ИНДИКАТОР КСВ
Д. МОСКАЛЕНКО, 390046, Россия, Рязань, а/я 14. E-mail: dmitry_toomas@yahoo.com
Контролировать состояние своей антенны - это очень предусмотрительно. Желательно делать это постоянно и самому, чтобы в сотый раз не донимать коллег по эфиру вопросами: "Как меня сегодня слышно?" или просьбами к радиолюбителю из соседнего дома посмотреть, стоит ли еще ваша GP или уже упала. Однако держать хороший измеритель КСВ постоянно включенным в фидерный тракт не совсем удобно. Он то и дело требуется где-нибудь еще - то в автомобиле антенну проверить, то на даче. Можно, конечно, обзавестись несколькими экземплярами прибора, но это довольно накладно, да и стрелочный прибор, боящийся тряски и ударов - не лучший вариант для постоянных поездок, например, в автомобиле.
Выходом из положения может послужить изготовление нескольких недорогих и удобных индикаторов КСВ, которые могут быть постоянно включены в тракт везде, где в этом есть необходимость.
Принципиальная схема индикатора представлена на рис.1. О примененном в нем направленном ответвителе речь пойдет ниже, рассмотрим работу низкочастотной части. Напряжение положительной полярности с выхода детектора прямой волны используется для питания схемы и через делитель R1, R2 подается на один из входов дифференциального каскада на транзисторах VT1, VT2, на второй вход которого через резисторы R4 и R5 подаются напряжения: положительной полярности - с выхода детектора прямой волны и отрицательной - с выхода детектора отраженной. В цепи коллекторов транзисторов включен двухцветный светодиод VD1. Если КСВ тракта не превышает определенного порогового значения, открыт транзистор VT1, и светодиод светится зеленым цветом. По яркости его свечения можно судить о проходящей мощности. При превышении порогового значения КСВ начинает открываться транзистор VT2, и светодиод меняет цвет на оранжевый, а затем и на красный, сигнализируя о неисправности антенно-фидерного устройства.
Puc.1
Очевидно, что если задаться некоторым пороговым отношением амплитуд падающей и отраженной волн, при котором происходит переключение дифференциального каскада, расчет делителя R4, R5 можно произвести по формуле
|
|
|
|
|
0.60 |
4.00 |
0.69 |
|
0.50 |
3.00 |
0.67 |
|
0.33 |
2.00 |
0.62 |
|
0.20 |
1.50 |
0.58 |
Свечение светодиода становится вполне заметным уже при мощности 3...4 Вт.
Теперь о конструкции направленного ответвителя. Перепробовав различные варианты, я остановился на том, который используется в недорогих промышленных измерителях КСВ импортного производства (рис.2). Он представляет собой печатную плату с полосой, соединяющей входной и выходной разъемы, и двух параллельных ей полосок, с одной стороны нагруженных на резистор 100 Ом, а с другой- на диодные детекторы. Качество направленного ответвителя в большой мере зависит от точности, с которой выполнена эта печатная структура. В ходе испытаний измерителей КСВ разных фирм выяснилось, что хотя топология печатного направленного ответвителя у них практически одинакова, качество их работы отличалось сильно.
Puc.2
Испытывались они по следующей методике. Сначала определялась степень балансировки в обоих направлениях при нагрузке с КСВ=1, в качестве которой использовался профессиональный эквивалент 50 Ом. Затем нагрузка отсоединялась, и контролировалось отклонение стрелки в положениях переключателя "Прямая" и "Обратная" (в идеале стрелка должна отклоняться до одного и того же значения). В заключение то же повторяли при подключении в качестве нагрузки короткозамыкающей заглушки. Как вариант, можно проверить и показания прибора при подключении нагрузок 25 и 100 Ом. В обоих случаях показания прибора должны быть близкими к 2.
Наилучшие результаты показали измерители фирм President и EuroCB. Все три этапа теста они прошли вполне успешно, а вот приборы от СТЕ International более или менее успешно справились только с первым, а на втором и третьем их стрелка вместо бесконечности показывала значение КСВ не более 3...4.
Попытки сделать качественный печатный ответвитель вручную с помощью резака обычно безуспешны - полной симметрии добиться практически не удается. Фотошаблон высокого качества можно скачать с одного из радиолюбительских сайтов (например, pickle-lab.nm.ru). Используя его, мне удалось изготовить ответвитель, показавший прекрасные результаты. Не говоря о том, что измеритель КСВ, сделанный на нем, прошел тесты не хуже чем President, его метрологические характеристики оказались вполне приемлемыми даже на диапазоне 2 м. Именно эти платы наилучшим образом подошли для изготовления как стрелочных измерителей, так и светодиодных индикаторов КСВ.
Есть еще одна тонкость, о которой необходимо помнить при изготовлении ответвителя. Плата должна быть впаяна в металлический корпус, изготовленный из луженой жести или фольгированного стеклотекстолита, соответствующий ей по размеру и высотой 25...30 мм. Входной и выходной разъемы должны находиться на стенке корпуса, параллельной плате, так чтобы центральные контакты разъемов приходились на концы печатной линии. Этот узел, в свою очередь, уже можно размещать на корпусе прибора.
И в заключение - еще маленький штрих. Так как печатная линия ответвителя вносит, хотя и небольшое, индуктивное сопротивление в тракт, его можно (и нужно) скомпенсировать в рабочем диапазоне частот. Для этого между серединой линии и земляным проводником включается конденсатор емкостью 12...15 пФ. При этом образуется ФНЧ с характеристическим сопротивлением, близким к 50 Ом, и частотой среза значительно выше рабочего диапазона.
Радиолюбитель 2/2001