מד זרם בתדר גבוה עבור אורכי גל קצרים. תרשים, תיאור

אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
ספרייה חינם / ערכות של מכשירים רדיו-אלקטרוניים וחשמליים

מד זרם בתדר גבוה לגלים קצרים. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / טכנולוגיית מדידה

בעת הגדרה או בדיקה של ציוד, מפעילי גלים קצרים צריכים לעתים קרובות למדוד זרם בתדר גבוה. לחובבי רדיו אין בדרך כלל מכשירים סטנדרטיים למדידות כאלה. קל למדוד מתח בתדר גבוה (דיודה, קבל, מחוון). אין בעיות במדידת מתח במכשירים. יש בית שכנגד מודדים את כל המתחים. והחוטים העוברים מנקודות המדידה אל מד מתח ה-RF הם בדרך כלל כל כך קצרים (במונחים של אורך הגל של המתח הנמדד λ) שכמעט ואין להם השפעה על המכשיר הנבדק.

אבל בטכנולוגיית האנטנות זה יותר מסובך. ראשית, לרוב אין לאנטנות קרקע כלל (לדוגמה, אנטנות סימטריות). שנית, גם אם יש הארקה (נגיד, GP או דיפול תואם Y), מובילי הבדיקה ארוכים באופן בלתי מקובל. תארו לעצמכם איך זה יהיה לנסות למדוד את המתח באמצע ה-GP: אחרי הכל, תצטרכו למשוך חוט מנקודה זו לבסיס הסיכה! הם למעשה הופכים לחלק מהאנטנה, ומשנים את פעולתה ואת חלוקת המתח שלה עד כדי כך שהדיוק והערך של מדידות כאלה נמוכים מאוד.

כדי ללמוד ולמדוד מה קורה במוליכי האנטנה, אתה צריך מד זרם RF. הוא, שלא כמו מד מתח, מחובר בנקודה אחת, מה שאומר שאין לו חוטי מדידה ארוכים שמעוותים את המדידה.

הבסיס של מד זרם RF הוא חיישן הזרם. זהו שנאי HF מיוחד על ליבה מגנטית של טבעת פריט. הפיתול העיקרי של שנאי זה הוא החוט שבו אנו מודדים את הזרם. הפיתול המשני מורכב מכמה עשרות סיבובים שהועמסו על נגד בעל התנגדות נמוכה.

מוצג באיור. שנאי זרם אחד עובד כך. הזרם בחוט הנמדד דרך הליבה המגנטית משרה זרם בפיתול המשנית, שיהיה קטן מהזרם במעגל הראשוני ביחס למספר הסיבובים של הפיתולים. לדוגמה, אם היחס בין מספר הסיבובים המתפתלים הוא 1 (כמו במכשיר שלנו), הוא יהיה פי 20 פחות. זרם זה שזורם דרך נגד העומס יצור מפל מתח RF על פניו. את האחרון כבר ניתן למדוד עם כל מד מתח RF (יש שתי נקודות למדידה - היציאות של הפיתול המשני): מדיודת הגלאי לנתח הספקטרום או למקלט.

מד זרם של גלים קצרים בתדר גבוה
אורז. 1. מעגל שנאי זרם

אם ההתנגדות של נגד העומס R נבחרה, למשל, 50 אוהם, עם זרם I_בתוך בפיתול הראשוני של מתח השנאי U_בחוץ (על הפיתול המשני שלו יהיה U_youx=(אני_בתוך/20)*50=2,5I_אינקס. ההתנגדות של 50 אוהם כעומס לא נבחרה במקרה, אלא על מנת שניתן יהיה להשתמש במקלט או מנתח ספקטרום כמד מתח RF (מודד זרמי RF קטנים מאוד).

היחס N של מספר הסיבובים של הפיתולים, כלומר, מספר הסיבובים של הפיתול המשני (לראשוני יש תמיד סיבוב אחד), נבחר מטעמי פשרה. מצד אחד, ככל שפחות סיבובים בפיתול המשני, השנאי יהיה רחב יותר. מצד שני, ככל ש-N גדול יותר, ההתנגדות המוכנסת לחוט הנמדד נמוכה יותר והשפעתו של השנאי שלנו על החוט הנמדד פחותה. ההתנגדות המוכנסת שווה ל-R/N², כלומר במקרה שלנו 50/20²= 0,125 אוהם. לפיכך, התנגדות הכניסה הפעילה של מד זרם RF שלנו היא 0,125 אוהם, וזה מקובל עבור רוב המדידות.

