Измеритель мощности вч сигнала своими руками
В. Скрыпник (UY5DJ)
Для уменьшения помех работающим в эфире радиостанциям при налаживании передающих устройств применяют эквивалент антенны. Эквивалент антенны нетрудно превратить в измеритель выходной мощности передатчика.
Принципиальная схема измерителя мощности передающей КВ аппаратуры приведена на рис.1 . Он состоит из нагрузочного резистора R1, делителя напряжения на резисторах R2 и R3 (коэффициент деления 10), а также высокочастотного вольтметра на диоде V1. Поскольку сопротивление резистора R1 известно, то выделяемую на нем мощность легко вычислить по формуле:
P = U 2 / R1 (Здесь U — эффективное напряжение на нагрузке)
В качестве нагрузочного резистора R1 используется резистор ТВО-60 мощностью 60 Вт и сопротивлением 75 Ом. Он помещен в латунный корпус, являющийся экраном ( рис.2 ). На одной из стенок корпуса установлен коаксиальный разъем. Резисторы R2 и R3 — ТВО-0,5. Если резистора ТВО-60 нет, то можно использовать определенное число резисторов МЛТ-2, включенных параллельно. Важно, чтобы общая мощность составляла не менее 60-100 Вт, а общее сопротивление было 75 Ом.
 |  |
| Рис. 1. Схема измерителя мощности | Рис. 2. Конструкция измерителя мощности |
|---|
В конструкции использован микроамперметр М24 с током полного отклонения 100 мкА. Резистор R4 — МЛТ-0,5, конденсатор С1 — КМ.
Налаживание измерителя мощности сводится к калибровке вольтметра. В качестве источника ВЧ напряжения можно использовать измерительный генератор Г3-41 или передатчик (трансивер). Сигнал подают на делитель R2R3, а резистор R1 временно отключают. Контролируют ВЧ напряжение образцовым прибором, например, ВК7-9, устанавливают напряжение, соответствующее верхнему пределу измерений (его расчитывают по приведенной выше формуле).
| Мощность P, Вт | Напряжение U, В | Отметка шкалы микроамперметра |
|---|---|---|
| 1 | 8,65 | 4,5 |
| 2 | 12,3 | 6,4 |
| 3 | 15,0 | 7,7 |
| 4 | 17,9 | 9,2 |
| 5 | 19,4 | 10,0 |
| 10 | 27,4 | 14,0 |
| 20 | 38,7 | 20,0 |
| 30 | 47,5 | 24,5 |
| 40 | 54,7 | 28,0 |
| 50 | 61,2 | 31,5 |
| 60 | 66,3 | 34,0 |
| 70 | 72,5 | 37,0 |
| 80 | 77,5 | 40,0 |
| 90 | 82,2 | 42,5 |
| 100 | 86,5 | 45,0 |
| 150 | 106,0 | 55,0 |
| 200 | 122,5 | 63,0 |
| 250 | 137,0 | 70,5 |
| 300 | 150,0 | 77,0 |
| 350 | 162,0 | 83,5 |
| 400 | 173,0 | 89,0 |
| 450 | 184,0 | 95,0 |
| 500 | 194,0 | 100,0 |
Подбирая резистор R4, устанавливают стрелку микроамперметра на последнюю отметку шкалы, а затем, изменяя входное напряжение, составляют градуировочную таблицу, подобную приведенной в тексте. На этом калибровка измерителя мощности заканчивается. Делитель соединяют с нагрузочным сопротивлением и измеряют выделяющуюся на нем мощность. При этом желательно сверить показания с показаниями образцового измерителя мощности, например, М3-3А, М3-5А и т.п.
Источник
Измеритель мощности вч сигнала своими руками
Его нетрудно превратить в измеритель выходной мощности передатчика.
Принципиальная схема измерителя мощности передающей КВ аппаратуры приведена на рис.1 . Он состоит из нагрузочного резистора R1, делителя напряжения на резисторах R2 и R3 (коэффициент деления 10), а также высокочастотного вольтметра на диоде V1.
Поскольку сопротивление резистора R1 известно, то выделяемую на нем мощность легко вычислить по формуле
Здесь U — эффективное напряжение на нагрузке.
В качестве нагрузочного резистора R1 используется резистор ТВО-60 мощностью 60 Вт и сопротивлением 75 Ом. Он помещен в латунный корпус, являющийся экраном (рис.2) .
