自動SWRメーターインジケーター。スキーム、説明

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自動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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自動 SWR メーターは、定期的な校正を必要としないため、当然の人気を得ています。これにより、測定プロセス自体が大幅に簡素化され、空中での作業時にアンテナとフィーダのパスのマッチングの品質を迅速に制御できるようになります。アマチュア無線家によって提案され成功した多数の回路ソリューションは XNUMX つのグループに分類できます。

最初のものには、SHI コントローラーに基づくソリューションが含まれています [1-4]。これらは比較的複雑な回路デバイスで、原則として 5 つのブロック、つまり 7 つまたは 5 つのオペアンプ用の実際の自動校正ユニットと表示ユニット (ポインタデバイスのアナログ、またはかなり複雑なコンバータを備えた LED デジタル) で構成されます。 XNUMX 番目のグループには、抵抗分圧器 [XNUMX-XNUMX] に基づくデバイスが含まれており、実行の単純さが特徴です。その構造の原理と、抵抗分割器に基づいて SWR メーターを計算する方法は、I. Goncharenko の記事 [XNUMX] で非常に簡単かつアクセス可能です。

人間工学、デザイン、視覚的制御の容易さの点で非常に魅力的な、LEDインジケーター付きSWRメーター。これらのデバイスの 7 つの重要な機能に注目する価値があります。まず、キャリブレーションやオートキャリブレーションの動作自体が不要である。測定精度は、抵抗値の選択の精度とコンパレータの感度によってのみ決まります。第 5 に、速度が優れているため、アンテナとフィーダのパスの動作状態および緊急状態の動作監視に使用することをお勧めします。この場合、たとえば [7] のように XNUMX つまたは XNUMX つのしきい値レベルをカウントすれば十分です。ただし、メインのSWRメーターとして快適に使用するには、表示レベル数を少なくともXNUMX〜XNUMXレベルまで増やすことが望ましいです。

私たちが皆さんに提供するユニポーラ電源を備えた自動 LED SWR メーターのバージョンには 3914 レベルの基準があり、手頃な価格で安価な LM8 マイクロ回路 [0,1] を使用しているため非常にシンプルです。この超小型回路 (リニア LED スケールを制御するための特殊なコントローラー) には、必要なものがすべて備わっています。つまり、リニア除算ステップが XNUMX の高精度 XNUMX 段階分圧器、XNUMX 個のコンパレーター、および LED 制御ユニットです。

デバイスのスキームを図に示します。 1.電圧直接U_пp そして反射したU_ネガ SWRセンサーからの波はDA1チップの入力に供給されます。直接波の許容電圧は + 1 ... + 11 V です。これは、送信機の定格電力が整合負荷に印加されるときにセンサーの調整中に設定されます。 SWR センサーのゲルマニウムダイオードの非直線性が測定精度に及ぼす影響を最小限に抑えるために、この電圧の下限値を約 2 V のレベルに制限することが望ましいです。直接波センサーと反射波センサーは、方向性結合器、変流器、またはブリッジ上の任意の既知のデバイスであり、文献で繰り返し説明されています。製造に関しては E. Gutkin による優れた設計をお勧めします。これは入手可能であり、[9] で詳細に説明されています。

自動SWRインジケーター
米。 1.自動LED SWR計の仕組み

抵抗 R2 を通る直流電圧はピン 6 DA1 に供給されます。これは内部抵抗分圧器の上アームであり、約 1 kΩ の抵抗で直列に接続された 2 個の同一の抵抗です。追加の外部抵抗R1を使用することにより、コンパレータのしきい値を設定し、それに応じてLEDによって示されるSWR値を選択する際にある程度の柔軟性を得ることが可能になりました。著者のバージョンのインジケーターでは、図に示されているこれらの抵抗の値により、HL1,2 LEDの輝きはSWR 2、HL1,4 LED - 3、HL7 LED - I.4、 HL2 LED - 5、HL2,5 LED - 6、HL3 LED - 7、LED HL4 - 8、LED HL5 - 9、LED HL7 - 10、LED HL11 - XNUMX。

これらの値は、内部分圧器の合計抵抗が 10 kOhm の場合に有効ですが、実際には、技術の普及により、8 ～ 17 kOhm になる可能性があります。したがって、SWR メーターの高精度を確保するには、まず DA4 のピン 6 と 1 に抵抗計を接続して内部分圧器の合計抵抗を測定する必要があります。

これを行うには、「中国製」デジタルマルチメータを使用するのが最善です。抵抗計モードでは、シリコンのpn接合の開放電圧よりも低い低電圧（0,2 V以下）が出力に印加されます。これにより、高い測定精度が保証されます。著者のバージョン R では_int = 9,92キロオーム。測定値R_int 希望する表示特性に合わせて抵抗 R2 の固有抵抗を選択できます。

