Jednoduché prostriedky RF meraní. Metóda studeného ladenia antény VF mostík na meranie parametrov VF antény

Tento mostík nie je kalibrovaný, nevyžaduje frekvenčné korekčné grafy, pevnú RF úroveň a kalibráciu. SWR sa určí tak, že sa namiesto nameraného zaťaženia vyberie jeden z etalónov zo skladu etalónov v 10% prírastkoch na rovnakú alebo blízku hodnotu (v mojom prípade na rovnakú úroveň na obrazovke X1-50). Pri tejto technike odčítanie nezávisí od frekvencie a od skutočnej (a nemeranej samotným meračom SWR) priamej úrovne signálu. Most nie je navrhnutý na meranie SWR nad 4. Na VKV sa to nevyžaduje. Vyžaduje sa len úplná elektrická a konštrukčná symetria mosta. Mostík má uzemnené konektory pre záťaž aj štandard, čo je veľmi pohodlné a poskytuje symetriu pri frekvenciách do 3000 MHz. Frekvenčný rozsah je obmedzený len vlastnosťami rezistorov. Nad 1500 MHz je lepšie použiť rezistory CMD. Mostík je symetrický, takže nezáleží na tom, ktorý konektor použiť pre referenciu, ktorý pre skúmanú záťaž. Mostové konektory musia byť doplnkové ku konektorom použitých vymeniteľných referenčných záťaží. Akékoľvek adaptéry neznámej kvality medzi mostíkom a štandardom alebo trimre v mostíku a štandardoch sú neprijateľné.

Mostík je napájaný výkonovým zosilňovačom zariadenia X1-50, ktorý obchádza ARA (automatické riadenie amplitúdy). Vďaka tomu sa RF amplitúda zvýši z 0,1 na 0,2...0,3 voltov. Do jedného (akéhokoľvek) konektora P sa vloží štandard a do druhého sa vloží skúmaná záťaž (konektor s káblom z neho). Premostite signál nevyváženosti cez pre- zosilňovač priamy prúd na OS sa privádza na vstup UVO. Pri frekvenciách pod 600 MHz nie je zvyšková nevyváženosť mostíka v SWR väčšia ako 1,1, nad - nie väčšia ako 1,15. Širokopásmové pripojenie mostíka je dosiahnuté vďaka symetrii a umiestneniu štandardu a záťaže v uzemnených ramenách.
Mostík je vyrobený v mosadznom púzdre 25x25x60 mm. Konektory typu CP 50 alebo CP 75 sú celoplošne prispájkované k telu. Mostíkové odpory R1 a R3 MLT 1 W môžu byť od 50 do 75 ohmov, ale musia byť zvolené rovnako do 1%. Diódy typu D18 a kapacita 560 pF sú tiež vhodné na snímanie v pároch. Rezistory R2 a R4 MLT 0,25 rovnakého hodnotenia od 68k do 300k.

Most môže byť vyrobený ako samostatná konštrukcia a napájaný RF napätím 1 ... 4 V z transceivera a nesymetrické napätie môže byť aplikované na digitálny tester typu M-838 alebo vysokoodporový UPT ( DC zosilňovač) a potom do ukazovacieho zariadenia alebo osciloskopu.

O SWR metroch na ALE v podobe drôtov natiahnutých pod opletením.
Koncentrované prvky na koncoch sekundárnych línií sú zvyčajne spojené s VONKAJŠOU stranou opletu. To je chyba, ktorá sa v ALE masívne opakuje v podobe vodičov natiahnutých pod opletením. Otvor, ktorým prechádza vodič pod opletením, je taký malý, že úplne izoluje vonkajšiu stranu opletu od vnútornej, ku ktorej mali byť odpory, dióda, blok. kontajnerov. V dôsledku toho sú spojené s bodmi s náhodnými potenciálmi. vnútro vrkoča. Napríklad s bičovými anténami je veľmi ťažké zbaviť sa prúdu cez opletenie, najmä indukovaného prúdu. Výsledkom je, že merač SWR, naladený na ekvivalent pri absencii prúdu na vonkajšej strane opletu, mení svoje hodnoty, keď je pripojená skutočná anténa.
V takýchto prípadoch sa otvor zväčší a medzi jeho okraj a sekundárnu líniu sa umiestnia prvky CMD, prekryjú sa uzáverom - sitom a izolujú sa tak od potenciálu vonkajšej strany opletu, na ktorom mimochodom môžu tiež existovať prúdy indukované vonkajšími zdrojmi EMW.
A o nastavení merača SWR na NIE (to je náročnejšie ako len otáčanie číselníkov na nulu) Merania a testy pri navrhovaní rádioamatérskych antén. Beketov V.I., Kharchenko K.P.

