Ofte er en klient, spesielt hvis han kjøper en walkie-talkie for første gang, forvirret over å nevne at for å bruke walkie-talkie, må du justere antennen, nemlig at du trenger antenne SWR tuning. Hva er KSV? Dette begrepet er uforståelig for en person langt fra tekniske finesser og noen ganger til og med skremmende. Faktisk er alt enkelt.
Hva er KSV? Antennen er innstilt ved hjelp av en spesiell enhet - en SWR-måler. Den måler stående bølgeforhold og viser effekttapet i antennen. Jo lavere denne verdien (SWR), jo bedre. Den ideelle verdien er 1, men i praksis er den uoppnåelig på grunn av signaltap i kabelen og kontaktene, en verdi på 1,1 - 1,5 anses å fungere, verdier fra 2 til 3 er akseptable. Hvorfor er det akseptabelt? For hvis SWR-verdien er for høy, begynner antennen din ikke bare å sende ut et signal i luften, men å "drive" den tilbake i radioen. Hva betyr dette og hvorfor er det dårlig, spør du? For det første mister du kommunikasjonsrekkevidden, fordi effektiviteten til radioantennesystemet ditt reduseres. For det andre overopphetes utgangstrinnene til radiostasjonen, opp til en mulig feil. Derfor er det viktig justering av SWR på antennen etter at den er installert. En rimelig SWR-måler er SWR-420 eller SWR-430 fra Optim. Den kan brukes med 27MHz radioer med senderutgangseffekt på opptil 100W. Målefeilen er ikke mer enn 5 %. Ved å bruke denne enheten kan du oppnå SWR-verdier \u003d 1,1 - 1,3, avhengig av hvilken type antenne som er valgt (innstikker eller magnetisk) og installasjonsstedet. Men du trenger ikke dvele ved det. 1,5 er en helt fungerende og sikker verdi.
Hvordan er det laget innstilling av SWR-antennen i SB-serien? Antennen er montert på karosseriet, helst på det høyeste punktet. Installasjonsstedet bør velges nøye, siden antennen må være i den hele tiden. Når du installerer en stikkantenne, sørg for normal kontakt mellom antennen (eller braketten) og bakken og overvåk nøye at det ikke er kortslutninger i kabel- og kabeltilkoblingspunktene til antennen og radioen. Det er viktig å forstå at kroppen til bilen din også er et antenneelement, så installasjonsstedet og kvaliteten på kontakten med bakken kan ikke neglisjeres.
SWR-måleren skal kobles til radioen via TX-kontakt, koble antennen til ANT-kontakt og velg grensen for overført effektnivå. For å kalibrere enheten må du sette bryteren i posisjon FWD, slå på radioen for å sende på ønsket kanal og still inn indikatorpilen SWR til siste divisjon SETT rød skala. Etter det er enheten klar for målinger. For å sjekke SWR på gjeldende kanal, flytt bryteren til posisjonen REF(radiostasjonen fortsetter å sende) og se på indikatoravlesningene på den øvre skalaen, vil dette være den faktiske SWR-verdien. Hvis den ligger i området 1-1,5, kan innstillingen anses som komplett og vellykket. Hvis det går utover denne verdien, begynner vi å velge den optimale verdien. For å gjøre dette finner vi først minimum SWR-verdi på forskjellige kanaler eller til og med rutenett. Vi følger en enkel regel: hvis SWR øker med økende frekvens, må antennen forkortes; hvis den reduseres, forleng deretter. Etter å ha skrudd ut skruene som fester pinnen, flytter vi den i riktig retning, stram skruene og kontrollerer enhetens avlesninger igjen. Hvis pinnen er satt inn til det ytterste, og SWR fortsatt er høy, må du forkorte pinnen fysisk ved å bite av. Hvis pinnen er forlenget til det maksimale, må du øke lengden på den matchende spolen (i praksis er antennen lettere å bytte i dette tilfellet).
Til byene Beloyarsky, Beloretsk, Verkhnyaya Salda, Glazov, Gubkinsky, Kamensk-Uralsky, Kachkanar, Korotchaevo, Krasnouralsk, Kungur, Kushva, Langepas, Nevyansk, Priobye, Rainbow, Salavat, Strezhevoy, Tuymazy, Uraiskij, Nazjyem Uraiskij, Nazjīrskij , Pionersky , Purovsk, Buzuluk, Pelym, Pokachi, Prokopyevsk, Purpe, Yugorsk, Seversk, Serov, Sibay, Solikamsk, Dry Log, Chaikovsky, Chusovoi, Oktyabrsky, Simferopol, Tobolsk, Ishim, Kogalym, Shadrinsk, Nyaganouralsk, Nyagan, Sarapul av KIT.
