การคำนวณและความสัมพันธ์ระหว่าง SWR สัมประสิทธิ์การสะท้อน และการสูญเสียกลับ อัตราส่วนคลื่นนิ่ง (VSWR, vswr) VSWR ของเสาอากาศคืออะไร

กำลังเข้าสู่โหลด

การสูญเสียผลตอบแทน
อาร์.แอล.

ช่วงความถี่ MHz

ลักษณะที่วัด

• ความยาวทางไฟฟ้า (เป็นฟุตหรือองศา)
• การสูญเสียในสายป้อน (dB);
• ความจุ (pF);
• อิมพีแดนซ์หรือค่า Z (โอห์ม);
• มุมเฟสอิมพีแดนซ์ (เป็นองศา)
• ตัวเหนี่ยวนำ (µH);
• รีแอคแตนซ์หรือ X (โอห์ม);
• ความต้านทานแบบแอคทีฟหรือ R (โอห์ม);
• ความถี่เรโซแนนซ์ (MHz);
• การสูญเสียคืน (dB);
• ความถี่สัญญาณ (MHz);
• SWR (ตั้งโปรแกรม Zo ได้)

200x100x65 มม

ระยะ M1

ช่วง M2

ช่วงความถี่

1.8 - 200 เมกะเฮิรตซ์

140 - 525 เมกะเฮิรตซ์

พื้นที่การวัดกำลัง

0 - 3KW (HF), 0 - 1KW (VHF)

ช่วงการวัดกำลัง

ข้อผิดพลาดในการวัดกำลัง

±10% (เต็มสเกล)

พื้นที่การวัด SWR

จาก 1 ถึงอนันต์

ความต้านทาน

SWR ที่เหลือ

1.2 หรือน้อยกว่า

การสูญเสียการแทรก

0.2 เดซิเบลหรือน้อยกว่า

กำลังขั้นต่ำสำหรับการวัด SWR

ประมาณ 6 วัตต์

รูปตัว M

แหล่งจ่ายไฟสำหรับแบ็คไลท์

11 - 15V DC ประมาณ 450 mA

ขนาด (ข้อมูลในวงเล็บรวมส่วนที่ยื่นออกมา)

250(ก) x 93 (98) (ส) x 110 (135) (ล)

ประมาณปี 1540

โดยทั่วไป โหลดตามอำเภอใจจะสร้างคลื่นสะท้อนในสายส่ง คลื่นสะท้อนที่ซ้อนทับบนคลื่นตกกระทบทำให้เกิดการก่อตัวของค่าสูงสุดและค่าต่ำสุดซ้ำในการกระจายตามยาวของกระแสและแรงดันไฟฟ้าปกติ ทำให้เกิดภาพของคลื่นผสม รูปแบบคลื่นผสมในการปฏิบัติงานวิศวกรรมมักจะมีลักษณะเฉพาะด้วยค่าสัมประสิทธิ์คลื่นเคลื่อนที่ (TWR) ซึ่งเป็นอัตราส่วนของค่าต่ำสุดของแรงดันไฟฟ้ารวมปกติ (หรือกระแสไฟฟ้า หรือความเข้ม) ในเส้นกับค่าสูงสุดของแรงดันไฟฟ้าทั้งหมด (หรือกระแสหรือความแรงของสนาม) ในเส้น

ที่ไหน |ก|- โมดูลสัมประสิทธิ์การสะท้อน บ่อยครั้งแทนที่จะใช้ SWR จะใช้ค่าผกผันที่เรียกว่าอัตราส่วนคลื่นนิ่ง (SWR)

ค่าสัมประสิทธิ์การสะท้อนคืออัตราส่วนขององค์ประกอบตามขวางของสนามไฟฟ้าสำหรับเหตุการณ์และคลื่นสะท้อนที่จุดตัดขวางเดียวกันของสายส่ง

ที่ไหน ซี ก– ความต้านทานอินพุตเสาอากาศ

ซี ใน– ลักษณะเฉพาะอิมพีแดนซ์ของสายส่ง (สายโคแอกเซียล) การพึ่งพาความต้านทานอินพุตกับความถี่คำนวณในย่อหน้าก่อนหน้า

โดยใช้วิธีการแผ่พลังงานที่เราได้รับ

โดยใช้วิธีแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำที่เราได้รับ

กราฟของ SWR เทียบกับความยาวคลื่นแสดงไว้ในภาคผนวก B

2.8 การคำนวณ ppf และการตอบสนองความถี่

ตัวกรองไมโครเวฟใช้สำหรับการเลือกความถี่ของสัญญาณ จับคู่โหลดที่ซับซ้อน ในวงจรหน่วงเวลา และระบบชะลอความเร็ว

ตัวกรองมักจะเป็นอุปกรณ์ซึ่งกันและกันแบบพาสซีฟและมีลักษณะเฉพาะด้วยการพึ่งพาความถี่ของการลดทอนที่นำมาใช้ในเส้นทาง ย่านความถี่ที่มีการลดทอนต่ำเรียกว่าพาสแบนด์ และย่านความถี่ที่มีการลดทอนสูงเรียกว่าแถบหยุด ขึ้นอยู่กับตำแหน่งสัมพัทธ์ของพาสแบนด์และสิ่งกีดขวาง เป็นธรรมเนียมที่จะต้องแยกแยะประเภทของฟิลเตอร์ต่อไปนี้: ฟิลเตอร์กรองความถี่ต่ำ (LPF) การส่งสัญญาณที่ต่ำกว่าความถี่คัตออฟที่กำหนด และการระงับสัญญาณที่มีความถี่สูงกว่าคัตออฟ; ตัวกรองความถี่สูงผ่าน (HPF) ซึ่งส่งสัญญาณที่ความถี่สูงกว่าที่กำหนดและระงับสัญญาณของความถี่อื่น ตัวกรองแบนด์พาส (BPF) ซึ่งส่งสัญญาณภายในแถบความถี่ที่กำหนดและระงับสัญญาณภายนอกแบนด์สต็อป (รอยบาก) ตัวกรอง (BPF) ซึ่งระงับสัญญาณภายในแถบความถี่ที่กำหนดและส่งสัญญาณภายนอกแบนด์นี้

การตอบสนองความถี่ของตัวกรองแต่ละตัวมีขอบเขตการเปลี่ยนแปลงระหว่างพาสแบนด์และสต็อปแบนด์ นั่นคือ ระหว่างความถี่  ชม.และ  n- ในภูมิภาคนี้ การลดทอนจะแตกต่างกันไปจากสูงสุดไปต่ำสุด โดยปกติแล้วพวกเขาจะพยายามลดพื้นที่นี้ซึ่งนำไปสู่ความซับซ้อนของตัวกรองและการเพิ่มจำนวนลิงก์ เมื่อออกแบบตัวกรองตามกฎแล้วจะระบุคุณสมบัติดังต่อไปนี้: passband, stopband, ความถี่เฉลี่ย, การลดทอนใน passband, การลดทอนใน stopband, ความชันของการเปลี่ยนแปลงการลดทอนในภูมิภาคการเปลี่ยนแปลง, ระดับการจับคู่อินพุตและเอาต์พุต, ลักษณะสายส่ง, ฯลฯ ที่ตัวกรองเปิดอยู่ ประเภทของสายส่ง และบางครั้งมีการระบุลักษณะเฟสของตัวกรอง

ตารางที่ 2.4 – ลักษณะเบื้องต้นของ PPF

2.8.1 การคำนวณตัวกรองความถี่ต่ำผ่านต้นแบบ

ในปัจจุบัน วิธีการคำนวณตัวกรองไมโครเวฟที่ใช้กันทั่วไปคือวิธีที่คำนวณตัวกรองความถี่ต่ำต้นแบบเป็นครั้งแรก การค้นหาพารามิเตอร์ของวงจรตัวกรองต้นแบบตามการตอบสนองความถี่ที่กำหนดของตัวกรองนั้นเป็นงานของการสังเคราะห์พารามิเตอร์ สำหรับผลลัพธ์ทั่วไป ค่าทั้งหมดจะถูกทำให้เป็นมาตรฐาน ใช้ความต้านทานโหลดและเครื่องกำเนิดไฟฟ้า เท่ากับหนึ่ง- นอกเหนือจากการทำให้เป็นมาตรฐานด้วยความต้านทานแล้ว การทำให้เป็นมาตรฐานด้วยความถี่ยังดำเนินการ ตัวอย่างเช่น ความถี่คัตออฟของพาสแบนด์ตัวกรองจะเท่ากับความสามัคคี ดังนั้นการคำนวณตัวกรองไมโครเวฟจึงลงมาเพื่อสังเคราะห์วงจรต้นแบบความถี่ต่ำและแทนที่องค์ประกอบด้วยพารามิเตอร์แบบรวมซึ่งเทียบเท่ากับพารามิเตอร์แบบกระจาย

ในการประมาณคุณลักษณะความถี่ จะมีการใช้ฟังก์ชันจำนวนหนึ่งที่ตรงตามเงื่อนไขสำหรับความสามารถในการกรองทางกายภาพ วิธีที่พบบ่อยที่สุดคือการประมาณค่าแบบแบนราบสูงสุดและคลื่นเท่ากัน โดยใช้พหุนามบัตเตอร์เวิร์ธและเชบีเชฟ ตามลำดับ

มาคำนวณตัวกรองที่มีคุณสมบัติการลดทอนแบบแบนที่สุดกัน มันเพิ่มขึ้นอย่างน่าเบื่อหน่ายตามความถี่ที่เพิ่มขึ้น:

,

โดยที่ n คือจำนวนลิงก์ตัวกรองต้นแบบ

=/ p – ความถี่ปกติ

=10 L p/10 -1 – สัมประสิทธิ์การเต้นเป็นจังหวะ

 p - ความถี่ตัดของพาสแบนด์

L p – การลดทอนที่ความถี่  p (ดูรูปที่ 2.3)

รูปที่ 2.3 - คุณลักษณะการลดทอนแบบแบนสูงสุดของตัวกรองความถี่ต่ำผ่านต้นแบบ

คุณสามารถดูจำนวนลิงก์ตัวกรองต้นแบบได้จากข้อกำหนดสำหรับการตอบสนองความถี่ของตัวกรอง ดังนั้น สำหรับตัวกรองที่มีการตอบสนองความถี่แบนที่สุด:

,

นั่นคือสำหรับตัวกรองของเรานั้นจำเป็น n 2.76 .

เอาล่ะ n=3 จากนั้นวงจรกรองต้นแบบจะมีรูปแบบดังรูปที่ 2.4

รูปที่ 2.4 – วงจรของตัวกรองความถี่ต่ำผ่านต้นแบบ

พารามิเตอร์ตัวกรองสามารถคำนวณได้โดยใช้สูตรที่ซับซ้อน หรือคุณสามารถใช้เอกสารอ้างอิงได้ เช่น: ก 0 =1, ก 1 =0.999165, ก 2 =1.998330, ก 3 =0.999165, ก 4 =1.

พารามิเตอร์ตัวกรองจะถูกทำให้เป็นมาตรฐานโดยใช้ความสัมพันธ์

,

,

.

ในที่นี้ การกำหนดด้วยไพรม์หมายถึงพารามิเตอร์ที่ทำให้เป็นมาตรฐานของตัวกรองต้นแบบ โดยไม่มีไพรม์สำหรับค่าดีนอร์มัลไลซ์: ร 0 `=1, ล 1 `=1, ค 2 `=2, ล 3 `=1, ร 4 `=1.

เนื่องจากเราจะติดตั้งตัวกรองในอนาคตในเส้นทางการส่งสัญญาณโคแอกเซียลแล้ว ร 0 =75โอห์ม, แล้ว

2.8.2 การคำนวณ PPF

ในการออกแบบ PPF เราจะใช้ตัวกรองต้นแบบที่คำนวณในย่อหน้าก่อนหน้าและการแปลงความถี่ของสารตั้งต้น

ที่ไหน  0 =( n  -พี ) 0.5 – ความถี่กลางของ PPF

เค ชม. =1/2  - ปัจจัยการแปลง

2  =  n -  -พี– พาสแบนด์ PPF

ความเหนี่ยวนำใดๆ ในตัวกรองต้นแบบ หลังจากทำการแปลงความถี่แล้ว จะถูกแปลงเป็นวงจรอนุกรมพร้อมพารามิเตอร์

ในเวลาเดียวกัน ความจุใดๆ ในตัวกรองต้นแบบจะเปลี่ยนเป็นวงจรออสซิลเลเตอร์แบบขนาน

รูปที่ 2.5 - วงจรสมมูลของ PPF

ดังนั้น PPF (รูปที่ 2.5) จึงประกอบด้วยเรโซเนเตอร์แบบเรียงซ้อนค่าของพารามิเตอร์ที่เทียบเท่าซึ่งมีดังต่อไปนี้

2.8.3 การดำเนินการ PPF

ตามวิธีการนำไปใช้ PPF สามารถแบ่งออกเป็นประเภทต่างๆ ดังต่อไปนี้: บน MPL เดี่ยวที่มีช่องว่าง บนตัวสะท้อนคลื่นครึ่งคลื่นคู่ขนาน บนแท่งเคาน์เตอร์ ที่มีความยาวต้นขั้วของคลื่นแบบขนานและแบบอนุกรม  /4 , ที่ไหน  - ความยาวคลื่นในเส้นที่สอดคล้องกับความถี่เฉลี่ยของพาสแบนด์ BPF ด้วยเส้นเชื่อมต่อแบบลูปคู่และหนึ่งในสี่ของคลื่นบนตัวสะท้อนอิเล็กทริก

เรามาดำเนินการ PPF บนสายไมโครสตริป (MSL) ที่มีลูปคู่และสายเชื่อมต่อหนึ่งในสี่ของคลื่น

MPL เป็นชั้นโลหะบาง ๆ ที่สะสมอยู่บนแผ่นอิเล็กทริก ที่พบบ่อยที่สุดคือ MPL แบบอสมมาตรที่มีฉนวนหุ้ม MPL ถูกใช้ตลอดช่วงไมโครเวฟ เมื่อเปรียบเทียบกับท่อนำคลื่นแบบตรง MPL มีข้อเสียหลายประการ - มีการสูญเสียเชิงเส้นสูงกว่าและมีกำลังส่งค่อนข้างต่ำ นอกจากนี้ MPL แบบเปิดยังแผ่พลังงานออกสู่อวกาศ ซึ่งอาจทำให้เกิดข้อต่อแม่เหล็กไฟฟ้าที่ไม่พึงประสงค์ได้

แต่ MPL ก็มีข้อได้เปรียบที่สำคัญเช่นกัน มีขนาดเล็กและน้ำหนัก ราคาถูกในการผลิต มีความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีและสะดวกสำหรับการผลิตจำนวนมากโดยใช้วิธีการเทคโนโลยีแบบผสมผสาน ซึ่งทำให้สามารถนำหน่วยทั้งหมดและโมดูลการทำงานไปใช้ในการออกแบบไมโครสตริปบนแผ่นที่ทำจากไดอิเล็กทริกเคลือบโลหะด้านหนึ่ง .