На одной из стенок корпуса установлен коаксиальный разъем. Резисторы R2 и R3 — ТВО-0,5. Если резистора ТВО-60 нет, то можно использовать определенное число резисторов МЛТ-2, включенных параллельно. Важно, чтобы общая мощность составляла не менее 60. 100 Вт, а общее сопротивление было 75 Ом.
В конструкции использован микроамперметр М24 с током полного отклонения 100 мкА. Резистор R4 — МЛТ-0,5, конденсатор С1 — КМ.
Налаживание измерителя мощности сводится к калибровке вольтметра. В качестве источника ВЧ напряжения можно использовать измерительный генератор Г3-41 или передатчик (трансивер). Сигнал подают на делитель R2R3, а резистор R1 временно отключают. Контролируют ВЧ напряжение образцовым прибором, например, ВК7-9 , устанавливают напряжение, соответствующее верхнему пределу измерений (его расчитывают по приведенной выше формуле). Подбирая резистор R4, устанавливают стрелку микроамперметра на последнюю отметку шкалы, а затем, изменяя входное напряжение, составляют градуировочную таблицу, подобную приведенной в тексте.
Источник
Измеритель мощности вч сигнала своими руками
ПРОСТОЙ ВЧ ВОЛЬТМЕТР-ВАТТМЕТР ВВ-10
В. Костычев, UN8CB.
г. Петропавловск.
Этот простой прибор позволяет измерять эффективное (действующее) значение напряжения и мощности ВЧ колебаний как синусоидальных, так и модулированных, а также, при усовершенствовании прибора, и пиковую мощность. Основой этого прибора является простой диодный высокочастотный вольтметр, какие используются в КСВ-метрах, а также в импортных приборах SX-100, SX-200. Такой подобный диодный вольтметр используется и в приборе ВВ-10, на диод которого подаётся ВЧ напряжение через трансформатор тока (Рис.1).
(Детали синего цвета устанавливаются дополнительно для пикового индикатора, при усовершенствовании прибора). При работе прибора в режиме поглощающего измерителя мощности к разъёму «АНТ» переключателем S1 подключается нагрузочный резистор Rн. При работе в режиме измерителя проходящей мощности Rн отключается и подключается антенна. Переключателем S2 устанавливается предел измерения 100 Вт или 500 Вт.
Для трансформатора тока Т1 используется кольцо 1000НН-2000НН диаметром 12-16 мм, обмотка проводом ПЭЛ 0,5; 4 – 5 витков. Через кольцо трансформатора Т1 пропускается достаточно толстый провод в изоляции, соединяющий разъёмы «АНТ» и «ПЕР», расположенные около 5 см друг от друга на задней стенке прибора. Микроамперметр РА — типа М2001 с током полного отклонения 100мкА. Нагрузочный резистор состоит из 30 резисторов МЛТ- 1.5 к, мощностью 2 Вт (общее сопротивление 50 Ом). Общая мощность Rн – 60 Вт. Резисторы распаиваются между двумя платами из фольгированного стеклотекстолита. (Рис.2).
Монтаж деталей прибора навесной, с использованием опорных точек, в корпусе подходящего размера
Шкала прибора градуируется в вольтах и в ваттах. Для этого параллельно Rн подключается ВЧ вольтметр (типа В7-15). К разъёму «ПЕР» подключается передатчик, переключатель S2 – в положение 100 Вт. Включается режим передачи несущей на частоте 14 МГц, плавно увеличивая выходную мощность установить ВЧ напряжение на Rн равное 70,7 В, что будет соответствовать мощности 100 Вт. Резистором R3 устанавливается стрелка микроамперметра на последнюю отметку шкалы – 100 мкА. Уменьшая выходную мощность передатчика, определяем показания микроамперметра для других значений мощности, исходя из выражения: Рэфф = (Uэфф)2/ Rн. Результат заносим в градуировочную таблицу 1.
Для градуировки шкалы на пределе 500 Вт переключить S2 в положение 500 Вт, установить мощность передатчика 100 Вт и резистором R4 зафиксировать стрелку микроамперметра на отметке 44.5 мкА. Затем, уменьшая мощность передатчика, а потом, увеличивая, проградуировать остальную часть шкалы для этого предела. Эту таблицу можно использовать в дальнейшем при работе с прибором. Можно её наклеить на верхнюю крышку.
При работе с прибором нужно помнить, что Rн рассчитан на мощность 60 Вт, поэтому при больших мощностях время измерения должно быть не долгим, с перерывами.