Levering av SWR-måleren er mulig til ethvert oppgjør med Russian Post postoppkrav eller EMS Post, for eksempel: 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, Sy Novouralsk, Po, Senovuralsk, Polev, Pervouralsk, Polev, Pervouralsk, Po. , Klikker, Tavda, Vereshchagino, Nytva, Lysva, Krasnovishersk, Aleksandrovsk, Krasnokamsk, Ochre, Polazna, Chernushka, Gornozavodsk, Dobryanka, Gremyachinsk, Kudymkar, Gubakha, Yaiva, Vikulovo, Yarkovovo, Kazovskij, Kazkov, Kazkov, Kaz, Kaz, Kaz, Kaz, Kaz, Kaz, Kaz, Petropavlosk, Romashevo, Golyshmanovo , Pavlodar, Tarmany, Taldykorgan, Zhezkazgan, Vinzili, Bolshoe Sorokino, Bogandinsky, Uporovo, Uralsk, Ust-Kamenogorsk, Shymkent, Taraz, Omutinskoye, Berdyugye, Abatskoye, Antiskoye, Abatskoye, Antiskoye, Antiskoye, Antiskoye, Antiskoye, rkut, Votkinsk, Ekibastuz.
RealRadio Company holder seg à jour med det siste innen radiokommunikasjon og er glade for å tilby de mest moderne kommunikasjonsmidlene for enhver oppgave. Profesjonell radiokommunikasjon er vår spesialitet!
Nesten alle brukere av en radiostasjon eller sender/mottaker står overfor behovet for optimal matching av antenne-materenheten og senderen. Denne problemstillingen er relevant for de som bruker "stasjonære" radiostasjoner (inkludert for radiotrafikk i det sivile 27 MHz-båndet), og for de som bruker bil AM- og FM-sendere. For å øke dekningsområdet til en bærbar (bærbar) radiostasjon, koble til en passende ekstern antenne. Løsningen på dette problemet er viktig for de som allerede har eller skal kjøpe og registrere en radiostasjon, drive en aktiv og effektiv (over lange avstander) radiotrafikk. Dette er hva en SWR-måler er for.
En SWR-måler er en måler for stående bølgeforhold. Forfatteren i laboratoriet hans har to industrielle SWR-målere - SWR-430 Optim (alternativ SWR-121) og SX-40 (alternativ SX-40). De generelle prinsippene for å sette opp antenneanlegg ved bruk av SWR-målere er godt beskrevet i.
SWR-måler SWR-430
SWR-430 SWR-måler, hvis utseende er vist i bilde 1, måler SWR i kraftlinjene (matelinjer) til antenneøkonomien til det sivile området på 27 MHz (målefrekvensområde 24 ... 30 MHz) og er en nødvendig enhet for høykvalitets tuning av antenner. Dette sikrer i sin tur høykvalitets drift av transceivere. Siden enhver antenne er innstilt "for en sender", avhenger effektiviteten og rekkevidden til en bestemt radiokorrespondent av resonansen til antenneøkonomien og sendebanen til en bestemt radiostasjon.
SWR-430 kan, i tillegg til SWR, måle utgangseffekten til en radiostasjonssender. Klokkeindikator skala ( bilde 1) det er bare én i enheten, SWR- og sendereffektmålingsfunksjonene slås på på frontpanelet med en stripebryter.
Feilen til enheten er ikke mer enn 5%, impedansen er 50 Ohm. Enheten er egnet for måling av gjennomstrømningseffekt opp til 100 W, noe som fullt ut tilfredsstiller behovene til radioamatører, siden de fleste moderne transceivere har en maksimal effekt på opptil 100 W, i tillegg, i Russland, i henhold til kravene til Roskomnadzor, bare spesialister kan jobbe med kraft over denne verdien.
Graderingsområdet til pekerindikatoren er 1…1:3. Dette er en enhet med lav målenøyaktighet, men den kan brukes til å stille inn antennen på en enkel måte, noe som absolutt er bedre enn det fullstendige fraværet av antenneinnstillingsenheter.
Jeg legger merke til at SWR-420 Optim- og SWR-121-enhetene, som ligner i egenskaper, bare kan endre SWR uten evne til å måle kraft.
