Автоматические измерители КСВ приобрели заслуженную популярность благодаря тому, что не требуют постоянной калибровки, что существенно упрощает сам процесс измерений и обеспечивают возможность непосредственного оперативного контроля качества согласования антенно-фидерного тракта при работе в эфире. Большое количество удачных схемных решений , предложенных радиолюбителями, можно условно разделить на две группы. К первой можно отнести решения на основе ШИМ[1,2,3,4 ], относительно сложные схемотехнически и состоящие как правило из двух блоков – собственно узла автокалибровки на 3-4х ОУ и блока индикации ( аналогового на стрелочном приборе-вольтметре или светодиодного цифрового со своим довольно сложным преобразователем). Ко второй группе, отличительной чертой которой является простота исполнения, можно отнести устройства на основе резистивных делителей[5,8,9 ]. Принципы построения и методика расчета КСВ-метра на основе резистивных делителей достаточно просто и доступно изложены в статье И.Гончаренко[5]. Очень привлекательны с точки зрения эргономики и дизайна, удобства визуального контроля КВС-метры со светодиодными индикаторами. Стоит отметить две важных особенности этих устройств:

  1. Операция калибровки или автокалибровки как таковая отсутствует за ненадобностью. Точность измерения определяется только точностью подбора значений резисторов и чувствительностью компараторов.
  2. Хорошее быстродействие позволяет рекомендовать их применение для оперативного контроля рабочего и аварийного состояний антенно-фидерного тракта. В этом случае достаточно производить отсчет 2-3х пороговых уровней, например, как в [8],но для комфортного применения в качестве основного измерителя КСВ число индицируемых уровней желательно увеличить до 5-7, лучше больше.

Предлагаемый вашему вниманию вариант автоматического светодиодного КСВ- метра с однополярным питанием имеет 10 уровней отсчета и отличается исключительной простотой благодаря применению доступной и недорогой микросхемы LM3194[6]. В этой микросхеме — специализированном контролере для управления линейными светодиодными шкалами, есть все, что нам необходимо – прецизионный десяти ступенчатый делитель напряжения с линейным шагом деления 0,1, десять компараторов и схема управления светодиодами.

КСВ метр на светодиодах

 

Принципиальная схема устройства приведена на рис.1 Напряжения прямой Uпрям и отраженной Uотр волны от высокочастотного датчика КСВ подается на соответствующие входы. Допустимая величина напряжения прямой волны Uпрям +1…+11В и выставляется во время настройки датчиков при подаче номинальной мощности передатчика на согласованную нагрузку. Но, чтобы нелинейность германиевых диодов датчика КСВ заметно не сказывалась на точности измерений, нижний предел желательно ограничить величиной порядка 2В. В качестве датчика КСВ можно применять любые известные устройства – на направленных ответвителях, на токовых трансформаторах или мостовые, многократно описанные в радиолюбительской литературе. Хочется порекомендовать для изготовления хорошую конструкцию Э.Гуткина , доступно и подробно описанную в [7].

Напряжение прямой волны через резистор R1 поступает на вывод 6 DA2 – верхнее плечо внутреннего резистивного делителя, представляющий собой 10 последовательно включенных одинаковых резисторов сопротивлением 1 кОм. Применение дополнительного внешнего резистора R1 позволило получить определенную гибкость в настройке порогов срабатывания компараторов и, соответственно, в выборе значений КСВ, индицируемых светодиодами. Для примера в таблицах 1-3 показаны варианты индикации значений КСВ при трех значениях резистора — 0, 2и 4кОм (см.таблицы в архиве).

Эти цифры справедливы в том случае, если суммарное сопротивление внутреннего делителя равно 10кОм, но реально из-за технологического разброса может быть от 8 до 17кОм. Поэтому, для обеспечения высокой точности КСВ метра, предварительно необходимо измерить суммарное сопротивление внутреннего делителя, подключив омметр к выводам 4 и 6 DA2.

