイスに供給できます。 0,5 W の抵抗を使用すると、入力信号電力を 19 倍にすることができます。トリマー抵抗器 - SPZ-4、可変 - SP10 または SPO、コンデンサ - K17-XNUMXv または同様の輸入品。

高周波ユニットのダイオード VD1、VD2 は、好ましくはショットキーバリアを備えたマイクロ波検出器です。また、KD922、2A201、2A202、および最大 500 MHz の周波数の場合は、任意の文字インデックスを備えた KD419 を適用することもできます。インジケーターブロック内のダイオード - 低電力パルスシリコン。 RF コネクタ XW1、XW2 はどのタイプでも構いませんが、マイクロストリップラインと直接接続して設置できるように設計されている必要があります。

ヘッドフォン (直径 1 mm) またはマイク (直径 3,5 mm) 用の 2,5 ピン (ステレオ) コネクタを XS50 ベースジャックとして使用できます。さらに、XS100 に接続するには、XNUMX つの適切なプラグと数メートルの長さのシールドケーブルが必要です。高周波ブロックとインジケーターブロック。総偏向電流が XNUMX ～ XNUMX μA、ループ抵抗が数 kOhm の大型のマイクロ電流計を含む、別のマイクロ電流計も使用できます。スイッチ - 任意の低周波 XNUMX つの位置と XNUMX 方向。

構造的にも、この装置は 3 つのブロックで構成されています。高周波ユニットのほとんどの部品は、両面フォイルグラスファイバー製のプリント基板上に配置されており、そのスケッチを図に示します。 XNUMX.

ブリッジSWRメーター

基板のもう一方の面は完全にメタライズされたままになります。スケッチ上で白丸で示されている穴を通して、基板の両側のメタライゼーションが短いワイヤで接続されます。基板の両側の端に沿って半田付けした基板を、適切なサイズの錫メッキ金属ケースに取り付け、その壁に巣を置きます（図4）。

ブリッジSWRメーター

インジケーター部分のすべての要素も、適切なサイズの金属ケースに収められています（図5）。

ブリッジSWRメーター

デバイスをセットアップするには、調整可能な出力電力が最大 144 W の 432 MHz または 3 MHz トランシーバーと、SWR が既知の負荷抵抗が必要です。以下の順序で設定を行ってください。 SA2 スイッチを「SWR」位置に設定すると、0,3 ... 0,5 W の電力の信号がメーターの入力に印加され、出力は無負荷のままになります。スイッチSA1の位置で、デバイスのインジケータブロックの「測定」抵抗R3を使用して、デバイスの矢印をスケールの最後の目盛りに設定します。次に、「校正」位置では、高周波ユニットの抵抗器 R8 で矢印が目盛の最後の目盛りにも設定されます。信号パワーを減少させて、「校正」位置と「測定」位置でのデバイスの読み取り値が互いに著しく異なる値を見つけます。これは、測定を実行できる最低電力になります。

次に、パワーメーターのスケールが校正されます。これを行うには、SWR が 2 に近い負荷をデバイス (XW1) の出力に接続します。スイッチ位置 SA2「電源」では、2,5 の電力を持つ信号 ... 機器のポインターを最後に設定します。スケールの分割。電力を低減し、RF 電圧計などの測定デバイスを使用して電力を制御することにより、デバイスのスケールが電力の単位で校正されます。図の例では、図６は、測定されたパワーのインジケーター読み取り値への依存性を示す実験的に得られたグラフを示す。

ブリッジSWRメーター

最後に、SWR メーターのスケールが校正され、最小値を 1,5 ～ 2 倍超える信号が与えられます。既知の SWR を持つ負荷抵抗を接続することにより、デバイスのスケールを校正し、周波数範囲全体にわたってその動作をチェックし、デバイスが必要な精度を提供する入力信号レベルの範囲も決定します。図上。図 7 は、インジケーターの読み取り値に対する SWR の実験的な依存性を示しています。

ブリッジSWRメーター

デバイスの健全性を迅速にチェックするには、既知の SWR を持つ XNUMX つまたは XNUMX つの負荷抵抗がデバイスに必要です。

著者: I. Nechaev (UA3WIA)、クルスク

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