HAM RADIO News

 FREE & OPEN UKRAINIAN   HAM   RADIO  BANNERS NET

 
QRZ.RU Callbook:
  
IK3QAR QSL Manager
 
QRZ.COM callsign lookup:
   

  Продолжая тему "Измеритель мощности" и "Конструкция послевыходного дня" я, сам того не ожидая, поднял фантомный вопрос - КСВ метр и измеритель мощности. И вопрос не такой простой как кажется. Сегодня, когда прилавки магазинов завалены измерителями КСВ самых разнообразных форматов никому в голову не придёт "въезжать" в вопросы их устройства, тем более настолько чтобы сделать такой самому. Наверное правильно - оставим сложные вопросы специалистам, не аматорам. Для практической деятельности вполне достаточно одного, не самого дорогого, устройства, которые, впрочем, могут быть и не по карману рядовому жителю Украины. Но для того, чтобы "срисовать" устройство и схему - вполне достаточно подержать его в руках :-)

     Откуда вопрос возник? А от  нашего же аматорства. Многие считаю вполне достаточным встроенный в трансивер КСВ-метр, многие понимают, что этого мало, и ищут другие, но, как правило, довольствуются теми схемами, что предлагает интернет.  А уж мы знаем что не всему что написано на заборе можно верить. В подавляющем большинстве случаев это схемы "показометров", которые и рефлектометрами то назвать язык не поворачивается, не говоря уже про слово "чего-то там метр".  Ранее, по бедности, эти приборы были вообще с одним стрелочным прибором, который переключался тумблером и значение КСВ надо было вычислять в уме. Потом появились приборы с двумя встречными стрелками для одной шкалы и стало очень хорошо  видно соотношение падающей и отражённой волны. А раз так, то стало возможным отградуировать шкалы в единицах мощности и КСВ. Так устроены лучшие из них

    Пикантность ситуации в том, что когда мы говорим "измеритель мощности", то имеем в виду физический смысл этого - измеряется напряжение и ток в антенне после чего умножением одного на другое получаем мощность. Но 99,9% радиолюбительских приборов устроены совсем не так. И даже лучшие из них "калибруются".  Это когда показания стрелочных приборов за уши (потенциометрами) подтягивается к краю шкалы. Или минимуму в случае волны отражённой.  Эмпирически предполагается, что раз сопротивление антенны 50 Ом и КСВ=1, то мощность можно посчитать по закону Ома - квадрат напряжения, делённый на сопротивление. А где взять напряжение? Да  один раз померять на нагрузке (резисторе) в 50 Ом, а потом отградуировать шкалу 20-200-2000 ватт и пользоваться себе в удовольствие.

В общем виде с проводника между двумя разъёмами служащего телом для протекания тока в антенну либо через емкостные ответвители, либо через трансформаторы тока снимаются противофазные величины. Чаще токов.  Пропуская эти токи через известные сопротивления получают напряжение. Далее танцы с бубном и в результате арифметических вычислений появляется и КСВ и даже мощность в нагрузке.  Но как только мы заглянем вовнутрь прибора, а заглядывать будем в Daiwa CN101L (потому что стоит у меня на столе), то увидим там много-премного деталей и подстроечные резисторы в том числе. Дак ото -ж! Сколько накрутим, столько и вольт будет :-)

Но практика показывает что более-менее серьёзные модели со вполне достаточной для радиолюбителей точностью таки показывают и КСВ и мощность.  Если разбить процесс на две части, то прибор состоит из измерителя (снифера, на схеме COUPLER) и устройства отображения (или вычисления и отображения в нашем случае.  Устройство отображения мы уже сделали в предыдущем материале, теперь для него нужен достоверный считыватель значений тока (напряжения). Я не вижу решения лучше чем скопировать измерительную часть у этого прибора и модифицировать его для уже упомянутого автоматического делителя напряжения на Ардуино.