การใช้งานวงจรออสซิลเลเตอร์ตามลำดับใน MPL เป็นเรื่องยากมาก ในเวลาเดียวกันก็เป็นไปได้ที่จะแปลงการเชื่อมต่อแบบอนุกรมเป็นการเชื่อมต่อแบบขนานดังแสดงในรูปที่ 2.6 โดยใช้การแปลง

รูปที่ 2.6 การแทนที่วงจรออสซิลเลเตอร์แบบอนุกรมด้วยวงจรแบบขนาน

ข้อมูลประจำตัวในรูปที่ 2.6 จะอยู่ที่ความถี่เรโซแนนซ์เท่านั้น ดังนั้นควรวิเคราะห์วงจรผลลัพธ์เพื่อกำหนดคุณสมบัติความถี่

หลังจากเปลี่ยนแล้ว เราจะได้แผนภาพ PPF ดังแสดงในรูปที่ 2.7

รูปที่ 2.7 - วงจรสมมูลของ PPF

วงจรนี้มีค่าพารามิเตอร์ดังต่อไปนี้

ความยาวของเส้นเชื่อมต่อจะทราบหลังจากกำหนดพารามิเตอร์ MPL แล้ว

ในการคำนวณความต้านทานคลื่นของ MPL เราใช้นิพจน์ที่ได้รับในการประมาณแบบกึ่งคงที่

(2.1)

ความแม่นยำในการพิจารณาโดยใช้สูตรนี้คือ 1% เมื่อ ว/ ชม. 0.4 และ 3% ที่ ว/ ชม.<0.4 .

ในการคำนวณความยาวคลื่นที่ความถี่ต่ำ สูตรที่ได้จากการประมาณกึ่งคงที่ก็ใช้กันอย่างแพร่หลายในทางปฏิบัติ

ที่ไหน  - ความยาวคลื่นในอวกาศว่าง

 เอ่อ– ค่าคงที่ไดอิเล็กทริกที่มีประสิทธิผลของเส้น

ค่าคงที่ไดอิเล็กตริกที่มีประสิทธิผลสามารถคำนวณได้โดยใช้สูตร

, (2.3)

วัสดุพิมพ์จะถูกสร้างบนอิเล็กทริกที่มีค่าคงที่ไดอิเล็กทริกสัมพัทธ์  =7 และเราก็หาความหนาของพื้นผิว ชม.=5มม- ความกว้างของแถบโลหะ วและตามอัตราส่วน ว/ ชม.,จะมีการเปลี่ยนแปลงระหว่างการคำนวณ

ขั้นแรก เรามาคำนวณพารามิเตอร์ของเส้นเชื่อมต่อกันก่อน เพื่อให้จับคู่ตัวกรองกับเส้นทางการส่งสัญญาณ สายเชื่อมต่อต้องมีอิมพีแดนซ์ลักษณะเฉพาะเท่ากับอิมพีแดนซ์ลักษณะเฉพาะของโคแอกเซียล ซี 0 =75โอห์มการแก้ไขนิพจน์ (2.1) เราพบว่า ว/ ชม.=0.5, แล้วความกว้างของแถบ ว=0.5  5=2.5(มม.)- การใช้สูตร (2.3) เราค้นหาค่าคงที่ไดอิเล็กทริกที่มีประสิทธิผล

เราทำการคำนวณที่ความถี่กลางของช่วงดังนั้น  0 =0.594มแล้วตาม (2.2) ความยาวคลื่นในเส้นตรง

เนื่องจากเส้นเชื่อมต่อเป็นแบบควอเตอร์เวฟ เราจึงกำหนดความยาวของมันโดยใช้สูตร

การเหนี่ยวนำแบบขนานถูกนำมาใช้ในรูปแบบของการวนซ้ำแบบขนานที่มีการลัดวงจร ค่ารีแอกแตนซ์ของส่วนของเส้นตรงนั้นถูกกำหนดโดยสูตร

(2.4)

ความต้านทานของลูปนี้ที่ความถี่กลางของช่วงควรเท่ากับความต้านทานของตัวเหนี่ยวนำที่เชื่อมต่อแบบขนาน ดังนั้นคุณจึงสามารถกำหนดความยาวของเซกเมนต์ได้

(2.5)

ยอมรับเถอะ ว/ ชม.=1(ว=5 มม.)

ตอนนี้โดยใช้สูตร (2.5) คุณสามารถกำหนดความยาวของลูปที่จะแทนที่ตัวเหนี่ยวนำแต่ละตัวได้

ความจุไฟฟ้าแบบขนานถูกนำมาใช้ในรูปแบบของการวนซ้ำแบบขนานที่เปิดที่ส่วนท้าย ค่ารีแอกแตนซ์ของส่วนของเส้นตรงนั้นถูกกำหนดโดยสูตร

ความต้านทานของลูปนี้ที่ความถี่กลางของช่วงควรเท่ากับความต้านทานของความจุไฟฟ้าที่เชื่อมต่อแบบขนาน ดังนั้นคุณจึงสามารถกำหนดความยาวของลูปได้

(2.6)

ยอมรับเถอะ ว/ ชม.=0.2(ว=1 มม.)แล้วโดย (2.1)-(2.3) เราได้

ตอนนี้เมื่อใช้สูตร (2.5) คุณสามารถกำหนดความยาวของลูปแทนที่แต่ละคอนเทนเนอร์ได้

ป้อนพารามิเตอร์ของลูปในตารางที่ 2.5

ตารางที่ 2.5 ขนาดของ PPF บน MPL

แผนภาพ PPF มีให้ในภาคผนวก D

2.8.4 การคำนวณการตอบสนองความถี่

การตอบสนองความถี่ของตัวกรองจะขึ้นอยู่กับการลดทอนที่นำมาใช้ในเส้นทางของความถี่ เมื่อทราบความต้านทานอินพุตของตัวกรองแล้ว คุณสามารถกำหนดค่าสัมประสิทธิ์การสะท้อนได้

(2.7)

จากนั้นการตอบสนองความถี่จะมีรูปแบบดังนี้

(2.8)

พิจารณาการตอบสนองความถี่ของตัวกรองความถี่ต่ำผ่านต้นแบบที่แสดงในรูปที่ 2.4 หลังจากทำให้พารามิเตอร์ปกติแล้ว

เมื่อแทนที่ (2.7) และ (2.8) เราจะได้คุณลักษณะการหน่วง

ให้เราพิจารณาการตอบสนองความถี่ของวงจร PPF ที่เทียบเท่าดังแสดงในรูปที่ 2.5

เมื่อแทนที่ (2.7) และ (2.8) เราจะได้คุณลักษณะการหน่วงที่จำเป็น

ตอนนี้เรามาดูการตอบสนองความถี่ของตัวกรอง MPL กัน การพึ่งพาความถี่ของความต้านทานของลูปอุปนัยและตัวเก็บประจุจะถูกกำหนดโดยสูตร

ที่ไหน ผม=1,2,3;

ซี 0 ลและ ซี 0 ค– อิมพีแดนซ์คลื่นของลูปอุปนัยและตัวเก็บประจุตามลำดับ

ความต้านทานอินพุตตัวกรอง

สูตรสุดท้ายสำหรับความต้านทานอินพุตมีความซับซ้อนมาก ดังนั้นเราจะไม่นำเสนอที่นี่ การใช้สูตร (2.7) และ (2.8) เราได้รับการตอบสนองความถี่

การตอบสนองความถี่ทั้งหมดที่ได้รับ ณ จุดนี้แสดงไว้ในภาคผนวก ง.

ปัจจุบัน มิเตอร์ SWR มีอยู่ในสถานีวิทยุสมัครเล่นเกือบทุกสถานี ซึ่งติดตั้งไว้ในอุปกรณ์แบรนด์เนม อุปกรณ์แบรนด์อิสระ หรืออุปกรณ์โฮมเมด ผลลัพธ์ของพวกเขา
งาน (SWR ของเส้นทางป้อนเสาอากาศ) มีการพูดคุยกันอย่างกว้างขวางโดยนักวิทยุสมัครเล่น

ดังที่ทราบกันดีว่าค่าสัมประสิทธิ์คลื่นนิ่งในตัวป้อนถูกกำหนดโดยเฉพาะโดยอิมพีแดนซ์อินพุตของเสาอากาศและอิมพีแดนซ์ลักษณะเฉพาะของตัวป้อน คุณลักษณะของเส้นทางป้อนเสาอากาศนี้ไม่ขึ้นอยู่กับระดับพลังงานหรืออิมพีแดนซ์เอาต์พุตของเครื่องส่งสัญญาณ ในทางปฏิบัติ จะต้องวัดที่ระยะห่างจากเสาอากาศ ซึ่งส่วนใหญ่มักจะวัดที่ตัวรับส่งสัญญาณโดยตรง เป็นที่ทราบกันว่าตัวป้อนจะแปลงอิมพีแดนซ์อินพุตของเสาอากาศเป็นค่าบางส่วนซึ่งกำหนดโดยความยาวของตัวป้อน แต่ในขณะเดียวกันในส่วนใดก็ตามของตัวป้อนค่า SWR ที่สอดคล้องกันจะไม่เปลี่ยนแปลง กล่าวอีกนัยหนึ่ง ไม่เหมือนกับความต้านทานที่ลดลงจนถึงปลายของตัวป้อนที่ห่างจากเสาอากาศมากที่สุด มันไม่ได้ขึ้นอยู่กับความยาวของตัวป้อน ดังนั้นจึงสามารถวัด SWR ได้ทั้งที่เสาอากาศโดยตรงและที่ระยะห่างจากเสาอากาศ (ตัวอย่างเช่น ที่เครื่องรับส่งสัญญาณ)

มีตำนานมากมายในแวดวงวิทยุสมัครเล่นเกี่ยวกับ "ตัวทำซ้ำครึ่งคลื่น" ที่คาดว่าจะปรับปรุง SWR ตัวป้อนที่มีความยาวไฟฟ้าครึ่งหนึ่งของความยาวคลื่นในการใช้งาน (หรือจำนวนเต็ม) นั้นเป็น "ผู้ติดตาม" อย่างแน่นอน - อิมพีแดนซ์ที่ปลายที่ไกลที่สุดจากเสาอากาศจะเท่ากับอิมพีแดนซ์อินพุตของเสาอากาศ ประโยชน์เพียงอย่างเดียวของเอฟเฟกต์นี้คือความสามารถในการวัดความต้านทานอินพุตของเสาอากาศจากระยะไกล ตามที่ระบุไว้แล้ว สิ่งนี้จะไม่ส่งผลต่อค่า SWR (เช่น ความสัมพันธ์ด้านพลังงานในเส้นทางเสาอากาศ-ตัวป้อน)

ในความเป็นจริงเมื่อทำการวัด SWR ที่ระยะห่างจากจุดเชื่อมต่อของเครื่องป้อนกับเสาอากาศ ค่าที่บันทึกไว้จะแตกต่างจากค่าจริงเล็กน้อยเสมอ ความแตกต่างเหล่านี้อธิบายได้จากการสูญเสียในตัวป้อน สิ่งเหล่านี้มีการกำหนดไว้อย่างเคร่งครัดและสามารถ "ปรับปรุง" ค่า SWR ที่บันทึกไว้เท่านั้น อย่างไรก็ตาม ผลกระทบนี้มักไม่มีนัยสำคัญในทางปฏิบัติหากใช้สายเคเบิลที่มีการสูญเสียเชิงเส้นต่ำและความยาวของตัวป้อนค่อนข้างสั้น

หากอิมพีแดนซ์อินพุตเสาอากาศไม่ได้แอ็คทีฟเพียงอย่างเดียวและเท่ากับอิมพีแดนซ์ลักษณะเฉพาะของเครื่องป้อน คลื่นนิ่งจะถูกสร้างขึ้นในนั้น ซึ่งกระจายไปตามอุปกรณ์ป้อนและประกอบด้วยค่าต่ำสุดและค่าสูงสุดของแรงดันไฟฟ้า RF สลับกัน

