מחוון מד SWR. תכנית, תיאור

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

מחוון מד SWR. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / תקשורת רדיו אזרחית

עם כל מגוון הסכימות והעיצובים של מדי SWR, יש להם אותו מבנה: ישנם חיישני גל ישירים ומשתקפים עם גלאים במוצא. המתחים הקבועים Ufall ו-Uref המתקבלים מהגלאים, פרופורציונליים לאמפליטודות של האירוע והגלים המוחזרים, מסופקים למחוון. במקרה הפשוט (והנפוץ ביותר), למחוון יש מתג Upad, Uref והתקן מצביע עם ווסת, כפי שמוצג באיור 1. דיודות VD1, VD2 והקבלים C1, C2 יוצרים גלאים Upad ו-Uref.

מחוון מד SWR

כולם יודעים איך להשתמש במד SWR כזה. בעת המדידה, עליך לבצע שלוש פעולות פשוטות:

שים את המתג S1 במצב "Upad";
באמצעות נגד משתנה R1, הגדר את החץ לחלוקה האחרונה של קנה המידה של מכשיר המצביע R1;
הגדר את מתג S1 למצב "U0TP", וקרא את ערך SWR בסולם של התקן P1.

קנה המידה של מכשיר המדידה P1 מכויל על בסיס הנוסחה הידועה:

עם זאת, עבודה עם מחוון כזה אינה נוחה במיוחד - אתה צריך לעשות פעולות רבות עם כל מדידה. בנוסף צריך מד חיוג טוב ולא זול עם סולם, שעדיין צריך לכייל בפירוק המכשיר.

בואו ננסה לפתור את בעיית האינדיקציה אחרת. לשם כך, בנוסחה (1) אנו מחלקים גם את המונה וגם את המכנה ב-Upad. כתוצאה מכך, נקבל

כעת, כדי לקבוע את ה-SWR, מספיק לדעת רק את היחס Uref/Ufall, ולא את הערכים המוחלטים שלהם. איך אפשר לחלק את המתח? מחלק התנגדות, כמובן. אז בואו נפעיל את הנגד המשתנה כמחלק, כפי שמוצג באיור. 2.

מחוון מד SWR

כיצד להשתמש במדד כזה? ההוראות אינן מסובכות מדי: עליך לסובב את הכפתור של הנגד המשתנה R1 עד שהמכשיר יראה אפס, וברגע זה לקרוא את ערך SWR מסולם הנגדים. נשאר רק ניתוח אחד במקום שלוש. ואין מתג. נוח יותר, פשוט יותר, מהיר יותר.

ישנן שתי דרישות לפרטים של מד SWR כזה (הן גם נוחות):

1. מכשיר המצביע לא צריך להיות מכשיר מדידה (עם סולם מדורג), אלא מכשיר חיווי (עם אפס באמצע הארון וסימון בודד במקום זה). במילים אחרות, המכשיר יכול להיות מחוון זול, למשל, אינדיקטור לרמת ההקלטה של רשמקול ישן; אתה רק צריך להדק את המחברים כדי להזיז את המחט לאמצע הסולם.

2. הנגד המשתנה R1 חייב להיות בעל קנה מידה, למשל, מתאימות תנועות שנעשות עם טוש בל יימחה על הלוח שעליו מחובר הנגד R1 עם ידית "מקור".

כיצד פועל המחוון? הזרם דרך התקן P1 הוא אפס במקרה היחיד - כאשר לשני המסופים של המכשיר יש אותו מתח. המתח Uref קיים תמיד במסוף השמאלי. ובטרמינל הימני מוסר המתח על ידי הזזת הנגד המשתנה ושווה ל-U0TP. כי הגדרנו את מחט המכשיר לאפס. במילים אחרות, חילקנו את Upad עם נגד משתנה כך שנקבל ערך השווה ל-U0TP. ברור שבמקרה זה זווית הסיבוב של ציר הנגד המשתנה R1 (אם הוא מקבוצה "A") פרופורציונלית ליחס U0TP/Upad, ובהתאם לנוסחה (2) סולם הנגדים יכול להיות מכויל ישירות ב-SWR.