REFERENČNÉ ZAŤAŽENIA PRE MOST


Na prácu s mostíkom používam vymeniteľné referenčné záťaže od 25 do 1000 ohmov z káblových konektorov CP 50 alebo CP 75 pre 7 mm kábel (staré sovietske konektory), z ktorých sú odstránené pružinové podložky, korunky a detaily krimpovania káblov. Na ich mieste sú 2 W MLT odpory s presnosťou 1%. Na jednej strane sa výstup rezistora skráti a prispájkuje do stredovej tyče konektora, druhý výstup sa odhryzne, klobúčik sa zbaví farby a pocínuje. Zadná matica konektora je obalená, kým do nej nevstúpi 3 mm kryt rezistora, a je k nej prispájkovaný. Rezistory sa vyberajú z dvojwattových MLT s rovnakým alebo nižším výkonom a upravujú sa diamantovým pilníkom s pom. LCD tester typu M-838 na požadovaný odpor. Pri takejto záťaži môžete počítať s SWR minimálne 1,1 pri 145 a 436 MHz a 1,2 pri 1296 MHz.



Rovnakým princípom môžete vytvoriť indikátory pre iné frekvenčné rozsahy. Aby ste to dosiahli, obvod slučkového vibrátora by mal byť približne 1 vlnová dĺžka pri strednej frekvencii rozsahu. Obojstranná fólia zo sklenených vlákien pôsobí ako kapacita pre usmernený RF signál. V nižších frekvenčných rozsahoch sa musí zvýšiť pomocou 2 dodatočných koncentrovaných keramických malých kapacít 50 ... 200 pF.

ZÁŤAŽE 50 a 75 ohmov pre nastavenie a monitorovanie PA VHF

Sú tiež potrebné pri nastavovaní koncových stupňov transceivera pre vysielanie a pre rýchlu reguláciu výkonu. V továrenských VHF absorbéroch výkonu 10..100 W sa zvyčajne používajú veľké rúrkové odpory 50 a 75 ohmov, z ktorých je možné vyrobiť záťaže pre PA so stratou výkonu dvakrát až trikrát väčšou ako u absorbérov. Absorbéry energie sú zvyčajne vyrobené vo forme kužeľa, na ktorého základni je RF konektor, vonkajší povrch je rebrovaný na odvádzanie tepla a vnútorný povrch je trochu zakrivený. Rezistor je umiestnený pozdĺž osi kužeľa a koniec najbližšie k zástrčke je pevne pripojený k centrálnemu kolíku a opačný koniec k hornej časti kužeľa. Postupným zužovaním kužeľa pri jeho odďaľovaní od horúceho konca vzniká koaxiálny s vlnovým odporom klesajúcim smerom k studenému koncu v rovnakej miere ako odpor rezistora zostávajúceho k studenému koncu, čo zabezpečuje režim postupujúcich vĺn, a to aj pri frekvenciách, kde je dĺžka odporu vzhľadom na vlnové dĺžky pomerne veľká, zvyčajne až do frekvencií niekoľkých gigahertzov.
Na obrázku je príklad návrhu záťaže z rezistora 120x24 mm a konektora CP 50 (75) -167 pre hrubé káble. Rezistory 75x14 mm dobre pasujú s konektormi SR 50-33.