ในรูป รูปที่ 1 แสดงการกระจายแรงดันไฟฟ้าในแนวเส้นที่มีโหลดความต้านทานเพียงอย่างเดียว ซึ่งมากกว่าอิมพีแดนซ์ลักษณะเฉพาะของตัวป้อนเล็กน้อย หากมีปฏิกิริยาในโหลด การกระจายแรงดันและกระแสจะเลื่อนไปทางซ้ายหรือขวาตามแนวแกน ^ ขึ้นอยู่กับลักษณะของโหลด ระยะเวลาของการทำซ้ำของ minima และ maxima ตามแนวยาวของเส้นจะถูกกำหนดโดยความยาวคลื่นในการใช้งาน (ในตัวป้อนโคแอกเซียล - โดยคำนึงถึงปัจจัยการทำให้สั้นลง) คุณลักษณะของมันคือค่า SWR - อัตราส่วนของแรงดันไฟฟ้าสูงสุดและต่ำสุดในคลื่นนิ่งนี้ เช่น SWR = Umax/Umin

ค่าของแรงดันไฟฟ้าเหล่านี้ถูกกำหนดโดยตรงด้วยความช่วยเหลือของเส้นวัดซึ่งไม่ได้ใช้ในการฝึกซ้อมมือสมัครเล่น (ในช่วงคลื่นสั้น - และในระดับมืออาชีพด้วย) เหตุผลนี้ง่ายมาก: เพื่อที่จะเป็น สามารถวัดการเปลี่ยนแปลงของแรงดันไฟฟ้านี้ตามความยาวของเส้นได้ความยาวจะต้องยาวกว่าหนึ่งในสี่ของคลื่นอย่างเห็นได้ชัด กล่าวอีกนัยหนึ่งแม้ในช่วงความถี่สูงสุดที่ 28 MHz ก็ควรมีระยะหลายเมตรอยู่แล้วและดังนั้นจึงใหญ่กว่าสำหรับช่วงความถี่ต่ำด้วย
ด้วยเหตุนี้ เซ็นเซอร์ขนาดเล็กของคลื่นไปข้างหน้าและข้างหลังในตัวป้อน ("ตัวเชื่อมต่อทิศทาง") จึงได้รับการพัฒนาบนพื้นฐานของการผลิตมิเตอร์ SWR สมัยใหม่ในช่วงคลื่นสั้นและในส่วนความถี่ต่ำของ VHF ช่วง (สูงสุดประมาณ 500 MHz) โดยจะวัดแรงดันและกระแสความถี่สูง (ไปข้างหน้าและย้อนกลับ) ที่จุดเฉพาะในตัวป้อน และ SWR ที่สอดคล้องกันจะถูกคำนวณตามการวัดเหล่านี้ คณิตศาสตร์ช่วยให้คุณสามารถคำนวณได้จากข้อมูลเหล่านี้ - จากมุมมองนี้วิธีนี้มีความซื่อสัตย์อย่างยิ่ง ปัญหาคือข้อผิดพลาดของเซ็นเซอร์เอง

ตามหลักฟิสิกส์ของการทำงานของเซ็นเซอร์ดังกล่าว เซ็นเซอร์จะต้องวัดกระแสและแรงดันไฟฟ้าที่จุดเดียวกันในตัวป้อน เซ็นเซอร์มีหลายรุ่น - แผนภาพของหนึ่งในตัวเลือกที่พบบ่อยที่สุดจะแสดงในรูปที่ 1 2.

ต้องได้รับการออกแบบเพื่อให้เมื่อโหลดหน่วยการวัดด้วยค่าที่เทียบเท่ากับเสาอากาศ (โหลดตัวต้านทานที่ไม่เหนี่ยวนำซึ่งมีความต้านทานเท่ากับอิมพีแดนซ์ลักษณะเฉพาะของเครื่องป้อน) แรงดันไฟฟ้าบนเซ็นเซอร์ซึ่งนำมาจากตัวเก็บประจุ ตัวแบ่งบนตัวเก็บประจุ C1 และ C2 และแรงดันไฟฟ้าบนเซ็นเซอร์ปัจจุบัน ซึ่งนำมาจากขดลวดทุติยภูมิครึ่งหนึ่งของหม้อแปลง T1 มีแอมพลิจูดเท่ากันและเปลี่ยนเฟสเป็น 180° หรือ 0° พอดี ตามลำดับ นอกจากนี้ อัตราส่วนเหล่านี้จะต้องคงไว้ตลอดย่านความถี่ทั้งหมดที่มิเตอร์ SWR นี้ได้รับการออกแบบ ถัดไป แรงดันไฟฟ้า RF ทั้งสองนี้จะถูกรวมเข้าด้วยกัน (การลงทะเบียนคลื่นไปข้างหน้า) หรือลบออก (การลงทะเบียนคลื่นย้อนกลับ)
สาเหตุแรกของข้อผิดพลาดในวิธีการบันทึก SWR นี้คือ เซนเซอร์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการออกแบบที่ทำเอง ไม่ได้ให้ความสัมพันธ์ที่กล่าวข้างต้นระหว่างแรงดันไฟฟ้าทั้งสองตลอดช่วงความถี่ทั้งหมด เป็นผลให้เกิด "ความไม่สมดุลของระบบ" - การแทรกซึมของแรงดันไฟฟ้า RF จากช่องที่ประมวลผลข้อมูลเกี่ยวกับคลื่นไปข้างหน้าไปยังช่องที่ทำสิ่งนี้กับคลื่นย้อนกลับและในทางกลับกัน ระดับการแยกตัวของทั้งสองช่องสัญญาณนี้มักจะถูกกำหนดโดยค่าสัมประสิทธิ์ทิศทางของอุปกรณ์ แม้แต่อุปกรณ์ที่ดูเหมือนดีสำหรับนักวิทยุสมัครเล่น และยิ่งไปกว่านั้นสำหรับอุปกรณ์ทำเอง ก็ไม่เกิน 20...25 dB

ซึ่งหมายความว่าคุณไม่สามารถเชื่อถือการอ่านค่า "มิเตอร์ SWR" ดังกล่าวได้เมื่อกำหนดค่า SWR เพียงเล็กน้อย นอกจากนี้ ขึ้นอยู่กับลักษณะของโหลดที่จุดวัด (และขึ้นอยู่กับความยาวของตัวป้อน!) การเบี่ยงเบนจากค่าที่แท้จริงอาจเป็นไปในทิศทางเดียวหรืออีกทิศทางหนึ่ง ดังนั้นด้วยค่าสัมประสิทธิ์ทิศทางของอุปกรณ์ที่ 20 dB ค่า SWR = 2 จึงสามารถสอดคล้องกับการอ่านอุปกรณ์ตั้งแต่ 1.5 ถึง 2.5 นั่นคือสาเหตุว่าทำไมวิธีหนึ่งในการทดสอบอุปกรณ์ดังกล่าวคือการวัด SWR ซึ่งไม่เท่ากับ 1 ที่ความยาวของตัวป้อนที่แตกต่างกันหนึ่งในสี่ของความยาวคลื่นในการทำงาน หากได้รับค่า SWR ที่แตกต่างกัน แสดงว่ามิเตอร์ SWR เฉพาะมีทิศทางไม่เพียงพอ...
ผลกระทบนี้เองที่ทำให้เกิดตำนานเกี่ยวกับอิทธิพลของความยาวของตัวป้อนต่อ SWR

อีกจุดหนึ่งคือลักษณะของการวัดในอุปกรณ์ดังกล่าวไม่ได้ "ทีละจุด" ทั้งหมด (จุดที่รวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับแรงดันและกระแสไม่ตรงกัน)

อิทธิพลของผลกระทบนี้มีนัยสำคัญน้อยกว่า แหล่งที่มาของข้อผิดพลาดอีกประการหนึ่งคือประสิทธิภาพการแก้ไขของไดโอดเซ็นเซอร์ที่แรงดันไฟฟ้า RF ต่ำลดลง เอฟเฟกต์นี้เป็นที่รู้จักของนักวิทยุสมัครเล่นส่วนใหญ่ มันนำไปสู่การ “ปรับปรุง” SWR ที่ค่าต่ำ ด้วยเหตุนี้ เครื่องวัด SWR จึงแทบไม่เคยใช้ไดโอดซิลิคอนเลย ซึ่งมีโซนการแก้ไขที่ไม่มีประสิทธิภาพซึ่งมีขนาดใหญ่กว่าเจอร์เมเนียมหรือไดโอดชอตกีมาก การมีอยู่ของผลกระทบนี้ในอุปกรณ์เฉพาะนั้นสามารถตรวจสอบได้อย่างง่ายดายโดยการเปลี่ยนระดับพลังงานที่ทำการวัด หาก SWR เริ่ม "เพิ่มขึ้น" ด้วยกำลังที่เพิ่มขึ้น (เรากำลังพูดถึงค่าเล็กน้อย) ไดโอดที่รับผิดชอบในการบันทึกคลื่นย้อนกลับจะประเมินค่าแรงดันไฟฟ้าที่สอดคล้องกับค่านั้นต่ำเกินไปอย่างชัดเจน

เมื่อแรงดันไฟฟ้า RF ที่วงจรเรียงกระแสเซนเซอร์น้อยกว่า 1 V (ค่า rms) ความเป็นเส้นตรงของโวลต์มิเตอร์ รวมถึงแรงดันไฟฟ้าที่ใช้ไดโอดเจอร์เมเนียมจะหยุดชะงัก ผลกระทบนี้สามารถลดลงได้โดยการสอบเทียบสเกลมิเตอร์ SWR ไม่ใช่โดยการคำนวณ (เหมือนที่ทำบ่อย) แต่ด้วยค่า SWR ของโหลดจริง

และสุดท้ายก็ไม่มีใครพลาดที่จะพูดถึงกระแสที่ไหลผ่านเกลียวด้านนอกของตัวป้อน หากไม่ดำเนินมาตรการที่เหมาะสม อาจสังเกตเห็นได้ชัดเจนและส่งผลต่อการอ่านค่ามิเตอร์ จำเป็นต้องตรวจสอบการขาดหายไปเมื่อทำการวัด SWR ของเสาอากาศจริง

ปัญหาทั้งหมดเหล่านี้มีอยู่ในอุปกรณ์ที่ผลิตจากโรงงาน แต่จะรุนแรงขึ้นเป็นพิเศษในการออกแบบที่ทำเองที่บ้าน ดังนั้นในอุปกรณ์ดังกล่าว แม้แต่การป้องกันที่ไม่เพียงพอภายในบล็อกของเซ็นเซอร์คลื่นไปข้างหน้าและข้างหลังก็สามารถมีบทบาทสำคัญได้

สำหรับอุปกรณ์ที่ผลิตจากโรงงาน เพื่อแสดงให้เห็นลักษณะที่แท้จริง เราสามารถอ้างอิงข้อมูลจากบทวิจารณ์ที่เผยแพร่ใน ห้องปฏิบัติการ ARRL ทดสอบมิเตอร์วัดกำลังและ SWR จำนวน 5 เครื่องจากบริษัทต่างๆ ราคา - จาก 100 ถึง 170 ดอลลาร์สหรัฐ อุปกรณ์สี่เครื่องใช้ตัวบ่งชี้กำลังเดินหน้าและถอยหลัง (สะท้อน) สองตัวซึ่งทำให้สามารถอ่านค่า SWR ได้ทันทีในระดับรวมของอุปกรณ์ อุปกรณ์เกือบทั้งหมดมีข้อผิดพลาดที่เห็นได้ชัดเจนในการวัดกำลัง (สูงถึง 10...15%) และการบ่งชี้ความถี่ที่ไม่สม่ำเสมอ (ในย่านความถี่ 2...28 MHz) นั่นคือเราสามารถคาดหวังได้ว่าข้อผิดพลาดในการอ่าน SWR จะสูงกว่าค่าที่กำหนด นอกจากนี้ ไม่ใช่ทุกอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อกับเสาอากาศที่เทียบเท่ากัน จะแสดง SWR=1 หนึ่งในนั้น (ไม่ใช่อันที่ถูกที่สุด) แสดง 1.25 ที่ 28 MHz ด้วยซ้ำ
กล่าวอีกนัยหนึ่ง คุณจะต้องระมัดระวังในการตรวจสอบมิเตอร์ SWR แบบโฮมเมดโดยใช้เครื่องมือที่ผลิตสำหรับนักวิทยุสมัครเล่น และเมื่อพิจารณาจากสิ่งที่กล่าวไปแล้ว คำกล่าวของนักวิทยุสมัครเล่นบางคนซึ่งมักจะได้ยินในอากาศหรืออ่านในบทความเกี่ยวกับวิทยุสมัครเล่นบนอินเทอร์เน็ตหรือในนิตยสาร ฟังดูไร้สาระอย่างยิ่ง เช่น SWR ของพวกเขานั้น 1.25... และความเหมาะสมในการแนะนำการอ่านค่าแบบดิจิทัลในอุปกรณ์ดังกล่าว VSWR ดูเหมือนจะไม่เป็นประโยชน์

บอริส สเตปานอฟ

อุปกรณ์สำหรับวัดคุณภาพของการจับคู่ระหว่างตัวป้อนและเสาอากาศ (SWR meter) เป็นส่วนประกอบที่ขาดไม่ได้ของสถานีวิทยุสมัครเล่น อุปกรณ์ดังกล่าวให้ข้อมูลที่เชื่อถือได้เกี่ยวกับสถานะของระบบเสาอากาศอย่างไร? จากการปฏิบัติแสดงให้เห็นว่าเครื่องวัด SWR ที่ผลิตจากโรงงานบางรุ่นอาจมีความแม่นยำในการวัดสูง นี่เป็นเรื่องจริงมากยิ่งขึ้นเมื่อพูดถึงโครงสร้างแบบโฮมเมด บทความที่นำเสนอต่อผู้อ่านของเรากล่าวถึงเครื่องวัด SWR พร้อมหม้อแปลงกระแสไฟฟ้า อุปกรณ์ประเภทนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายทั้งมืออาชีพและนักวิทยุสมัครเล่น บทความนี้จะให้ทฤษฎีการดำเนินงานและวิเคราะห์ปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อความแม่นยำในการวัด สรุปด้วยคำอธิบายเกี่ยวกับการออกแบบมิเตอร์ SWR ที่เรียบง่ายและใช้งานได้จริงสองแบบ ซึ่งจะตอบสนองความต้องการของนักวิทยุสมัครเล่นที่มีความต้องการมากที่สุด