SWR og effektmålereSX-20 ogSX-40
SWR og kraftmålere SX-20 og SX-40 (se bilde 1) er en enhet med to funksjoner: den lar deg måle effekt og SWR i området 140..525 MHz.
En 15/150 W maksimal strømbryter er installert på frontpanelet til enheten. Dessuten er den minste målbare effekten bare 1 W, noe som lar deg konfigurere antenneøkonomien til bærbare radiostasjoner i "LOW" -modus, uten frykt for svikt i utgangstrinnet ved noen av de mulige verdiene for inngangsimpedansen av antennen.
SWR-måler modell SX-20 er designet for å måle effekt og SWR i området 1,8...200 MHz. Den har en maksimal målbar strømbryter på 30/300W.
Begge enhetene har en karakteristisk impedans (impedans) på 50 ohm (for tilkobling til en kabel med en karakteristisk impedans på 50 ohm), koblet til ved hjelp av en UHF-kontakt. Minimumseffekten til radiostasjonen er 2 watt.
Hjemmelaget SWR måler
De radioamatørene som sjelden reparerer og stiller inn radiostasjoner, bruker tjenestene til "feltspesialister" for å sette opp og koordinere transceivere og AFU-er, som i dag er veldig dyrt, som alt arbeid innen vedlikehold og reparasjon. Selv om spesialister bruker de samme SWR-målerne for tuning og matching. Så er det ikke lettere å montere det selv? For de som er klare til å sette sammen SWR-måleren selv og lære å bruke den, tilbyr jeg følgende anbefalinger.
For å matche utgangen fra senderen med materen, brukes en spesiell matchende enhet, og antennen er tilpasset kabelen, som regel, ved å endre lengden på antennen.
Kretsskjemaet til en hjemmelaget SWR-måler med en matchende enhet er vist i Figur 1.
Tilpasningsenheten består av to variable kondensatorer C1 og C2 med en luftdielektrisk (for eksempel KPE-4 ... 50, 1KLMV-1) og en rammeløs induktor L1. Den inneholder 8 vindinger kobbertråd uten isolasjon med en diameter på 2,2 mm med en viklingsdiameter på 25 mm og en lengde på 22 mm. Induktansen til en slik spole vil være 1,2 μH. Matchende justering gjøres av kondensatorene C1 og C2. Avlesningene avleses på IP-milliammeterskalaen. SWR-måleren under tuning er installert mellom den matchende enheten og matelinjen.
SWR-måleren viser hvor nært den reisebølgemodus (ingen reflektert signal fra lasten) radio-mater-antennesystemet er.
Målerens matchende enhet kobles til senderantennekontakten ved hjelp av et stykke kabel (mer enn 1 m lang) med en bølgeimpedans på 50 ohm, for eksempel RK-50 eller lignende.
Måledelen av SWR-måleren er strukturelt laget av et stykke av den samme kabelen 160 mm lang med den ytre isolasjonen fjernet. Dette kabelstykket, etter alt det forberedende arbeidet, bøyes med en hestesko. Ledningsskjoldet er koblet til den "vanlige ledningen" til senderen. Designet og utseendet til den endelige kabelseksjonen er vist i fig.2.
Den indre kjernen av kabelen (2) er henholdsvis koblet i den ene enden til den matchende enheten (kondensator C2), og i den andre - til antennemateren. Inne i skjermingsledningen til SWR-måleren (et stykke kabel 160 mm langt med isolasjon fjernet - 1), legges en fleksibel isolert ledning av typen MGTF-0.8 (3) forsiktig med en nål og en kran fjernes fra midten. for å koble til motstanden R1. Endene av den interne ledningen MGTF-0.8 (enhver lignende ledning MGTF-1, MGTF-2 kan brukes) er loddet til germaniumdioder VD1, VD2.
Om detaljer
Motstand R1 med en effekt på 2 W med en motstand i gangene på 30 ... 150 Ohm. Variabel motstand R2 type SPO-1. Som dioder VD1 bruker VD2 "gamle" germaniumdioder fra D2, D9, D220, D311-serien med hvilken som helst bokstavindeks.
Enhver kalibrert måleenhet, med en total avbøyningsstrøm på 1 mA. Bryter SB1 type vippebryter, for eksempel MTS-1. Dekselet til SWR-måleren kan velges av en hvilken som helst passende, skjermet.
Utseendet til den ferdige enheten kan være som følger (for eksempel som i forfatterens versjon), som vist i bilde 2.
