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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Das Antennenoskop ist eine Hochfrequenz-Messbrücke. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Antennen. Messen, Justieren, Koordinieren Beim Abstimmen von Antennen in der Amateurfunkpraxis werden zwei Arten von Brückenmessgeräten verwendet: unsymmetrische und symmetrische. Die ersten sind als SWR-Meter bekannt und relativ weit verbreitet. Letztere werden in der Literatur meist als Antenoskope bezeichnet. Sie kommen seltener vor, bieten aber im Vergleich zu SWR-Messgeräten die Möglichkeit, einige zusätzliche Informationen über den Antennen-Zuleitungsweg eines Radiosenders zu erhalten, deren Analyse die Konfiguration erleichtern kann. Um ein Antennenfernrohr herzustellen, verwenden Funkamateure normalerweise ein erfolgreiches Design, dessen Beschreibung in dem populären Buch von K. Rothammel (Antennen) enthalten ist. Aus dem Deutschen übersetzt - 3. Aufl. überarbeitet und ergänzt - M.: Energia, 1979. MRB, Heft. 998). Das in diesem Artikel besprochene Gerät unterscheidet sich davon durch ein bequemeres Ausbalancieren der Brücke und eine genauere Bestimmung des Widerstands, der dem Gleichgewicht der Brücke entspricht. Das schematische Diagramm eines Geräts für Messungen im Antennen-Speisepfad einer Radiostation, bestehend aus einem Messgenerator und einer symmetrischen Brücke, ist in Abb. dargestellt. 1. Die Brücke selbst mit Balance-Anzeige ist eine separate Einheit, die über ein breites Frequenzband arbeitet. Die obere Frequenzgrenze wird durch den Aufbau der Brücke bestimmt (parasitäre Kapazitäten und Induktivitäten) und erreicht bei herkömmlichem Aufbau problemlos 30...50 MHz.
Die Brücke kann mit einem externen Generator verwendet werden, der eine Hochfrequenzspannung von mehreren Volt liefert. Der Radiosender selbst ist für diese Zwecke geeignet, allerdings muss sein Leistungspegel auf die erforderlichen Werte reduziert werden – über einen Pegelregler (sofern vorhanden) oder ein zusätzliches Dämpfungsglied. Wenn jedoch Arbeiten unter Feldbedingungen erforderlich sind, empfiehlt es sich, die Brücke in einem Gerät mit einem Generator zu kombinieren, der von einer autonomen Quelle gespeist wird. Diese Version, die für Messungen im CB-Bereich gedacht ist, wird im Artikel beschrieben. Im Gegensatz zu herkömmlichen Antennenskopkonstruktionen wird die Brücke bei diesem Gerät durch zwei in Reihe geschaltete Widerstände ausgeglichen, wodurch dieser Vorgang genauer durchgeführt werden kann. Durch das Vorhandensein von zwei Widerständen ist es praktisch nicht mehr möglich, den dem Gleichgewicht der Brücke entsprechenden Widerstand auf der Instrumentenskala abzulesen. Um diesen Widerstand zu ermitteln, ermöglicht das Gerät die Messung mit einem externen Ohmmeter. Die HF-Spannung vom Generator wird dem Verbindungspunkt der Widerstände R5, R6 zugeführt, die die oberen Arme der Brücke bilden. Die in Reihe geschalteten Widerstände R7 und R8 bilden einen einstellbaren