במדי SWR המורכבים לפי התוכנית המסורתית, בהספק נמוך יש צורך להפחית את ההתנגדות של הפוטנציומטר לכמעט אפס. במקרה זה, התנגדות העומס של הגלאים נמוכה, מה שפוגע בלינאריות. במחוון המתואר, התנגדות העומס של הגלאים קבועה וגדולה, מה שמבטיח ליניאריות טובה יותר של זיהוי.

בנוסף, בניגוד למונים המורכבים על פי מעגל קונבנציונלי, הנגד המשתנה R1 אינו מציג שגיאות נוספות, שכן ברגע המדידה הזרם דרכו הוא אפס, ולכן ההתקן R1 נעדר כמעט מהמעגל (זרם אפס הוא היעדר השפעה על שאר החלק של המכשיר, כאילו כלול מבודד במקום המכשיר).

כאשר עובדים עם הספקים גבוהים, הגיוני להגן על מכשיר P1 מעומס יתר באמצעות זוג דיודות סיליקון גב אל גב המחוברות במקביל.

כדי לכייל את קנה המידה של הנגד המשתנה R1 (בהנחה שגלאי המתח Uref ו-Ufall הם לינאריים), אוהםמטר מספיק. על ידי מדידת ההתנגדות בין המסוף התחתון והאמצעי (לפי התרשים) של הנגד R1 (לאחר שניתק אותם בעבר משאר המכשיר), סמן את סולם הנגדים. ניתן לעשות זאת בשתי דרכים:

1. משורטט סולם ליניארי רגיל, כמו רוב מדי SWR. עם התנגדות של הנגד R1 השווה ל-10 קילו אוהם, נקודות הכיול בקנה מידה מיושמות בהתאם לטבלה. 1.

מחוון מד SWR

2. סולם לא שגרתי, אך פרקטי יותר, לא ליניארי מיושם בהתאם לטבלה. 2.

מחוון מד SWR

בהתאם לקבוצת הנגד המשתנה, מראה קנה המידה משתנה בהתאם. לקריאה מדויקת יותר בעת מדידת SWR גדול, עדיף להשתמש בנגד מקבוצה "B", ובסולם הרגיל - קבוצה "A".

אם יש לך נגד משתנה עם התנגדות שונה מ-10 קילו אוהם, אז אתה צריך לשנות את ההתנגדות של הנגד R2 בהתאם כך שלגלאים יהיה עומס שווה, ולחשב מחדש את סימוני קנה המידה באמצעות הנוסחה

כאשר Rtek הוא ערך ההתנגדות הנוכחי מהאדמה למנוע; R1 - התנגדות נומינלית של הנגד המשתנה; SWR - ערך SWR המתאים ל-Rcurrent.

למדידת SWR קטן, נוח לעשות סולם מורחב, כולל בסדרה עם המסוף העליון של הנגד R1 נגד R3 נוסף, שנסגר על ידי מתג בעת מדידת ערכי SWR גדולים. ניתן לקבל ערכי SWR באמצעות נוסחה (3), תוך החלפת הסכום (R1+R1) במקום R3 לתוכה. אז, כאשר R3 = R1 = 10 קילו אוהם, לסולם המורחב R1 יהיה סיום בהתאם לטבלה. 3. בנוסף לעיקרי, כדאי גם ליישם את הסיום הזה על סולם המכשירים.

מחוון מד SWR

ניתן לפשט עוד יותר את מעגל מד ה-SWR על ידי ביטול כליל של מד החיוג. אחרי הכל, אנחנו, למעשה, צריכים רק מחוון אפס. וזה יכול להיעשות על LED

נוריות LED אדומות מודרניות זוהרות בצורה די בולטת אפילו בזרם של 20...30 µA. המתח קדימה על הדיודה הוא 1,58..1,62 V. אם אלמנט גלווני אחד 1,5 V מחובר בסדרה עם ה-LED (בכיוון קדימה), אז מתח ההצתה של LED יהיה רק כמה עשרות מילי-וולט. העובדה היא שזה רק השם: "אלמנט וולט וחצי". אבל למעשה, המתח ללא עומס, כמעט שווה ל-EMF, עבור אלמנטים טריים הוא 1,58.. 1,6 V.