Kužeľová časť by mala ísť do valcovej časti 5 ... 10 mm pred metalizovaným krúžkom na rezistore. Stredový kolík konektora je spojený spájkovaním s kužeľom cez tyč, ktorej priemer by mal byť pri záťaži 50 ohmov 3,5-krát menší a pri záťaži 6,5-krát menší ako vnútorný priemer zadnej časti konektora. 75 ohmov. Na zabezpečenie týchto vlnových impedancií je okrem upevnenia objímky zástrčky potrebná aj výplň polyetylénom. Aj pri nie veľmi presnej výrobe majú záťaže SWR menej ako 1,15 až 150 MHz, nie viac ako 1,25 pri 200 MHz a nie viac ako 1,5 pri 250 MHz, a potom sa zvýšia na SWR 2 ... 3. Ak je namiesto kužeľa len hrubý drôt, potom zvýšenie SWR začína od frekvencie 30 ... 40 MHz. Vďaka lepšiemu chladeniu ako v tlmiči výkonu môžu záťaže rozptýliť výkon 1,3...1,5 krát viac a pri intenzívnom prúdení vzduchu 2 krát, pravdepodobne viac. Pri práci so záťažou nezabúdajte, že na rozdiel od absorbérov je časť výkonu vyžarovaná záťažou ako anténa a „horúci“ koniec najvzdialenejší od konektora bude pri vystavení VF skutočne horúci na dotyk. Pomocou miniatúrnej žiarovky môžete vyhodnocovať a porovnávať výstupný výkon. Jeho prítomnosť alebo neprítomnosť nemá prakticky žiadny vplyv na zaťaženie SWR.
Ak je bod dotyku žiarovky upevnený tuhšie (izolátorom), potom je možné porovnaním jasu žiary s tou istou žiarovkou, na ktorú je privedené nastaviteľné napätie, po kalibrácii pomocou el. meter, merajte výkon s presnosťou 10% na úrovniach 20 ... 100% maximálneho rozptýleného (nižšie - žiadna žiara žiarovky).

NÍZKE ZAŤAŽENIE VÝKONU

Zaťaženia pre riadenie výkonu v jednotkách wattov môžu byť vyrobené podľa typu referenčného zaťaženia pre most, čím sa zvýši rozptýlený výkon o 1,5 ... 2 krát, ak je druhý odpor spájkovaný koniec na koniec. Tu namiesto natívnej matice vložte lievik vyrobený z cínu s otvorom pre uzáver odporu. Prispájkujte okraj lievika k telu konektora. Tu potrebujete 24 + 24 ohm rezistorov pre 50 ohmovú záťaž alebo 36 + 39 ohmov pre 75 ohmovú záťaž. SWR je o niečo vyššia.
Namiesto lievika môžete spájkovať dva pásy medenej fólie šírky 5 ... 8 mm a medzi spájkovacím bodom dvoch odporov a telom konektora miniatúrnu žiarovku SMN 20 ma 6 v. Získate zaťaženie pre rýchlu reguláciu výkonu od 1 do 15 wattov s SWR nie viac ako 1,2 až 145 a 1,4 až 436. Tu vezmite spodný odpor 27 alebo 39 ohmov, horný 24 alebo 39 ohmov. So zručnosťou môžete určiť silu + - 20 ... 40%. Keď žiarovka svieti, jej odpor je oveľa väčší ako odpor a neposúva ju.
Záťaže z konektorov s menším priemerom sa najlepšie vyrábajú z jednowattových rezistorov 24 + 24 ohmov alebo 24 + 24 + 24 ohmov. Vo všeobecnosti bude SWR minimálny, ak sa budete snažiť o dizajn vo forme jedného alebo spájkovaných klobúkových rezistorov a kužeľovej clony nad nimi vo forme kužeľa s priemerom 2,3 pre 50 ohmov a 3,6 pre 75 ohmov pri horúci koniec a zbiehajúci sa k priemeru klobúka odporu na studenom konci, kde 2,3 a 3,6 sú pomer priemeru kužeľa k priemeru vodivej vrstvy odporu.

O zdrojoch RF pre merače SWR

SWR, ktorý zaznamená merač SWR, je pomer Umax / Umin. v rade alebo inak, Upad.+Uref. / Upad.-Ureflekt. Ak snímame záťaž (anténu) signálom s frekvenciou, pri ktorej je prispôsobený impedancii vedenia, nedochádza k odrazeným vlnám a SWR = 1. Sondovaním antény signálom s frekvenciou ďaleko mimo jej frekvenčný rozsah získa z neho takmer úplný odraz signálu. Úroveň odrazeného signálu je vyjadrená ako koeficient odrazu Ko alebo bežnejšie ako SWR = 1+Ko / 1-Ko. Čo zachytáva náš merač SWR na tejto frekvencii. Ak rozozvučíme anténu súčasne dvoma signálmi, jeden s pracovnou frekvenciou, druhý s frekvenciou mimo frekvenčného rozsahu antény, prvý bude pohltený záťažou (anténou), druhý sa od nej odrazí, čo zaregistruje aj merač SWR vo forme antény SWR > 1, teda s chybou na meranej frekvencii. Z toho vyplýva, že snímací signál musí byť sínusový, t. j. vôbec neobsahujúci harmonické alebo s úrovňou nižšou ako je dovolená chyba merača SWR. Takýto signál je možné získať buď z dobrého LC generátora alebo konverziou obdĺžnikového signálu na sínusoidu (niečo inverzné k analógovému spracovaniu). zvukový signál v digitálnej podobe).

