КСВ-метр
для УКВ диапазонаИван Милованов, UYOYI,
г.Черновцы
Увеличение частоты сигнала приводит к увеличению потерь в
фидерной линии. Поэтому очень важно добиться наилучшего согласования между
передатчиком и антенной системой, а именно, минимального коэффициента
стоячей волны (КСВ).
Предлагаемым
КСВ-метром можно проводить измерения вплоть до сантиметрового диапазона в
линиях с волновым сопротивлением 50 Ом.
Описанный в [1] КСВ-метр на
полосковых линиях имеет ограничение частотного диапазона сверху в силу
особенностей своего конструктивного исполнения, хотя схемное решение
такого ограничения не накладывает.
Принципиальная электрическая
схема предлагаемого КСВ-метра аналогична описанной в [1] и показана на
рис.1 (отличия в типономиналах отдельных деталей).
Особенностью
предлагаемого прибора является конструктивное исполнение детекторной части
КСВ-метра, что позволило расширить диапазон измерений вплоть до 1
ГГц.
Автор опускает описание физики образования стоячих волн в
соединительных линиях, математические расчеты величин падающей и
отраженной мощностей при согласованной и не согласованной линии, принцип
измерения КСВ, основанный на измерении определенных величин падающей и
отраженной волн, основы конструирования приборов СВЧ-диапазона и
технологических требований, предъявляемых к ним, и отсылает
заинтересованных читателей к известной литературе [2-6].
Конструкция
Корпус
детекторной головки КСВ-метра состоит из двух частей (рис.2): П-образного
основания 1 и крышки 2 (материал - бронза).
Конструкция
направленных ответвителей 3 (L1 и L2) показана на
рис.3.
Центральный проводник 4 (L2) припаян непосредственно к
разъемам XS1 и XS2. В тело крышки 2 впаяны стаканы 5 (4шт.) и четыре
стеклобусы 6. Диоды (VD1; VD2), конденсаторы (C1; C2) и резисторы (R1; R2)
помещены в цилиндрические стаканы 5. Выводы диодов пропущены через канал
стеклобусы и припаяны непосредственно к ответвителям.
Корпус
детекторной головки КСВ-метра, направленные ответвители, центральный
проводник перед сборкой полируют (в корпусе - только внутреннюю
поверхность диаметром 15 мм; наружная поверхность чистотой Rz 20) и
покрывают серебром.
Порядок сборки
Сначала устанавливают все
детали, относящиеся к крышке детекторной головки. Затем, в основании
головки закрепляют один из разъемов XS с припаянным центральным
проводником, потом второй разъем и проводят пайку. После сборки основания
и крышки их соединяют с помощью 6 винтов М3 и в крышке фиксируют разъемы
XS1 и XS2.
Перед сборкой детекторную головку промыть спиртом и
просушить. Работать в хлопчатобумажных перчатках, предварительно обезжирив
кожу рук.
Детали
Требования к радиоэлементам стандартные для
СВЧ-техники. Конденсаторы C1 и C2 - проходные. В авторском варианте
использованы бескорпусные диоды АА113А. Возможна замена на другие типы
диодов в зависимости от требуемой верхней граничной частоты. В этом случае
возможно применение иного способа их крепления. Разъемы XS1 и XS2
конструктивного исполнения с серебряным покрытием; их тип определяется
наружным диаметром кабеля.
Примечания
1. При использовании
кабеля с волновым сопротивлением отличным от 50 Ом, диаметр центрального
проводника расчитывают по формуле:
Zo = 138 lg (D/d),
где: Zo -
волновое сопротивление линии, D - внутренний диаметр экрана коаксиальной
линии детекторной головки, d - диаметр центрального проводника. Значения
резисторов R1 и R2 приводят в соответствие с волновым сопротивлением
кабеля.
--------------------------------------------------------------------------------
От
редакции. Упростить конструкцию предлагаемого КСВ-метра можно применив
коаксиальную линию с квадратным сечением экрана и круглым центральным
проводником. Расчет размеров линии можно выполнить исходя из формулы:
Zo = 138 lg (1,08 D/d),
где: Zo - волновое сопротивление линии, D -
внутренняя сторона квадратного экрана коаксиальной линии, d - диаметр
центрального
проводника.
--------------------------------------------------------------------------------
2.
Необходимо точно выдерживать размеры деталей, тип соединения, а также
посадочные размеры.
3. Для удобства детекторную головку можно
конструктивно объединить с индикаторной частью в общем корпусе.
4.
Если в распоряжении радиолюбителя нет готовых стеклобус, то можно
воспользоваться подходящими по размерам, демонтировав их из
металлобумажных конденсаторов.
Л И Т Е Р А Т У Р А
1.
И.Я.Милованов. КСВ-метр на полосковых линиях. Радиохобби, 1998, №9,
стр.16.
2. Радио, Телевизия, Электроника, 1985 г., №1 (НРБ).
3.
С.Г.Бунин, Л.П.Яйленко. Справочник радиолюбителя коротковолновика, изд.2,
пер. и доп., Киев, Техника, стр. 221,243.
4. С.М.Алексеев.
Радиолюбительская УКВ аппаратура, Гос. энергетическое издательство, М., -
Ленинград, 1958, стр. 131.
5. М.Левит. Прибор для определения КСВ.
Радио, 1978, №6, стр.20.
6. Техническое описание и схема электрическая
принципиальная радиостанции "Лён".
© Радиохобби, №4, 2000
г.