אנחנו צריכים מכשיר מדידה, לא "מד תצוגה". לשם כך, יש צורך שהליבה המגנטית תוכל לפעול ברצועה נתונה (כלומר, הפריט לא צריך להיות בתדר נמוך מדי) ולא להיות רווי בזרמים משמעותיים בחוט הנמדד (כלומר, ממדי הליבה המגנטית חייב להיות גדול מספיק).

בנוסף, יש לפצל את הליבה המגנטית לשני חצאים, ולנעוץ את המסגרת שלה. בלי זה, זה יהיה כמעט בלתי אפשרי להשתמש במכשיר: לא בכל פעם תשחילו את תחילת החוט הנמדד דרך המעגל המגנטי ותעבירו את האחרון לנקודת המדידה.

והדרישה האחרונה (אבל לא פחות חשובה) לליבה המגנטית של שנאי זרם: החור חייב להיות גדול על מנת שניתן יהיה למדוד את הזרם בצמות של כבלים עבים.

על סמך האמור לעיל, נבחרה ליבה מגנטית 28A3851-0A2 במידות 30x30x33 מ"מ וחור בקוטר 13 מ"מ. זוהי ליבה מגנטית פריט מסוג פריט מדכאת רעש עם חדירות ראשונית של כ-300 בתדר של 25 מגה-הרץ. סביר להניח, ליבות מגנטיות רבות אחרות דומות למטרה יתאימו.

אנו מתפתלים 20 סיבובים של חוט הרכבה דק על הליבה המגנטית (איור 2) ומגנים על הפיתול המשני בעזרת צינור מתכווץ בחום (איור 3).

מד זרם של גלים קצרים בתדר גבוה
אורז. 2. ליבה מגנטית עם חוט הרכבה דק

מד זרם של גלים קצרים בתדר גבוה
אורז. 3. ליבה מגנטית עם צינור מתכווץ בחום

אנו מחברים אותו למוט דיאלקטרי קטן (20...30 ס"מ) עם מחבר מכשיר קואקסיאלי בקצה התחתון. מהמחבר ועד לפיתול המשני במוט אנו מפעילים כבל קואקסיאלי דק עם עכבה אופיינית של 50 אוהם.

עכשיו אתה יכול לבדוק את האיכות של שנאי הזרם המיוצר. לשם כך, נבצע מדידות על פי התוכנית המוצגת באיור. 4.

מד זרם של גלים קצרים בתדר גבוה
אורז. 4. תכנית מדידות

בואו נאמוד את מקדם ההולכה הצפוי. הזרם דרך R1 הוא U_בתוך/R1. מחליף את זה עבור I_בתוך לתוך הנוסחה הקודמת, נקבל U_בחוץ=U_בתוך/ 20.

כלומר, מקדם השידור של מעגל כזה יהיה 1/20 או -26 dB. זה כאשר השנאי עובד בצורה מושלמת. הבה נשווה את הערך המחושב הזה עם תרגול. תוצאות המדידה ברצועת 0,3...30 מגה-הרץ מוצגות באיור. 5.

מד זרם של גלים קצרים בתדר גבוה
אורז. 5. תוצאות המדידה בפס 0,3...30 מגה-הרץ

ניתן לראות שההבדל בין מקדם השידור לזה המחושב הוא פחות מ-0,9 dB, כלומר השנאי התברר כחיישן מדידה מדויק מאוד. ואיננו יכולים להבטיח שהירידה בתגובת התדר בקצה ה-HF קשורה למאפיינים של הפריט, ולא לירידה בפועל בזרם דרך השנאי. העובדה היא שלחוט העובר דרך השנאי יש השראות שאינה אפס, מה שמגביר את עכבת העומס, מה שגורם ל-SWR המתקבל לעלות מעט (מגיע ל-1,1 בתדר של 30 מגה-הרץ) ולצניחה של זרם העומס. וסביר מאוד שהירידה בגרף בתגובת התדר פשוט מראה את האמת: הזרם בעומס ה-HF יורד.

בכל מקרה, ברור שדיוק המדידה גבוה מאוד (שגיאה פחות מ-1 dB) בפס התדרים מ-0,3 עד 30 מגה-הרץ.