Для того чтобы было все понятно когда дойдём до сложных понятий, хочу поговорить о  том как эти приборы развивались. Тем, кто описываемое хорошо знает, рекомендую переходить сразу к заключительной части.  Антенны не меняют каждый день, поэтому для настройки П-контура передатчика обычно хватает индикатора тока в антенну. У меня был тепловой амперметр показаниям которого я очень доверял :-) Все, скорее всего, помнят, а может даже и делали, очень популярную версию индикатора тока в антенне от Ротхаммеля. Я точно делал. И именно потому что было понятно как делать и что получим в результате.  Добавив в схему переключатель мы получили возможность дифференцировано видеть ток туда и обратно, сравнить их. С этого момента индикатор тока превратился в индикатор КСВ

 Правда я сразу оценил преимущества  двух стрелок (сравнивать легко), поэтому под оплётку пропускал два проводника, делал два выпрямителя и  потенциометр сдвоенный.... Соответственно было две измерительных головки. Но всё это по прежнему оставалось индикатором уже хотя бы потому что проводники под оплёткой ложились неровно, два выпрямителя имели не одинаковые характеристики, да и погрешность микроамперметров в индикаторах от магнитофона тоже не добавляли уверенности в точности результата. Всё усугублялось тем, что результат получался после математических вычислений, алгоритм которых (и эффект больших чисел тоже;-()  очень сильно искажал результат. Позже народ повсеместно стал переходить на направленные ответвители по причине стабильности положения протравленных полосок на стеклотекстолите относительно центрального проводника, мизерной индуктивности и меньшей зависимостью от частоты. В интернете до сих пор масса вариантов  для переноса на фольгированный стеклотекстолит.

   Мне помнилось, что среди недостатков его были нелинейная АЧХ, низкая чувствительность и слишком разная (по отношению к коаксиальному кабелю до и после неоднородность, что попросту приводит к  тому что  фидер разбивается на участки с различными свойствами.  Для проверки упомянутого я сделал такую измерительную головку и протестировал её. При включении в разрыв (между антенной и КВС метром моего радио) КСВ ухудшился в среднем до 1,6-1,9 и кроме этого всё упомянутое выше подтвердилось. На 1,8 мгц напряжение "прямой" -1,2 вольта, обратной 0,4, практически граница возможного для ГД507, на 20-ке обратной я уже не видел, прямая 0,5 вольта, выше по частоте вообще ничего. Правда измерял я тестером за 150 гривен. Класс точности огурца. Ни в одном из упомянутых девайсов не было попытки измерить напряжение или ток, только сравнение прямой и обратной волны, поэтому нагрузочных сопротивлений или чего-нибудь для измерения тока нет нигде, просто индикаторы которые показывают относительную разницу. А в Одессе говорят эти две разницы могут быть большими....

NO

  Но не всё было так безнадёжно. В начале 90-х я привёз себе "почти" измерительный прибор от OscerBlock именем  SWR200B. Уже тогда он измерял от 160 до 2 метров, до 2-х киловатт с точностью до 5% на нагрузках 50 и 75 Ом. За счёт чего и для чего?   

   Просто добротный коаксиальный ответвитель, прецизионные измерительные сопротивления, высококачественный сдвоенный потенциометр и прилагаемая таблица которая корректирует неравномерность частотной характеристики. На фото видно как нужно выставить потенциометры в зависимости от частотного диапазона и диапазона мощности (в соответствии с таблицей).

А теперь вопрос второй: для чего. Ведь уже поминалось, что антенны каждый день не меняют, передатчик как правило, тоже. Но и передатчиков может быть два. Или даже три, как у меня, например. И параметры антенн изменяются в зависимости от погоды, например мокрый снег, туман, дождь...  Или, упаси боже, вообще обрыв. Или замыкание.  Одним словом хочется видеть не только то, что антенна работает, но и замечать изменения, если они будут.

   В третьей статье  я еще раз помяну все эти проблемы которые будут мешать точности измерений уже даже в компьютеризированном приборе и о попытках их нивелировать, а пока предлагаю признать возможность измерения и КСВ и мощности. Причём в следующей статье я буду рассказывать как с помощью Ардуино  и математики я попытаюсь получить на экране подводимую от передатчика мощность и мощность которую излучает антенна.

