자동 SWR 미터 표시기. 계획, 설명

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자동 SWR 미터는 지속적인 교정이 필요하지 않기 때문에 당연한 인기를 얻었습니다. 이는 측정 프로세스 자체를 크게 단순화하고 공중에서 작업할 때 일치하는 안테나-피더 경로의 품질을 신속하게 모니터링할 수 있는 기능을 제공합니다. 무선 아마추어가 제안한 다수의 성공적인 회로 솔루션은 두 그룹으로 나눌 수 있습니다.

첫 번째에는 PHI 컨트롤러를 기반으로 하는 솔루션이 포함됩니다[1-4]. 이는 일반적으로 5개 또는 7개의 연산 증폭기에 대한 실제 자동 교정 장치와 표시 장치(포인터 장치의 아날로그 또는 자체 다소 복잡한 변환기가 있는 LED 디지털)의 두 블록으로 구성된 상대적으로 복잡한 회로 장치입니다. . 두 번째 그룹에는 구현하기 쉬운 저항 분배기 [5-XNUMX] 기반 장치가 포함됩니다. 구성 원리와 저항 분배기를 기반으로 한 SWR 미터를 계산하는 방법은 I. Goncharenko [XNUMX]의 기사에 매우 간단하고 쉽게 제시되어 있습니다.

LED 표시기가 있는 SWR 미터는 인체 공학, 디자인 및 시각적 제어 용이성 측면에서 매우 매력적입니다. 이 장치의 두 가지 중요한 기능에 주목할 가치가 있습니다. 첫째, 캘리브레이션이나 자동 캘리브레이션 등의 동작이 불필요하여 생략된다. 측정 정확도는 저항 값 선택의 정확도와 비교기의 감도에 의해서만 결정됩니다. 둘째, 좋은 성능으로 인해 안테나-피더 경로의 작동 및 비상 상태에 대한 작동 모니터링에 사용하는 것이 좋습니다. 이 경우에는 [7]과 같이 5~7개의 임계값 수준을 계산하는 것으로 충분합니다. 그러나 메인 SWR 미터로 편안하게 사용하려면 표시되는 레벨 수를 최소한 XNUMX-XNUMX로 늘리는 것이 좋습니다.

우리가 주목하는 단극 전원 공급 장치를 갖춘 자동 LED SWR 미터 버전은 판독 수준이 3914개이며 저렴하고 저렴한 LM8 마이크로 회로를 사용하여 매우 간단합니다[0,1]. 선형 LED 스케일을 제어하기 위한 특수 컨트롤러인 이 칩에는 선형 분할 단계가 XNUMX인 정밀 XNUMX단계 전압 분배기, XNUMX개의 비교기 및 LED 제어 장치 등 필요한 모든 것이 포함되어 있습니다.

장치의 구성표가 그림 1에 나와 있습니다. XNUMX. 전압 직접 U_пp 그리고 U를 반영_네거티브 SWR 센서의 파동은 DA1 칩의 입력으로 공급됩니다. 허용되는 순방향 파동 전압은 + 1...+ 11 V 입니다. 이는 트랜스미터의 정격 전력이 일치하는 부하에 공급될 때 센서를 설정할 때 설정됩니다. SWR 센서의 게르마늄 다이오드의 비선형성이 측정 정확도에 미치는 영향을 최소화하려면 이 전압의 더 낮은 값을 약 2V로 제한하는 것이 좋습니다. 직접파 및 반사파 센서는 방향성 결합기, 변류기 또는 브리지에 있는 알려진 장치이며 문헌에 반복적으로 설명되어 있습니다. 나는 E. Gutkin의 좋은 디자인을 만들기 위해 추천하고 싶습니다. 이는 [9]에 명확하고 자세하게 설명되어 있습니다.

자동 SWR 표시기
쌀. 1. 자동 LED SWR 측정기의 계획

저항 R2를 통한 직접파 전압은 약 6kOhm의 저항으로 직렬로 연결된 1개의 동일한 저항으로 구성된 내부 저항 분배기의 상단 암인 DA1의 핀 2에 공급됩니다. 추가 외부 저항 R1를 사용하면 비교기의 응답 임계값을 설정하고 이에 따라 LED에 표시된 SWR 값을 선택할 때 어느 정도 유연성을 얻을 수 있었습니다. 표시기의 원래 버전에서 다이어그램에 표시된 저항 값을 사용하면 LED HL1,2의 발광은 SWR 2, LED HL1,4 - 3, LED HL7 - I.4, LED HL2 - 5, LED HL2,5에 해당합니다. - 6, LED HL3 - 7, LED HL4 - 8, LED HL5 - 9, LED HL7 - 10, LED HL11 - XNUMX.

이 값은 내부 분배기의 총 저항이 10kΩ인 경우 유효하지만 실제로는 기술 변화로 인해 8~17kΩ이 될 수 있습니다. 따라서 SWR 미터의 높은 정확도를 보장하려면 먼저 DA4의 핀 6와 1에 저항계를 연결하여 내부 분배기의 전체 저항을 측정해야 합니다.

이를 위해서는 "중국"디지털 멀티미터를 사용하는 것이 가장 좋습니다. 저항계 모드에서는 실리콘 pn 접합의 개방 전압보다 낮은 저전압(0,2V 이하)이 출력에 공급됩니다. 이는 높은 측정 정확도를 보장합니다. 저자 버전 R에서_내부 = 9,92kΩ. 측정된 R 값_내부 원하는 표시 특성에 대해 저항 R2의 특정 저항을 선택할 수 있습니다.