Arm, und der gemessene Wert ist die Eingangsimpedanz der Antenne oder des Antennenspeisesystems, die über die XW1-Buchse „RX“ mit dem Gerät verbunden ist. Wie aus dem Diagramm ersichtlich ist, ist der verstellbare Arm R7R8 über den Schalter SA1.1 mit der Brücke verbunden. Sie können diesen Arm an die XS2-Buchse anschließen, um den Gesamtwiderstand der beim Abgleich eingestellten Widerstände mit einem Ohmmeter (Multimeter) zu messen. In der Messdiagonale befindet sich ein Schaltkreis VD1C9, an dessen Mittelpunkt der Schaltkreis VD2R9C8R10 mit einer Messuhr der Waage PA1 angeschlossen ist (R10 ist ihr Empfindlichkeitsregler). Ein weiterer Unterschied zwischen dieser Brücke und dem oben erwähnten Antennenskop aus dem Buch von K. Rothamel besteht darin, dass sie mit HF-Spannung relativ zum gemeinsamen Draht betrieben wird. Daran sind auch der untere Arm der Brücke (R8), das Geflecht des Koaxialkabels und das Antennengegengewicht (über Buchse XW1) sowie der Messkreis des Balanceanzeigers PA1 angeschlossen. Dank dieser Lösung wird der Einfluss des Körpers des Bedieners auf die Messergebnisse reduziert. Der eingebaute Generator ist auf einem Transistor VT1 mit einem Schwingkreis L1C1 im Kollektorkreis und einem Quarzresonator ZQ1 im Basiskreis aufgebaut. Von der Koppelspule L2, die induktiv mit L1 gekoppelt ist, wird die HF-Spannung vom Generator dem Eingang eines Leistungsverstärkers zugeführt, der auf dem Transistor VT2 basiert. Der Widerstand R4 begrenzt seinen Basisstrom, die Induktivität L3 dient als Kollektorlast und der Serienschwingkreis L4C7 dient der Einstellung der erforderlichen Höhe der HF-Versorgungsspannung der Messbrücke. Generator und Verstärker werden mit Gleichstrom vom Spannungsstabilisator DA1 gespeist. Die externe Quelle muss eine Spannung von 12...15 V bei einem Laststrom von bis zu 100 mA liefern. Der Anschluss erfolgt über die Buchse XS1. Die LEDs HL1 und HL2 zeigen die Stromversorgung des Geräts und seine Betriebsarten an. Im „Read“-Modus, d. h. beim Messen des Gesamtwiderstands der Widerstände R7 und R8 mit einem externen Ohmmeter, wird die Stromversorgung abgeschaltet, um eine Überlastung des PA1-Indikators zu vermeiden, die auftritt, wenn die Brücke aufgrund des verstellbaren Arms plötzlich aus dem Gleichgewicht gerät getrennt. Das Gerät ist in einem Metallgehäuse mit den Abmessungen 130x80x40 mm untergebracht. Unter „Feld“-Bedingungen (im Auto, auf einem Boot) wird es über die Bordstromversorgung des Fahrzeugs mit Strom versorgt, und unter häuslichen Bedingungen über eine Batterie oder ein Transceiver-Wechselstromnetzteil. Alle Bedienelemente befinden sich auf der Frontplatte, die Steckdosen befinden sich an den Seitenwänden. Die restlichen Teile sind auf zwei Leiterplatten aus Folienfiberglas montiert, deren Zeichnungen in Abb. dargestellt sind. 2 (Knoten A1) und 3 (Knoten A2). Alle Verbindungen werden mit kurzen starren Drähten hergestellt, die A1-Platine ist in einem separaten Metallschirm aus 0,5 mm dickem Messingblech untergebracht.