  В попытке добиться приемлимой точности и хорошей линейности при детектировании народ помалу стал обращаться к мостовым схемам измерения. Самая простая с использованием в плечах 50-ти омных сопротивлений. Точность отличная, широкополосность замечательная. Одна проблема - проходящая мощность зависит от мощности опорных резисторов :-(  Чуть превысил мощность и твои опорные резисторы сгорели. А где же их взять, 200-ваттные то :-( ? И работает только как измерительный прибор. Работать в ним в  эфире (как оперативный контроль) нельзя из-за  большого проходного сопротивления. И еще будучи подключенным к реальной антенне сильно подвержен наводкам  со стороны как раз антенны.

    С появлением доступных качественных ферросплавов появилась возможность строить трансформаторы тока с достаточно линейной частотной характеристикой. Пропуская эти токи (прямой и обратный)  через резисторы (мощность которых может быть в N раз (N - коэффициент трансформации тока) меньшей проходящей через прибор мощности, получаем напряжения в N раз меньше напряжения на антенне. Дальше всё просто: есть напряжение и ток, вот и вычмсляем мощность. Да, всё еще останутся погрешности измерений связанные с нелинейностью детекторов, цепей передачи напряжения, ВЧ развязки, неточности калибровки пределов измерений (при переключении градаций мощности), но уже гораздо ближе к радиолюбителю.  

Ведь сделать коаксиальный ответвитель как показанный выше в приборе SWR-200B в домашних условиях почти невозможно.  А вот трансформаторы тока - легко. Ниже схема и и фотография детекторного отсека КСВ-метра Daiwa CN101L ( смотри пост ранее ;)

Резисторы выбраны разные с учётом того, что отражённая волна преодолевает еще и омическое сопротивление кабеля от антенны до прибора. (с учётом нижнего резистора делителя). В вашем исполнении выглядеть это может так    

 

Ну что ж, посмотрим что выйдет из повторения Daiwa CN101L.  Одно дело посмотреть как оно сделано, другое - сделать самому. Засучив рукава беру в руки инструмент и пол дня обрабатываю фольгированный стеклотекстолит. Время на рисование и травление печатной платы нет, вернее жалко, режу по живому из головы. Может некрасиво, зато быстро. Поскольку нужно на КВ, с SMD элементами не заморачиваюсь

Больше всего проблем было с отсутствием проходных конденсаторов. Спасибо товарищам по работе, дали старый телевизионный селектор каналов и фен, чтобы аккуратно выпаять. Спасибо Виктор Викторович, спасибо Геннадий Константинович! Побегал, попаял. Через два часа черновик для испытаний готов. Сначала проверяю просто в разрыв между фирменной Daiwa и антенной.  Ого!  Прямая до 10 вольт, обратная до полувольта в зависимости от КСВ в реальной антенне. Пробовал на всех, что есть: на 160 - Inv L, 80-40-30 - диполя, 20-15-10  по три элемента гексоидр.  Показалось что неравномерно. Конечно же, без соответсттвующей экранировки и кривом тестере не очень красиво.

Решил посмотреть что получилось на антенном анализаторе.  В нагрузке безиндукционный резистор 50 Ом 20 ватт, смотрю до 30 мгц, потому что анализатор старый и простой - АА330.

 И правда.  КСВ от 1 до 2, терпимо, а вот сопротивление до 100 Ом.  Отмотал 5 витков с трансформаторов тока (изначально было 25, чтобы трансформировать ток от 5 ампер до 200 мА)  Так потому что хотел получить максимальное напряжение на опорных резисторах в 10 вольт - удвоенное максимальное напряжение на входах АЦП Ардуино. Ну говорили же про два поддиапазона мощностей! На десятке (и предположительно на 144) картинка улучшилась, но зато стал заметен резонансный "горб" в районе 22 мегагерц.  Поскольку феррит не тестировал, доверился цвету маркировки, решил всё-таки определить хотя бы примерно магнитную проницаемость. Не открою Америки,  есть онлайн калькулятор Coil32. Мотаю на кольце много витков (до заполнения, потому что точность определения будет выше), измеряю индуктивность.

 

В окне калькулятора ввожу измеренную индуктивность, размеры кольца, "рассчитать".  Ву а ля! 