כך, נורית עם אלמנט מחובר בסדרה תידלק במתח של כמה עשרות mV וזרם של 20..30 µA - מה זה לא מחוון אפס?

החלפת התקן המצביע בו, נקבל מכשיר, שהתרשים שלו מוצג באיור. 3. הוראות השימוש במד עדיין מורכבות מנקודה אחת: על ידי סיבוב הכפתור של הנגד המשתנה R1, שימו לב לרגע בו נדלקת ה-LED וקראו את ערך ה-SWR מסולם הנגדים.

מחוון מד SWR

כמובן, דיוק המדידה בעת שימוש ב-LED (איור 3) נמוך מזה של מטר עם מחוון חיוג (ראה איור 2), במיוחד בהספקים נמוכים, עם זאת, LED אינו מכשיר חוגה. אבל מה שמושך אותנו הוא הפשטות המופלגת והעלות הנמוכה של המכשיר. בנוסף, ברוב המקרים, בעת כוונון אנטנות, דיוק גבוה של מדידת SWR אינו נדרש.

העיצוב חייב לכלול מגן מגן אור מעל ה-LED, כי למרות שהאחרון נדלק בזרם הנמדד במיקרואמפר, הוא, באופן טבעי, לא בהיר. ובאור שמש בהיר זה יוצר בעיות.

אין צורך במתג סוללה נפרד - בהיעדר אותות מיציאות הגלאי, אלמנט אחד אינו מספיק כדי לפתוח את דיודה VD2 בנוסף לנורית, כך שהמכשיר אינו צורך זרם.

השתמש במוני SWR המורכבים לפי התרשימים באיור. 2 ואיור. 3, בעת הגדרת אנטנות, זה הרבה יותר נוח מאשר מסורתיים. ישנן שתי סיבות: תהליך המדידה פשוט יותר (פעולה אחת לעומת שלוש); כיוון התנועה של החץ P1 (עבור איור 2) או כיוון השינוי בבהירות הזוהר (עבור איור 3) מצביע בבירור על כיוון השינוי ב-SWR.

יתנגד לכך שבאינדיקטור קונבנציונלי (ראה איור 1) ניתן להתמקד גם בהפחתת המתח Uref. אבוי, לא תמיד. נניח שאורף יורד. אבל Udec עשוי לרדת אפילו יותר בחדות מ-Uref (לדוגמה, במקרה שבו העומס על המשדר אינו תואם מאוד), מה שאומר שה-SWR גדל למרות הירידה ב-Uref. רק ירידה ב-Uref לא אומרת כלום. יש להשוות את זה עם Upad. במחוון קונבנציונלי, השוואה זו חייבת להיעשות באופן ידני, בכל פעם בהיפוך מתג וכיול מחדש של המחוון. במכשיר המתואר, ההשוואה בין Uref ו-Ufall מתרחשת אוטומטית - על נגד מפריד משתנה ומחוון אפס.

כמובן, מחוון כזה אינו מתאים במיוחד לשילוב ישיר במקלט משדר או במגבר כוח. אבל במד SWR נפרד, שתוכנן במיוחד עבור מדידות אנטנה, הוא נוח יותר באופן ניכר מאשר מסורתי.

מחבר: איגור גונצ'רנקו (DL2KQ - EU1TT), בון, גרמניה

ראה מאמרים אחרים סעיף תקשורת רדיו אזרחית.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

מכונה לדילול פרחים בגנים 02.05.2024

בחקלאות המודרנית מתפתחת התקדמות טכנולוגית שמטרתה להגביר את היעילות של תהליכי טיפול בצמחים. מכונת דילול הפרחים החדשנית Florix הוצגה באיטליה, שנועדה לייעל את שלב הקטיף. כלי זה מצויד בזרועות ניידות, המאפשרות התאמתו בקלות לצרכי הגינה. המפעיל יכול להתאים את מהירות החוטים הדקים על ידי שליטה בהם מתא הטרקטור באמצעות ג'ויסטיק. גישה זו מגדילה משמעותית את יעילות תהליך דילול הפרחים, ומעניקה אפשרות להתאמה אישית לתנאים הספציפיים של הגינה, כמו גם למגוון וסוג הפרי הגדלים בה. לאחר שנתיים של בדיקת מכונת פלוריקס על סוגי פירות שונים, התוצאות היו מאוד מעודדות. חקלאים כמו Filiberto Montanari, שהשתמש במכונת פלוריקס כבר כמה שנים, דיווחו על הפחתה משמעותית בזמן ובעבודה הנדרשים לדלל פרחים. ... >>