Tabuľka vpravo zobrazuje úroveň základnej frekvencie a harmonických až po piatu v štvorcovej vlne. V najlepšom prípade pri pomere 50/50 je to len 0,637. Zostávajúce frekvencie integrované do úrovne 0,363 budú anténou takmer úplne odrážané, v dôsledku čoho bude merač SWR ukazovať 1+0,363 / 1-0,363 = 2,14 namiesto 1,0. (Prakticky kvôli neúplnému odrazu a útlmu v kábli o niečo menej).
Pri výbere obvodov pre zdroje snímacieho RF signálu pre merač SWR alebo hotové výrobky je potrebné vziať do úvahy, že presnosť meraní klesá v prítomnosti harmonických v signáli. A hotové výrobky so surovým signálom so štvorcovými vlnami (niektoré sú) sú vhodné len na meranie SWR frekvenčne nezávislých záťaží, ako sú odpory (čo každý bežný tester dokáže oveľa úspešnejšie), ktoré absorbujú všetky frekvencie rovnako dobre. Skutočnú hodnotu SWR ukážu len pri takomto zaťažení. Všetko vyššie uvedené platí pre merače SWR akéhokoľvek typu, mostíkové merače, na smerových spojkách, na prúdových transformátoroch.
Existuje aj opačná cesta, do znejúceho aj selektívneho prijímača sa privádza šumový signál, ale priamy signál je mostíkom vyvážený na nulu a prijímač reaguje len na odrazený a ním filtrovaný (napr. pozri Rozhlasový časopis 1978 č. 6 s. 19). Ale aj tu je rovnaké filtrovanie signálu, ale po zónovaní, selektívnym prijímačom.

Jednoduchá metóda na prispôsobenie HF antén v "studenom" režime.
V súčasnosti sa ladenie a prispôsobenie antén vykonáva hlavne pomocou SWR metrov, kedy je na anténu aplikovaný pomerne veľký RF výkon. Anténa ho zároveň vyžaruje a keďže pri ladení je potrebné vysielač v dosahu antény niekoľkokrát prestavať, dochádza k výraznému rušeniu ostatných rádiostaníc.

Medzitým existuje ďalší spôsob ladenia antén - pomocou RF mostíka je opísaný v známej referenčnej knihe Rothammel. Ale aj v tomto prípade si prevádzka mosta vyžaduje značný výkon, ktorý dokáže zabezpečiť dostatočný prúd v ramenách mosta.
Ak je však most trochu modernizovaný, potom je možné vystačiť si so signálom bežného generátora RF signálu s výstupným napätím 0,5 - 1 volt. Na to je však potrebné, aby bol RF signál modulovaný nízkofrekvenčným signálom 400-1000 Hz a ešte lepšie by mal generátor pracovať v režime video modulácie s impulzmi tejto frekvencie.
Takéto režimy sú takmer vo všetkých moderné generátory signály.
Schéma zapojenia pre naladenie antény na požadovanú frekvenciu a jej spárovanie s 50 ohmovým koaxiálnym káblom je na obrázku. RF generátor sa uvedie do videomodulácie alebo režimu AM s modulačným faktorom 100% a pripojí sa do zásuvky X1, anténa - najlepšie najprv priamo - sa pripojí do zásuvky X2. Slúchadlá sa pripájajú ku konektorom XT.
Potom je generátor naladený na frekvenciu antény. Ak je zároveň v slúchadlách počuť nízkofrekvenčný signál frekvencie modulácie generátora, znamená to, že pri tejto frekvencii má anténa vstupnú impedanciu odlišnú od aktívnych 50 ohmov. Prestavbou generátora vo frekvencii v oboch smeroch od nastaveného dosiahneme stratu signálu v slúchadlách. Toto bude frekvencia, pri ktorej je vstupný odpor aktívny a rovná sa 50 ohmov.
V závislosti od toho, ktorým smerom a ako veľmi sa táto frekvencia líši od želanej, zmeníme geometrické rozmery antény alebo údaje zodpovedajúcich prvkov a opäť skontrolujeme frekvenciu vyváženia mostíka. Po dosiahnutí rovnováhy na požadovanej frekvencii pripojíme k anténe 50 ohmový napájač a úplne vykonáme podobnú kontrolu trasy anténa-napájač.
Ak je podávač v dobrom stave a nastavenia sú správne, po pripojení podávača nie je žiadny rozdiel v meraniach s podávačom alebo bez neho a pripojenie SWR merača ukazuje SWR rovné 1, alebo blízko k nemu.
Táto metóda testované pri ladení antén do rozsahu 14 MHz, obe drôtové antény boli naladené na 160 a 80 metrov a 4-prvková na dosah 20 metrov.
Vo všetkých prípadoch bolo možné rýchlo a presne vykonať úpravy.