Лучше всего воспользоваться «китайским» цифровиком – у него в режиме омметра на выход подается малое напряжение ( не более 0,2В), что ниже напряжения открывания кремниевых p-n переходов и это обеспечивает высокую точность измерений. Измеренное значение Rвнутр надо подставить в таблицу в соответствующую ячейку и тогда вы сможете подобрать конкретную величину R1 под желаемую характеристику индикации. В авторском варианте Rвнутр=9,92кОм и выбранному алгоритму фактически соответствует табл.2

Если возникнет вопрос как подключить данный КСВ метр то для это вот схема подключения

Ксв метр

О назначении других элементов схемы. Резистор R2 выравнивает сопротивление нагрузки выпрямителей датчика КСВ, поэтому его величина равна сумме сопротивлений R1+ Rвнутр. Резистор R3 определяет ток через каждый светодиод Iсветодиода=12,5/ R3, в данном случае примерно 10мА. Конденсаторы С1,С2 защищают входы от ВЧ наводок. Перемычка между выводами 3 и 9 DA2 определяет режим работы шкалы – если замкнута, как на схеме — светящийся столбик, если разомкнута – светящаяся точка, т.е. горит только один значащий светодиод. Последний режим естественно экономнее, что важно при автономном питании. Если планируется только этот режим, то схему можно еще больше упростить, исключив стабилизатор DA1 и конденсаторы С5, С6, а аноды светодиодов подключить к общему питанию +12В. Как оказалось, часто встречаются экземпляры LM3914, у которых собственное смещение по входу 5 бывает достаточно большое, что приводит к срабатыванию индикации без входных сигналов.
Чтобы это устранить, надо на вывод 4 подать небольшое запирающее положительное напряжение, для чего между выводом 4 и общим проводом подключён подстроечный резистор 220-330 ом. Включаем питания и подстройкой этого переменника убираем фоновое (без сигналов) свечение индикаторов.

Светодиоды можно применять любые доступные. Удобно применять импортные моноблоки из 10 независимых диодов в одном корпусе. В авторском варианте используется блок KingBright DC-763BWA, в котором 7 диодов зеленого цвета, а 3, соответствующие уровням КСВ >4 – красные.

Опубликовано в Для трансивера
Суббота, 08 января 2011 22:02

КСВ-Метр УКВ диапазона

Измерение SWR в частоте УКВ/УВЧ никогда не было забавой. Большинство радио-любителей только предполагает, что их кабель на 50 омов соответствует лучу или GP.

Метры SWR аналогового разнообразия затопляют рынок, хотя, не очень экономичный. Жидкокристаллические метры - дорогой бит, пересекая диапазон более чем 100$.

Хотя, даже если они включают “Антенну анализатор” или что-то как этот, который немногих из нас, использование или понимает, но конечно платит цену за!!

ЖК-монитор Метр SWR, представленный здесь, встречает многих простая задача, используя микро диспетчера, особенно, дорогой для всех нас, РИС.!!. На сей раз его PIC16F88. Очень основная цель сделать этот проект состоит в том, чтобы поощрить радио-любителей строить свой собственный Высококачественный ЖК-монитор Метр SWR по низкой цене, вместо того, чтобы покупать дорогие готовые сделанные единицы.

Картина Законченного ЖК-монитора Метр Власти RF:

Схема КСВ метра

2

Главный Экран 2X16 ЖК-монитор Метр RF:

3


Датчик SWM-УКВ PCB SMT Вид сбоку:

4

Вид сбоку соединителя:

5

А вот и сама схема

Схема КСВ-метра

7

Текст был переведен с Английского, могут быть ошибки

Опубликовано в Измерения

Вход

Топ

ЛАБОРАТОРНЫЙ БП…

Эта статья предназначена для людей, которые быстро могут отличить транзистор от диода,…

Выпрямители с…

При разработке регулируемого источника питания без высокочастотного преобразователя…

sPlan 7.0.0.9 Final…

Графический редактор с элементами, позволяющими легко рисовать электрические схемы. Очень…

Цифровой…

Цифровой вольтамперметр предназначенный для установки в блок питания для отображения…

Зарядное устройство…

Простое зарядное устройство с регулятором зарядного тока можно собрать по схеме…

Зарядное устройство…

Ещё одно зарядное устройство собрано по схеме ключевого стабилизатора тока с узлом…
P-CAD 2006

P-CAD 2006 + SP1 +…

Система P-CAD предназначена для проектирования многослойных печатных плат (ПП)…

Автоматическое…

Здравствуйте уважаемые пользователи, хочу представить вам ЗУ для автомобильных АКБ. Вот…

Приставка к…

Участник форума электромобилистов, Курманенко Геннадий Викторович из Днепропетровской…

Автоматическое ЗУ…

Доброе время суток. Сегодня речь пойдет об ЗУ для АКБ. ( автоматическом зарядном…

Регулировка…

Пропорциональное управление – залог тишины! Какая задача ставится перед нашей системой…

Металлоискатель…

Простой в сборке и настройке,на ряду с завидной чувствительностью. Прибор показал себя с…