Før du slår på radiostasjonen og den matchende enheten, utføres det nødvendige forberedende arbeidet: antennematerenheten er koblet til, bryteren SB1 er satt til "PR" -posisjon (til venstre posisjon i henhold til diagrammet), og glidebryteren for variabel motstand R2 er satt til midtposisjon.
Etter at radioen er tilført strøm og slått på til "overførings"-modus, oppnår du det maksimale avviket til milliammeternålen ved å flytte glideren til den variable motstanden R2 til høyre, for eksempel til tallet "10" (hvis dette tallet er den maksimale graderte verdien på skalaen). Deretter byttes bryteren SB1 til "OBR"-posisjonen og en ny avlesning registreres på instrumentskalaen (merkbart mindre enn den forrige), som tilsvarer verdien av reversbølgen.
I henhold til formelen SWR \u003d (P pr + P arr) / (P pr - P arr) finn SWR-verdien, der P pr er instrumentavlesningen i direktebølgemodus (bryteren SB1 er i venstre posisjon i henhold til diagrammet ).
P arr - avlesningen av enheten med en omvendt bølge. For eksempel, P pr \u003d 10, P arr \u003d 2, deretter SWR \u003d (10 + 2) / (10 - 2) \u003d 1.5.
Bølgerefleksjonstap i "sender-feeder-antenne"-kretsen avhenger av SWR-verdien og er gitt i bord.
For optimal matching er det ønskelig å ha en SWR i området 1,1 ... 1,5, i dette tilfellet vil bølgerefleksjonstapet være 5 ... 12 %, noe som er ganske akseptabelt.
Før du begynner å stille inn antennen, er det lurt å sørge for at avlesningene til den eksisterende SWR-måleren er korrekte, å ha en "kontroll"-antenne, som kan være en standardantenne fra en bærbar radiostasjon eller til og med et hjemmelaget kvartal -bølge (1/4) "pin".
Det er bra å ha to SWR-målere på lager, designet for å fungere med matere med en karakteristisk impedans på 50 og 75 ohm, og selvfølgelig flere "prøver" av kablene som brukes.
Sammenlignende målinger (komparativ effektivitet) reduseres til å bestemme nivået av feltstyrke, og deretter for å fjerne antennemønsteret, men ikke alle radioamatører har slike muligheter.
Koordinering av antenneøkonomien ved hjelp av den betraktede hjemmelagde enheten koker ned til det faktum at, under betingelse av en konstant lengde på antennepinnen, ved å endre kapasitansen til kondensatorene C1 og C2 til den matchende enheten, som så vel som ved å endre kapasitansen til innstillingskondensatoren ved bunnen av antennen, oppnås de nødvendige SWR-verdiene.
Hvis antennepinnen, og i noen modeller dens "motvekt", er strukturelt justerbar i lengden, er dette en ekstra mulighet for å justere hele matchende systemet.
denne enkle metoden kan brukes til å stille inn VHF-amatørradiosendere og til og med bilradioer som opererer i det sivile frekvensområdet, med en utgangseffekt på 0,5 ... 15 W og utstyrt med enkle antennedesign.
Er du den stolte eieren av en bærbar eller bilradiostasjon? Nå er det på tide å gjøre radioen klar til jobb. Den mekaniske delen av arbeidet beskrevet av produsenten i instruksjonene forårsaker ikke problemer - dette krever et minimumssett med verktøy og litt oppfinnsomhet. Men med tuning av antennen er ikke så enkelt.
Hvis du etter diagrammet kobler ledningene mekanisk, vil du mest sannsynlig ikke bli hørt. Vi begynner å forstå, og spørsmålet oppstår: hva er det stående bølgeforholdet til antennen, eller SWR, hvis instruksjonen er på engelsk.
Dette er en koeffisient som viser hvor mye av radiobølgeenergien som går til antennen, og hvor mye som går tilbake til materen. Uten riktig SWR-innstilling vil ikke radioen din fungere som den skal og vil ikke gi komfortabel kommunikasjon.
Antenne stående bølgeforhold
Hvis det er ganske enkelt, så er dette et tall på måleenheten som karakteriserer de riktige innstillingene til radiostasjonen din. La oss forstå den fysiske essensen av SWR.
