УКВ рефлектометр на полосковой линни
В. ЧЕРНЫШЕВ (UA1MC) г. Ленинград
Рефлектометр приносит большую пользу в практике радиолюбителя. С его помощью можно настраивать антенны, при предварительной калибровке измерять выходную мощность передатчиков, согласовывать между собой промежуточные и выходные каскады, согласовывать выход передатчика на 144 МГц со входом утроителя на 430 МГц и выход утроителя с нагрузкой и т. д.
Принципиальная схема рефлектометра для УКВ диапазонов 144 и 430 МГц приведена на рис. 1. Основу устройства составляет двунаправленный ответвитель, выполненный на полосковой линии El с двумя петлями связи L1 и L2. С них и снимаются напряжения прямой и отраженной волн, которые выпрямляются диодами VI и V2. В зависимости от положения переключателя S1 измеряется либо то, либо другое напряжение.
Рис. 1
Петли связи нагружены на резистор R2. Резистором RI регулируется чувствительность прибора. Емкость блокировочных конденсаторов С1 и С2 для диапазона 144 МГц — 0,022 мкФ, для 430 МГц — 220 пФ.
Конструкция линии с петлями свзи для диапазонов 144 и 430 МГц показаны на рис. 2, а и б соответственно. Размеры даны для несимметричного фидера с волновым сопротивлением 75 Ом. Линия и петли связи выполнены на печатных платах из двустороннего фольгированного стеклотекстолита толщиной 4 мм.
Рис. 2
При использовании другого материала ширину линии можно найти из формулы
где Z — волновое сопротивление линии, Ом; е — диэлектрическая проницаемость используемого материала (для стеклотекстолита е=5); D — толщина материала, мм; b — ширина полосковой линии, мм.
Печатные платы впаивают в прямоугольную рамку из латунной полосы толщиной 0,8 — 1 и шириной 30 мм. Припаивать печатную плату нужно с двух сторон.
На торцевых станках рамки можно укрепить коаксиальные ВЧ разъемы. Если "же использовать рефлектометр в какой-то конкретной цепи и не предусматривать его отключения, коаксиальный кабель можно припаять непосредственно.
Вход и выход полосковой линии через проходные конденсаторы или пистоны выводят на противоположную сторону печатной платы. На ней размещают резистор R2, диоды и конденсаторы. Для этого симметрично выводам петель связи на противоположной стороне делают опорные точки — вырезают кольцевые канавки в фольге так, чтобы получились «пятачки» диаметром 5 мм. К этим «пятачкам» и припаивают диоды V1 и V2 и резистор R2.
Диоды устанавливают между выводами петель связи и блокирующими конденсаторами. Конденсаторы применяют типа КМ, КЛГ или, в крайнем случае, СГМ. Их тонкие проволочные выводы отрезают, диоды припаивают к металлизированному участку конденсатора. Вторую обкладку конденсатора припаивают к общей поверхности фольги, как показано на рис. 3. Время пайки должно быть минимальным, так как при перегреве диоды выходят из строя.
Рис. 3
Переключатель S1 — МТ-1. Резистор R2 — безындукционный (УЛИ или МЛТ-0,25).
Стрелка микроамперметра на 100 мкА отклоняется на всю шкалу в положение переключателя «Прям.» при мощности на 144 МГц примерно 50 мВт и на 430 МГц — 100 мВт. При большей мощности чувствительность прибора необходимо понижать, вводя резистор R1. После монтажа и сборки рефлектометр необходимо настроить. Для этого подают на вход сигнал от передатчика или ГСС, а выход нагружают на эквивалентную нагрузку (75 Ом). Можно воспользоваться готовым ВЧ эквивалентом от измерителей АЧХ XI-13, XI-19, XI-30. Подают такое напряжение ВЧ, чтобы стрелка прибора отклонилась на всю шкалу в положение переключателя S1 «Прям.». Затем переключатель переводят в положение "Отр." и подбором резистора R2 добиваются нулевого показания. Эту процедуру повторяют несколько раз с каждым из вновь включаемых резисторов.
Настроенный рефлектометр закрывают с двух сторон крышками.
Поскольку рефлектометры симметричны, их входы и выходы можно поменять местами.