Vysokofrekvenčný merací mostík je bežný Wheatstoneov most a možno ho použiť na určenie toho, ako dobre sa anténa zhoduje s prenosovou linkou. Táto schéma je známa pod mnohými názvami (napríklad "antenoskop" atď.), Ale vždy je založená na schému zapojenia znázornené na obr. 14-15.

Mostíkovým obvodom pretekajú vysokofrekvenčné prúdy, takže všetky odpory v ňom použité musia predstavovať čisto odporové odpory pre budiacu frekvenciu. Rezistory R 1 a R 2 sú zvolené presne rovnaké (s presnosťou 1% alebo dokonca viac) a na samotnom odpore skutočne nezáleží. Podľa predpokladov je merací mostík v rovnováhe (nulová hodnota meracie zariadenie) s nasledujúcimi pomermi medzi odpormi: R 1 = R 2 ; R1:R2=1:1; R3 = = R4; R3:R4 = 1:1.

Ak je namiesto odporu R 4 zahrnutá skúšobná vzorka, ktorej odpor sa má určiť a kalibrovaný premenný odpor sa použije ako R 3, potom sa nulový údaj mostíka nevyváženosti dosiahne na hodnote premenlivého odporu rovného aktívnemu odporu testovanej vzorky. Týmto spôsobom možno priamo merať odpor žiarenia alebo vstupnú impedanciu antény. Treba mať na pamäti, že vstupná impedancia antény je čisto aktívna len vtedy, keď je anténa naladená, takže frekvencia merania musí vždy zodpovedať rezonančnej frekvencii antény. Okrem toho sa mostíkový obvod môže použiť na meranie vlnovej impedancie prenosových vedení a ich rýchlostných faktorov.

Na obr. 14-16 je schéma vysokofrekvenčného meracieho mostíka určeného na anténne merania, navrhnutého americkým rádioamatérom W 2AEF (tzv. „antenoskop“).

Rezistory R1 a R2 sa zvyčajne vyberajú rovné 150 - 250 ohmov a ich absolútna hodnota nehrá osobitnú úlohu, je dôležité, aby odpor rezistorov R1 a R2, ako aj kapacity kondenzátorov C 1 a C2 sú si navzájom rovné. Ako premenlivé odpory by sa mali používať iba neindukčné objemové premenné odpory a nikdy nie drôtové potenciometre. Variabilný odpor je zvyčajne 500 ohmov a ak sa merací mostík používa na meranie len na prenosových vedeniach vyrobených z koaxiálne káble, potom 100 ohmov, čo umožňuje presnejšie merania. Premenlivý odpor je kalibrovaný a keď je mostík vyvážený, musí sa rovnať odporu testovanej vzorky (antény, prenosové vedenia). Prídavný odpor R W závisí od vnútorného odporu meracieho zariadenia a požadovanej citlivosti meracieho obvodu. Ako merací prístroj môžete použiť magnetoelektrické miliampérmetre so stupnicou 0,2; 0,1 alebo 0,05 mA. Prídavný odpor by mal byť zvolený čo najvyšší, aby zapojenie meracieho zariadenia nespôsobilo výraznú nevyváženosť mostíka. Ako usmerňovací prvok možno použiť akúkoľvek germániovú diódu.