שנאי הנוכחי שתואר לעיל משמש בשתי גרסאות.

ראשית, לפעולה אוטונומית (לדוגמה, על הגג כדי למדוד זרם באנטנות ולחקור את התפלגותו, או כדי לחפש אילו כבלים של תחנת רדיו מתפשט זרם המצב המשותף מהמשדר), גלאי דיודה עם התנגדות כניסה של 50 אוהם עם מתג למגבלות מדידה ומתג מחובר למכשיר השנאי. לדוגמה, כפי שמוצג באיור. 6.

מד זרם של גלים קצרים בתדר גבוה
אורז. 6. דיאגרמת חיווט

נגדים R3-R6 נבחרים על סמך הרגישות של מכשיר המצביע באמצעות השיטה הבאה. כאשר מתג SA1 מוגדר ל-"10 A", אנו מפעילים מתח קבוע של 25 וולט ממקור הכוח לכניסת המכשיר, ובאמצעות בחירה בנגד R6, אנו מגדירים את סטיית קנה המידה המלאה. זה חייב להיעשות במהירות, נגדים R1 ו-R2 מתחממים מאוד. בגבול של "3 A" אנו עושים את אותו הדבר במתח של 7,5 וולט על ידי בחירת הנגד R5, בגבול "1 A" - במתח של 2,5 וולט נבחר נגד R4, בגבול "0,3 A " - במתח של 0,75, 3 V בחר נגד RXNUMX.

התוצאה היא מד זרם RF נוח ועצמאי שבעזרתו ניתן לבחון כמעט כל אנטנה. כמעט בגלל שההתנגדות של כל מד זרם צריכה להיות קטנה פי כמה מההתנגדות של המעגל הנמדד. לכן, שימוש במד זרם RF זה במקומות שבהם ההתנגדות היא פחות מכמה אוהם (לולאות קצרות, מסגרות מגנטיות, אנטנות מקוצרות) הוא לא ממש בלתי אפשרי, אבל זה לא חכם. הפעלת מד זרם במקומות כאלה תגרום לשינוי ניכר בזרם, ולא תדע את ערכו האמיתי.

כדי למדוד זרמים קטנים (לדוגמה, זרמי הפרעה מזויפים במצב משותף בכבלים וכבלים שונים), חבר את כניסת ה-50 אוהם של המקלט או מנתח הספקטרום לשנאי.

לדוגמה, באיור. איור 7 מציג אילו אותות קיימים בכבל החשמל של הכבל המאריך שאליו מחוברים המחשב, הצג והאוסילוסקופ הדיגיטלי (גם, באופן עקרוני, מחשב). פס החובבים של 160 מטר מ-1,8 עד 2 מגה-הרץ נחקר.

מד זרם של גלים קצרים בתדר גבוה
אורז. 7. גרף הממחיש את נוכחותם של אותות בכבל המתח שאליו מחוברים מחשב, צג ואוסילוסקופ דיגיטלי

רק שלושה ספקי כוח מיתוג נותנים תמונה כל כך עצובה. יתרה מכך, מדובר גם בספקי כוח טובים העומדים בתקני קרינה תועה. עם זאת, זה לא שולל את העובדה שהם עלולים להפריע לקליטת DX. חיישן זרם RF המתואר יעזור לך למצוא את הכבלים וההתקנים הבעייתיים ביותר מבחינת פליטת הפרעות.

מחבר: I.Goncharenko

ראה מאמרים אחרים סעיף טכנולוגיית מדידה.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

עור מלאכותי לחיקוי מגע 15.04.2024

בעולם טכנולוגי מודרני בו המרחק הופך להיות נפוץ יותר ויותר, חשוב לשמור על קשר ותחושת קרבה. ההתפתחויות האחרונות בעור מלאכותי על ידי מדענים גרמנים מאוניברסיטת Saarland מייצגים עידן חדש באינטראקציות וירטואליות. חוקרים גרמנים מאוניברסיטת Saarland פיתחו סרטים דקים במיוחד שיכולים להעביר את תחושת המגע למרחקים. טכנולוגיה חדשנית זו מספקת הזדמנויות חדשות לתקשורת וירטואלית, במיוחד עבור אלה שמוצאים את עצמם רחוקים מיקיריהם. הסרטים הדקים במיוחד שפיתחו החוקרים, בעובי של 50 מיקרומטר בלבד, ניתנים לשילוב בטקסטיל וללבוש כמו עור שני. סרטים אלה פועלים כחיישנים המזהים אותות מישוש מאמא או אבא, וכמפעילים המשדרים את התנועות הללו לתינוק. הורים הנוגעים בבד מפעילים חיישנים המגיבים ללחץ ומעוותים את הסרט הדק במיוחד. זֶה ... >>