Radiobølger forplanter seg i en bølgeleder - en antenne-materbane. Det vil si at signalet som kommer fra senderen faller på antennen gjennom en kabeltilkoblingsmater. Uten å fordype seg i teorien om bølger, må brukeren av radiostasjonen forstå at det i enhver bølgeleder er innfallende og reflekterte bølger. De innfallende bølgene ankommer direkte til antennen, og de reflekterte vender tilbake til materen og gjør ikke annet enn å varme opp atmosfæren rundt. Alle bølger har en tendens til å legge seg opp. Som et resultat av å legge til amplitudene til de reflekterte og innfallende bølgene, skaper det et ujevnt felt langs hele lengden av matekabelen. Dermed dannes returtapet til SWR. Jo flere av dem, jo svakere er signalet til radiostasjonen din, og jo dårligere vil abonnentene høre deg.
Eksperter skiller mellom spennings stående bølgeforhold (VSWR) og effektforhold (VSWR). I praksis er disse konseptene så sammenkoblet at det ikke er noen forskjell for en bruker som setter opp radiostasjonen sin.
Stående bølgeforhold: Beregningsformel
KSV-koeffisienten ved oppsett av radiostasjonen beregnes ikke av formler, men bestemmes ved hjelp av en spesiell enhet. Hva er en SWR-måler? Dette er en brukervennlig elektronisk enhet som viser forskjellen i amplitudene til svingninger, og dette er stående bølgeforhold.
SWR-beregningsformelen er ikke den mest kompliserte:
SWR = Umax/Umin
I den, i telleren og nevneren, er maksimums- og minimumsamplitudene:
- Umax er summen av styrken til hendelsen og reflekterte bølger;
- Umin - forskjellen mellom modaliteten til hendelsen og reflektert signal.
Det er lett å konkludere med at hvis Umax og Umin er like, vil SWR være lik én, og dette er ideelle forhold for effektiv drift av radiostasjonen. Men siden det ikke er ideelle forhold i naturen, når du justerer SWR-en til antennen, må du prøve å trekke SWR-en opp til en.
Hva kan forårsake høy SWR? Mange faktorer:
- bølgeimpedansen til kabelen og radiosignalkilden;
- feil pigg, inhomogenitet av bølgeledere;
- kutting av kabelen av dårlig kvalitet i lappene til kontaktene;
- adaptere;
- økt motstand ved krysset mellom kabelen og antennen;
- dårlig kvalitet montering av senderen og VSWR av antennen.
Hvis vi ikke går inn i formlene for å beregne SWR, som er av liten interesse for eieren av en bilradio, så la oss gå videre til det praktiske aspektet ved å stille inn antennen.
Hvordan måle SWR
Først av alt trenger du en SWR-måler. Den kan kjøpes eller leies. Deretter:
- slå på radioen og sett bryteren til SWR-posisjonen;
- trykk på overføringen på PTT og juster SWR-måleren for å få pilen til maksimum;
- klikk på REF og trykk på PTT igjen;
- se hva pilen på SWR-skalaen viser - dette er din SWR.
Han vil selvfølgelig være langt fra den ideelle enheten, men nå har du noe å gjøre. Forresten, med en indikator innenfor:
- 1,1-1,5 kan fungere;
- 1,5-2,5 - i prinsippet tilfredsstillende;
- mer enn 2,5 - du må jobbe.
Hva å gjøre? Dette er gjenstand for en egen stor artikkel eller en grunn til å henvende seg til en mester som vet hva SWR er og hvordan man jobber med det.
Du kan kjøpe en enhet for å bestemme SWR akkurat nå på nettstedet vårt. Katalogen presenterer for din oppmerksomhet profesjonelle og amatørmodifikasjoner av merkene VEGA og Optim, som ikke bare kan brukes ved montering av antennen, men også for kontinuerlig overvåking av driften av radiostasjonen.
Beregningen av stående bølgekoeffisienten for spenning ved bruk av en spektrumanalysator utføres ved å konvertere gjennom den målte verdien av refleksjonskoeffisienten.
Refleksjonsmåling
Kalibreringsprosessen for reflektansmålinger bruker vanligvis en kortslutning koblet til kontakten der enheten som testes skal kobles til (se figur 1). En kortslutning med refleksjonsfaktor 1 reflekterer all innfallende effekt og definerer et returtapsreferansenivå på 0 dB.
Ris. 1. Koblingsskjema for kalibrering ved måling av reflektans ved kortslutning
Eksempel:
Returtapsmåling for et filter. Nedenfor er fremgangsmåten for måling av reflektans med en kobling eller retningsbro. I dette eksemplet brukes et bredbåndsfilter med en båndbredde på 200 MHz som enheten som testes.
Merk:
Juster analysatoren slik at bildet tar opp det meste av skjermen, og følg deretter trinnene nedenfor.