Mostové vodiče by mali byť čo najkratšie, aby sa znížila ich vlastná indukčnosť a kapacita; pri navrhovaní zariadenia by sa mala dodržiavať symetria v usporiadaní jeho častí. Zariadenie je uzavreté v kryte rozdelenom na tri samostatné priehradky, v ktorých, ako je znázornené na obr. 14-16 fit jednotlivé prvky schémy zariadení. Jeden z bodov mosta je uzemnený, a preto most nie je vyvážený vzhľadom k zemi. Preto je mostík najvhodnejší na meranie na nesymetrických (koaxiálnych) prenosových vedeniach. Ak je potrebné použiť mostík na merania na symetrických prenosových vedeniach a anténach, potom je potrebné ho dôkladne izolovať od zeme pomocou izolačného stojana. Anténoskop je možné použiť ako v rozsahu krátkych, tak aj ultrakrátkych vĺn a hranica jeho použiteľnosti v rozsahu VKV závisí najmä od konštrukcie a jednotlivých obvodových prvkov zariadenia.

Ako merací generátor, ktorý budí merací mostík, úplne postačí použiť merač heterodynovej rezonancie. Malo by sa pamätať na to, že vysokofrekvenčný výkon dodávaný do meracieho mostíka by nemal presiahnuť 1 W a výkon rovnajúci sa 0,2 W úplne postačuje na normálnu prevádzku meracieho mostíka. Vstup vysokofrekvenčnej energie sa uskutočňuje pomocou spojovacej cievky s 1 až 3 otáčkami, ktorej stupeň spojenia s cievkou obvodu heterodynového rezonančného merača je nastavený tak, aby pri vypnutí testovanej vzorky meracie zariadenie dáva úplnú odchýlku. Treba mať na pamäti, že ak je väzba príliš silná, frekvenčná kalibrácia merača heterodynovej rezonancie sa trochu posunie. Aby sa predišlo chybám, odporúča sa počúvať tón meracej frekvencie na presne kalibrovanom prijímači.

Kontrola prevádzkyschopnosti meracieho mostíka sa vykonáva pripojením neindukčného odporu s presne známym odporom k meracej zásuvke. Premenlivý odpor, pri ktorom je merací obvod vyvážený, sa musí presne rovnať (ak je merací mostík správne navrhnutý) odporu, ktorý sa má testovať. Rovnaká operácia sa opakuje pre niekoľko odporov pri rôznych meracích frekvenciách. V tomto prípade sa zistí frekvenčný rozsah zariadenia. Vzhľadom na to, že obvodové prvky meracieho mostíka v rozsahu VKV sú už svojou povahou zložité, vyváženie mostíka sa stáva nepresným, a ak v rozsahu 2 m je možné ho ešte dosiahnuť starostlivým dokončením návrhu meracieho mostíka. most, potom v rozsahu 70 cm je uvažovaný meračský mostík úplne nepoužiteľný.

Po otestovaní meracieho mostíka je možné ho použiť na praktické merania.

Na obr. 14-17 je znázornený návrh anténoskopu navrhnutého W 2AEF.

Stanovenie vstupnej impedancie antény

Meracia zásuvka meracieho mostíka je priamo pripojená k napájacím svorkám antény. Ak bola predtým rezonančná frekvencia antény meraná pomocou heterodynového rezonančného merača, potom je mostík napájaný vysokofrekvenčným napätím tejto frekvencie. Zmenou premenlivého odporu dosahujú nulový údaj meracieho zariadenia; v tomto prípade sa čítací odpor rovná vstupnej impedancii antény. Ak nie je vopred známa rezonančná frekvencia antény, mení sa frekvencia napájajúca merací mostík, kým sa nedosiahne jednoznačná rovnováha meracieho mostíka. V tomto prípade sa frekvencia uvedená na stupnici meracieho generátora rovná rezonančnej frekvencii antény a odpor získaný na stupnici premenlivého odporu sa rovná vstupnej impedancii antény. Zmenou parametrov prispôsobovacieho obvodu je možné (bez zmeny budiacej frekvencie vysokofrekvenčného meracieho mostíka) získať danú vstupnú impedanciu antény ovládajúc ju antenoskopom.

Ak je nepohodlné merať priamo v napájacích bodoch antény, potom sa v tomto prípade môže medzi merací mostík pripojiť vedenie s elektrickou dĺžkou R / 2 alebo dĺžkou, ktorá je násobkom tejto dĺžky (2 λ / 2 , 3 λ / 2, 4 λ / 2 atď.) a majúce akúkoľvek vlnovú impedanciu. Ako viete, takáto linka transformuje odpor pripojený na jej vstup v pomere 1: 1, a preto jej zahrnutie neovplyvňuje presnosť merania vstupnej impedancie antény pomocou vysokofrekvenčného meracieho mostíka.

Stanovenie faktora skrátenia vysokofrekvenčného prenosového vedenia

Presnú dĺžku λ/2 úsečky je možné určiť aj pomocou antenoskopu.