פסולת חתולים של Petgugu Global 15.04.2024

טיפול בחיות מחמד יכול להיות לעתים קרובות אתגר, במיוחד כשמדובר בשמירה על ניקיון הבית שלך. הוצג פתרון מעניין חדש של הסטארטאפ Petgugu Global, שיקל על בעלי החתולים ויעזור להם לשמור על ביתם נקי ומסודר בצורה מושלמת. הסטארט-אפ Petgugu Global חשפה אסלת חתולים ייחודית שיכולה לשטוף צואה אוטומטית, ולשמור על הבית שלכם נקי ורענן. מכשיר חדשני זה מצויד בחיישנים חכמים שונים המנטרים את פעילות האסלה של חיית המחמד שלכם ופועלים לניקוי אוטומטי לאחר השימוש. המכשיר מתחבר למערכת הביוב ומבטיח פינוי פסולת יעיל ללא צורך בהתערבות של הבעלים. בנוסף, לאסלה קיבולת אחסון גדולה הניתנת לשטיפה, מה שהופך אותה לאידיאלית עבור משקי בית מרובי חתולים. קערת המלטה לחתולים של Petgugu מיועדת לשימוש עם המלטה מסיסת במים ומציעה מגוון זרמים נוספים ... >>

האטרקטיביות של גברים אכפתיים 14.04.2024

הסטריאוטיפ שנשים מעדיפות "בנים רעים" כבר מזמן נפוץ. עם זאת, מחקר עדכני שנערך על ידי מדענים בריטים מאוניברסיטת מונאש מציע נקודת מבט חדשה בנושא זה. הם בדקו כיצד נשים הגיבו לאחריות הרגשית של גברים ולנכונותם לעזור לאחרים. ממצאי המחקר עשויים לשנות את ההבנה שלנו לגבי מה הופך גברים לאטרקטיביים לנשים. מחקר שנערך על ידי מדענים מאוניברסיטת מונאש מוביל לממצאים חדשים לגבי האטרקטיביות של גברים לנשים. בניסוי הראו לנשים תצלומים של גברים עם סיפורים קצרים על התנהגותם במצבים שונים, כולל תגובתם למפגש עם חסר בית. חלק מהגברים התעלמו מההומלס, בעוד שאחרים עזרו לו, כמו לקנות לו אוכל. מחקר מצא שגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב היו מושכים יותר לנשים בהשוואה לגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב. ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

MATSUSHITA ELECTRIC הציגה מנורות פרווה 21.06.2004

מנורות בעלות מראה מצחיק מאוד נקראות "PuffMuff", ומעניקות אור מפוזר רך מאוד. "PuffMuff" זמינים בשתי גרסאות - תלוי ושולחן עבודה.

לקישוט משתמשים בפרווה לבנה או לבנה עם כתמים שחורים כמו פרה. מנורות התליונים PuffMuff בקוטר 45,5 ס"מ ובאורך 21 ס"מ. מנורות השולחן בקוטר 19 ס"מ ובגובה 27 ס"מ.

עוד חדשות מעניינות:

▪ שלבי יום עבודה

▪ מכוניות וולוו בנהיגה עצמית עם ראות לכל עבר

▪ מתן זכויות חוקתיות לטבע

▪ תינוקות מבינים את המשמעות של עבודה

▪ הסכר עומד להתפוצץ

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ חלק של האתר חומרים אלקטרוטכניים. בחירת מאמרים

▪ מאמר שפוליאנסקי עמינדב פייסחוביץ' (דון-עמידנו). פרשיות מפורסמות

▪ מאמר איך אנחנו מדברים? תשובה מפורטת

▪ מאמר מפעיל מכונת כביסה (מדיח כלים). הוראה סטנדרטית בנושא הגנת העבודה

▪ מאמר עקרון הפעולה של משאבת חום. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ מאמר מתנד קריסטל יציב בעל רעש נמוך עבור מיקרוגל ומשמרים. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר