Moyens simples de mesures RF. Méthode d'accord à froid de l'antenne Pont HF pour mesurer les paramètres de l'antenne HF

Ce pont n'est pas calibré, ne nécessite pas de graphiques de correction de fréquence, de niveau RF fixe et de calibrage. Le SWR est déterminé en sélectionnant au lieu de la charge mesurée l'une des normes du magasin de normes par incréments de 10 % à la même lecture ou à proximité (dans mon cas, au même niveau sur l'écran X1-50). Avec cette technique, la lecture ne dépend pas de la fréquence et du niveau de signal direct réel (et non mesuré par le compteur SWR lui-même). Le pont n'est pas conçu pour mesurer le SWR au-dessus de 4. Ce n'est pas nécessaire sur VHF. Seule une symétrie électrique et structurelle complète du pont est requise. Le pont a des connecteurs mis à la terre pour la charge et la norme, ce qui est très pratique et offre une symétrie à des fréquences allant jusqu'à 3000 MHz. La plage de fréquence n'est limitée que par les propriétés des résistances. Au-dessus de 1500 MHz, il est préférable d'utiliser des résistances CMD. Le pont est symétrique, donc peu importe quel connecteur utiliser pour la référence, lequel pour la charge étudiée. Les connecteurs de pont doivent être complémentaires aux connecteurs des charges de référence interchangeables utilisées. Tout adaptateur de qualité inconnue entre le pont et l'étalon ou les trimmers dans le pont et les étalons est inacceptable.

Le pont est alimenté par l'amplificateur de puissance de l'appareil X1-50, en contournant l'ARA (contrôle automatique de l'amplitude). De ce fait, l'amplitude RF est augmentée de 0,1 à 0,2...0,3 volts. Une norme est insérée dans l'un (n'importe lequel) des connecteurs P, et la charge à l'étude (un connecteur avec un câble à partir de celui-ci) est insérée dans l'autre. Ponter le signal de déséquilibre à travers le pré- amplificateur courant continuà l'OS, il est alimenté à l'entrée de l'UVO. Aux fréquences inférieures à 600 MHz, le déséquilibre résiduel du pont dans SWR n'est pas supérieur à 1,1, au-dessus - pas supérieur à 1,15. La large bande du pont est obtenue grâce à la symétrie et à l'emplacement de la norme et de la charge dans les bras mis à la terre.
Le chevalet est réalisé dans un boîtier en laiton 25x25x60 mm. Les connecteurs de type CP 50 ou CP 75 sont soudés sur toute leur surface au corps. Les résistances de pont R1 et R3 MLT 1 W peuvent être de 50 à 75 ohms, mais elles doivent être sélectionnées de la même manière jusqu'à 1 %. Des diodes de type D18 et une capacité de 560 pF sont également souhaitables pour capter par paires. Résistances R2 et R4 MLT 0.25 de même calibre de 68k à 300k.

Le pont peut être réalisé en tant que structure séparée et alimenté avec une tension RF de 1 ... 4 V de l'émetteur-récepteur, et la tension de déséquilibre peut être appliquée à un testeur numérique de type M-838 ou à un UPT à haute résistance ( Amplificateur DC) ​​puis à un comparateur ou à un oscilloscope.

A propos des compteurs SWR sur MAIS sous forme de fils tendus sous la tresse.
Les éléments concentrés aux extrémités des lignes secondaires sont généralement connectés au côté EXTÉRIEUR de la tresse. C'est une erreur qui se répète massivement en MAIS sous la forme de conducteurs tendus sous la tresse. Le trou à travers lequel passe le conducteur sous la tresse est si petit qu'il isole complètement le côté extérieur de la tresse de l'intérieur, auquel il aurait dû y avoir des résistances, une diode, un bloc. conteneurs. En conséquence, ils sont connectés à des points avec des potentiels aléatoires. l'intérieur de la tresse. Par exemple, avec les antennes fouet, il est très difficile d'évacuer le courant à travers la tresse, notamment le courant induit. En conséquence, le compteur SWR, réglé sur l'équivalent en l'absence de courant sur le côté extérieur de la tresse, modifie ses lectures lorsqu'une antenne réelle est connectée.
Dans de tels cas, le trou est agrandi et des éléments CMD sont placés entre son bord et la ligne secondaire, recouverts d'un capuchon - un écran et donc isolé du potentiel du côté extérieur de la tresse, sur lequel, soit dit en passant, il peut y avoir des courants induits par des sources EMW étrangères.
Et sur le réglage du compteur SWR sur NON (c'est plus difficile que de simplement tourner les cadrans à zéro) Mesures et tests lors de la conception d'antennes de radio amateur. Beketov V.I., Kharchenko K.P.

