Indicateur de compteur SWR. Schéma, description

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Indicateur de compteur SWR. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

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Avec toute la variété de circuits et de conceptions de compteurs SWR, ils ont la même structure: il existe des capteurs d'ondes directes et réfléchies avec des détecteurs à la sortie. Les tensions constantes Uad et Uref reçues des détecteurs, qui sont proportionnelles aux amplitudes des ondes incidentes et réfléchies, sont transmises à l'indicateur. Dans le cas le plus simple (et le plus courant), l'indicateur comporte un interrupteur Upad, Uotr et un dispositif d'aiguille avec un régulateur, comme illustré à la Fig.1. Les diodes VD1, VD2 et les condensateurs C1, C2 forment les détecteurs Upad et Uotr.

Indicateur de compteur SWR

Tout le monde sait comment utiliser un tel compteur SWR. Lors de la mesure, vous devez effectuer trois opérations simples :

mettre l'interrupteur S1 en position "Upad" ;
avec une résistance variable R1, réglez la flèche sur la dernière division de l'échelle du dispositif de pointage P1;
réglez le commutateur S1 sur la position "U0TP" et lisez la valeur SWR sur l'échelle P1.

L'échelle de l'appareil de mesure P1 est calibrée sur la base de la formule bien connue :

Cependant, travailler avec un tel indicateur n'est pas très pratique - vous devez effectuer de nombreuses opérations à chaque mesure. De plus, vous avez besoin d'un bon appareil de mesure à pointeur pas cher avec une échelle qui doit encore être calibrée en démontant l'appareil.

Essayons de résoudre le problème d'indication d'une manière différente. Pour ce faire, dans la formule (1), nous divisons à la fois le numérateur et le dénominateur par Upad. En conséquence, nous obtenons

Or, pour déterminer le ROS, il suffit de connaître uniquement le rapport Uref/Upad, et non leurs valeurs absolues. Comment partager le stress ? Diviseur résistif, bien sûr. Allumons donc la résistance variable avec un diviseur, comme illustré à la Fig. 2.

Indicateur de compteur SWR

Comment utiliser un tel indicateur ? L'instruction n'est pas trop compliquée: vous devez tourner le bouton de la résistance variable R1 jusqu'à ce que l'appareil affiche zéro et, à ce moment, lire la valeur SWR sur l'échelle de la résistance. Il n'y a eu qu'une seule opération au lieu de trois. Et il n'y a pas d'interrupteur. Plus pratique, plus facile, plus rapide.

Il y a deux exigences pour les détails d'un tel compteur SWR (ils sont également pratiques):

1. Le dispositif de pointage ne doit pas être un appareil de mesure (avec une échelle graduée), mais un indicateur (avec un zéro au milieu de l'échelle et une seule marque à cet endroit). En d'autres termes, un indicateur bon marché, par exemple un indicateur du niveau d'enregistrement d'un ancien magnétophone, peut servir d'appareil, il suffit de tourner les attaches pour déplacer la flèche au milieu de l'échelle.

2. La résistance variable R1 doit être avec une échelle, par exemple, des traits appliqués avec un feutre indélébile sur le panneau sur lequel la résistance R1 est fixée avec une poignée en forme de "bec" conviennent.

Comment fonctionne l'indicateur ? Le courant traversant l'appareil P1 est égal à zéro dans le seul cas - lorsque les tensions sont les mêmes aux deux bornes de l'appareil. Sur la sortie gauche il y a toujours une tension Uotr. Et sur la sortie droite - la tension supprimée par le décalage de la résistance variable et égale à U0TP. parce que nous avons mis l'instrument à zéro. En d'autres termes, nous avons divisé Upad avec une résistance variable afin d'obtenir une valeur égale à U0TP. Evidemment, dans ce cas, l'angle de rotation de l'axe de la résistance variable R1 (si elle est du groupe "A") est proportionnel au rapport U0TP / Upad, et conformément à la formule (2), l'échelle de la La résistance peut être calibrée directement dans SWR.

Dans les compteurs SWR assemblés selon le schéma traditionnel, à faible puissance, il est nécessaire de réduire la résistance du potentiomètre à presque zéro. Dans ce cas, la résistance de charge des détecteurs est faible, ce qui détériore la linéarité. Dans l'indicateur décrit, la résistance de charge des détecteurs est constante et élevée, ce qui assure la meilleure linéarité de détection.

De plus, contrairement aux compteurs assemblés selon le schéma habituel, la résistance variable R1 n'introduit pas d'erreurs supplémentaires, car au moment de la mesure, le courant qui la traverse est nul, et donc le dispositif P1 est pratiquement absent du circuit (le courant nul est l'absence d'influence sur la partie restante de l'appareil, comme si un isolant était inclus à la place de l'appareil).

Lorsque vous travaillez avec des puissances élevées, il est logique de protéger le dispositif P1 contre les surcharges par une paire de diodes au silicium dos à dos.

Un ohmmètre suffit pour calibrer l'échelle de la résistance variable R1 (en supposant que les détecteurs de tension Uotr et Upad sont linéaires). En mesurant la résistance entre la sortie inférieure et médiane (selon le circuit) de la résistance R1 (après les avoir préalablement déconnectées du reste de l'appareil), marquer l'échelle de la résistance. Ceci peut être fait de deux façons:

1. L'échelle linéaire habituelle est dessinée, comme la plupart des compteurs SWR. Avec une résistance de la résistance R1 égale à 10 kOhm, les points d'étalonnage de l'échelle sont appliqués conformément au tableau. 1.