Kalibrering av refleksmåling
1. Koble DUT til en retningsbro eller trykk som vist i figur 1. Koble lasten til en ledig port på DUT.
Merk:
Hvis mulig, bruk en retningskobling eller bro med passende koblinger for å koble til testporten for både kalibreringsprosedyren og måleprosedyren. Enhver adapter som er koblet mellom testporten og enheten som testes, forringer kildematchen. Ideelt sett bør samme adapter brukes til kalibrering og målinger. Ved måling av refleksjonskoeffisienten til en quad-terminal, sørg for at en terminering er koblet til den andre porten.
2. Koble analysatorens sporingsgeneratorutgang til en retningsbro eller kopler.
3. Koble analysatorinngangen til slippporten på retningsbroen eller kranen.
4. Utfør en fabrikkinnstilling ved å trykke Preset, Factory Preset-tastene.
5. Slå på sporingsgeneratoren og sett om nødvendig utgangseffekten til -10dB ved å trykke på Source, Amplitude (On), -10, dBm-tastene.
Merk følgende:
Ekstremt høye inngangsnivåer kan skade enheten som testes. Ikke overskrid det maksimale strømnivået som er tillatt for enheten som testes.
6. Sett spennvidden til 100 MHz ved å trykke på SPAN, Span, 100, MHz-tastene.
7. Sett senterfrekvensen til 200 MHz ved å trykke på FREQUENCY, Center Freq, 200, MHz-tastene.
8. Sett båndbredden til 3 MHz ved å trykke på BW/Avg, Res BW, 3, MHz-tastene.
9. Koble til kortslutningen i stedet for DUT.
10. Normaliser målingene ved å trykke på Trace/View, More, Normalize, Store Ref (1>3), Normalize (On)-tastene (Figur 2)
Ris. 2. Normaliseringskrets kortslutning
Denne operasjonen aktiverer funksjonen for å trekke måling 3 fra måling 1 og vise resultatene i måling 1 (referert til som "spor 1"). En normalisert måling tilsvarer 0 dB returtap. Normalisering skjer hver gang sveipet kjøres.
Koble enheten som testes i stedet for kortslutningen.
Merk:
Fordi referansemålingen er lagret i plott 3, endring av mål 3 til Clear Write (gjeldende verdi) vil resultere i feil normalisering.
Måling av avkastningstap
1. Etter systemkalibreringsprosessen beskrevet ovenfor, koble til filteret på nytt i stedet for kortslutningen uten å endre noen analysatorinnstillinger.
2. Bruk en markør for å bestemme størrelsen på returtapet. Trykk på Marker-tasten og plasser markøren med finjusteringsknappen for å bestemme mengden av returtapet ved den frekvensen. Du kan også bruke Min Search-funksjonen ved å trykke på Peak Search, Min Search-tastene, i så fall vil analysatoren automatisk sette markøren til det punktet hvor returtapsverdien vil være maksimal (se figur 3).
Ris. 3. Måling av returtap for et filter
Konvertering av returtap til VSWR
Mengden av returtapet kan uttrykkes i form av spennings stående bølgeforhold ved å bruke følgende tabell eller formel:
Tabell 1. Refleksjonskraft til VSWR-konvertering
hvor RL (Return Loss) er det målte avkastningstapet. VSWR vises noen ganger som et forhold. For eksempel 1.2:1 VSWR. Det første tallet indikerer VSWR-verdien, som er hentet fra tabellen eller beregnet ved hjelp av en formel. Det andre tallet er alltid 1.
I dag er SWR-målere tilgjengelig på nesten alle amatørradiostasjoner - innebygd i proprietært utstyr, uavhengige merkeinstrumenter eller hjemmelagde. Resultatene deres
arbeid (SWR av antenne-mate-banen) er mye diskutert av radioamatører.
Som kjent er stående bølgeforhold i materen unikt bestemt av inngangsimpedansen til antennen og bølgeimpedansen til materen. Denne egenskapen til antenne-materbanen er ikke avhengig av verken effektnivået eller utgangsimpedansen til senderen. I praksis må det måles i en viss avstand fra antennen - oftest direkte på senderen. Det er kjent at materen transformerer inngangsimpedansen til antennen til noen av dens verdier, som bestemmes av lengden på materen. Men på samme tid, i hvilken som helst del av materen, er de slik at den tilsvarende SWR-verdien ikke endres. Med andre ord, i motsetning til impedansen redusert til enden av materen lengst fra antennen, er den ikke avhengig av lengden på materen, så du kan måle SWR både direkte ved antennen og i en viss avstand fra den (f.eks. , ved transceiveren).