CHARGES DE RÉFÉRENCE POUR LE PONT


Pour travailler avec le pont, j'utilise des charges de référence remplaçables de 25 à 1000 ohms à partir de connecteurs de câble CP 50 ou CP 75 pour un câble de 7 mm (anciens connecteurs soviétiques), dont les rondelles élastiques, les couronnes et les détails de sertissage du câble sont supprimés. A leur place se trouvent des résistances MLT de 2 W avec une précision de 1 %. D'une part, la sortie de la résistance est raccourcie et soudée dans la tige centrale du connecteur, l'autre sortie est mordue, le chapeau est décapé de peinture et étamé. L'écrou arrière du connecteur est enroulé jusqu'à ce que le capuchon de résistance de 3 mm y pénètre et y soit soudé. Les résistances sont sélectionnées parmi des MLT de deux watts de valeur égale ou inférieure et sont ajustées avec une lime en diamant avec pom. Testeur LCD de type M-838 à la résistance souhaitée. Avec une telle charge, vous pouvez compter sur un TOS d'au moins 1,1 à 145 et 436 MHz et 1,2 à 1296 MHz.



Par le même principe, vous pouvez créer des indicateurs pour d'autres gammes de fréquences. Pour ce faire, le périmètre du vibrateur à boucle doit être d'environ 1 longueur d'onde à la fréquence moyenne de la gamme. La fibre de verre à feuille double face agit comme une capacité pour un signal RF redressé. Sur les gammes de fréquences inférieures, il doit être augmenté à l'aide de 2 capacités céramiques concentrées supplémentaires de petite taille de 50 ... 200 pF.

CHARGES 50 et 75 ohms pour réglage et monitoring PA VHF

Ils sont également nécessaires lors de la configuration des étages de sortie de l'émetteur-récepteur pour la transmission et pour le contrôle rapide de la puissance. Dans les absorbeurs de puissance VHF d'usine de 10..100 W, on utilise généralement de grandes résistances tubulaires de 50 et 75 ohms, dont il est possible de réaliser des charges pour PA avec une dissipation de puissance deux à trois fois supérieure à celle des absorbeurs. Les absorbeurs de puissance sont généralement réalisés sous la forme d'un cône, à la base duquel se trouve un connecteur RF, la surface extérieure est nervurée pour dissiper la chaleur et la surface intérieure est quelque peu incurvée. La résistance est située le long de l'axe du cône et l'extrémité la plus proche de la fiche est reliée rigidement à la broche centrale, et l'extrémité opposée au sommet du cône. Du fait du rétrécissement progressif du cône au fur et à mesure qu'il s'éloigne du bout chaud, un coaxial se forme avec une résistance d'onde décroissante vers le bout froid dans la même mesure que la résistance de la résistance restant jusqu'au bout froid, ce qui assure le mode d'ondes progressives, y compris à des fréquences où la longueur de la résistance par rapport aux longueurs d'onde est assez grande, généralement jusqu'à des fréquences de quelques gigahertz.
La figure montre un exemple de conception de charge à partir d'une résistance de 120x24 mm et d'un connecteur CP 50 (75) -167 pour câbles épais. Les résistances 75x14 mm s'adaptent bien aux connecteurs SR 50-33.