Indicateur de compteur SWR

2. Une échelle non conventionnelle, mais plus pratique dans la pratique, non linéaire est appliquée conformément au tableau. 2.

Indicateur de compteur SWR

Selon le groupe de la résistance variable, le type d'échelle change en conséquence. Pour une lecture plus précise lors de la mesure d'un SWR élevé, il est préférable d'utiliser une résistance du groupe "B", et pour l'échelle habituelle - le groupe "A".

Si vous avez une résistance variable avec une résistance différente de 10 kOhm, vous devez modifier la résistance de la résistance R2 en conséquence afin que les détecteurs aient une charge égale et recalculer les graduations à l'aide de la formule

où Rtek est la valeur de résistance actuelle du sol au moteur ; R1 - résistance nominale de la résistance variable ; SWR - valeur SWR correspondant à Rcurrent.

Pour les mesures de faible SWR, il est pratique de réaliser une échelle étendue, comprenant en série avec la borne supérieure de la résistance R1 une résistance supplémentaire R3, fermée par un interrupteur lors de la mesure de valeurs élevées de SWR. Les valeurs SWR peuvent être obtenues par la formule (3) en substituant la somme (R1+R1) au lieu de R3. Ainsi, à R3 = R1 = 10 kOhm, l'échelle étendue R1 aura une graduation conformément au tableau. 3. Cette graduation, en plus de la principale, est également utile pour mettre à l'échelle de l'appareil.

Indicateur de compteur SWR

Le circuit du compteur SWR peut être encore simplifié en abandonnant complètement le dispositif de pointage. Après tout, en fait, nous n'avons besoin que d'un indicateur de zéro. Et cela peut être fait sur la LED

Les LED rouges modernes brillent déjà très nettement à un courant de 20 ... 30 μA. La tension directe aux bornes de la diode dans ce cas est de 1,58 à 1,62 V. Si une cellule galvanique de 1,5 V est connectée en série avec la LED (dans le sens direct), la tension d'allumage de la LED ne sera que de quelques dizaines de millivolts. Le fait est que ce n'est qu'un nom: "élément d'un volt et demi". Mais en fait, la tension au ralenti, presque égale à la FEM, pour les cellules neuves est de 1,58 .. 1,6 V.

Ainsi, une LED avec un élément connecté en série s'allumera à une tension de plusieurs dizaines de mV et un courant de 20..30 μA - pourquoi pas un indicateur de zéro ?

En remplaçant le dispositif de pointage par celui-ci, nous obtenons un dispositif dont le schéma est illustré à la fig. 3. L'instruction d'utilisation du compteur se compose toujours d'un élément : en tournant le bouton de la résistance variable R1, notez le moment où la LED s'allume et lisez la valeur SWR sur l'échelle de la résistance.

Indicateur de compteur SWR

Bien sûr, la précision de mesure lors de l'utilisation d'une LED (Fig. 3) est inférieure à celle d'un compteur avec un indicateur à aiguille (voir Fig. 2), en particulier à faible puissance, mais une LED n'est pas un dispositif à aiguille. Mais l'extrême simplicité et le bon marché de l'appareil attirent. De plus, dans la plupart des cas, lors du réglage des antennes, une grande précision de mesure du SWR n'est pas requise.

La conception doit prévoir une visière pare-lumière au-dessus de la LED, car cette dernière, bien qu'elle s'éclaire à un courant mesuré en microampères, n'est naturellement pas brillante. Et en plein soleil, cela crée des problèmes.

Un interrupteur de batterie séparé n'est pas nécessaire - en l'absence de signaux provenant des sorties des détecteurs, un élément ne suffit pas pour, en plus de la LED, ouvrir également la diode VD2, de sorte que l'appareil ne consomme pas de courant.

Utilisez des compteurs SWR assemblés selon les schémas de la fig. 2 et fig. 3, le réglage de l'antenne est beaucoup plus pratique que les traditionnels. Il y a deux raisons : le processus de mesure est plus simple (une opération contre trois) ; le sens de déplacement de la flèche P1 (pour la Fig. 2) ou le sens de variation de la luminosité de la lueur (pour la Fig. 3) indique sans ambiguïté le sens de variation du TOS.

Ils objecteront - dans un indicateur conventionnel (voir Fig. 1), vous pouvez également vous concentrer sur une diminution de la tension Uref. Hélas, pas toujours. Disons qu'Uref tombe en panne. Mais Ufall peut diminuer encore plus fortement que Uref (par exemple, dans le cas où la charge de l'émetteur est fortement désadaptée), ce qui signifie que le SWR a augmenté malgré la diminution de Uref. Une simple diminution de Uop ne veut toujours rien dire. Il faut comparer avec Upad. Dans un indicateur conventionnel, cette comparaison doit être effectuée manuellement, en basculant à chaque fois l'interrupteur et en recalibrant l'indicateur. Dans l'appareil décrit, la comparaison de Uotr et Upad se produit automatiquement - sur la résistance variable du diviseur et l'indicateur zéro.

Bien entendu, un tel indicateur est peu adapté à une intégration directe dans un émetteur-récepteur ou un amplificateur de puissance. Mais dans un compteur SWR séparé, conçu spécifiquement pour les mesures d'antenne, il est nettement plus pratique que le traditionnel.

Auteur : Igor Goncharenko (DL2KQ - EU1TT), Bonn, Allemagne

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