ทฤษฎีเล็กน้อย

หากสายเชื่อมต่อที่เป็นเนื้อเดียวกัน (ตัวป้อน) ที่มีคุณลักษณะความต้านทาน Zо ที่เชื่อมต่อกับเครื่องส่งสัญญาณถูกโหลดด้วยความต้านทาน Zн≠Zо ดังนั้นทั้งคลื่นที่ตกกระทบและคลื่นสะท้อนจะปรากฏขึ้น ค่าสัมประสิทธิ์การสะท้อน r (การสะท้อน) โดยทั่วไปถูกกำหนดให้เป็นอัตราส่วนของความกว้างของคลื่นที่สะท้อนจากโหลดต่อความกว้างของคลื่นที่ตกกระทบ ค่าสัมประสิทธิ์การสะท้อนสำหรับกระแส r และแรงดันไฟฟ้า ru เท่ากับอัตราส่วนของค่าที่สอดคล้องกันในคลื่นสะท้อนและคลื่นตกกระทบ เฟสของกระแสสะท้อน (สัมพันธ์กับเหตุการณ์หนึ่ง) ขึ้นอยู่กับความสัมพันธ์ระหว่างZнและZо ถ้า Zн>Zо ดังนั้นกระแสที่สะท้อนกลับจะเป็นแอนติเฟสกับเหตุการณ์หนึ่ง และถ้า Zн

ค่าของสัมประสิทธิ์การสะท้อน r ถูกกำหนดโดยสูตร

โดยที่ Rн และ HAN เป็นส่วนประกอบแบบแอคทีฟและรีแอกทีฟของความต้านทานโหลดตามลำดับ ด้วยโหลดแบบแอคทีฟเพียงอย่างเดียว HAN = 0 สูตรจะลดความซับซ้อนลงเป็น r=(Rн-Zо)/(Rн+Zо) ตัวอย่างเช่น หากสายเคเบิลที่มีตัวต้านทาน 75 โอห์มโหลดสายเคเบิลที่มีคุณลักษณะความต้านทาน 50 โอห์ม ค่าสัมประสิทธิ์การสะท้อนจะเป็น r = (75-50)/(75+50) = 0.2

ในรูป รูปที่ 1a แสดงการกระจายของแรงดันไฟฟ้า Ul และกระแส Il ตามแนวเส้นสำหรับกรณีนี้อย่างแม่นยำ (ไม่คำนึงถึงการสูญเสียในเส้น) สเกลตามแกนพิกัดของกระแสจะถือว่าใหญ่กว่าZо เท่า - ในกรณีนี้ กราฟทั้งสองจะมีขนาดแนวตั้งเท่ากัน เส้นประคือกราฟของแรงดันไฟฟ้า Ulo และ Ilo ปัจจุบัน ในกรณีที่ Rн=Zо ตัวอย่างเช่น ส่วนหนึ่งของเส้นความยาว γ ถูกนำมาใช้ หากนานกว่านี้ รูปแบบจะเกิดซ้ำทุกๆ 0.5แล ที่จุดของเส้นตรงที่เฟสของเหตุการณ์และสะท้อนกลับตรงกัน แรงดันไฟฟ้าจะสูงสุดและเท่ากับ Uл max -= Uо(1 + r) = Uо(1 + 0.2) = 1.2 Uо และที่จุดเหล่านั้นที่เฟส อยู่ตรงข้าม มีค่าน้อยที่สุด และเท่ากับ Ul min = Ul(1 - 0.2) = = 0.8Ul ตามคำนิยาม SWR = Ul max/ /Ul min=1l2Uл/0I8Uл=1I5

สูตรคำนวณ SWR และ r สามารถเขียนได้ดังนี้ SWR = (1+r)/(1-r) และ r = = (SWR-1)/(SWR+1) ให้เราสังเกตจุดสำคัญ - ผลรวมของแรงดันไฟฟ้าสูงสุดและต่ำสุด Uл max + Uл min = Uло(1 + r) + Уло(1 - r) = 2Uno และความแตกต่าง Ul max - Ul min = 2Uлo จากค่าที่ได้รับ สามารถคำนวณกำลังของคลื่นตกกระทบ Ppad = Uо2/Zo และกำลังของคลื่นสะท้อน Pоtr = = (rUо)2/Zo ในกรณีของเรา (สำหรับ SWR = 1.5 และ r = 0.2) พลังของคลื่นสะท้อนจะเป็นเพียง 4% ของพลังของเหตุการณ์หนึ่ง

การกำหนด SWR โดยการวัดการกระจายแรงดันไฟฟ้าตามส่วนของเส้นเพื่อค้นหาค่า Ul max และ Ul min มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอดีต

ไม่เพียงแต่ในสายการบินเปิดเท่านั้น แต่ยังรวมถึงในเครื่องป้อนโคแอกเซียลด้วย (ส่วนใหญ่บน VHF) เพื่อจุดประสงค์นี้มีการใช้ส่วนการวัดของเครื่องป้อนซึ่งมีช่องยาวตามยาวซึ่งมีรถเข็นเคลื่อนที่โดยมีโพรบเสียบเข้าไป - หัวของโวลต์มิเตอร์ HF

SWR สามารถกำหนดได้โดยการวัดกระแส Il ในสายไฟเส้นใดเส้นหนึ่งบนส่วนที่มีความยาวน้อยกว่า 0.5 แล เมื่อกำหนดค่าสูงสุดและต่ำสุดแล้ว ให้คำนวณ SWR = Imax/Imin ในการวัดกระแส ตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าจะใช้ในรูปแบบของหม้อแปลงกระแส (TT) พร้อมตัวต้านทานโหลด ซึ่งเป็นแรงดันไฟฟ้าที่เป็นสัดส่วนและเป็นเฟสกับกระแสที่วัดได้ ให้เราทราบข้อเท็จจริงที่น่าสนใจ - ด้วยพารามิเตอร์ TT บางตัวที่เอาต์พุตสามารถรับแรงดันไฟฟ้าเท่ากับแรงดันไฟฟ้าบนเส้น (ระหว่างตัวนำ) เช่น Utl = อิลโซ

ในรูป รูปที่ 1b แสดงกราฟการเปลี่ยนแปลงใน Ul ตามแนวเส้นและกราฟการเปลี่ยนแปลงใน Utl ร่วมกัน กราฟมีแอมพลิจูดและรูปร่างเท่ากัน แต่จะเลื่อนสัมพันธ์กัน 0.25X การวิเคราะห์เส้นโค้งเหล่านี้แสดงให้เห็นว่าสามารถกำหนด r (หรือ SWR) ได้โดยการวัดค่า Ul และ UTL พร้อมกันที่จุดใดก็ได้ในเส้น ที่ตำแหน่งของจุดสูงสุดและต่ำสุดของเส้นโค้งทั้งสอง (จุดที่ 1 และ 2) สิ่งนี้ชัดเจน: อัตราส่วนของค่าเหล่านี้ Ul/Utl (หรือ Utl/Utl) เท่ากับ SWR ผลรวมเท่ากับ 2Ulo และความแตกต่างคือ 2rUlo ที่จุดกึ่งกลาง Ul และ Utl จะถูกเลื่อนไปเป็นเฟส และจำเป็นต้องเพิ่มพวกมันเป็นเวกเตอร์ อย่างไรก็ตาม ความสัมพันธ์ข้างต้นจะยังคงอยู่ เนื่องจากคลื่นแรงดันที่สะท้อนกลับจะผกผันในเฟสกับคลื่นกระแสที่สะท้อนเสมอ และ rUlo = rUtl

ดังนั้นอุปกรณ์ที่มีโวลต์มิเตอร์ ตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าที่ปรับเทียบแล้ว และวงจรบวกลบจะช่วยให้คุณสามารถกำหนดพารามิเตอร์ของเส้นเช่น r หรือ SWR รวมถึง Rpad และ Rotr เมื่อเปิดใช้งานที่ใดก็ได้ในบรรทัด

ข้อมูลแรกเกี่ยวกับอุปกรณ์ประเภทนี้มีอายุย้อนไปถึงปี 1943 และทำซ้ำใน อุปกรณ์เชิงปฏิบัติแรกที่ผู้เขียนรู้จักได้อธิบายไว้ใน เวอร์ชันของวงจรที่ใช้เป็นพื้นฐานจะแสดงในรูปที่ 1 2. อุปกรณ์ประกอบด้วย:

• เซ็นเซอร์แรงดันไฟฟ้า - ตัวแบ่ง capacitive บน C1 และ C2 ที่มีแรงดันเอาต์พุต Uc น้อยกว่าแรงดันไฟฟ้าบนเส้น Ul อย่างมาก อัตราส่วน p = Uc/Uл เรียกว่าสัมประสิทธิ์การมีเพศสัมพันธ์
• หม้อแปลงกระแส T1 พันบนแกนแม่เหล็กวงแหวนคาร์บอนิล ขดลวดปฐมภูมิมีหนึ่งรอบในรูปของตัวนำที่ผ่านศูนย์กลางของวงแหวน ขดลวดทุติยภูมิไม่มีรอบ โหลดบนขดลวดทุติยภูมิคือตัวต้านทาน R1 แรงดันเอาต์พุตคือ 2Ut ขดลวดทุติยภูมิสามารถทำจากขดลวดสองเส้นแยกกันโดยมีแรงดันไฟฟ้า Ut แต่ละอันและมีตัวต้านทานโหลดของตัวเองอย่างไรก็ตามโครงสร้างจะสะดวกกว่าถ้าจะสร้างขดลวดหนึ่งอันด้วยการแตะจากตรงกลาง
• เครื่องตรวจจับบนไดโอด VD1 และ VD2, สลับ SA1 และโวลต์มิเตอร์บนไมโครแอมมิเตอร์ PA1 พร้อมตัวต้านทานเพิ่มเติม

ขดลวดทุติยภูมิของหม้อแปลง T1 เชื่อมต่อในลักษณะที่เมื่อเครื่องส่งสัญญาณเชื่อมต่อกับขั้วต่อด้านซ้ายในแผนภาพและโหลดทางด้านขวาแรงดันไฟฟ้าทั้งหมด Uc + UT จะถูกส่งไปยังไดโอด VD1 และความแตกต่าง แรงดันไฟฟ้าจะจ่ายให้กับไดโอด VD2 เมื่อโหลดอ้างอิงความต้านทานที่มีความต้านทานเท่ากับคุณลักษณะอิมพีแดนซ์ของเส้นเชื่อมต่อกับเอาต์พุตของมิเตอร์ SWR จะไม่มีคลื่นสะท้อน ดังนั้นแรงดันไฟฟ้า RF ที่ VD2 จึงสามารถเป็นศูนย์ได้ สิ่งนี้สามารถทำได้ในกระบวนการปรับสมดุลอุปกรณ์โดยการปรับแรงดันไฟฟ้า UT และ Uc ให้เท่ากันโดยใช้ตัวเก็บประจุปรับ C1 ดังที่แสดงไว้ข้างต้น หลังจากการตั้งค่าดังกล่าว ขนาดของแรงดันไฟฟ้าความแตกต่าง (ที่ Zн≠Zо) จะเป็นสัดส่วนกับค่าสัมประสิทธิ์การสะท้อน r การวัดด้วยโหลดจริงจะดำเนินการเช่นนี้ ขั้นแรก ในตำแหน่งสวิตช์ SA1 ("คลื่นเหตุการณ์") ที่แสดงในแผนภาพ ตัวต้านทานตัวแปรการสอบเทียบ R3 ใช้เพื่อตั้งค่าลูกศรของเครื่องมือไปที่การแบ่งสเกลสุดท้าย (เช่น 100 μA) จากนั้นสวิตช์ SA1 จะถูกย้ายไปยังตำแหน่งที่ต่ำกว่าตามแผนภาพ (“คลื่นสะท้อน”) และค่า r จะถูกนับ ในกรณีของ RH = 75 โอห์ม อุปกรณ์ควรแสดง 20 μA ซึ่งสอดคล้องกับ r = 0.2 ค่า SWR ถูกกำหนดโดยสูตรข้างต้น - SWR = (1 +0.2)/ /(1-0.2) = 1.5 หรือ SWR = (100+20)/ /(100-20) = 1.5 ในตัวอย่างนี้ อุปกรณ์ตรวจจับจะถือว่าเป็นแบบเส้นตรง - ในความเป็นจริงจำเป็นต้องทำการแก้ไขโดยคำนึงถึงความไม่เชิงเส้นด้วย ด้วยการสอบเทียบที่เหมาะสม อุปกรณ์นี้สามารถใช้ในการวัดเหตุการณ์และกำลังที่สะท้อนกลับได้

ความแม่นยำของมิเตอร์ SWR ในฐานะอุปกรณ์ตรวจวัดขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย โดยหลักแล้วขึ้นอยู่กับความแม่นยำในการปรับสมดุลของอุปกรณ์ในตำแหน่ง SA1 “คลื่นสะท้อน” ที่ Rн = Zo การปรับสมดุลในอุดมคตินั้นสอดคล้องกับแรงดันไฟฟ้า Uс และ Uт ซึ่งมีขนาดเท่ากันและตรงกันข้ามในเฟสอย่างเคร่งครัด นั่นคือ ความแตกต่าง (ผลรวมพีชคณิต) คือศูนย์ ในการออกแบบที่แท้จริง จะมียูเรสส่วนที่เหลือไม่สมดุลอยู่เสมอ ลองดูตัวอย่างว่าสิ่งนี้ส่งผลต่อผลการวัดขั้นสุดท้ายอย่างไร สมมติว่าระหว่างการปรับสมดุล แรงดันไฟฟ้าที่ได้คือ Uс = 0.5 V และ Uт = 0.45 V (เช่น ความไม่สมดุล 0.05 V ซึ่งค่อนข้างสมจริง) ด้วยโหลด Rн = 75 โอห์มในบรรทัด 50 โอห์ม เรามี SWR = 75/50 = 1.5 และ r = 0.2 และขนาดของคลื่นสะท้อนที่คำนวณใหม่เป็นระดับภายในอุปกรณ์จะเป็น rUc = 0.2x0 .5 = 0, 1 V และ rUт = 0.2x0.45 = 0.09 V.