מיקרוסקופ אינפרא אדום מתקדם 02.05.2024

למיקרוסקופים תפקיד חשוב במחקר המדעי, המאפשר למדענים להתעמק במבנים ותהליכים בלתי נראים לעין. עם זאת, לשיטות מיקרוסקופיה שונות יש מגבלות, וביניהן הייתה הגבלת הרזולוציה בעת שימוש בטווח האינפרא אדום. אבל ההישגים האחרונים של חוקרים יפנים מאוניברסיטת טוקיו פותחים סיכויים חדשים לחקר עולם המיקרו. מדענים מאוניברסיטת טוקיו חשפו מיקרוסקופ חדש שיחולל מהפכה ביכולות של מיקרוסקופיה אינפרא אדום. מכשיר מתקדם זה מאפשר לך לראות את המבנים הפנימיים של חיידקים חיים בבהירות מדהימה בקנה מידה ננומטרי. בדרך כלל, מיקרוסקופים אינפרא אדום בינוני מוגבלים ברזולוציה נמוכה, אך הפיתוח האחרון של חוקרים יפנים מתגבר על מגבלות אלו. לדברי מדענים, המיקרוסקופ שפותח מאפשר ליצור תמונות ברזולוציה של עד 120 ננומטר, שהיא פי 30 מהרזולוציה של מיקרוסקופים מסורתיים. ... >>

מלכודת אוויר לחרקים 01.05.2024

חקלאות היא אחד מענפי המפתח במשק, והדברה היא חלק בלתי נפרד מתהליך זה. צוות של מדענים מהמועצה ההודית למחקר חקלאי-המכון המרכזי לחקר תפוחי אדמה (ICAR-CPRI), שימלה, העלה פתרון חדשני לבעיה זו - מלכודת אוויר של חרקים המופעלת על ידי רוח. מכשיר זה מטפל בחסרונות של שיטות הדברה מסורתיות על ידי מתן נתוני אוכלוסיית חרקים בזמן אמת. המלכודת מופעלת כולה על ידי אנרגיית רוח, מה שהופך אותה לפתרון ידידותי לסביבה שאינו דורש חשמל. העיצוב הייחודי שלו מאפשר ניטור של חרקים מזיקים ומועילים כאחד, ומספק סקירה מלאה של האוכלוסייה בכל אזור חקלאי. "על ידי הערכת מזיקים מטרה בזמן הנכון, נוכל לנקוט באמצעים הדרושים כדי לשלוט הן במזיקים והן במחלות", אומר קפיל ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

שעות גמישות 14.02.2006

Citizen Watch ו-E Ink הציגו את השעון הראשון בעולם בתצוגת נייר אלקטרונית (EPD), בגודל 53x130 ס"מ. הוא ייחודי בכך שהוא גמיש ועובי 3 מ"מ בלבד.

התצוגה מתאפיינת בבהירות וניגודיות מוגברת, המאפשרת שימוש במכשיר הן בחדרים חשוכים והן באור שמש בהיר, בנוסף, זווית הצפייה היא כמעט 180°. השעון שוקל רק 1,5 ק"ג, למרות גודלו המוצק.

עוד חדשות מעניינות:

▪ ציורים לפי דרישה

▪ באוויר מעל זרם הגולף

▪ כרטיס ה-SIM יהיה קטן פי 2

▪ מדענים מוכיחים כי ניטשה צודק

▪ מכוניות קומפקטיות ילמדו אותך איך למנוע תאונות

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ קטע אתר ציוד מדידה. בחירת מאמרים

▪ מאמר מאת רוברט קוך. ביוגרפיה של מדען

▪ מאמר באיזו שפה משמשת המילה אהבה לציון ציון אפס בסט טניס? תשובה מפורטת

▪ מאמר ג'וניפר אדום. אגדות, טיפוח, שיטות יישום