La partie conique doit entrer dans la partie cylindrique 5 ... 10 mm avant l'anneau métallisé sur la résistance. La broche centrale du connecteur est reliée par soudure à un cône à travers une tige dont le diamètre doit être 3,5 fois plus petit pour des charges de 50 ohms, et 6,5 fois plus petit que le diamètre intérieur de la partie arrière du connecteur pour des charges de 75 ohms. Un remplissage en polyéthylène, en plus de la fixation du manchon de la fiche, est également nécessaire pour assurer ces impédances d'onde. Même avec une fabrication peu précise, les charges ont un SWR inférieur à 1,15 à 150 MHz, pas plus de 1,25 à 200 MHz et pas plus de 1,5 à 250 MHz, puis augmentent jusqu'à SWR 2 ... 3. Si au lieu d'un cône, il n'y a qu'un fil épais, l'augmentation du SWR commence à partir d'une fréquence de 30 ... 40 MHz. En raison d'un meilleur refroidissement que dans un absorbeur de puissance, les charges peuvent dissiper de la puissance 1,3 à 1,5 fois plus, et avec un flux d'air intensif, 2 fois, vraisemblablement plus. Lorsque vous travaillez avec une charge, n'oubliez pas que, contrairement aux absorbeurs, une partie de la puissance est rayonnée par la charge, comme une antenne, et l'extrémité "chaude" la plus éloignée du connecteur sera très chaude au toucher à cause de l'exposition aux RF. À l'aide d'une ampoule miniature, vous pouvez évaluer et comparer la puissance de sortie. Sa présence ou son absence n'a pratiquement aucun effet sur la charge SWR.
Si le point de contact de l'ampoule est fixé plus rigidement (avec un isolant), alors il est possible, en comparant l'intensité de la lueur avec la même ampoule, à laquelle on applique une tension réglable, après calibrage à l'aide d'une puissance mètre, mesurer la puissance avec une précision de 10% à des niveaux de 20 ... 100% du maximum diffusé (ci-dessous - pas de lueur de l'ampoule).

CHARGES DE FAIBLE PUISSANCE

Les charges pour le contrôle de puissance en unités de watts peuvent être faites en fonction du type de charges de référence pour le pont, augmentant la puissance dissipée de 1,5 ... 2 fois, si la deuxième résistance est soudée bout à bout. Ici, au lieu de l'écrou natif, placez un entonnoir en étain avec un trou pour le capuchon de la résistance. Soudez la jupe de l'entonnoir au corps du connecteur. Ici, vous avez besoin de résistances de 24 + 24 ohms pour une charge de 50 ohms ou de 36 + 39 ohms pour une charge de 75 ohms. Le SWR est légèrement supérieur.
Au lieu d'un entonnoir, vous pouvez souder deux bandes de feuille de cuivre de 5 ... 8 mm de large, et entre le point de soudure de deux résistances et le corps du connecteur, une ampoule miniature SMN 20 ma 6 v. Vous obtenez une charge pour un contrôle rapide de la puissance de 1 à 15 watts avec un SWR ne dépassant pas 1,2 à 145 et 1,4 à 436. Prenez la résistance inférieure ici 27 ou 39 ohms, la supérieure 24 ou 39 ohms, respectivement. Avec habileté, vous pouvez déterminer la puissance de + - 20 ... 40%. Lorsque l'ampoule s'allume, sa résistance est bien supérieure à la résistance et ne la shunte pas.
Les charges provenant de connecteurs de plus petit diamètre sont mieux constituées de résistances d'un watt 24 + 24 ohms ou 24 + 24 + 24 ohms, respectivement. En général, le SWR sera minime si vous recherchez une conception sous la forme d'une ou de résistances à chapeau soudées et d'un écran conique au-dessus d'elles sous la forme d'un cône d'un diamètre de 2,3 pour 50 ohms et 3,6 pour 75 ohms à la bout chaud et convergeant vers le diamètre du chapeau de la résistance au bout froid, où 2,3 et 3,6 sont le rapport du diamètre du cône au diamètre de la couche conductrice de la résistance.

À propos des sources RF pour les compteurs SWR

Le SWR que le compteur SWR enregistre est le rapport Umax / Umin. en ligne ou non, Upad.+Uref. / Upad.-Ureflekt. Si nous sondons la charge (antenne) avec un signal à une fréquence à laquelle il est adapté à l'impédance de ligne, il n'y a pas d'ondes réfléchies et SWR = 1. Sondant l'antenne avec un signal avec une fréquence bien en dehors de sa gamme de fréquences, nous obtiendra une réflexion presque complète du signal de celui-ci. Le niveau du signal réfléchi est exprimé par le coefficient de réflexion Ko ou, plus communément, par SWR = 1+Ko / 1-Ko. Ce qui capture notre compteur SWR à cette fréquence. Si nous sondons l'antenne simultanément avec deux signaux, l'un avec une fréquence de fonctionnement, l'autre avec une fréquence en dehors de la gamme de fréquences de l'antenne, le premier sera absorbé par la charge (antenne), le second en sera réfléchi, ce qui enregistrera également le compteur SWR sous la forme d'une antenne SWR\u003e 1, c'est-à-dire avec une erreur à la fréquence mesurée. Il s'ensuit que le signal de sondage doit être sinusoïdal, c'est-à-dire ne pas contenir d'harmoniques du tout ou avec un niveau inférieur à l'erreur tolérée du compteur SWR. Un tel signal peut être obtenu soit à partir d'un bon générateur LC, soit en convertissant un signal rectangulaire en une sinusoïde (quelque chose d'inverse du traitement analogique). signal sonore en numérique).