Многовато будет.  Беда.  Надо раза в два меньше. Но других пока нет. Заказал  в интернете T68-6, жёлтеньких, но пока приедут, умру от нетерпения :-)  Короче на неделе перемотаю трансформаторы на другие кольца и тогда на 50 омах будет так, как сейчас получилось на 100! Результат вполне приличный. А если смотреть на картинку для сопротивления в 100 Ом так вообще просто замечательный. Как в учебнике. Короче схема с двумя трансформаторами работает отлично. По крайней мере у меня заработала.  Без особой надежды на успех (из-за магнитной проницаемости колец) пробую на 144. Завал частотной характеристики очевиден, но КСВ (соотношение) скорее всего покажет честно. Прямая  больше 3-х вольт, обратной глазом не видно.  Но Ардуино посчитает.

You have no rights to post comments Недостаточно прав для комментирования

А еще можно почитать вот это:

  • А может всё-таки пиво?

    Первый раз в жизни видел такое!  Думаю что вы тоже. Это окно всемирно известной программы Orbitron. Сначала я даже подумал что виновата вечерняя кружечка пива. Но после третьей перезагрузки картинка не изменилась. Тогда я поверил. что это глюк не моего мозга и зрения, а реально "кривизна" софта.  Сейчас буду смотреть, вирус это всосанный с апдейтом TLE или причина глубже. А пока полюбуйтесь как сегодня летают спутники :-)  Я себе представил перегрузки которые возникли бы при таких изменениях направления движения :-( Во, блин, кривизна науки :-)

    crazy orbitron

     
  • МКС: нашего полку прибыло

    Пару часов назад я писал, что новых корреспондентов на SAT орбитах нет. Наврал. Только что убедился что среди новых корреспондентов даже наши украинские есть :-)  Вот MHEARD из моего TNC на 21:56 по Киеву. Напомню, что речь идёт о пакет радио через RS0ISS.

    Fm UB6AGC-6 To APY008 Via RS0ISS*,ARISS <UI pid=F0 Len=36 >[21:56:31]
    :ALL :Hallo! 73 from Sochi!{33

    Fm UU4JQR To CQ Via RS0ISS* <UI pid=F0 Len=49 >[21:56:40]
    =4558.45N/03347.30E-Hello to All via ISS {UISS53}

     

    Fm UY2RA To CQ Via RS0ISS <UI pid=F0 Len=66 >[21:56:50]
    :BLNQSL1/2:SP7G-6, DJ2DSUU4JQRSP1TMN-6, IZ8IAWOE3BUB-14, US5EKL-4,


    Fm UY2RA To CQ Via RS0ISS* <UI pid=F0 Len=35 >[21:56:50]
    :BLNQSL2/2:HG8GL-4, UB6AGC-6{UISS53}

    Подробнее...  
  • Прохождение начала апреля

    Думаю все заметили значительное ухудшение прохождения вк началу апреля. Виной этому, конечно же, Солнце. Долгосрочный прогноз SSN вообще сказал 17 на первое апреля, и это конечно, сказывается. Но по моим ощущениям похождение сильно связано с прогревом поверхности материков и поэтому ориентироваться следует на коррелированную величину Solar Flux 10.7 cm. То есть не прямо на количество солнечных вспышек за сутки, а на практическое их влияние на "пропускную способность" атмосферы на частоте 3 гГц ( 10,7 см ). Разницу между ними можно подсмотреть у NASA.  Но нас устроит картинка ниже (для наглядности).  Для расчёта прогноза мы всё равно возьмем академическую величину в 17 SSN.  swx overview small Ну и теперь что рассказал прогнозометр.

    Подробнее...  
  • Бюджетный антишок для микрофона

    В продолжение темы любви к сантехническим пластмассам......

    Я вообще-то не любитель SSB, но когда у меня появился трансивер с нормальным трактом формирования SSB сигнала и эквалайзером, я мог бы попробовать звучать с надлежащим качеством. Но уже первое включение моего настольного  Icom SM50 поставило меня на место (на колени:-)   Помимо шума вентилятора Icomа, через поверхность стола передавался и механический (потому что БП стоит на одной из полок этого стола) фон 50 Гц.   До сегодняшнего дня микрофон стоит на двух поролоновых матрасах разной плотности, но, по большому счёту, проблема решена не полностью.