ลองดูอีกครั้งที่รูป 1,b, เส้นโค้งที่แสดงสำหรับ SWR = 1.5 (เส้นโค้ง Ul และ Utl สำหรับเส้นตรงในกรณีของเราจะสอดคล้องกับ Uc และ Ut) ที่จุดที่ 1 Uc สูงสุด = 0.5 + 0.1 = 0.6 V, Ut ต่ำสุด = 0.45 - 0.09 = 0.36 V และ SWR = 0.6/0.36 = 1.67 ที่จุด 2UTmax = 0.45 + 0.09 = 0.54 V, Ucmin = 0.5 - 0.1 = 0.4 และ SWR = 0.54/0.4 = 1.35 จากการคำนวณอย่างง่าย ๆ นี้ชัดเจนว่าขึ้นอยู่กับตำแหน่งที่มิเตอร์ SWR เชื่อมต่อกับเส้นที่มี SWR จริง = 1.5 หรือเมื่อความยาวของเส้นระหว่างอุปกรณ์กับโหลดเปลี่ยนไป ค่า SWR ที่แตกต่างกันสามารถอ่านได้ - จาก 1.35 เป็น 1.67!

อะไรอาจทำให้สมดุลไม่ถูกต้อง?

1. การมีแรงดันไฟตัดของไดโอดเจอร์เมเนียม (ในกรณีของเรา VD2) ซึ่งหยุดดำเนินการจะอยู่ที่ประมาณ 0.05 V ดังนั้นด้วย UOCT< 0,05 В прибор РА1 покажет "ноль" и можно допустить ошибку в балансировке. Относительная неточность значительно уменьшится, если поднять в несколько раз напряжения Uc и соответственно UT. Например, при Uc = 2 В и UT = 1,95 В (Uост = 0,05 В) пределы изменения КСВ для приведенного выше примера будут уже только от 1,46 до 1,54.

2. การมีอยู่ของการพึ่งพาความถี่ของแรงดันไฟฟ้า Uc หรือ UT อย่างไรก็ตาม การปรับสมดุลที่แม่นยำอาจไม่สามารถทำได้ตลอดช่วงความถี่การทำงานทั้งหมด ลองดูตัวอย่างสาเหตุที่เป็นไปได้ข้อหนึ่ง สมมติว่าอุปกรณ์ใช้ตัวเก็บประจุตัวแบ่ง C2 ที่มีความจุ 150 pF พร้อมสายไฟที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.5 มม. และความยาวแต่ละตัว 10 มม. ความเหนี่ยวนำที่วัดได้ของเส้นลวดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางนี้ซึ่งมีความยาว 20 มม. กลายเป็นว่าเท่ากับ L = 0.03 μH ที่ความถี่การทำงานด้านบน f = 30 MHz ความต้านทานของตัวเก็บประจุจะเป็น Xc = 1 /2πfС = -j35.4 โอห์ม ค่ารีแอกแตนซ์รวมของเทอร์มินัล XL = 22πfL = j5.7 โอห์ม เป็นผลให้ความต้านทานของแขนท่อนล่างของตัวแบ่งจะลดลงเป็นค่า -j35.4 + j5f7 = -j29.7 โอห์ม (ซึ่งสอดคล้องกับตัวเก็บประจุที่มีความจุ 177 pF) ในเวลาเดียวกันที่ความถี่ตั้งแต่ 7 MHz และต่ำกว่า อิทธิพลของพินนั้นไม่มีนัยสำคัญ ดังนั้นข้อสรุป - ที่แขนท่อนล่างของตัวแบ่งควรใช้ตัวเก็บประจุแบบไม่เหนี่ยวนำที่มีลีดน้อยที่สุด (เช่นส่วนรองรับหรือฟีดทรู) และควรเชื่อมต่อตัวเก็บประจุหลายตัวแบบขนาน เทอร์มินัลของตัวเก็บประจุ "ตัวบน" C1 แทบไม่มีผลกระทบต่อสถานการณ์เนื่องจาก Xc ของตัวเก็บประจุตัวบนนั้นมากกว่าตัวเก็บประจุตัวล่างหลายสิบเท่า คุณสามารถบรรลุความสมดุลที่สม่ำเสมอตลอดย่านความถี่การทำงานทั้งหมดโดยใช้โซลูชันดั้งเดิม ซึ่งจะกล่าวถึงเมื่ออธิบายการออกแบบที่ใช้งานได้จริง

3.2. รีแอคแทนซ์แบบเหนี่ยวนำของขดลวดทุติยภูมิ T1 ที่ความถี่ต่ำกว่าของช่วงการทำงาน (~ 1.8 MHz) สามารถแบ่ง R1 ได้อย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งจะส่งผลให้ UT ลดลงและการเปลี่ยนเฟส

3.3. ความต้านทาน R2 เป็นส่วนหนึ่งของวงจรเครื่องตรวจจับ เนื่องจากตามวงจร มันจะสับเปลี่ยน C2 ที่ความถี่ต่ำกว่า ค่าสัมประสิทธิ์การแบ่งอาจกลายเป็นความถี่และขึ้นอยู่กับเฟส

3.4. ในแผนภาพของรูปที่. เครื่องตรวจจับ 2 ตัวบน VD1 หรือ VD2 ในสถานะเปิดบายพาสแขนท่อนล่างของตัวแบ่ง capacitive ไปที่ C2 โดยมีความต้านทานอินพุต RBX เช่น RBX ทำหน้าที่ในลักษณะเดียวกับ R2 อิทธิพลของ RBX ไม่มีนัยสำคัญที่ (R3 + R2) มากกว่า 40 kOhm ซึ่งต้องใช้ตัวบ่งชี้ที่มีความละเอียดอ่อน PA1 โดยมีกระแสเบี่ยงเบนรวมไม่เกิน 100 μA และแรงดันไฟฟ้า RF ที่ VD1 อย่างน้อย 4 V

3.5. ขั้วต่ออินพุตและเอาต์พุตของมิเตอร์ SWR โดยปกติจะคั่นด้วย 30...100 มม. ที่ความถี่ 30 MHz ความต่างเฟสแรงดันไฟฟ้าบนตัวเชื่อมต่อจะเป็น α= [(0.03... 0.1)/10]360°- 1... 3.5° สิ่งนี้สามารถส่งผลกระทบต่องานได้อย่างไรแสดงไว้ในรูปที่ 1 3a และรูปที่ 3,ข. ความแตกต่างเพียงอย่างเดียวในวงจรในรูปเหล่านี้คือตัวเก็บประจุ C1 เชื่อมต่อกับขั้วต่อที่แตกต่างกัน (T1 ในทั้งสองกรณีจะอยู่ตรงกลางของตัวนำระหว่างขั้วต่อ)

ในกรณีแรก ส่วนที่เหลือที่ไม่ได้รับการชดเชยสามารถลดลงได้หากปรับเฟส UOCT โดยใช้ตัวเก็บประจุขนาดเล็กที่เชื่อมต่อแบบขนาน Ck และในกรณีที่สอง โดยการเชื่อมต่อแบบอนุกรมกับ R1 ตัวเหนี่ยวนำขนาดเล็ก Lk ในรูปแบบของห่วงลวด วิธีนี้มักใช้กับมิเตอร์ SWR ทั้งแบบโฮมเมดและแบบ "แบรนด์" แต่ไม่ควรทำ ในการตรวจสอบสิ่งนี้ เพียงหมุนอุปกรณ์เพื่อให้ขั้วต่ออินพุตกลายเป็นขั้วต่อเอาต์พุต ในกรณีนี้ การชดเชยที่ช่วยก่อนถึงเทิร์นจะกลายเป็นอันตราย - Uoct จะเพิ่มขึ้นอย่างมาก เมื่อทำงานบนเส้นจริงที่มีโหลดที่ไม่ตรงกัน ขึ้นอยู่กับความยาวของเส้น อุปกรณ์สามารถไปยังตำแหน่งบนเส้นซึ่งการแก้ไขที่แนะนำจะ "ปรับปรุง" SWR จริงหรือในทางกลับกัน "แย่ลง" ในกรณีใดการนับจะไม่ถูกต้อง คำแนะนำคือวางขั้วต่อให้ใกล้กันมากที่สุด และใช้การออกแบบวงจรดั้งเดิมที่ระบุด้านล่าง

เพื่อแสดงให้เห็นว่าสาเหตุที่กล่าวข้างต้นสามารถส่งผลต่อความน่าเชื่อถือของการอ่านมิเตอร์ SWR ได้มากเพียงใด รูปที่ 1 รูปที่ 4 แสดงผลการทดสอบอุปกรณ์ที่ผลิตจากโรงงานสองเครื่อง การทดสอบประกอบด้วยการติดตั้งโหลดที่ไม่ตรงกันด้วย SWR ที่คำนวณได้ = 2.25 ที่ปลายบรรทัดซึ่งประกอบด้วยส่วนสายเคเบิลเชื่อมต่ออนุกรมจำนวนหนึ่งโดยมี Zо = 50 โอห์ม แต่ละส่วนยาว แล/8

ในระหว่างการวัด ความยาวเส้นทั้งหมดจะแตกต่างกันไปตั้งแต่ แลมบ์ดา/8 ถึง 5/8แลมบ์ มีการทดสอบอุปกรณ์สองเครื่อง: BRAND X ราคาไม่แพง (เส้นโค้ง 2) และหนึ่งในรุ่นที่ดีที่สุด - BIRD 43 (เส้นโค้ง 3) เส้นโค้งที่ 1 แสดง SWR ที่แท้จริง อย่างที่พวกเขาพูดความคิดเห็นนั้นไม่จำเป็น

ในรูป รูปที่ 5 แสดงกราฟของการขึ้นต่อกันของข้อผิดพลาดในการวัดกับค่าสัมประสิทธิ์ทิศทาง D (ทิศทาง) ของมิเตอร์ SWR กราฟที่คล้ายกันสำหรับ KBV = 1/SWR แสดงไว้ ว่าด้วยเรื่องการออกแบบรูป 2 ค่าสัมประสิทธิ์นี้เท่ากับอัตราส่วนของแรงดันไฟฟ้า HF บนไดโอด VD1 และ VD2 เมื่อเชื่อมต่อกับเอาต์พุตของมิเตอร์ SWR โหลด Rн = Zо D = 20lg(2Uо/Uore) ดังนั้น ยิ่งวงจรมีความสมดุลดีขึ้น (Ures ยิ่งต่ำ) D ยิ่งสูง คุณยังสามารถใช้การอ่านค่าของตัวบ่งชี้ PA1 - D = 20 x x log(Ipad/Iref) อย่างไรก็ตาม ค่า D นี้จะมีความแม่นยำน้อยลงเนื่องจากไดโอดไม่เชิงเส้น

บนกราฟ แกนนอนจะแสดงค่า SWR จริง และแกนแนวตั้งจะแสดงค่าที่วัดได้ โดยคำนึงถึงข้อผิดพลาดโดยขึ้นอยู่กับค่า D ของมิเตอร์ SWR เส้นประแสดงตัวอย่าง - SWR จริง = 2 อุปกรณ์ที่มี D = 20 dB จะให้การอ่าน 1.5 หรือ 2.5 และด้วย D = 40 dB - 1.9 หรือ 2.1 ตามลำดับ

ต่อไปนี้จากข้อมูลวรรณกรรม มิเตอร์ SWR ตามแผนภาพในรูป 2 มี D - 20 dB ซึ่งหมายความว่าหากไม่มีการแก้ไขที่สำคัญ จะไม่สามารถใช้การวัดที่แม่นยำได้

เหตุผลที่สำคัญที่สุดประการที่สองสำหรับการอ่านมิเตอร์ SWR ที่ไม่ถูกต้องนั้นสัมพันธ์กับความไม่เชิงเส้นของคุณลักษณะแรงดันไฟฟ้าปัจจุบันของไดโอดตัวตรวจจับ สิ่งนี้นำไปสู่การพึ่งพาการอ่านระดับพลังงานที่จ่าย โดยเฉพาะอย่างยิ่งในส่วนเริ่มต้นของสเกลตัวบ่งชี้ PA1 ในมิเตอร์ SWR ที่มีแบรนด์ ตัวบ่งชี้มักจะมีสองสเกล - สำหรับระดับพลังงานต่ำและสูง