Le tableau de droite montre le niveau de la fréquence fondamentale et des harmoniques jusqu'à la quinte dans une onde carrée. Au mieux, à un ratio de 50/50, il n'est que de 0,637. Les fréquences restantes intégrées dans le niveau 0,363 seront presque complètement réfléchies par l'antenne, par conséquent le compteur SWR affichera 1+0,363 / 1-0,363 = 2,14 au lieu de 1,0. (Pratiquement, en raison d'une réflexion incomplète et d'une atténuation dans le câble, un peu moins).
Lors du choix des circuits pour les sources d'un signal RF de sondage pour un compteur SWR ou des produits finis, il faut tenir compte du fait que la précision des mesures diminue en présence d'harmoniques dans le signal. Et les produits finis avec un signal brut à onde carrée (il y en a) ne conviennent que pour mesurer le TOS de charges indépendantes de la fréquence telles que les résistances (ce que tout testeur ordinaire peut faire avec beaucoup plus de succès), qui absorbent toutes les fréquences de la même manière. Ils n'afficheront la vraie valeur SWR qu'à de telles charges. Tout ce qui précède s'applique aux compteurs SWR de tout type, compteurs de pont, sur coupleurs directionnels, sur transformateurs de courant.
Il y a aussi l'inverse, un signal de type bruit est envoyé à la fois au récepteur de sondage et au récepteur sélectif, mais le signal direct est équilibré par le pont à zéro et le récepteur ne réagit qu'au réfléchi et filtré par celui-ci (par exemple, voir Radio magazine 1978 n° 6 p. 19). Mais ici aussi, même filtrage du signal, mais après zonage, par un récepteur sélectif.

Une méthode simple pour appairer les antennes HF en mode "froid".
À l'heure actuelle, le réglage et l'adaptation des antennes sont effectués principalement à l'aide de compteurs SWR, lorsqu'une puissance RF assez importante est appliquée à l'antenne. En même temps, l'antenne la rayonne, et comme lors du réglage, il est nécessaire de reconstruire l'émetteur plusieurs fois dans la portée de l'antenne, des interférences importantes sont créées pour les autres stations de radio.

Pendant ce temps, il existe une autre méthode pour régler les antennes - à l'aide d'un pont RF, elle est décrite dans le célèbre ouvrage de référence Rothammel. Mais même dans ce cas, le fonctionnement du pont nécessite une puissance importante, qui peut fournir un courant suffisant dans les bras du pont.
Cependant, si le pont est quelque peu modernisé, il est alors possible de se contenter du signal d'un générateur de signaux RF conventionnel, avec une tension de sortie de 0,5 à 1 volt. Mais pour cela, il faut que le signal RF soit modulé par un signal basse fréquence de 400-1000 Hz, et mieux encore, le générateur doit fonctionner en mode de modulation vidéo avec des impulsions de cette fréquence.
Il existe de tels modes dans presque tous générateurs modernes signaux.
Le schéma de connexion pour régler l'antenne sur la fréquence souhaitée et l'adapter à un câble coaxial de 50 ohms est illustré sur la figure. Le générateur RF est mis en modulation vidéo ou en mode AM avec un facteur de modulation de 100% et est connecté à la prise X1, l'antenne - de préférence la première directement - est connectée à la prise X2. Les écouteurs sont connectés aux prises XT.
Ensuite, le générateur est accordé à la fréquence de l'antenne. Si en même temps un signal basse fréquence de la fréquence de modulation du générateur est entendu dans le casque, cela signifie qu'à cette fréquence l'antenne a une impédance d'entrée différente des 50 ohms actifs. En reconstruisant le générateur de fréquence dans les deux sens à partir de celui défini, nous obtenons la perte du signal dans les écouteurs. Ce sera la fréquence à laquelle la résistance d'entrée est active et égale à 50 ohms.
En fonction de la direction et de la différence entre cette fréquence et celle souhaitée, nous modifions les dimensions géométriques de l'antenne ou les données des éléments d'adaptation, et vérifions à nouveau la fréquence d'équilibre du pont. Après avoir atteint l'équilibre à la fréquence requise, nous connectons un chargeur de 50 ohms à l'antenne et effectuons une vérification similaire du chemin antenne-chargeur complètement.
Si le chargeur est en bon état et que les réglages sont corrects, après avoir connecté le chargeur, il n'y a pas de différence dans les mesures avec ou sans chargeur, et la connexion du SWR du compteur montre le SWR égal à 1, ou proche de celui-ci.
Cette méthode testés lors du réglage d'antennes jusqu'à une plage de 14 MHz, les deux antennes filaires ont été réglées sur 160 et 80 mètres, et une antenne à 4 éléments sur une plage de 20 mètres.
Dans tous les cas, il a été possible de faire des ajustements rapidement et avec précision.