    Подробнее...  
  • Гоша пришелец ;-)

            Читая какого-либо автора иногда трудно себе представить его. Например в юности я читал много Александра Грина, который на самом деле много чего написал кроме "Алых парусов". Но когда увидел его портрет не поверил своим глазам. Исключение, пожалуй только Маяковский, как пишет, так и выглядит. Чтоб никто не сомневался как выглядит Гоша радист, Саша Литвиненко UR5RP прислал фото. "Гоша радист пишет на сайт". А кто не поверил моему хорошему прогнозу ВЧ диапазонов на эти три дня - сам виноват: только за последние пол-часа в телеграфе Ямайка, Лесото, Сенегал и Доминикана. В RTTY Того, чего ранее не имел.

    Подробнее...  
  • Телеграмма UR8RF

    Радіо Промінь6116702
    Вітаю всіх. Сьогодні, 17 листопада, на Радіо Промінь на протязі 40 хвилин Володимир UY2UQ розповідав про аматорське радіо. Послухати можна на сайті Радіо Промінь в аудіоархіві від 17 листопада.
    Час 15:14:14 - 15:54:38  http://promin.fm/page/9.html?name=Audioarhiv1http://promin.fm/page/9.html?name=Audioarhiv1
    73! З повагою Олександр UR8RF
     
  • Arduino: "проблемы последней мили"

    modul     Привет читающий народ.  пару месяцев назад занялся игрушками Ардуино. На первый взгляд вовсе не игрушка. Серьёзные проекты сделал, например мультимаякповоротку, вот начал CW keyer.....   А вот пару мгновений назад  надоело хитросплетение проводов и блоков на столе.  И стал думать, как бы это интеллигентно в корпус засунуть. Так вот проблемы.  Из тех кнопок что можно заказать в интернете ни одна не подходит к конструктиву того что уже накуплено. Ни по высоте, ни по ширине не поставить. Например в модуле LED&amp;KEY разъём торчал вперед. На обоих пришлось перепаивать на заднюю плоскость.  Этот же модуль надо ставить под углом 45 градусов или даже больше к горизонтали потому что нажимать кнопки неудобно, а крепеж не предусмотрен. Или прямо на "крышу" или только на переднюю панель. Но тогда кнопку не нажмёшь - всё "уедет" назад.  Только изобретать прорачные акриловые корпуса, но если гнуть еще как-то можно с помощью фена, то красиво резать и сверлить - никак. 
    Подробнее...
Продолжени. Начало смотри - "Как сделать КСВ метр" Подытожим наши изыски. Самые простые индикаторы КСВ на проводках под оплётку коаксиала или полосковые...
Продолжая тему "Измеритель мощности" и "Конструкция послевыходного дня" я, сам того не ожидая, поднял фантомный вопрос - КСВ метр и измеритель мощности. И...
Или конструкция выходного дня. Правда :-) С того момента как у меня заработал первый скетч на Ардуино я вынашивал мысль сделать красивый КСВ метр и...
Физические величины определяющие качество прохождения наряду с данными статистики нас особо не радуют: solar flux и количество солнечных вспышек на минимуме. Слои E и F2...
Скорость решения задачи напрямую зависит от правильной постановки вопроса. В нашем городе есть разные радиолюбители. На днях был в гостях у одного...
Когда человек в зрелом возрасте то он теряет интерес не только к дамам репродуктивного периода. Он так же теряет зрение, желание выпить,...
Для того, чтобы оценить преимущества пенсионера, сначала надо вернуться на работу ..... Приготовил себе 1000 и одно задание, накупил плат, деталей и инструмента, но...
Всем доброго дня и мои поздравления с наступившими Новым Годом и Рождеством! В январском номере журнала CQ amateur-radio опубликованы результаты CQWW VHF контеста 2018 года.
Вчера Гугл прислал немного зелёных за то что вы, мои уважаемые читатели, иногда нажимаете рекламные баннеры на моём сайте. Я слежу за тем, чтобы...
Вот и пролетел еще один год. Внучка выросла настолько что уже понимает что означает охрана природы: её новогодняя работа на конкурс природозащитников не содержит...
Неделю назад мне напомнили моё обещание раскрыть секрет сложения сигналов с антенн НЕ на коаксиальных трансформаторах. Конечно же я вспомнил про это...
В продолжение темы любви к сантехническим пластмассам...... Я вообще-то не любитель SSB, но когда у меня появился трансивер с нормальным трактом формирования SSB сигнала и эквалайзером,...
Пару постов назад я писал про замечательный точ-падль с подложкой чтобы рука не дёргала ключ при работе. Интерес к нему проявил и мой...
Недостатки самого простого точ-паддля выяснили (см. "Точ паддль и его проблема") Вместе с Сашей Прилук K2PAL продолжаем исследовать то что...
Силы космоса нам особо не благоприятствуют, но и не вредят. SFI=67 SSN=0 Это означает стабильно плохое и нестабильное прохождение на ВЧ...
kzaskbar