Dostatočne dlhý voľne zavesený úsek vedenia je na jednom konci uzavretý a na druhom konci pripojený k meracej zásuvke mostíka. Variabilný odpor je nastavený na nulu. Potom pomaly zmeňte frekvenciu merača heterodynovej rezonancie, začnite od nízkych frekvencií a prejdite na viac vysoké frekvencie, kým sa nedosiahne rovnováha mosta. Pre túto frekvenciu je elektrická dĺžka presne λ/2. Potom je ľahké určiť faktor skrátenia čiary. Napríklad pre kus koaxiálneho kábla s dĺžkou 3,30 m pri frekvencii merania 30 MHz (10 m) sa dosiahne prvá rovnováha mostíka; teda λ/2 sa rovná 5,00 m. Určte faktor skracovania: $$k=\frac(geometrická dĺžka)(elektrická dĺžka)=\frac(3,30)(5,00)=0,66,$$

Keďže k vyrovnaniu mosta dochádza nielen pri elektrickej dĺžke vedenia rovnajúcej sa λ / 2, ale aj pri dĺžkach, ktoré sú jej násobkami, treba nájsť druhé vyváženie mosta, ktoré by malo byť pri frekvencii 60 MHz. Dĺžka vedenia pre túto frekvenciu je 1λ. Je užitočné si zapamätať, že koeficient rýchlosti pre koaxiálne káble je približne 0,65, pre ploché káble je to 0,82 a pre vzduchom izolované dvojvodičové vedenia je to približne 0,95. Keďže meranie rýchlostného faktora antenoskopom nie je náročné, všetky transformátorové obvody by mali byť navrhnuté s použitím metódy merania rýchlostného faktora opísanej vyššie.

Na kontrolu rozmerovej presnosti čiary λ/2 je možné použiť aj antennoskop. Na tento účel je na jeden koniec vedenia pripojený odpor s odporom menším ako 500 ohmov a druhý koniec vedenia je pripojený k meracej zásuvke mostíka; pričom premenlivý odpor (ak má vedenie elektrickú dĺžku presne rovnajúcu sa λ / 2) sa rovná odporu pripojenému na druhý koniec vedenia.

Pomocou antenoskopu možno určiť aj presnú elektrickú dĺžku λ/4 vedenia. Za týmto účelom nie je uzavretý voľný koniec vedenia a zmenou frekvencie merača heterodynovej rezonancie rovnakým spôsobom, ako je opísané vyššie, sa najviac nízka frekvencia, pri ktorej (v nulovej polohe premenlivého odporu) sa dosiahne prvá rovnováha mostíkového obvodu. Pre túto frekvenciu je elektrická dĺžka vedenia presne λ/4. Potom je možné určiť transformačné vlastnosti vedenia λ/4 a vypočítať jeho vlnovú impedanciu. Napríklad rezistor s odporom 100 ohmov je pripojený na koniec štvrťvlnového vedenia. Zmenou premenlivého odporu sa mostík vyrovná s odporom Z M \u003d 36 ohmov. Po dosadení do vzorca $Z_(tr)=\sqrt(Z_(M)\cdot(Z))$ dostaneme: $Z_(tr)=\sqrt(36\cdot(100))=\sqrt(3600) = 60 ohm $. Ako sme teda videli, antenoskop napriek svojej jednoduchosti umožňuje riešiť takmer všetky problémy spojené s prispôsobením prenosového vedenia anténe.

hlukový most slúži na meranie a testovanie parametrov antén, komunikačných vedení, charakterizáciu rezonančných obvodov a elektrickej dĺžky napájača. Hlukový mostík, ako naznačuje jeho názov, je zariadenie typu most. Zdroj šumu generuje šum v rozsahu od 1 do 30 MHz. S použitím vysokofrekvenčných prvkov sa tento rozsah rozširuje a v prípade potreby je možné naladiť antény v rozsahu 145 MHz.

Šumový mostík funguje v spojení s rádiovým prijímačom, ktorý sa používa na detekciu signálu. Každý transceiver bude fungovať tiež.

