Измеритель выходной мощности передатчика 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
ИЗМЕРЕНИЕ МОЩНОСТИ ПЕРЕДАТЧИКА РАДИОСТАНЦИИ – СДЕЛАЙ САМ
Измерение мощности на выходе передающего каскада радиостанции, антенне, очень важно для радиолюбителей, запускающих не одну-две, а десяток радиостанций в год, особенно если мощность передающего устройства составляет десятки ватт. Суть предлагаемого способа измерения заключается в том, что на выход передающего устройства (радиостанции, трансивера) к антенному разъему подключают эквивалент антенны. Он представляет собой радиотехнический кабель с волновым сопротивлением 50 Ом длиной 0.5 м, на конце которого вольтметром или осциллографом (разница в действительном или настоящем значении контролируемого параметра напряжения) производят измерение амплитуды ВЧ сигнала.
Эквивалент антенны, подключаемый на конце радиотехнического кабеля длиной 50 см, представляет собой 20 постоянных резисторов МЛТ-2 сопротивлением 1 кОм, включенных параллельно. Таким образом, общее сопротивление приложенной нагрузки составляет 50 Ом, что согласуется с волновым сопротивлением кабеля.
Как известно, включать передатчик любой частоты в режиме «передача» без присоединенной антенны нельзя, поскольку можно вывести из строя выходной каскад передатчика. Обычно это дорогостоящие мощные ВЧ транзисторы. Поэтому в условиях радиолюбительской лаборатории, не оснащенной специальным оборудованием и приборами, допустимо использовать рекомендованный выше эквивалент антенны.
При подключении вольтметра параллельно эквиваленту антенны с помощью вольтметра, очевидно, удается выяснить мощность передающего устройства, что полезно при его настройке. В данном случае применяется формула
где Р — мощность ВЧ излучения передатчика, Вт;
V= действующее значение напряжения ВЧ сигнала, В;
где Vm — максимальное значение напряжения ВЧ сигнала, В.
Таким образом, при использовании в качестве измерительного прибора ВЧ вольтметр определяется величина V, а при использовании осциллографа — Ит. Например, при измерении выходного сигнала на рекомендуемом эквиваленте антенны осциллографом С1-77 амплитуда ВЧ сигнала оказалась равной 29 В. Исходя из этого, выходная мощность радиопередатчика вычислена согласно вышеприведенной формуле Р = (29/1.44) 2 /50, что в результате дает примерно 8 Вт.
Основываясь на данной методике можно быстро вычислить мощность различных радиостанций.
Источник: Кяшкаров А. П., Собери сам: Электронные конструкции за один вечер. — М.: Издательский дом «Додэка-ХХ1», 2007. — 224 с.: ил. (Серия «Собери сам»).
Источник
Измеритель выходной мощности передатчика своими руками
Измерять высокочастотную мощность передатчиков и используемых комплектно с ними усилителей мощности можно самыми разными методами. Наибольшее распространение в практике получил метод измерения мощности с помощью эквивалента антенны. В статье рассматриваются конструкция и настройка поглощающего измерителя мощности. Его постройка доступна не только специалистам сервисной службы, но и частным мастерам, что является альтернативой приобретения дорогостоящей импортной аппаратуры.
Эквивалент антенны в общем случае представляет собой цепь из последовательно соединенных элементов R, L и С, в точности соответствующих активной и реактивной составляющим полного входного сопротивления антенны. Как правило, точные значения этих величин неизвестны. В таком случае для измерения мощности передатчика рекомендуется собрать схему (рис.1), где приняты следующие обозначения:
- ПРД — передатчик;
- РФ — рефлектометр;
- ФЛ — реальная фидерная линия;
- ЭА — эквивалент антенны;
- J — термоамперметр.
Вначале с подключенной реальной антенной измеряют амперметром ток выходного каскада передатчика и рефлектометром — КСВ в фидерной линии (предполагается, что выходной контур передатчика настроен в резонанс). После этого к фидерной линии вместо антенны подсоединяют эквивалент. Не изменяя настройки передатчика, регулировкой элементов Rэ, Lэ и Cэ добиваются первоначальных значений тока и КСВ в фидере. Тогда мощность, подводимая к антенне, может быть вычислена по формуле Р = I2Rэ.
Мощность, подводимая к резонансной антенне по кабелю, может быть измерена с использованием диодного вольтметра (схема измерения приведена на рис. 2). В состав схемы входят безындукционные резисторы R2 и R3, составляющие эквивалент антенны (их суммарное сопротивление равно волновому сопротивлению кабеля). Остальная часть схемы — диодный вольтметр.
Нормальная работа прибора может быть соблюдена при условии:
Источник
Измеритель выходной мощности передатчика 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