В инструкции по эксплуатации приборов SX-100, SX-200 заявлено, что эти приборы не способны показывать все 100% пиковой мощности, а только 70% — 90% . Также существенным недостатком приборов SX-100, SX-200 является отсутствие более-менее длительной фиксации показаний при измерении обычной разговорной пиковой мощности, что затрудняет её отсчёт. В приборе ВВ-10 эти недостатки устраняются, если использовать пиковый индикатор в виде дополнительной приставки к ВВ-10 на операционном усилителе, например, какой предлагает DJ7AW (Радио №7, 2011, стр.63). Такой пиковый индикатор был испытан и показал неплохие результаты. Рис.3.
Для его подключения в схеме на рис.1 необходимо внести некоторые изменения. В разрыв между точками «а-а» включается переключатель S3 и соединяется, как показано на схеме рис.1 синим цветом. В положении 1 переключателя S3 измеряется эффективная мощность, а в положении 2 – пиковая мощность. В режиме измерения пиковой мощности постоянное напряжение с выпрямителя вольтметра-ваттметра поступает через операционный усилитель DA1.1 на пиковый детектор VD1,R4,C2. Постоянной времени этого детектора (около 6,8 с) вполне достаточно для регистрации обычной разговорной пиковой мощности. Повторитель на операционном усилителе DA1.2 исключает шунтирование нагрузки пикового детектора, что позволяет увеличить время фиксации показаний измерительного прибора. Пиковый индикатор собирается на платке размером 45х38 мм, на пятачках навесным монтажом, рис. 4.
Синим цветом обозначен отрезок провода в изоляции (вместо дорожки), пропущенный под панелькой для микросхемы, припаянной к контактным площадкам. Конденсатор С2 – неполярный. Подключается плата к точкам А и Б схемы рис.1.Одно плохо, для питания этой схемы нужен источник питания 12В.
В журнале не приводится методика настройки и градуировки этого пикового индикатора. Я это делал из соображений, что в линейном режиме эффективная мощность и пиковая мощность синусоидального колебания (несущей) равны, а пиковая мощность модулированного сигнала при произнесении перед микрофоном умеренного звука «а-а-а» равна приблизительно эффективной мощности несущей. Уровень напряжения, подаваемый с детектора на операционник DA1, должен быть таким, чтобы он не входил в режим насыщения. Для этого движок R1 устанавливался приблизительно на 1/3 его сопротивления от «земли». Калибровка при измерении пиковой мощности модулированного сигнала (S3 в положении 2) производится резистором R6 (при выходной мощности передатчика около 100 Вт) в режиме длительного «а-а-а», которым показания микроамперметра устанавливаются такими же, как и при измерении эффективной мощности в режиме несущей (S3 в положении 1). Тогда при измерении пиковой мощности модулированных колебаний должен получаться более-менее реальный результат. У прибора ВВ-10 этот показатель около 95%.
В. Костычев, UN8CB.
г. Петропавловск.
1.В. А. Скрыпник. Приборы для контроля и налаживания радиолюбительской аппаратуры. «Патриот», Москва. 1990. стр. 54 – 66.
2.М. Левит.(UA3DB).Прибор для определения КСВ. Радио №6, 1978.
3. Б. Степанов (RU3AX). SSB – пиковая мощность. Радио №7 2011.,
Источник
Измеритель мощности вч сигнала своими руками
Измеритель КСВ и мощности передатчика с программируемым диапазоном измерения мощностей и сопротивления нагрузки.
Для измерения мощности передатчика и степени его согласования с нагрузкой — антенной предлагаю простое, но надёжное и полезное устройство разработанное Юрием (UT3MK) — это измеритель КСВ и мощности. Заходите к нему на сайт, там найдёте кучу всяких вкусностей и полезностей 🙂 ссылочка чуть ниже по тексту. На самом деле функционал устройства шире. Оно может: работать в качестве измерителя уровня принимаемого сигнала S-метра, измерять ток потребляемый усилителем передатчика, измерять температуру цифровым датчиком, управлять работой вентилятора, выдавать сигнал ALC для регулирования мощности раскачки выходного каскада. Но я в данной конструкции использовал только основные функции — это измерение КСВ и мощности. все остальные сигналы присутствуют на разъёмах и их можно использовать в Ваших самоделках 🙂 Единственное, нужно будет приобрести выносной датчик тока ACS712. На плате есть место для его установки, но на мой взгляд, рационально установить датчик в усилителе, а на плату контроллера измерителя SWR завести выходной сигнал от датчика, чтобы не тянуть толстые провода с понятными последствиями.