Le pont de mesure haute fréquence est un pont de Wheatstone conventionnel et peut être utilisé pour déterminer dans quelle mesure l'antenne correspond à la ligne de transmission. Ce schéma est connu sous de nombreux noms (par exemple, "anténoscope", etc.), mais il est toujours basé sur schéma illustré à la fig. 14-15.

Des courants à haute fréquence traversent le circuit en pont, de sorte que toutes les résistances utilisées doivent représenter des résistances purement résistives pour la fréquence d'excitation. Les résistances R 1 et R 2 sont sélectionnées exactement égales l'une à l'autre (avec une précision de 1% ou même plus), et la résistance elle-même n'a pas vraiment d'importance. Sous les hypothèses retenues, le pont de mesure est en équilibre (lecture nulle appareil de mesure) avec les rapports entre résistances suivants : R 1 = R 2 ; R 1 : R 2 = 1:1; R 3 == R 4 ; R 3 : R 4 = 1 : 1.

Si, au lieu de la résistance R 4, l'échantillon d'essai est inclus, dont la résistance doit être déterminée, et la résistance variable calibrée est utilisée comme R 3, alors la lecture zéro du compteur de déséquilibre de pont sera atteinte à une valeur de la résistance variable égale à la résistance active de l'échantillon à tester. De cette manière, la résistance de rayonnement ou l'impédance d'entrée de l'antenne peut être mesurée directement. Il convient de rappeler que l'impédance d'entrée de l'antenne n'est purement active que lorsque l'antenne est accordée, la fréquence de mesure doit donc toujours correspondre à la fréquence de résonance de l'antenne. De plus, le circuit en pont peut être utilisé pour mesurer l'impédance d'onde des lignes de transmission et leurs facteurs de vitesse.

Sur la fig. 14-16 montre un schéma d'un pont de mesure haute fréquence destiné aux mesures d'antenne, proposé par le radioamateur américain W 2AEF (ce qu'on appelle "l'anténoscope").

Les résistances R 1 et R 2 sont généralement choisies égales à 150-250 ohms, et leur valeur absolue ne joue pas un rôle particulier, il est seulement important que la résistance des résistances R 1 et R 2, ainsi que les capacités des condensateurs C 1 et C 2 sont égaux l'un à l'autre. Seules des résistances variables de masse non inductives doivent être utilisées comme résistances variables et jamais des potentiomètres bobinés. La résistance variable est typiquement de 500 ohms, et si le pont de mesure est utilisé pour des mesures uniquement sur des lignes de transmission en câbles coaxiaux, puis 100 ohms, ce qui permet des mesures plus précises. La résistance variable est calibrée, et lorsque le pont est équilibré, elle doit être égale à la résistance de l'échantillon à tester (antennes, lignes de transmission). La résistance supplémentaire R W dépend de la résistance interne de l'appareil de mesure et de la sensibilité requise du circuit de mesure. En tant qu'appareil de mesure, vous pouvez utiliser des milliampères magnétoélectriques avec une échelle de 0,2 ; 0,1 ou 0,05 mA. La résistance supplémentaire doit être choisie la plus élevée possible, afin que la connexion de l'appareil de mesure ne provoque pas un déséquilibre important du pont. Toute diode au germanium peut être utilisée comme élément redresseur.