หม้อแปลงกระแสไฟฟ้า T1 เป็นส่วนสำคัญของมิเตอร์ SWR คุณลักษณะหลักของมันจะเหมือนกับคุณลักษณะของหม้อแปลงแรงดันไฟฟ้าทั่วไป นั่นคือ จำนวนรอบของขดลวดปฐมภูมิ n1 และขดลวดทุติยภูมิ n2, อัตราส่วนการแปลง k = n2/n1, กระแสของขดลวดทุติยภูมิ I2 = l1/k ข้อแตกต่างคือกระแสผ่านขดลวดปฐมภูมิถูกกำหนดโดยวงจรภายนอก (ในกรณีของเราคือกระแสในตัวป้อน) และไม่ขึ้นอยู่กับความต้านทานโหลดของขดลวดทุติยภูมิ R1 ดังนั้นกระแส l2 จึงไม่ทำเช่นกัน ขึ้นอยู่กับค่าความต้านทานของตัวต้านทาน R1 ตัวอย่างเช่น ถ้ากำลัง P = 100 W ถูกส่งผ่านตัวป้อน Zo = 50 โอห์ม กระแส I1 = √P/Zo = 1.41 A และที่ k = 20 กระแสไฟฟ้าของขดลวดทุติยภูมิจะเป็น l2 = I1/k - 0.07 A. แรงดันไฟฟ้า ที่ขั้วของขดลวดทุติยภูมิจะถูกกำหนดโดยค่าของ R1: 2UT = l2 x R1 และที่ R1 = 68 โอห์ม จะเป็น 2UT = 4.8 V. กำลังที่ปล่อยออกมาที่ตัวต้านทาน P = (2UT)2/R1 = 0.34 วัตต์ ให้เราใส่ใจกับลักษณะเฉพาะของหม้อแปลงกระแสไฟฟ้า - ยิ่งรอบขดลวดทุติยภูมิน้อยลงเท่าใดแรงดันไฟฟ้าที่ขั้วก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น (ที่ R1 เดียวกัน) โหมดที่ยากที่สุดสำหรับหม้อแปลงกระแสคือโหมดไม่ได้ใช้งาน (R1 = ∞) ในขณะที่แรงดันไฟฟ้าที่เอาต์พุตเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ววงจรแม่เหล็กจะอิ่มตัวและร้อนขึ้นมากจนสามารถยุบตัวได้

ในกรณีส่วนใหญ่ การพันขดลวดปฐมภูมิจะใช้การหมุนเพียงครั้งเดียว คอยล์นี้อาจมีรูปร่างที่แตกต่างกัน ดังแสดงในรูป 6,a และรูปที่ 6,b (เทียบเท่ากัน) แต่การม้วนตามรูปที่ 1 6,c มีสองเทิร์นแล้ว

อีกประเด็นหนึ่งคือการใช้ตะแกรงที่เชื่อมต่อกับตัวเครื่องในรูปแบบของท่อระหว่างสายกลางและขดลวดทุติยภูมิ ในอีกด้านหนึ่งหน้าจอจะกำจัดการเชื่อมต่อแบบ capacitive ระหว่างขดลวดซึ่งค่อนข้างปรับปรุงความสมดุลของสัญญาณความแตกต่าง ในทางกลับกัน กระแสน้ำวนจะเกิดขึ้นบนหน้าจอ ซึ่งส่งผลต่อความสมดุลด้วย การปฏิบัติแสดงให้เห็นว่าไม่ว่าจะมีหน้าจอและไม่มีหน้าจอ คุณก็จะได้รับผลลัพธ์ที่ใกล้เคียงกันโดยประมาณ หากยังคงใช้ตะแกรงอยู่ ควรสร้างความยาวให้น้อยที่สุด โดยประมาณเท่ากับความกว้างของแกนแม่เหล็กที่ใช้ และเชื่อมต่อกับตัวเครื่องด้วยตัวนำขนาดสั้นที่มีความกว้าง หน้าจอควร "ต่อสายดิน" ไว้ที่เส้นกึ่งกลาง โดยมีระยะห่างจากขั้วต่อทั้งสองเท่าๆ กัน สำหรับหน้าจอคุณสามารถใช้ท่อทองเหลืองที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 4 มม. จากเสาอากาศแบบยืดหดได้

สำหรับมิเตอร์ SWR ที่มีกำลังส่งสูงสุด 1 kW แกนแม่เหล็กวงแหวนเฟอร์ไรต์ที่มีขนาด K12x6x4 และแม้แต่ K10x6x3 นั้นเหมาะสม การปฏิบัติแสดงให้เห็นว่าจำนวนรอบที่เหมาะสมที่สุด n2 = 20 ด้วยความเหนี่ยวนำของขดลวดทุติยภูมิที่ 40...60 μH จึงได้ความสม่ำเสมอของความถี่สูงสุด (ค่าที่อนุญาตคือสูงถึง 200 μH) คุณสามารถใช้แกนแม่เหล็กที่มีการซึมผ่านได้ตั้งแต่ 200 ถึง 1,000 และขอแนะนำให้เลือกขนาดมาตรฐานที่จะรับประกันการเหนี่ยวนำขดลวดที่เหมาะสมที่สุด

คุณสามารถใช้แกนแม่เหล็กที่มีการซึมผ่านต่ำกว่าได้ หากคุณใช้ขนาดที่ใหญ่ขึ้น เพิ่มจำนวนรอบ และ/หรือลดความต้านทาน R1 หากไม่ทราบความสามารถในการซึมผ่านของวงจรแม่เหล็กที่มีอยู่ หากคุณมีมิเตอร์วัดความเหนี่ยวนำ ก็สามารถระบุได้ ในการทำเช่นนี้คุณควรหมุนสิบรอบบนแกนแม่เหล็กที่ไม่รู้จัก (การหมุนถือเป็นแต่ละจุดตัดของเส้นลวดกับรูภายในของแกน) วัดค่าความเหนี่ยวนำของขดลวด L (μH) และแทนที่ค่านี้เป็น สูตร μ = 2.5 LDav/S โดยที่ Dav คือเส้นผ่านศูนย์กลางเฉลี่ยของแกนแม่เหล็กมีหน่วยเป็น cm ; S - หน้าตัดแกนในหน่วยซม. 2 (ตัวอย่าง - สำหรับ K10x6x3 Dcp = 0.8 ซม. และ S = 0.2x0.3 = 0.06 ซม. 2)

หากทราบ μ ของวงจรแม่เหล็ก สามารถคำนวณความเหนี่ยวนำของขดลวดจำนวน n รอบได้: L = μn 2 S/250Dcp

สามารถตรวจสอบการบังคับใช้แกนแม่เหล็กสำหรับระดับพลังงาน 1 kW ขึ้นไปที่ 100 W ในตัวป้อนได้ ในการดำเนินการนี้คุณควรติดตั้งตัวต้านทาน R1 ชั่วคราวโดยมีค่ามากกว่า 4 เท่า ดังนั้นแรงดันไฟฟ้า Ut จะเพิ่มขึ้น 4 เท่าและเทียบเท่ากับกำลังส่งผ่านที่เพิ่มขึ้น 16 เท่า สามารถตรวจสอบความร้อนของวงจรแม่เหล็กได้ด้วยการสัมผัส (กำลังของตัวต้านทานชั่วคราว R1 จะเพิ่มขึ้น 4 เท่าด้วย) ในสภาวะจริง กำลังของตัวต้านทาน R1 จะเพิ่มขึ้นตามสัดส่วนของกำลังที่เพิ่มขึ้นในตัวป้อน

SWR เมตร UT1MA

มิเตอร์ UT1MA SWR ทั้งสองดีไซน์ ซึ่งจะกล่าวถึงด้านล่าง มีดีไซน์เกือบจะเหมือนกัน แต่ดีไซน์ต่างกัน ในเวอร์ชันแรก (KMA - 01) เซ็นเซอร์ความถี่สูงและส่วนตัวบ่งชี้จะแยกจากกัน เซ็นเซอร์มีขั้วต่อโคแอกเชียลอินพุตและเอาต์พุต และสามารถติดตั้งได้ทุกที่ในเส้นทางป้อน เชื่อมต่อกับตัวบ่งชี้ด้วยสายเคเบิลสามเส้นทุกความยาวเท่าใดก็ได้ ในตัวเลือกที่สอง (KMA - 02) ทั้งสองยูนิตจะอยู่ในตัวเรือนเดียว

แผนภาพมิเตอร์ SWR แสดงไว้ในรูปที่ 1 7 และแตกต่างจากแผนภาพพื้นฐานในรูป 2 โดยมีวงจรแก้ไขสามวงจร

ลองดูความแตกต่างเหล่านี้

1. ต้นแขนของตัวแบ่ง capacitive C1 ทำจากตัวเก็บประจุถาวรสองตัวที่เหมือนกัน C1 = C1 "+ C1" ซึ่งเชื่อมต่อกับขั้วต่ออินพุตและเอาต์พุตตามลำดับ ตามที่ระบุไว้ในส่วนแรกของบทความ เฟสแรงดันไฟฟ้าที่ขั้วต่อเหล่านี้แตกต่างกันเล็กน้อย และด้วยการเชื่อมต่อนี้ เฟส Uc จะถูกเฉลี่ยและเข้าใกล้เฟส UT สิ่งนี้จะช่วยปรับปรุงความสมดุลของอุปกรณ์
2. เนื่องจากการใช้คอยล์ L1 ความต้านทานของต้นแขนของตัวแบ่งคาปาซิทีฟจึงขึ้นอยู่กับความถี่ ซึ่งทำให้สามารถปรับระดับสมดุลที่ขอบด้านบนของช่วงการทำงาน (21...30 MHz)
3. ด้วยการเลือกตัวต้านทาน R2 (เช่น ค่าคงที่เวลาของห่วงโซ่ R2C2) คุณสามารถชดเชยความไม่สมดุลที่เกิดจากแรงดันไฟฟ้าตก UT และการเปลี่ยนเฟสที่ขอบล่างของช่วง (1.8...3.5 MHz)

นอกจากนี้การปรับสมดุลยังกระทำโดยตัวเก็บประจุปรับจูนที่เชื่อมต่อกับแขนท่อนล่างของตัวแบ่ง ช่วยให้การติดตั้งง่ายขึ้นและช่วยให้สามารถใช้ตัวเก็บประจุปรับแต่งขนาดเล็กที่ใช้พลังงานต่ำได้

การออกแบบนี้ให้ความสามารถในการวัดพลังของเหตุการณ์และคลื่นสะท้อน ในการดำเนินการนี้ ให้สวิตช์ SA2 ใส่ตัวต้านทานทริมเมอร์ R5 เข้าไปในวงจรตัวบ่งชี้แทนตัวต้านทานการสอบเทียบแบบแปรผัน R4 ซึ่งตั้งค่าขีดจำกัดที่ต้องการสำหรับกำลังที่วัดได้

การใช้การแก้ไขที่เหมาะสมที่สุดและการออกแบบที่สมเหตุสมผลของอุปกรณ์ทำให้สามารถรับค่าสัมประสิทธิ์ทิศทาง D ภายในช่วง 35...45 dB ในย่านความถี่ 1.8...30 MHz

รายละเอียดต่อไปนี้ใช้ในมิเตอร์ SWR

ขดลวดทุติยภูมิของหม้อแปลง T1 ประกอบด้วย 2 x 10 รอบ (พันเป็น 2 สาย) ด้วยลวด PEV 0.35 วางเท่าๆ กันบนวงแหวนเฟอร์ไรต์ K12 x 6 x 4 ที่มีการซึมผ่านประมาณ 400 (ความเหนี่ยวนำที่วัดได้ ~ 90 μH)

ตัวต้านทาน R1 - 68 โอห์ม MLT โดยควรไม่มีร่องสกรูบนตัวตัวต้านทาน ด้วยกำลังส่งผ่านน้อยกว่า 250 W ก็เพียงพอที่จะติดตั้งตัวต้านทานที่มีกำลังกระจาย 1 W ด้วยกำลัง 500 W - 2 W ด้วยกำลัง 1 kW ตัวต้านทาน R1 สามารถประกอบด้วยตัวต้านทานที่เชื่อมต่อแบบขนานสองตัวที่มีความต้านทาน 130 โอห์มและกำลัง 2 W แต่ละตัว อย่างไรก็ตาม หาก KS V-meter ได้รับการออกแบบมาเพื่อให้มีระดับกำลังสูง ก็สมเหตุสมผลที่จะเพิ่มจำนวนรอบของขดลวดทุติยภูมิ T1 เป็นสองเท่า (สูงสุด 2 x 20 รอบ) วิธีนี้จะช่วยลดการกระจายพลังงานที่ต้องการของตัวต้านทาน R1 ลง 4 เท่า (ในกรณีนี้ ตัวเก็บประจุ C2 ควรมีความจุเป็นสองเท่า)

ความจุของตัวเก็บประจุแต่ละตัว C G และ C1 "สามารถอยู่ในช่วง 2.4...3 pF (KT, KTK, KD สำหรับแรงดันไฟฟ้าที่ใช้งาน 500 V ที่ P ≥ 1 kW และ 200...250 V ที่ต่ำกว่า พลังงาน) ตัวเก็บประจุ C2 - สำหรับแรงดันไฟฟ้าใด ๆ (KTK หรืออื่น ๆ ที่ไม่เหนี่ยวนำหนึ่งหรือ 2 - 3 ขนาน) ตัวเก็บประจุ C3 เป็นทริมเมอร์ขนาดเล็กที่มีขีดจำกัดการเปลี่ยนแปลงความจุ 3...20 pF (KPK - M, KT - 4) ความจุที่ต้องการของตัวเก็บประจุ C2 ขึ้นอยู่กับค่ารวมของความจุของต้นแขนของตัวแบ่ง capacitive ซึ่งรวมถึงนอกเหนือจากตัวเก็บประจุ C" + C1" แล้วยังมีความจุ C0 ~ 1 pF ระหว่าง ขดลวดทุติยภูมิของหม้อแปลง T1 และตัวนำกลาง ความจุรวมของแขนท่อนล่าง - C2 บวก C3 ที่ R1 = 68 โอห์มควรมากกว่าความจุของตัวเก็บประจุด้านบนประมาณ 30 เท่า C4, C5 และ C6 - ด้วยความจุ 0.0033... 0.01 µF (KM หรือความถี่สูงอื่น ๆ), ตัวบ่งชี้ RA1 - M2003 ที่มีกระแสเบี่ยงเบนรวม 100 µA, ตัวต้านทานผันแปร R4 - 150 kOhm SP - 4 - 2m, ตัวต้านทานการตัดแต่ง R4 - 150 kOhm ตัวต้านทาน R3 มีความต้านทาน 10 kOhm - ช่วยป้องกันตัวบ่งชี้จากการโอเวอร์โหลดที่เป็นไปได้