Подать телеграмму

Ведите короткий текст (до 256-ти символов.) телеграммы
Call (name)

 
            

HAMschool

HAM School
CW forever
Радиообмен для бойца
Украинская транслитерация
Детский RX TX KIT
Прогноз прохождения
Грозозащита радио
Метеорадары и грозы
Sat School
Спутники хочу :-)
SAT приёмные антенны
SAT QSO FM
SAT QSO CW - SSB
SDR, SAT и Orbitron
Oreos miniSat
Моргающий Niwaka
Space sound
УКВ тестеры
DX через спутник
Почему не слышно спутник
Как принимать FunCube1
Как принимать PolyItan1
Как принимать PSK QB50P1
Обзор программ SAT телеметрии
Практическое построение диаграммы направленности
Meteors School
Метеор QSO. Что это?
Предстартовый инструктаж
Как смотреть метеоры
Метеор сервис Virgo и Java
Изучаем CW
Изучаем CW дома 1
Изучаем CW дома 2
Изучаем CW дома 3
Изучаем CW дома. Q-код
Изучаем CW дома. Жаргон.
Тэн код. 10-код.
CW trening radios
Маэстро Morse Runner
Mouse-paddle
Видеоурок Vibroplex
ARRL: как урок в классе
Недостатки PC телеграфирования
Какая песня без баяна?
Интернет идёт к Морзе
Антенны КВ
Противовесы из рулетки
Эффективный диполь
Невидимые антенны
Волшебные проволочки
Антенны случайной длины
Калькулятор антенн
Простое согласующее
Просто про антенны
Какую антенну выбрать
Стэки КВ антенн
1 антенна на 3 трансивера
Модифицированные Inv V
Спайдер vs гексабим
Антенны УКВ
Даблполь 144
Квадрифиляр на 145
SAT квадрифиляр
UHF VHF без приборов
144 за полчаса
Колинеарная J антенна
Калькулятор J антенны
Рамочная KP4MD
"Ёлочка" 144/430
Невидимая на 144
Двойная Харченко
Широкополосная УКВ
Стэки на УКВ

Калькулятор расстояний и QTH
Калькуляторы перевода координат UTM DMS, координаты в QTH locator IARU и наоборот. Расчет азимута и расстояния по QTH локатору.


Online экзамен на категорию

exam

UY2RA/QSO/QSL/OQRS

 

Online SDR приёмник

 Тестовая версия WEB приёмника. Для прослушивания необходимо какой-нибудь SDR программой (или скачать SDR Console) подключиться к этому серверу по адресу uy2ra.ddns.net порт 50101 login guest password guest Приёмник на КВ с конвертором вверх и имеет гетеродин 50 мгц. Битрейт 1 мгбит или ниже. 73!
Как запустить такой приёмник у себя:

Запускаем WEB SDR сервер

Запускаем WEB SDR сервер 1

Запускаем WEB SDR сервер 2

Запускаем WEB SDR сервер 3

Запускаем WEB SDR сервер 4

Борьба за качество приёма SDR

Качество приёма SDR2

Качество приёма SDR3

Качество приёма SDR4

Сейчас работает версия 3. Не видна из программы версии 2.