Les conducteurs de pont doivent être aussi courts que possible pour réduire leur propre inductance et capacité ; lors de la conception de l'appareil, il convient de respecter la symétrie dans la disposition de ses pièces. L'appareil est enfermé dans un boîtier divisé en trois compartiments séparés, dans lequel, comme le montre la Fig. Coupe 14-16 éléments individuels schémas d'appareils. L'un des points du pont est mis à la terre, et donc le pont n'est pas équilibré par rapport au sol. Par conséquent, le pont est le plus approprié pour mesurer sur des lignes de transmission déséquilibrées (coaxiales). S'il est nécessaire d'utiliser le pont pour des mesures sur des lignes de transmission et des antennes équilibrées, il est nécessaire de l'isoler soigneusement du sol à l'aide d'un support isolant. L'anténoscope peut être utilisé à la fois dans la gamme des ondes courtes et ultracourtes, et la limite de son applicabilité dans la gamme VHF dépend principalement de la conception et des éléments de circuit individuels de l'appareil.

En tant que générateur de mesure qui excite le pont de mesure, il suffit tout à fait d'utiliser un résonateur hétérodyne. Il convient de garder à l'esprit que la puissance haute fréquence fournie au pont de mesure ne doit pas dépasser 1 W et qu'une puissance égale à 0,2 W est tout à fait suffisante pour le fonctionnement normal du pont de mesure. L'entrée d'énergie haute fréquence est effectuée à l'aide d'une bobine de couplage à 1 à 3 tours, dont le degré de couplage avec la bobine du circuit de mesure de la résonance hétérodyne est ajusté de sorte que lorsque l'échantillon d'essai est éteint, le dispositif de mesure donne une déviation complète. Il convient de garder à l'esprit que si le couplage est trop fort, l'étalonnage en fréquence du résonateur hétérodyne est quelque peu décalé. Afin d'éviter les erreurs, il est recommandé d'écouter la tonalité de la fréquence de mesure sur un récepteur calibré avec précision.

La vérification de l'opérabilité du pont de mesure est effectuée en connectant une résistance non inductive avec une résistance connue avec précision à la prise de mesure. La résistance variable à laquelle le circuit de mesure est équilibré doit être exactement égale (si le pont de mesure est correctement conçu) à la résistance à tester. La même opération est répétée pour plusieurs résistances à différentes fréquences de mesure. Dans ce cas, la gamme de fréquences de l'appareil est découverte. Du fait que les éléments de circuit du pont de mesure dans la gamme VHF sont déjà complexes, l'équilibre du pont devient imprécis, et si dans la gamme de 2 m, il peut encore être atteint en complétant soigneusement la conception du pont, alors dans la plage de 70 cm, le pont de mesure considéré est totalement inapplicable.

Une fois le pont de mesure testé, il peut être utilisé pour des mesures pratiques.

Sur la fig. 14-17 montre la conception de l'antennescope proposé par W 2AEF.

Détermination de l'impédance d'entrée de l'antenne

La prise de mesure du pont de mesure est directement connectée aux bornes de puissance de l'antenne. Si la fréquence de résonance de l'antenne a été préalablement mesurée à l'aide d'un résonateur hétérodyne, alors le pont est alimenté par une tension haute fréquence de cette fréquence. En modifiant la résistance variable, ils obtiennent une lecture nulle de l'appareil de mesure ; dans ce cas, la résistance de lecture est égale à l'impédance d'entrée de l'antenne. Si la fréquence de résonance de l'antenne n'est pas connue à l'avance, alors la fréquence alimentant le pont de mesure est modifiée jusqu'à obtenir un équilibre non ambigu du pont de mesure. Dans ce cas, la fréquence indiquée sur l'échelle du générateur de mesure est égale à la fréquence de résonance de l'antenne, et la résistance obtenue sur l'échelle de résistance variable est égale à l'impédance d'entrée de l'antenne. En changeant les paramètres du circuit d'adaptation, il est possible (sans changer la fréquence d'excitation du pont de mesure haute fréquence) d'obtenir une impédance d'entrée donnée de l'antenne, en la contrôlant avec un anténoscope.

S'il est gênant de mesurer directement aux points d'alimentation de l'antenne, alors dans ce cas une ligne peut être connectée entre le pont de mesure ayant une longueur électrique R/2 ou une longueur multiple de cette longueur (2 λ/2 , 3 λ/2, 4 λ/ 2, etc.) et ayant une impédance d'onde quelconque. Comme vous le savez, une telle ligne transforme la résistance connectée à son entrée dans un rapport de 1: 1, et donc son inclusion n'affecte pas la précision de la mesure de l'impédance d'entrée de l'antenne à l'aide d'un pont de mesure haute fréquence.