ค่าของตัวเหนี่ยวนำการแก้ไข L1 สามารถกำหนดค่าได้ดังนี้ เมื่อปรับสมดุลอุปกรณ์ (โดยไม่มี L1) คุณจะต้องทำเครื่องหมายตำแหน่งของโรเตอร์ของตัวเก็บประจุปรับ C3 ที่ความถี่ 14 และ 29 MHz จากนั้นจึงคลายออกและวัดความจุในตำแหน่งที่ทำเครื่องหมายไว้ทั้งสอง สมมติว่าสำหรับความถี่บน ความจุจะน้อยกว่า 5 pF และความจุรวมของแขนท่อนล่างของตัวหารคือประมาณ 130 pF นั่นคือ ความแตกต่างคือ 5/130 หรือประมาณ 4% ดังนั้นสำหรับการปรับความถี่ให้เท่ากันจึงจำเป็นต้องลดความต้านทานของต้นแขนลง ~ 4% ที่ความถี่ 29 MHz ตัวอย่างเช่น ด้วย C1 + C0 = 5 pF ความต้านทานแบบเก็บประจุ Xc = 1/2πfС - j1100 Ohm ตามลำดับ Xc - j44 Ohm และ L1 = XL1 / 2πf = 0.24 μH

ในอุปกรณ์ดั้งเดิม คอยล์ L1 มี 8...9 รอบด้วยสาย PELSHO 0.29 เส้นผ่านศูนย์กลางด้านในของคอยล์คือ 5 มม. ขดลวดแน่นตามด้วยการชุบด้วยกาว BF-2 จำนวนรอบสุดท้ายจะถูกกำหนดหลังจากติดตั้งเข้าที่ เริ่มแรกการปรับสมดุลจะดำเนินการที่ความถี่ 14 MHz จากนั้นตั้งค่าความถี่เป็น 29 MHz และเลือกจำนวนรอบของคอยล์ L1 เพื่อให้วงจรมีความสมดุลที่ความถี่ทั้งสองด้วยตำแหน่งเดียวกันของทริมเมอร์ C3

หลังจากบรรลุความสมดุลที่ดีที่ความถี่กลางและสูงแล้ว ให้ตั้งค่าความถี่เป็น 1.8 MHz บัดกรีตัวต้านทานแบบปรับค่าได้ชั่วคราวที่มีความต้านทาน 15...20 kOhm แทนตัวต้านทาน R2 และค้นหาค่าที่ UOCT มีค่าน้อยที่สุด ค่าความต้านทานของตัวต้านทาน R2 ขึ้นอยู่กับความเหนี่ยวนำของขดลวดทุติยภูมิ T1 และอยู่ในช่วง 5...20 kOhm สำหรับการเหนี่ยวนำ 40...200 μH (ค่าความต้านทานที่สูงขึ้นสำหรับการเหนี่ยวนำที่สูงขึ้น)

ในสภาวะวิทยุสมัครเล่น ไมโครแอมมิเตอร์ที่มีสเกลเชิงเส้นมักใช้ในตัวบ่งชี้มิเตอร์ SWR และการอ่านจะดำเนินการตามสูตร SWR = (Ipad + Iref) / (Ipad -Iref) โดยที่ I ใน microamperes คือ การอ่านตัวบ่งชี้ในโหมด "เหตุการณ์" และ "สะท้อน" ตามลำดับ ในกรณีนี้ ข้อผิดพลาดเนื่องจากความไม่เชิงเส้นของส่วนเริ่มต้นของคุณลักษณะแรงดันไฟฟ้าปัจจุบันของไดโอดจะไม่ถูกนำมาพิจารณาด้วย การทดสอบด้วยโหลดขนาดต่างๆ ที่ความถี่ 7 MHz แสดงให้เห็นว่าที่กำลังประมาณ 100 W การอ่านตัวบ่งชี้จะน้อยกว่าค่าจริงโดยเฉลี่ยหนึ่งดิวิชั่น (1 µA) ที่ 25 W - น้อยกว่า 2.5...3 µA และที่ 10 W - คูณ 4 µA คำแนะนำง่ายๆ: สำหรับตัวเลือก 100 วัตต์ ให้ย้ายตำแหน่งเริ่มต้น (ศูนย์) ของเข็มเครื่องมือขึ้นล่วงหน้าหนึ่งส่วน และเมื่อใช้ 10 W (เช่น เมื่อตั้งค่าเสาอากาศ) ให้เพิ่มอีก 4 µA ไปที่ การอ่านสเกลในตำแหน่ง "สะท้อน" ตัวอย่าง - การอ่านค่า "เหตุการณ์/การสะท้อนกลับ" อยู่ที่ 100/16 µA ตามลำดับ และ SWR ที่ถูกต้องจะเป็น (100 + 20) / (100 - 20) = 1.5 ด้วยกำลังที่สำคัญ - 500 W ขึ้นไป - การแก้ไขนี้ไม่จำเป็น

ควรสังเกตว่าเครื่องวัด SWR มือสมัครเล่นทุกประเภท (หม้อแปลงกระแส, สะพาน, ข้อต่อทิศทาง) ให้ค่าสัมประสิทธิ์การสะท้อน r และจะต้องคำนวณค่าของ SWR ในขณะเดียวกัน r คือตัวบ่งชี้หลักของระดับการประสานงาน และ SWR เป็นตัวบ่งชี้อนุพันธ์ สิ่งนี้สามารถยืนยันได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าในโทรคมนาคมระดับของข้อตกลงนั้นมีลักษณะของการลดทอนความไม่สอดคล้องกัน (r เดียวกันในเดซิเบลเท่านั้น) อุปกรณ์ที่มีตราสินค้าราคาแพงยังให้การอ่านที่เรียกว่าการสูญเสียคืนอีกด้วย

จะเกิดอะไรขึ้นถ้าใช้ซิลิคอนไดโอดเป็นเครื่องตรวจจับ? หากไดโอดเจอร์เมเนียมที่อุณหภูมิห้องมีแรงดันไฟตัด ซึ่งกระแสไฟฟ้าที่ผ่านไดโอดมีค่าเพียง 0.2...0.3 μA คือประมาณ 0.045 V แสดงว่าไดโอดซิลิคอนจะมีค่า 0.3 V อยู่แล้ว ดังนั้น เพื่อรักษาความถูกต้องแม่นยำ จากการอ่านเมื่อเปลี่ยนเป็นไดโอดซิลิคอนจำเป็นต้องเพิ่มระดับแรงดันไฟฟ้า Uc และ UT (!) มากกว่า 6 เท่า ในการทดลองเมื่อเปลี่ยนไดโอด D311 ด้วย KD522 ที่ P = 100 W โหลด Zn = 75 โอห์มและ Uc และ UT เดียวกันจะได้ตัวเลขต่อไปนี้: ก่อนการเปลี่ยน - 100/19 และ SWR = 1.48 หลังการเปลี่ยน - 100/ 12 และคำนวณ SWR=1.27 การใช้วงจรสองเท่าโดยใช้ไดโอด KD522 ให้ผลลัพธ์ที่แย่ยิ่งกว่านั้น - 100/11 และ SWR ที่คำนวณได้ = 1.25

ตัวครอบเซ็นเซอร์ในเวอร์ชันแยกต่างหากสามารถทำจากทองแดง อลูมิเนียม หรือบัดกรีจากแผ่นฟอยล์ไฟเบอร์กลาสสองด้านที่มีความหนา 1.5...2 มม. ภาพร่างของการออกแบบดังกล่าวแสดงไว้ในรูปที่ 1 8, ก.

ตัวเรือนประกอบด้วยสองช่องโดยหนึ่งช่องตรงข้ามกันมีขั้วต่อ RF (CP - 50 หรือ SO - 239 พร้อมหน้าแปลนขนาด 25x25 มม.) จัมเปอร์ทำจากลวดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1.4 มม. ในฉนวนโพลีเอทิลีนที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 4.8 มม. (จากสายเคเบิล RK50 - 4), หม้อแปลงกระแสไฟฟ้า T1, ตัวเก็บประจุของตัวแบ่ง capacitive และคอยล์ชดเชย L1 ในอีกทางหนึ่ง - ตัวต้านทาน R1, R2, ไดโอด, ตัวเก็บประจุการปรับแต่งและการปิดกั้นและตัวเชื่อมต่อความถี่ต่ำขนาดเล็ก หมุด T1 ที่มีความยาวขั้นต่ำ จุดเชื่อมต่อของตัวเก็บประจุ C1" และ C1" กับคอยล์ L1 "ค้างอยู่ในอากาศ" และจุดเชื่อมต่อของตัวเก็บประจุ C4 และ C5 ของขั้วต่อกลางของขั้วต่อ XZ เชื่อมต่อกับตัวเครื่อง

พาร์ติชัน 2, 3 และ 5 มีขนาดเท่ากัน ไม่มีรูในพาร์ติชั่น 2 แต่ในพาร์ติชั่น 5 จะมีการสร้างรูสำหรับขั้วต่อความถี่ต่ำเฉพาะซึ่งจะเชื่อมต่อยูนิตตัวบ่งชี้ ในจัมเปอร์กลาง 3 (รูปที่ 8, b) มีการเลือกฟอยล์รอบสามรูทั้งสองข้างและติดตั้งตัวนำป้อนผ่านสามตัวในรู (เช่นสกรูทองเหลือง M2 และ MZ) ภาพร่างของผนังด้านข้าง 1 และ 4 แสดงไว้ในรูปที่ 1 8, ค. เส้นประแสดงจุดเชื่อมต่อก่อนการบัดกรีซึ่งทำทั้งสองด้านเพื่อความแข็งแรงที่มากขึ้นและเพื่อให้แน่ใจว่ามีการสัมผัสทางไฟฟ้า

ในการตั้งค่าและตรวจสอบมิเตอร์ SWR คุณต้องมีตัวต้านทานโหลดมาตรฐาน 50 โอห์ม (เทียบเท่ากับเสาอากาศ) ที่มีกำลัง 50...100 W หนึ่งในการออกแบบวิทยุสมัครเล่นที่เป็นไปได้แสดงไว้ในรูปที่ 1 11. ใช้ตัวต้านทาน TVO ทั่วไปที่มีความต้านทาน 51 โอห์มและกำลังกระจาย 60 W (ขนาดสี่เหลี่ยมผืนผ้า 45 x 25 x 180 มม.)

ภายในตัวตัวต้านทานเซรามิกจะมีช่องทรงกระบอกยาวที่เต็มไปด้วยสารต้านทาน ควรกดตัวต้านทานให้แน่นกับด้านล่างของโครงอะลูมิเนียม สิ่งนี้ช่วยปรับปรุงการกระจายความร้อนและสร้างความจุแบบกระจายที่ปรับปรุงประสิทธิภาพแบนด์วิธกว้าง เมื่อใช้ตัวต้านทานเพิ่มเติมที่มีกำลังกระจาย 2 W ความต้านทานโหลดอินพุตจะถูกตั้งค่าภายในช่วง 49.9...50.1 โอห์ม ด้วยตัวเก็บประจุแก้ไขขนาดเล็กที่อินพุต (~ 10 pF) การใช้ตัวต้านทานนี้สามารถรับโหลดที่มี SWR ไม่แย่กว่า 1.05 ในย่านความถี่สูงถึง 30 MHz โหลดที่ดีเยี่ยมได้มาจากตัวต้านทานขนาดเล็กพิเศษประเภท P1 - 3 ที่มีค่าเล็กน้อย 49.9 โอห์มซึ่งสามารถทนต่อพลังงานที่สำคัญเมื่อใช้หม้อน้ำภายนอก

มีการดำเนินการทดสอบเปรียบเทียบมิเตอร์ SWR จากบริษัทและอุปกรณ์ต่างๆ ที่อธิบายไว้ในบทความนี้ การทดสอบประกอบด้วยการเชื่อมต่อโหลด 75 โอห์มที่ไม่มีใครเทียบได้ (เทียบเท่ากับเสาอากาศ 100 W ที่ผลิตจากโรงงาน) เข้ากับเครื่องส่งสัญญาณที่มีกำลังเอาต์พุตประมาณ 100 W ผ่านการทดสอบมิเตอร์ SWR 50 โอห์ม และทำการวัดสองครั้ง สายหนึ่งเชื่อมต่อด้วยสาย RK50 สั้นยาว 10 ซม. ส่วนอีกสายเชื่อมต่อผ่านสาย RK50 ยาวประมาณ 0.25 แล ยิ่งการแพร่กระจายของการอ่านน้อยลง อุปกรณ์ก็จะยิ่งมีความน่าเชื่อถือมากขึ้นเท่านั้น

ที่ความถี่ 29 MHz จะได้ค่า SWR ต่อไปนี้:

• เดรก WH - 7......1.46/1.54
• ไดมอนด์ SX - 100......1.3/1.7
• อลัน กิโลวัตต์ - 220......1.3/1.7
• โรเจอร์ RSM-600......1.35/1.65
• UT1MA......1.44/1.5

ด้วยโหลด 50 โอห์มสำหรับสายเคเบิลทุกความยาว อุปกรณ์ทั้งหมดจึงแสดง SWR “อย่างกลมกลืน”< 1,1.