마이크로 회로의 특정 인스턴스와 선택된 저항 값 R2에 대한 SWR 표시 단계를 계산하는 공식은 간단합니다. SWR = (R_내부 + R2 + R_기술)/(아르 자형_내부 + R2 - R_기술). 여기서 저항 R_내부 및 R2 - 킬로옴 단위; 아르 자형_기술 - 저항 분배기 단계의 저항(킬로옴)(즉, 이 경우 1, 2, 3 ... 10).

다른 요소의 목적에 대해. 저항 R1은 SWR 센서 정류기의 부하 저항을 균등화하므로 해당 저항은 저항 R2 + Rinternal의 합과 같아야 합니다. 저항 R4는 각 LED를 통과하는 전류를 결정하며, 이 경우 약 10mA로 선택됩니다. 커패시터 C3 및 C4는 RF 간섭으로부터 입력을 보호합니다. 그림 1에 표시된 회로의 변형입니다. 9은 빛나는 기둥 형태의 스케일 작동 모드에 해당합니다. DA1 칩의 핀 XNUMX를 비워두면 중요한 LED 하나만 켜집니다.

입력 3914의 바이어스 전압이 상당히 큰 LM5의 경우가 종종 있는 것으로 나타났습니다. 이로 인해 입력 신호가 없는 표시가 나타납니다. 이를 제거하려면 핀 4에 작은 양의 전압을 적용해야 하며, 핀 4와 공통 와이어 사이에 저항이 3...220 Ohms인 트리밍 저항 R330이 연결됩니다. 전원을 켠 후 이 저항을 조정하여 표시기의 배경(신호 없음) 빛을 제거합니다.

사용 가능한 모든 LED를 사용할 수 있습니다. 구조적으로 하나의 하우징에 763개의 독립 다이오드로 구성된 수입 모노블록이 편리합니다. 저자 버전에서는 KingBright DC-4BWA 장치가 사용되었습니다. 여기서 XNUMX개의 다이오드는 녹색이고 XNUMX개의 다이오드(우리의 경우 SWR 레벨 > XNUMX에 해당)는 빨간색입니다.

원한다면 이 SWR 미터에 특정 SWR 임계값을 초과하는 소리 표시 장치와 높은 SWR에 대한 자동 릴레이 보호 기능을 추가할 수 있습니다. 그러한 장치의 다이어그램이 그림 2에 나와 있습니다. XNUMX.

자동 SWR 표시기
쌀. 2. 장치의 다이어그램

이 경우 다음 작동 알고리즘이 구현됩니다. SWR 레벨 3에 도달하면 HL6 LED가 켜지고(그림 1의 다이어그램에 따라) LED의 전압 강하는 VT1 트랜지스터를 열어 음향을 켭니다. 발전기가 내장된 이미터. +5V가 적용될 때 충분히 큰 소리로 작동하는 한 모든 유형이 가능하며 경고음이 울립니다. SWR이 계속 증가하여 7에 도달하면 트랜지스터 VT2 및 VT3이 열리고 릴레이가 활성화되며 그 접점(다이어그램에 표시되지 않음)은 장치를 수신 모드로 전환하거나 예를 들어 출력을 크게 줄일 수 있습니다. 힘.

VD1R5 회로를 통한 포지티브 피드백은 열린 상태에서 VT2, VT3 키를 "걸쇠"로 고정합니다. SA1 재설정 버튼의 접점을 닫거나 보호 장치의 전원을 완전히 차단해야만 제거할 수 있습니다. 커패시터 C2는 릴레이 보호 응답에 약간의 지연(약 XNUMX초)을 제공하며 해당 커패시턴스는 사용자의 기본 설정에 따라 변경될 수 있습니다.

VT1, VT2 - 시리즈 KT209, KT361, KT3107, 2N3906 등, VT3 - 시리즈 KT315, KT3102, 2N3904, BC547 등 적절한 구조의 실리콘 트랜지스터를 사용할 수 있습니다. 다이오드 - 모든 실리콘 저전력 시리즈 KD522, KD102 , Ш4148 등 릴레이 - 작동 전압 5...6V.

문학

Pogosov A. 자동 KBV 측정기. - 라디오, 1985, 10번, p. 20, 21.
SWR 측정 시 자동 판독. - URL: cqham.ru/swr_12.htm.
Dobrokhotov I. 자동 SWR 미터. - URL: cqham.ru/un7gm_swr.htm.
Nechaev I. 자동 보정 기능이 있는 SWR 미터. - 라디오, 2005, No. 3, p. 64, 65.
Goncharenko I. SWR 미터 표시기. - URL: dl2kq.de/ant/3-21.htm.
Kabaev A. 자동 SWR 표시기. - URL: cqham.ru/swr14. htm.
Nechaev I. 자동차 자동 SWR 미터. - 라디오, 2005, No. 6, p. 68, 69.
LM3914 도트/바 디스플레이 드라이버. - URL: datasheetcatalog.com/datasheets_pdf/L/M/3/9/LM3914.shtml.
Gutkin E. SWR 측정: 이론 및 실제. - 라디오, 2003, No. 5, p. 66-68; 6호, p. 61-63.

저자: 세르게이 벨레네츠키(US5MSQ)

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