Полное описание конструкции, а также прошивки контроллера выложены у автора на сайте здесь >>>
Конструктивно устройство выполнено из скреплённых латунными монтажными стойками и винтами М2,5 передней панели, платы контроллера с ЖКИ дисплеем, разделительной экранирующей платы, платы датчиков прямой и отражённой волны на кольцах FT50-43 и задней панели. Платы можно разделить на части в зависимости от того, как всё это будет использоваться. Плату контроллера с ЖКИ можно вынести на переднюю панель усилителя или трансивера, а плату с датчиками ВЧ токов закрепить на задней стенке усилителя или трансивера. В общем у конструктора руки развязаны 🙂
Единственное условие — это предельные уровни исследуемых сигналов прямой и обратной волны. Максимальное его значение не должно превышать уровень 5 В. Этот предел будет равен максимальной мощности на соответствующем эквиваленте. В меню устройства есть два пункта настроек — ограничитель мощности и изменение сопротивления измерительного датчика антенны. Предположим, что у вас ламповый усилитель с мощностью 500W на 75 Ом нагрузку, то Вам придется изготовить датчик под 75 Ом. Это значение изменить кнопками Step+ и Step- c 50 Ом на желаемое. Так же в пункте меню выставить максимальную мощность в 500 Вт. При максимальной мощности усилителя с детекторного датчика должно приходить не более 5 В. Для выравнивания неравномерности диодов на датчике предусмотрены входные подстроечные резисторы. Для измерения тока выходного каскада применена модульная сборка на микросхеме ACS712 — 5A. Эти платы продаются уже готовые в тех же магазинах где и Arduino.
Все подробности по работе устройства в качестве S-метра, ключа для вентилятора, измерителя температуры я описывать не буду, всё это есть на сайте у Юрия, заходите к ему в гости и не пожалеете 🙂 При необходимости задавайте вопросы, я постараюсь ответить.
Мощность можно задавать ну хоть 5000 Вт, но тогда нужно соответствующим образом изготовить датчики тока.
По умолчанию я комплектую наборы для сборки колечками FT50-43, на них, я думаю, получится измеритель до 1000 Вт, по крайней мере при 500 Вт никаких проблем не обнаружено. На колечках намотано 24 витка, напряжение при максимальной мощности на подстроечных резисторах порядка 9,3В, мощность резистора прямой волны не менее 2 Вт, я кладу в комплект всего четыре резистора 1 Вт по 100 Ом, 1%.
Пока устройство без корпуса 🙁
Разъёмы для подключения передатчика и нагрузки типа BNC, то есть возможность укомплектовать набор переходниками BNC/SO-239 см. на фото.
Для установки параметров на передней панели устройства есть три кнопки. Питание подаётся через стандартный круглый разъём 5,5х2,1 расположенный на задней стенке устройства. Напряжение питания 7-12 В постоянного тока.
Схемы ниже по тексту и по ссылкам:
платы датчиков тока здесь >>> и контроллера здесь >>>
Для токовых трансформаторов можно использовать Амидоновские бинокли BN43-202 или ферритовые кольца FT50-43 и т.п.
Небольшое видео работы:
Вариант измерителя SWR с гнёздами SO-239:
Вариант крышек для сборки корпуса измерителя SWR — буквально немножко растачиваем пазы надфилем, чтобы плотно внатяг собралась конструкция, и получается вот такая коробка 🙂
Ардуинку предварительно программирую — прошивка 3.1
Прошу прощения у коллег земляков, виноват, каюсь, немного зарапортовался 🙂
Стоимость набора для самостоятельной сборки измерителя SWR (BNC) — 1000 грн. или 2500 руб.
Стоимость переходника BNC/SO-239 — 45 грн./шт. или 120 руб./шт.
Состав набора можно увидеть здесь >>>
Стоимость набора для самостоятельной сборки измерителя SWR (SO-239) — 1050 грн. или 2650 руб.
Стоимость четырёх крышек из стеклотекстолита для сборки корпуса — 250 грн./комплект или 650 руб./комплект
Заказы можно оформлять через форму обратной связи,
письмом на e-mail или по телефону указанному в разделе контакты, доставка и оплата
Всем мирного неба, удачи, добра, 73!
Источник