Schematický diagram zariadenia je uvedený vyššie. Zdrojom šumu je Zenerova dióda VD2. Tu je potrebné poznamenať, že niektoré príklady zenerových diód nie sú dostatočne „hlučné“ a je potrebné zvoliť najvhodnejšiu. Šumový signál generovaný zenerovou diódou je zosilnený širokopásmovým zosilňovačom na báze tranzistorov VT2, VT3. Počet zosilňovacích stupňov možno znížiť, ak má použitý prijímač dostatočnú citlivosť. Ďalej sa signál privádza do transformátora T1. Navíja sa na toroidný feritový krúžok 600 NN s priemerom 16 ... 20 mm súčasne s tromi točenými drôtmi PELSHO s priemerom 0,3 ... 0,5 mm so 6 závitmi.

Nastaviteľné rameno mostíka je tvorené variabilným odporom R14 a kondenzátorom C12. Merané rameno sú kondenzátory C10, C11 a pripojená anténa s neznámou impedanciou. Prijímač je pripojený k meracej uhlopriečke ako indikátor. Keď je mostík nevyvážený, v prijímači je počuť silný jednotný šum. Ako sa most prispôsobuje, hluk je stále tichší. „Mŕtve ticho“ naznačuje presné vyváženie.

Treba si uvedomiť, že meranie prebieha na ladiacej frekvencii prijímača.

Umiestnenie dielov:


Zariadenie je konštrukčne vyrobené v puzdre s rozmermi 110x100x35 mm. Na prednom paneli sú variabilné odpory R2 a R14, variabilné kondenzátory C11 a C12 a vypínač napájania.
Na bočnej strane sú konektory na pripojenie rádiového prijímača a antény. Zariadenie je napájané internou batériou alebo akumulátorom. Spotrebný prúd - nie viac ako 40 mA.

Variabilný odpor R14 a kondenzátor C12 musia byť vybavené stupnicou.

Ladenie, vyvažovanie a kalibrácia

Rádiový prijímač s vypnutým systémom AGC pripojíme k príslušnému konektoru. Kondenzátor C12 nastavíme do strednej polohy. Otáčaním odporu R2 by ste sa mali uistiť, že generovaný šum je prítomný na vstupe prijímača vo všetkých rozsahoch. Ku konektoru „Anténa“ pripájame neindukčné odpory typu MLT alebo OMLT, ktoré sme predtým zmerali digitálnym avometrom. Pri pripájaní odporov dosiahneme otáčaním R14 prudký pokles hladiny hluku v prijímači.

Výberom kondenzátora C12 minimalizujeme hladinu hluku a robíme značky na stupnici R14 v súlade s pripojeným vzorovým odporom. Zariadenie teda kalibrujeme až po značku 330 ohmov.

Kalibrácia stupnice C12 je o niečo zložitejšia. Za týmto účelom striedavo pripájame 100 ohmový odpor zapojený paralelne a kapacitu (indukčnosť) 20 .. 70 pF (0,2 ... 1,2 μH) ku konektoru „Anténa“. Vyváženie mostíka dosiahneme nastavením R14 na hodnotu okolo 100 ohmov stupnice a minimalizáciou hladiny hluku otáčaním C12 v oboch smeroch z polohy „0“. Ak existuje reťaz RC, na stupnici umiestnime znak „-“ a ak existuje reťazec RL, umiestnime znak „+“. Namiesto induktora môžete pripojiť kondenzátor 100 .7000 pF, ale do série s odporom 100 ohmov.

Meranie impedancie antény

R14 je nastavený do polohy zodpovedajúcej impedancii kábla - to je vo väčšine prípadov 50 alebo 75 ohmov. Kondenzátor C12 nastavíme do strednej polohy. Prijímač je naladený na očakávanú rezonančnú frekvenciu antény. Zapneme mostík, nastavíme určitú úroveň šumového signálu. Pomocou R14 naladíme na minimálnu hladinu hluku a pomocou C12 ešte viac znížime hlučnosť. Tieto operácie vykonávame niekoľkokrát, pretože regulátory sa navzájom ovplyvňujú. Anténa naladená na rezonanciu musí mať nulovú reaktanciu a aktívny odpor musí zodpovedať charakteristickej impedancii použitého kábla. V skutočných anténach sa odpor, aktívny aj reaktívny, môže výrazne líšiť od vypočítaných.

Určenie rezonančnej frekvencie

Prijímač je naladený na očakávanú rezonančnú frekvenciu. Variabilný odpor R14 je nastavený na odpor 75 alebo 50 ohmov.
Kondenzátor C12 je nastavený na nulu a riadiaci prijímač je naladený na frekvenciu, kým sa nezíska minimálny šumový signál.