Det er mange legender i amatørradiokretser om "halvbølgerepeatere" som visstnok forbedrer SWR. En mater med en elektrisk lengde på halvparten av driftsbølgelengden (eller et heltall av dem) er faktisk en "følger" - impedansen i enden lengst fra antennen vil være lik inngangsimpedansen til antennen. Den eneste fordelen med denne effekten er muligheten til å fjernmåle inngangsimpedansen til antennen. Som allerede nevnt, påvirker ikke dette SWR-verdien (dvs. energiforholdene i antenne-materbanen).
Faktisk, når SWR måles eksternt fra punktet for tilkobling av materen til antennen, er dens registrerte verdi alltid noe forskjellig fra den sanne. Disse forskjellene forklares med tap i materen. De er strengt bestemt og kan bare "forbedre" den registrerte SWR-verdien. Imidlertid er denne effekten ofte ubetydelig i praksis dersom det brukes en kabel med lave lineære tap og lengden på selve materen er relativt liten.
Hvis inngangsimpedansen til antennen ikke er rent aktiv og lik den karakteristiske impedansen til materen, etableres stående bølger i den, som fordeles langs materen og består av alternerende minima og maksima for RF-spenningen.
På fig. 1 viser spenningsfordelingen i ledningen med en ren resistiv belastning, noe større enn bølgeimpedansen til materen. Hvis det er reaktivitet i lasten, forskyves fordelingen av spenning og strøm til venstre eller høyre langs ^-aksen, avhengig av lastens art. Gjentakelsesperioden for minima og maksima langs linjens lengde bestemmes av driftsbølgelengden (i en koaksial mater - tatt i betraktning forkortningsfaktoren). Deres karakteristikk er SWR-verdien - forholdet mellom maksimal og minimum spenning i denne svært stående bølgen, det vil si SWR \u003d Umax / Umin.
Verdiene til disse spenningene bestemmes direkte kun ved hjelp av målelinjer, som ikke brukes i amatørpraksis (i kortbølgeområdet - og i profesjonell praksis også) Grunnen til dette er enkel: for å kunne for å måle endringer i denne spenningen langs lengden av linjen, må lengden være merkbart større enn en kvart bølge. Med andre ord, selv for det høyeste frekvensområdet på 28 MHz, bør det allerede være flere meter og følgelig enda mer for lavfrekvente områder.
Av denne grunn ble det utviklet små sensorer av forover- og bakoverbølger i materen ("retningskoblere"), på grunnlag av hvilke moderne SWR-målere er laget i kortbølgebåndene og i lavfrekvensdelen av VHF-en. bånd (opptil ca. 500 MHz). De måler høyfrekvent spenning og strøm (forover og bakover) på et spesifikt punkt på materen, og basert på disse målingene beregnes tilsvarende SWR. Matematikk lar deg beregne det nøyaktig fra disse dataene - fra dette synspunktet er metoden helt ærlig. Problemet ligger i feilen til sensorene som sådan.
I henhold til operasjonsfysikken til slike sensorer, må de måle strøm og spenning på samme punkt på materen. Det er flere versjoner av sensorer - et diagram over et av de vanligste alternativene er vist i fig. 2.
De må utformes slik at når måleenheten er belastet med en antenneekvivalent (resistiv ikke-induktiv last med en motstand lik bølgeimpedansen til materen), spenningen på sensoren, som fjernes fra den kapasitive deleren på kondensatorene C1 og C2, og spenningen på strømsensoren, som fjernes fra halvdelene av sekundærviklingen til transformatoren T1, var like i amplitude og forskjøvet i fase med nøyaktig 180° eller 0°, henholdsvis. Dessuten må disse forholdene opprettholdes i hele frekvensbåndet som denne SWR-måleren er designet for. Videre blir disse to RF-spenningene enten summert (foroverbølgeregistrering) eller subtrahert (reversbølgeregistrering).
Den første kilden til feil i denne metoden for opptak av SWR er at sensorene, spesielt i selvlagde design, ikke gir de ovennevnte forholdene mellom de to spenningene over hele frekvensbåndet. Som et resultat er det en "systemubalanse" - penetrasjonen av RF-spenningen fra kanalen som behandler informasjon om foroverbølgen inn i kanalen som gjør dette for den motsatte bølgen, og omvendt. Graden av frakobling av disse to kanalene er vanligvis preget av retningsfaktoren til enheten. Selv for tilsynelatende gode enheter beregnet på radioamatører, og enda mer for hjemmelagde, overstiger den sjelden 20 ... 25 dB.