สาเหตุของการกระจัดกระจายขนาดใหญ่ในการอ่านค่า RSM-600 พบได้ในระหว่างการศึกษา อุปกรณ์นี้ไม่ได้ใช้ตัวแบ่ง capacitive เป็นเซ็นเซอร์แรงดันไฟฟ้า แต่เป็นหม้อแปลงแรงดันไฟฟ้าแบบสเต็ปดาวน์ที่มีอัตราส่วนการเปลี่ยนแปลงคงที่ สิ่งนี้จะช่วยลด "ปัญหา" ของตัวแบ่ง capacitive แต่ลดความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์เมื่อทำการวัดกำลังสูง (กำลังสูงสุด RSM - 600 - เพียง 200/400 W) ไม่มีองค์ประกอบการปรับแต่งในวงจรดังนั้นตัวต้านทานโหลดของหม้อแปลงกระแสต้องมีความแม่นยำสูง (อย่างน้อย 50 ± 0.5 โอห์ม) แต่ในความเป็นจริงแล้วใช้ตัวต้านทานที่มีความต้านทาน 47.4 โอห์ม หลังจากแทนที่ด้วยตัวต้านทาน 49.9 โอห์ม ผลการวัดก็ดีขึ้นอย่างเห็นได้ชัด - 1.48/1.58 บางทีเหตุผลเดียวกันอาจเกี่ยวข้องกับการอ่านค่าจำนวนมากจากอุปกรณ์ SX - 100 และ KW - 220

การวัดด้วยโหลดที่ไม่มีใครเทียบได้โดยใช้สายเคเบิล 50 โอห์มเพิ่มเติมสี่ส่วนเป็นวิธีที่เชื่อถือได้ในการตรวจสอบคุณภาพของมิเตอร์ SWR สังเกตสามประเด็น:

1. สำหรับการทดสอบดังกล่าว คุณสามารถใช้โหลด 50 โอห์มได้หากคุณเชื่อมต่อตัวเก็บประจุแบบขนานกับอินพุต ตัวอย่างเช่น ในรูปแบบของสายโคแอกเซียลชิ้นเล็ก ๆ ที่เปิดที่ปลาย การเชื่อมต่อทำได้สะดวกผ่านหัวต่อโคแอกเชียล ข้อมูลการทดลอง - ด้วยส่วนของ RK50 ยาว 28 ซม. ที่ความถี่ 29 MHz โหลดรวมดังกล่าวมี SWR - 1.3 และมีความยาว 79 ซม. - SWR - 2.5 (เชื่อมต่อโหลดใด ๆ กับมิเตอร์ SWR ด้วย a เท่านั้น สาย 50 โอห์ม)
2. SWR จริงในบรรทัดประมาณจะสอดคล้องกับค่าเฉลี่ยของค่าที่วัดได้สองค่า (มีและไม่มีสายเคเบิลเพิ่มเติมสี่ส่วน)
3. เมื่อทำการวัดอุปกรณ์ป้อนเสาอากาศจริง ปัญหาอาจเกิดขึ้นเนื่องจากกระแสไหลไปยังพื้นผิวด้านนอกของสายเคเบิลถัก เมื่อมีกระแสดังกล่าว การเปลี่ยนความยาวของตัวป้อนจากด้านล่างสามารถนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงของกระแสนี้ ซึ่งจะนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงในการโหลดตัวป้อนและ SWR จริง คุณสามารถลดอิทธิพลของกระแสภายนอกได้โดยการม้วนตัวป้อนเข้าไปในห้องในรูปแบบขดลวด 15...20 รอบเส้นผ่านศูนย์กลาง 15...20 ซม. (โช้คป้องกัน)

วรรณกรรม

1. ดี. เลชเนอร์, พี. ฟินค์. ผู้ส่งเคิร์ซเวลเลน - เบอร์ลิน: การทหาร, 1979.
2. W.B. Bruene- รูปภาพภายในของวัตต์มิเตอร์แบบทิศทาง - คิวเอสที เมษายน 2502.
3. ดี. เดอมอว์. การวัดกำลัง RF ในสาย - คิวเอสที ธันวาคม พ.ศ. 2512
4. ดับเบิลยู. ออร์, เอส. โคแวน. คู่มือเสาอากาศลำแสง - อาร์เอซี, สหรัฐอเมริกา, 1993.
5. Beketov V., Kharchenko K. การวัดและการทดสอบในการออกแบบและการปรับเสาอากาศวิทยุสมัครเล่น - ม.: การสื่อสาร, 2514.

บ่อยครั้งที่ลูกค้าโดยเฉพาะอย่างยิ่งหากเขาซื้อเครื่องส่งรับวิทยุเป็นครั้งแรกจะรู้สึกงุนงงเมื่อกล่าวถึงว่าในการใช้เครื่องส่งรับวิทยุคุณต้องติดตั้งเสาอากาศกล่าวคือ การตั้งค่า SWR ของเสาอากาศ- SWR คืออะไร? คำนี้ไม่ชัดเจนสำหรับบุคคลที่ห่างไกลจากรายละเอียดปลีกย่อยทางเทคนิคและบางครั้งก็น่ากลัวด้วยซ้ำ จริงๆแล้วมันง่าย

SWR คืออะไร?เสาอากาศถูกปรับโดยใช้อุปกรณ์พิเศษ - มิเตอร์ SWR โดยจะวัดอัตราส่วนคลื่นนิ่งและแสดงการสูญเสียพลังงานในเสาอากาศ ค่านี้ (SWR) ยิ่งต่ำยิ่งดี ค่าในอุดมคติคือ 1 แต่ในทางปฏิบัติไม่สามารถบรรลุได้เนื่องจากการสูญเสียสัญญาณในสายเคเบิลและตัวเชื่อมต่อ ค่าการทำงานถือเป็น 1.1 - 1.5 ค่าที่ยอมรับได้คือค่าตั้งแต่ 2 ถึง 3 เหตุใดจึงยอมรับได้ เพราะหากค่า SWR สูงเกินไป เสาอากาศของคุณจะเริ่มไม่มากพอที่จะส่งสัญญาณไปในอากาศ แต่จะ "ขับ" สัญญาณกลับเข้าไปในวิทยุ สิ่งนี้หมายความว่าอย่างไรและเหตุใดจึงไม่ดีคุณถาม? ประการแรก คุณจะสูญเสียระยะการสื่อสาร เนื่องจากประสิทธิภาพของระบบเสาอากาศเครื่องส่งรับวิทยุของคุณลดลง ประการที่สอง ขั้นตอนเอาต์พุตของสถานีวิทยุมีความร้อนสูงเกินไป ซึ่งนำไปสู่ความล้มเหลวที่อาจเกิดขึ้นได้ นั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมมันถึงสำคัญ การปรับ SWR ของเสาอากาศหลังการติดตั้ง- หนึ่งในเครื่องวัด SWR ราคาไม่แพงคือ SWR-420 หรือ SWR-430 ที่ผลิตโดย Optim สามารถใช้ได้กับสถานีวิทยุในช่วง 27 MHz ที่มีกำลังส่งสัญญาณเอาท์พุตสูงถึง 100 W ข้อผิดพลาดในการวัดไม่เกิน 5% การใช้อุปกรณ์นี้คุณสามารถรับค่า SWR = 1.1 - 1.3 ขึ้นอยู่กับประเภทของเสาอากาศที่เลือก (ร่องหรือแม่เหล็ก) และตำแหน่งการติดตั้ง แต่ไม่จำเป็นต้องอยู่กับเรื่องนี้ 1.5 เป็นค่าที่ทำงานได้อย่างสมบูรณ์และปลอดภัย

มีการผลิตอย่างไร การตั้งค่า SWR ของเสาอากาศ SB- มีการติดตั้งเสาอากาศบนตัวถังรถ โดยควรอยู่ที่จุดสูงสุด ควรเลือกตำแหน่งการติดตั้งอย่างระมัดระวัง เนื่องจากเสาอากาศจะต้องอยู่ที่นั่นอย่างถาวร เมื่อติดตั้งเสาอากาศในตัว คุณควรตรวจสอบให้แน่ใจว่าเสาอากาศ (หรือตัวยึด) หน้าสัมผัสปกติกับกราวด์ และตรวจสอบอย่างระมัดระวังว่าไม่มีการลัดวงจรในสายเคเบิลและจุดที่สายเคเบิลเชื่อมต่อกับเสาอากาศและวิทยุ สิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจว่าตัวถังรถของคุณก็เป็นองค์ประกอบของเสาอากาศเช่นกัน ดังนั้นจึงไม่ควรละเลยตำแหน่งการติดตั้งและคุณภาพการสัมผัสกับพื้น

ควรต่อมิเตอร์ SWR เข้ากับสถานีวิทยุผ่านทาง ขั้วต่อเท็กซัสให้เชื่อมต่อเสาอากาศเข้ากับ ขั้วต่อมดและเลือกขีดจำกัดของระดับพลังงานที่ส่งผ่าน หากต้องการปรับเทียบอุปกรณ์ คุณต้องตั้งสวิตช์ไปที่ตำแหน่ง เอฟ.ดับบลิว.ดี.ให้เปิดสถานีวิทยุเพื่อส่งสัญญาณไปยังช่องที่ต้องการและตั้งค่าลูกศรแสดง สวไปสู่การแบ่งแยกที่รุนแรง ชุดระดับสีแดง หลังจากนี้อุปกรณ์ก็พร้อมสำหรับการตรวจวัด หากต้องการตรวจสอบ SWR บนช่องปัจจุบัน ให้เลื่อนสวิตช์ไปที่ตำแหน่ง การอ้างอิง(สถานีวิทยุยังคงส่งสัญญาณต่อไป) และดูที่การอ่านตัวบ่งชี้บนสเกลด้านบน นี่จะเป็นค่า SWR จริง หากอยู่ในช่วง 1-1.5 ถือว่าการตั้งค่าเสร็จสมบูรณ์และสำเร็จ หากเกินกว่าค่านี้ เราจะเริ่มเลือกค่าที่เหมาะสมที่สุด ในการดำเนินการนี้ ขั้นแรกเราจะค้นหาค่า SWR ขั้นต่ำในช่องต่างๆ หรือแม้แต่กริด เราได้รับคำแนะนำจากกฎง่ายๆ: หาก SWR เพิ่มขึ้นตามความถี่ที่เพิ่มขึ้นเสาอากาศจะต้องสั้นลงหากลดลงให้ยาวขึ้น- เมื่อคลายเกลียวสกรูที่ยึดพินแล้วให้เลื่อนไปในทิศทางที่ต้องการขันสกรูให้แน่นและตรวจสอบการอ่านค่าของอุปกรณ์อีกครั้ง หากดันหมุดเข้าไปจนสุดและ SWR ยังสูงอยู่ คุณจะต้องทำให้หมุดสั้นลงโดยการกัดออก หากขยายพินให้มากที่สุด คุณจะต้องเพิ่มความยาวของคอยล์ที่ตรงกัน (ในทางปฏิบัติในกรณีนี้จะง่ายกว่าในการเปลี่ยนเสาอากาศ)

ไปยังเมือง Beloyarsky, Beloretsk, Verkhnyaya Salda, Glazov, Gubkinsky, Kamensk-Uralsky, Kachkanar, Korotchaevo, Krasnouralsk, Kungur, Kushva, Langepas, Nevyansk, Priobye, Raduzhny, Salavat, Strezhevoy, Tuymazy, Urai, Mezhdurechensky, Nadym, Ozersk , ไพโอเนอร์สกี้ , Purovsk, Buzuluk, Pelym, Pokachi, Prokopyevsk, Purpe, Yugorsk, Seversk, Serov, Sibay, Solikamsk, Sukhoi Log, Tchaikovsky, Chusovoy, Oktyabrsky, Simferopol, Tobolsk, Ishim, Kogalym, Shadrinsk, Nyagan, Sarapul, Yuzhnouralsk - โดยบริษัท KIT

การจัดส่งมิเตอร์ SWR สามารถทำได้ไปยังพื้นที่ใด ๆ โดย Russian Post เงินสดในการจัดส่งหรือทางไปรษณีย์ EMS เช่น Alapaevsk, Artyomovsky, Asbest, Astana, Aktobe, Aksu, Atyrau, Aksai, Almaty, Balkhash, Baikonur, Balakovo, Berezovsky, Bogdanovich , Verkhnyaya Pyshma, Zarechny, Ivdel, Irbit, Kamyshlov, Karpinsk, Karaganda, Kirovgrad, Kostanay, Kokshetau, Kyzylorda, Semey, Krasnoturinsk, Krasnoufimsk, Lesnoy, Nizhnyaya Salda, Nizhnyaya Tura, Novouralsk, Pervouralsk, Polevskoy, Revda, Severouralsk, Sysert, เชลคุน, ทาฟดา, เวเรชชาจิโน, นีตวา, ลีซวา, คราสโนวิชเชอร์สค์, อเล็กซานดรอฟสค์, คราสโนคัมสค์, ออเชอร์, โปลาซนา, เชอร์นุชกา, กอร์โนซาวอดสค์, โดบริยันกา, เกรเมียชินสค์, คูดิมการ์, กูบาคา, เยย์วา, วิคูโลโว, ยาร์โคโว, นิซเนียยา ทาฟดา, ยาลูโตรอฟสค์, คาสการา, คาซันสโค, โบรอฟสกี้, เปโตรปาฟลอสค์ , Romashevo, Golyshmanovo , Pavlodar, Tarmany, Taldykorgan, Zhezkazgan, Vinzili, Bolshoye Sorokino, Bogandinsky, Uporovo, Uralsk, Ust-Kamenogorsk, Shymkent, Taraz, Omutinskoye, Berdyuzhye, Abatskoye, Antipino, Isetskoye, Turtase, Norilsk, Salekhard, Vorkuta, วอตคินสค์, เอคิบาสตุซ.

บริษัทเรียลเรดิโอติดตามการพัฒนาล่าสุดในด้านการสื่อสารทางวิทยุและยินดีที่จะนำเสนอวิธีการสื่อสารที่ทันสมัยที่สุดเพื่อดำเนินการใดๆ การสื่อสารทางวิทยุแบบมืออาชีพคือความพิเศษของเรา!