Détermination du facteur de raccourcissement d'une ligne de transmission à haute fréquence

La longueur exacte λ/2 du segment de droite peut également être déterminée à l'aide d'un anténoscope.

Un segment de ligne suffisamment long librement suspendu est fermé à une extrémité et connecté à la prise de mesure du pont à l'autre extrémité. La résistance variable est mise à zéro. Ensuite, changez lentement la fréquence du compteur de résonance hétérodyne, en commençant par les basses fréquences et en passant à plus hautes fréquences, jusqu'à ce que l'équilibre du pont soit atteint. Pour cette fréquence, la longueur électrique est exactement λ/2. Après cela, il est facile de déterminer le facteur de raccourcissement de ligne. Par exemple, pour un morceau de câble coaxial d'une longueur de 3,30 m à une fréquence de mesure de 30 MHz (10 m), le premier équilibre du pont est réalisé ; donc λ/2 est égal à 5,00 m. Déterminer le facteur de raccourcissement : $$k=\frac(longueur géométrique)(longueur électrique)=\frac(3.30)(5.00)=0.66.$$

Puisque l'équilibre du pont a lieu non seulement à la longueur électrique de la ligne égale à λ / 2, mais aussi à des longueurs multiples de celle-ci, il faut trouver le deuxième équilibre du pont, qui doit être à une fréquence de 60 MHz. La longueur de ligne pour cette fréquence est de 1λ. Il est utile de se rappeler que le facteur de vitesse pour les câbles coaxiaux est d'environ 0,65, pour les câbles plats de 0,82 et pour les lignes à deux fils isolés dans l'air d'environ 0,95. Étant donné que la mesure du facteur de vitesse avec un anténoscope n'est pas difficile, tous les circuits de transformateur doivent être conçus en utilisant la méthode de mesure du facteur de vitesse décrite ci-dessus.

Un anténnoscope peut également être utilisé pour vérifier la précision dimensionnelle de la ligne λ/2. Pour ce faire, une résistance d'une résistance inférieure à 500 ohms est connectée à une extrémité de la ligne, et l'autre extrémité de la ligne est connectée à la prise de mesure du pont ; tandis que la résistance variable (si la ligne a une longueur électrique exactement égale à λ/2) est égale à la résistance connectée à l'autre extrémité de la ligne.

A l'aide d'un anténoscope, la longueur électrique exacte λ/4 de la ligne peut également être déterminée. Pour ce faire, l'extrémité libre de la ligne n'est pas fermée, et en changeant la fréquence du résonateur hétérodyne de la même manière que décrit ci-dessus, le plus basse fréquence, à laquelle (à la position zéro de la résistance variable) le premier équilibre du circuit en pont est atteint. Pour cette fréquence, la longueur électrique de la ligne est exactement λ/4. Après cela, il est possible de déterminer les propriétés de transformation de la ligne λ/4 et de calculer son impédance d'onde. Par exemple, une résistance avec une résistance de 100 ohms est connectée à l'extrémité d'une ligne quart d'onde.En changeant la résistance variable, le pont est équilibré avec une résistance de Z M = 36 ohms. Après avoir remplacé dans la formule $Z_(tr)=\sqrt(Z_(M)\cdot(Z))$ nous obtenons : $Z_(tr)=\sqrt(36\cdot(100))=\sqrt(3600) =60 ohm$. Ainsi, comme on l'a vu, l'anténoscope, malgré sa simplicité, permet de résoudre la quasi-totalité des problèmes liés à l'adaptation d'une ligne de transmission à une antenne.

pont de bruit utilisé pour mesurer et tester les paramètres des antennes, des lignes de communication, la caractérisation des circuits résonnants et la longueur électrique du départ. Le pont de bruit, comme son nom l'indique, est un appareil de type pont. La source de bruit génère du bruit dans la plage de 1 à 30 MHz. Avec l'utilisation d'éléments haute fréquence, cette gamme est étendue et, si nécessaire, les antennes de la gamme 145 MHz peuvent être réglées.

Le pont de bruit fonctionne en conjonction avec un récepteur radio, qui est utilisé pour détecter le signal. N'importe quel émetteur-récepteur fonctionnera aussi.