Dette betyr at avlesningene til en slik "SWR-måler" ikke kan stoles på for å bestemme lave SWR-verdier. Dessuten, avhengig av arten av lasten ved målepunktet (og det avhenger av lengden på materen!) Avvik fra den sanne verdien kan være i en eller annen retning. Så, med en retningsfaktor for enheten på 20 dB, kan verdien av SWR = 2 tilsvare avlesningene til enheten fra 1,5 til 2,5. Derfor er en av metodene for å sjekke slike enheter å måle en SWR som ikke er lik 1 ved matelengder som avviker med en fjerdedel av driftsbølgelengden. Hvis forskjellige SWR-verdier oppnås, indikerer dette bare at en bestemt SWR-måler har utilstrekkelig direktivitet ...
Det er denne effekten som tilsynelatende ga opphav til legenden om effekten av lengden på materen på SWR.
Et annet poeng er ikke helt en "punkt" karakter av målinger i slike enheter (punktene for å lese informasjon om spenning og strøm stemmer ikke overens).
Påvirkningen av denne effekten er mindre signifikant. En annen kilde til feil er fallet i likerettingseffektiviteten til sensordiodene ved lave RF-spenninger. Denne effekten er kjent for de fleste radioamatører. Det fører til en "forbedring" av SWR ved lave verdier. Av denne grunn brukes silisiumdioder nesten aldri i SWR-målere, der sonen for ineffektiv likeretting er mye større enn for germanium- eller Schottky-dioder. Tilstedeværelsen av denne effekten i en bestemt enhet kan enkelt verifiseres ved å endre effektnivået som målingene utføres på. Hvis SWR begynner å "øke" med økende kraft (vi snakker om dens små verdier), undervurderer dioden som er ansvarlig for å registrere omvendt bølge klart den tilsvarende spenningsverdien.
Når RF-spenningen på likeretteren til sensoren er mindre enn 1 V (effektiv verdi), brytes lineariteten til voltmeteret, inkludert de som er laget med germaniumdioder. Denne effekten kan minimeres ved å kalibrere skalaen til SWR-måleren ikke ved beregning (som ofte gjøres), men ved de faktiske SWR-verdiene til lasten.
Og til slutt er det umulig å ikke nevne strømmen som strømmer gjennom materens ytre flette. Hvis passende tiltak ikke iverksettes, kan det være merkbart og påvirke avlesningene til enheten. I fravær er det nødvendig å være sikker når du måler SWR til ekte antenner.
Alle disse problemene er tilstede i fabrikklagde enheter, men de er spesielt forverret i hjemmelagde design. Så i slike enheter kan til og med utilstrekkelig skjerming inne i blokken av sensorer for fremover- og bakoverbølger spille en viktig rolle.
Når det gjelder fabrikkproduserte enheter, for å illustrere deres virkelige egenskaper, data fra en anmeldelse publisert i. Fem kraft- og SWR-målere fra forskjellige selskaper ble testet i ARRL-laboratoriet. Pris - fra 100 til 170 amerikanske dollar. Fire enheter brukte to-pekerindikatorer for forover og bakover (reflektert) kraft, noe som gjorde det mulig å umiddelbart lese SWR-verdien på den kombinerte skalaen til enheten. Nesten alle enheter hadde en merkbar effektmålingsfeil (opptil 10 ... 15%) og en merkbar ujevnhet i indikasjonen i frekvens (i frekvensbåndet på 2 ... 28 MHz). Det vil si at det kan forventes at feilen i SWR-avlesningen vil være høyere enn de gitte verdiene. Dessuten viste ikke alle enheter, som var koblet til antenneekvivalenten, SWR=1. En av dem (ikke den billigste) viste til og med 1,25 ved 28 MHz.
Du må med andre ord være forsiktig når du sjekker hjemmelagde SWR-målere for instrumenter som er produsert for radioamatører. Og i lys av det foregående høres uttalelsene til noen radioamatører ganske latterlige ut, som ofte kan høres på lufta eller leses i amatørradioartikler på Internett eller i magasiner, om at de har en SWR, for eksempel 1,25 . .. Ja, og hensiktsmessigheten av å introdusere digitale avlesningsverdier i slike enheter. SWR ser ikke ut til å være så nyttig.
Boris STEPANOV