マイクロ回路の特定のインスタンスのSWR表示のステップと選択した抵抗R2の値を計算する式は簡単です：SWR \uXNUMXd（R_int + R2 + R_テック）/（R_内部 + R2 - R_テック）。ここで抵抗 R_int R2 - キロオーム単位。 R_テック - キロオーム単位の抵抗分圧器のステップの抵抗 (つまり、この場合は 1、2、3 ... 10)。

その他の要素の任命について。抵抗 R1 は SWR センサー整流器の負荷抵抗を等しくするため、その抵抗は抵抗 R2 + Rext の合計に等しくなければなりません。抵抗 R4 は各 LED に流れる電流を決定します。この場合、約 10 mA になるように選択されています。コンデンサ C3 と C4 は入力を RF 干渉から保護します。図に示す回路の変形例。図１は、発光柱の形をしたスケールの動作モードに対応する。 DA1 チップのピン 9 が空いている場合、重要な LED が 1 つだけ点灯します。

LM3914 では、入力 5 のバイアス電圧が非常に大きくなる例がよくあることがわかりました。これにより、入力信号がなくても表示されます。これを解消するには、ピン 4 に小さな正の電圧を印加する必要があります。そのために、抵抗値 4 ～ 3 オームの調整抵抗器 R220 がピン 330 と共通ワイヤの間に接続されます。電源を入れると、この抵抗を調整することで、インジケーターのバックグラウンド（信号なし）の輝きが除去されます。

LEDは入手可能なものであれば何でも使用できます。 763 つのパッケージに 4 個の独立したダイオードが入った、構造的に便利な輸入モノブロックです。著者のバージョンでは、KingBright DC-XNUMXBWA ブロックが使用されており、XNUMX つのダイオードが緑色、XNUMX つのダイオード (この場合、SWR> XNUMX レベルに対応) が赤色です。

必要に応じて、この SWR メーターに、特定の SWR しきい値を超えたことを音で表示し、高い SWR に対する自動リレー保護を行うデバイスを追加することができます。このようなデバイスの図を図に示します。 2.

自動SWRインジケーター
米。 2.装置の図

この場合、次の動作アルゴリズムが実装されます。SWR がレベル 3 に達すると、HL6 LED が点灯し (図 1 の図に従って)、その両端の電圧降下によって VT1 トランジスタが開き、音響エミッタがオンになります。発電機内蔵。 +5 V の電源電圧が印加されたときに警告音が鳴り、十分な音量で動作するものであれば、どのようなタイプでもかまいません。 SWR が増加し続けて 7 に達すると、トランジスタ VT2 と VT3 が開き、リレーが作動し、その接点 (図には示されていません) がデバイスを受信モードにするか、たとえば出力を大幅に低下させる可能性があります。力。

VD1R5 回路を介した正のフィードバックにより、キー VT2、VT3 が開いた状態に「ラッチ」されます。これらを取り外すには、SA1 リセットボタンの接点を閉じるか、保護ユニットの電源を完全に遮断する必要があります。コンデンサ C2 は保護リレーの作動にわずかな遅延 (約 XNUMX 秒) を与え、その静電容量は好みに応じて変更できます。

トランジスタは、対応する構造の任意のシリコンを使用できます: VT1、VT2 - シリーズ KT209、KT361、KT3107、2N3906 など、VT3 - シリーズ KT315、KT3102、2N3904、BC547 など。ダイオード - 任意のシリコン低電力シリーズ KD522、KD102 、Sh4148などリレー - 動作電圧5 ... 6 V。

文学

Pogosov A.自動KBVメーター。 - ラジオ、1985 年、No. 10、p。 20、21。
SWR測定時の自動測定値。 - URL: cqham.ru/swr_12.htm。
ドブロホトフ I. 自動 SWR メーター。 - URL: cqham.ru/un7gm_swr.htm。
Nechaev I. 自動校正機能付き SWR メーター。 - ラジオ、2005 年、第 3 号、p. 64、65。
ゴンチャレンコ I. SWR メーターインジケーター。 - URL: dl2kq.de/ant/3-21.htm。
カバエフ A. 自動 SWR インジケーター。 - URL: cqham.ru/swr14。ｈｔｍ。
Nechaev I. 自動車用自動SWRメーター。 - ラジオ、2005 年、第 6 号、p. 68、69。
LM3914 ドット/バーディスプレイドライバー。 - URL: datasheetcatalog.com/datasheets_pdf/L/M/3/9/LM3914.shtml。
Gutkin E. 私たちは SWR を測定します: 理論と実践。 - ラジオ、2003 年、第 5 号、p. 66-68; No.6、p. 61-63。

著者: セルゲイ・ベレネツキー (US5MSQ)

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