Le schéma de principe de l'appareil est présenté ci-dessus. La source de bruit est la diode Zener VD2. Il convient de noter ici que certaines instances de diodes Zener ne sont pas assez "bruyantes", et il convient de choisir la plus appropriée. Le signal de bruit généré par la diode zener est amplifié par un amplificateur large bande basé sur les transistors VT2, VT3. Le nombre d'étages amplificateurs peut être réduit si le récepteur utilisé a une sensibilité suffisante. Ensuite, le signal est envoyé au transformateur T1. Il est enroulé sur un anneau de ferrite toroïdal 600 NN d'un diamètre de 16 ... 20 mm simultanément avec trois fils PELSHO torsadés d'un diamètre de 0,3 ... 0,5 mm avec bobinage 6 tours.

Le bras réglable du pont est composé de la résistance variable R14 et du condensateur C12. L'épaule mesurée est constituée des condensateurs C10, C11 et d'une antenne connectée avec une impédance inconnue. Le récepteur est relié à la diagonale de mesure comme indicateur. Lorsque le pont est déséquilibré, un fort bruit uniforme se fait entendre dans le récepteur. Au fur et à mesure que le pont s'ajuste, le bruit devient de plus en plus silencieux. "Silence de mort" indique un équilibrage précis.

Il convient de noter que la mesure s'effectue à la fréquence d'accord du récepteur.

Placement des pièces :


L'appareil est structurellement fabriqué dans un boîtier mesurant 110x100x35 mm. Sur le panneau avant se trouvent des résistances variables R2 et R14, des condensateurs variables C11 et C12 et un interrupteur d'alimentation.
Sur le côté se trouvent des connecteurs pour connecter un récepteur radio et une antenne. L'appareil est alimenté par une batterie ou un accumulateur interne. Courant de consommation - pas plus de 40 mA.

La résistance variable R14 et le condensateur C12 doivent être munis d'échelles.

Réglage, équilibrage et calibrage

Nous connectons le récepteur radio avec le système AGC désactivé au connecteur correspondant. Nous plaçons le condensateur C12 en position médiane. En tournant la résistance R2, vous devez vous assurer que le bruit généré est présent à l'entrée du récepteur sur toutes les gammes. Nous connectons des résistances non inductives de type MLT ou OMLT au connecteur «Antenne», après avoir préalablement mesuré leurs valeurs nominales avec un avomètre numérique. Lors de la connexion des résistances, nous obtenons en tournant R14 une forte diminution du niveau de bruit dans le récepteur.

En sélectionnant le condensateur C12, nous minimisons le niveau de bruit et faisons des marques sur l'échelle R14 conformément à l'exemple de résistance connecté. Ainsi, nous calibrons l'appareil jusqu'à la barre des 330 ohms.

L'étalonnage de l'échelle C12 est un peu plus compliqué. Pour ce faire, nous connectons alternativement une résistance de 100 Ohm connectée en parallèle et une capacité (inductance) de 20 .. 70 pF (0,2 ... 1,2 μH) au connecteur «Antenne». Nous obtenons l'équilibre du pont en réglant R14 à environ 100 ohms de l'échelle et en minimisant le niveau de bruit en faisant tourner C12 dans les deux sens à partir de la position "0". S'il y a une chaîne RC, on met le signe "-" sur l'échelle, et s'il y a une chaîne RL, on met le signe "+". Au lieu d'une inductance, vous pouvez connecter un condensateur de 100 .7000 pF, mais en série avec une résistance de 100 ohms.

Mesure d'impédance d'antenne

R14 est réglé sur une position correspondant à l'impédance du câble - c'est 50 ou 75 ohms dans la plupart des cas. Nous plaçons le condensateur C12 en position médiane. Le récepteur est accordé sur la fréquence de résonance attendue de l'antenne. Nous allumons le pont, fixons un certain niveau du signal de bruit. Avec l'aide de R14, nous réglons le niveau de bruit minimum et avec l'aide de C12, nous réduisons davantage le bruit. Nous effectuons ces opérations plusieurs fois, car les régulateurs s'influencent mutuellement. Une antenne accordée à la résonance doit avoir une réactance nulle et la résistance active doit correspondre à l'impédance caractéristique du câble utilisé. Dans les antennes réelles, la résistance, à la fois active et réactive, peut différer considérablement de celles calculées.

Détermination de la fréquence de résonance

Le récepteur est accordé sur la fréquence de résonance attendue. La résistance variable R14 est réglée sur une résistance de 75 ou 50 ohms.
Le condensateur C12 est mis à zéro, et le récepteur de commande est accordé en fréquence jusqu'à l'obtention d'un signal de bruit minimum.