Bei der Installation wurden Festwiderstände MLT, Kondensatoren K50-35 (C5), KT, KD und KM (andere) verwendet. Variable Widerstände R10 – SP3-4aM, R7 – Dual SP3-3dM mit einem Nennwiderstand von 1 kOhm (parallel geschaltete Abschnitte), R8 – SP2-3a. Die Nennwiderstände der Widerstände R5 und R6 (ca. 200 Ohm) sind nicht kritisch, es ist jedoch wichtig, dass sie gleich sind (zulässige Abweichung beträgt nicht mehr als 5 %). Der Gesamtwiderstand der Widerstände R7 und R8 (600) wurde basierend auf den möglichen Werten der Eingangswiderstände der meisten Antennen ausgewählt. Quarzresonator ZQ1 – jeder kleine mit einer Eigenfrequenz (oder dritten Harmonischen), die der Frequenz von entspricht einer der mittleren (15-25) Kanäle des Subbandes (Gitter) „C“ „CB. Die Spulen L1, L2 und L4 sind mit PEV 0,31-Draht auf Polystyrolrahmen mit einem Durchmesser von 7,5 mm mit SCR-1-Trimmern aus Carbonyleisen gewickelt. L1 enthält 12, L2 (auf L1 gewickelt) – 4, L4 – 10 Windungen. Die Drossel L3 ist eine vereinheitlichte DM-0,1 mit einer Induktivität von 20 μH. Hochfrequenzbuchse XW1 - SR-50-73P8, XS1 und XS2 - alle Niederfrequenzen abgeschirmt. Der Schalter SA1 ist ein kleiner Kippschalter jeglicher Art mit zwei Positionen und zwei Richtungen. Wenn das Gerät für den Betrieb in anderen Bereichen wiederholt wird, müssen alle Elemente geändert werden, die seine Frequenzeigenschaften beeinflussen (Quarzresonator, Spulen und Kondensatoren der Schwingkreise). Stimmen Sie beim Einrichten des Geräts durch Drehen des L1-Spulentrimmers den L1C1-Schaltkreis auf die Frequenz des Quarzresonators ab. Als nächstes stellen Sie die HF-Spannung an der Messbrücke ein. Zu diesem Zweck wird anstelle des letzteren ein konstanter Widerstand mit einem Widerstandswert von 6...120 Ohm und einer Verlustleistung von 130...0,5 W an den Kondensator C1 angeschlossen und durch Ändern der Induktivität der Spule L4 mit einem Trimmer wird eine HF-Spannung von 9...10 V eingestellt. Abschließend den Widerstand entfernen und die Verbindung zwischen Kondensator C6 und der Brücke wieder herstellen. Vor der Verwendung des Geräts muss der Schieberegler des variablen Widerstands R10 auf die Position eingestellt werden, die der minimalen Empfindlichkeit PA1 entspricht (niedriger gemäß Diagramm), und der Schalter SA1 muss auf die Position „Lesen“ gestellt werden. Dann wird eine Stromquelle an Buchse XS1 angeschlossen (die HL2-LED sollte aufleuchten), ein Multimeter im Widerstandsmessmodus von 2 bis 0 Ohm wird an Buchse XS600 angeschlossen und eine angepasste Antenne mit unbekannter Eingangsimpedanz RA wird an XW1 angeschlossen. Als nächstes wird der Schalter SA1 in die Position „Balance“ geschaltet (LED HL1 leuchtet) und durch Ändern des Widerstands der eingeführten Teile der variablen Widerstände R7 (grob) und R8 (genau) werden die Messwerte des Mikroamperemeters PA1 gleichzeitig minimiert Erhöhen der Empfindlichkeit durch Verringern des Widerstandswerts des Widerstands R10. Der minimale Messwert bei maximaler Empfindlichkeit des Gerätes entspricht der exakten Balance der Brücke. Danach wird der Schalter wieder in die Position „Lesen“ gebracht und der Gesamtwiderstand der Widerstände R7, R8 wird aus dem Ohmmeter-Wert ermittelt. Nachdem Sie die Messungen abgeschlossen haben, bewegen Sie den Schieber des Widerstands R10 in seine ursprüngliche Position und schalten Sie den Strom aus. Im Allgemeinen weist die Eingangsimpedanz des Antennen-Speisepfads bei einem SWR ungleich 1 sowohl aktive als auch reaktive Komponenten auf. Da das Antennenfernrohr in seinem verstellbaren Arm keine Kompensationselemente für reaktive Komponenten aufweist, ist das Minimum, das der Balance der Brücke entspricht, in manchen Fällen möglicherweise nicht sehr tief. Dennoch liegt der durch Messungen mit einem Antennenfernrohr erhaltene Widerstandswert nahe am Wert der aktiven Komponente des Eingangswiderstands des Antennen-Speisepfads. Es kann beim Abstimmen der Antenne verwendet werden, um den Grad der Übereinstimmung des Senders mit dem Antennen-Speisepfad zu beurteilen und den Grad der Übereinstimmung zu verbessern. Autoren: L.Nikolsky, B.Tatarko, Tver
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