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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Gerät zum Abstimmen von KB-Antennen. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Messtechnik Bei der Entwicklung dieses Messgeräts war das Ziel, ein tragbares, einfaches Design mit ausreichender Genauigkeit zum praktischen Abstimmen verschiedener KB-Antennen und einer autarken Stromversorgung herzustellen. Mit dem Gerät können Sie folgende Messungen durchführen: 1. Bestimmen Sie die Resonanzfrequenz des Antennensystems sowie die Resonanzfrequenzen der darin enthaltenen Elemente (Vibrator, Direktor, Reflektor) im Bereich von 31 ... 2.5 MHz.
Die Bestimmung aller Parameter, außer der Reaktanz, erfolgt durch direktes Ablesen von der Waage des Gerätes. Der Wert der reaktiven Komponente wird nach bekannten Formeln berechnet. Das Gerät besteht aus zwei Teilen: einer Hochfrequenzbrücke und einem Bereichsgenerator, die zu einer vollständigen Struktur kombiniert sind.
HOCHFREQUENZBRÜCKE Das in Abb. dargestellte Schema. 1 ist eine klassische Schaltung einer Messbrücke auf Widerständen (in einem der Arme dieser Brücke befindet sich ein variabler Widerstand R1 mit einer abgestuften Skala). Außerdem gibt es einen variablen Kondensator C1 mit einer Kapazität von 160 pF mit abgestufter Skala, der über zwei Kurzschlussbrücken entweder parallel zu einem variablen Widerstand oder zum Brückeneingang geschaltet werden kann und so bei Anwesenheit abgeglichen werden kann von komplexem Widerstand. Anhand des Kapazitätswerts des variablen Kondensators können Sie den Wert der Blindkomponente der Last berechnen. Die Brücke wird mit einem 50-µA-Mikroamperemeter abgeglichen, das an die Diagonale angeschlossen wird. Zur Einstellung der Empfindlichkeit wird ein variabler Widerstand R5 verwendet, zusätzlich wird mit dem Kippschalter SA1 ein Shunt-Widerstand R1 parallel zum Mikroamperemeter RA6 eingeschaltet, der die Empfindlichkeit der Anzeige vergröbert. Die Installation des Hochfrequenzteils der Brücke erfolgt mit kürzesten Längen blank verzinnten Drahtes mit einem Durchmesser von 1,5 mm. REICHWEITE GENERATOR Der Entfernungsgenerator (Bild 2) deckt den Frequenzbereich von 2,5 bis 31 MHz ab.
Der Range-Generator besteht aus einem Master-Oszillator, der nach einer kapazitiven Dreipunktschaltung auf einem KP302A-Transistor aufgebaut ist. Bei einem Schalter sind die Schaltungen in der Torschaltung enthalten. Der gesamte Bereich des Generators ist in fünf Teilbereiche unterteilt, um eine klare Abstufung der Skala zu erhalten. Die nächste Stufe des KP302A-Transistors ist ein Source-Folger und dient dazu, die letzte Stufe des Generators anzupassen, der auf dem KT606A-Transistor montiert ist. Im Kollektorkreis dieser Kaskade befindet sich ein Breitbandtransformator auf einem Ferritring, aus dessen Koppelwicklung die hochfrequente Spannung direkt der Brücke zugeführt wird. Die Wicklungslast beträgt 100 Ohm, obwohl die Brücke bei niedrigeren Spannungen abgeglichen ist. KONSTRUKTION UND DETAILS. Das Gerät ist auf einer Platte montiert, die in einer Box mit den Maßen 290 x 215 x 78 mm untergebracht ist. Bei der Installation des Gerätes ist es notwendig, parasitäre Impulse auf der Brücke vom Generator auszuschließen. Andernfalls kann bei Messungen kein vollständiges Gleichgewicht der Brücke erreicht werden. Die Lage der Teile und der Installation ist in Abb. 3 dargestellt. Als Messwiderstand R1 muss ein variabler nichtinduktiver Widerstand verwendet werden, der einen zuverlässigen Kontakt des Läufers mit der Leiterbahn gewährleistet. Dieses Gerät verwendet einen Widerstand mit einem Graphit-Schieberkontakt. Die Widerstände R2 und R3 des MLT-Typs müssen mit einer Genauigkeit von 1 % ausgewählt werden. Variabler Kondensator C1 – mit einem Luftdielektrikum mit einer maximalen Kapazität von 160 pF. Trimmer C2 und C3 – ebenfalls mit einem Luftdielektrikum. Drosseln Dr1 und Dr2 – dreiteilig auf Keramikbasis. Sie können beliebige Drosseln mit einer Induktivität von 1 ... 2,5 mH verwenden. Es ist erforderlich, dass sie eine Mindesteigenkapazität aufweisen und keine Resonanzen im Frequenzbereich des Generators aufweisen. Mikroamperemeter RA1 - Typ M4205. Der Bereichsgenerator verwendet einen variablen Kondensator C1 mit einer Kapazität von 50 pF mit einem Luftdielektrikum und einem Nonius. Der Tr1-Transformator ist mit drei Drähten mit 9 Windungen in jedem Abschnitt auf einen VCh50-Ring mit einem Durchmesser von 14 mm gewickelt. EINSTELLUNG Es ist notwendig, das Gerät mit einem Generator einzurichten, der ein Minimum an Oberwellen aufweist, da deren Vorhandensein zu Messfehlern führt. Es ist notwendig, mit Hilfe der Kondensatoren C3 und C4 die Verbindung der Schaltung mit dem Transistor VT1 sorgfältig auszuwählen sowie die Betriebsarten dieses Transistors und VT2 und VT3 auszuwählen. Nach der Anpassung des Bereichsgenerators beginnen sie mit der Anpassung der Hochfrequenzbrücke. Dazu wird an den Eingang der Brücke X1 ein konstanter Widerstand von 100..150 Ohm angeschlossen, wobei die Buchsen A-B und C-D geöffnet sein müssen. Die Generatorfrequenz kann beliebig eingestellt werden, beispielsweise 15 MHz. Anschließend wird die Brücke mit einem variablen Widerstand R1 bei maximaler Empfindlichkeit des Indikators abgeglichen. In diesem Fall können die Anzeigewerte von Null abweichen. Durch Drehen des C3-Trimmers wird die Brücke dann präzise ausbalanciert. Bei ordnungsgemäßer Installation und gleichem Widerstandswert R2 und R3 sollte die Anzeigenadel auf Null stehen. Es sind nur sehr geringe Abweichungen zulässig. Dieser Vorgang neutralisiert die Kapazität des variablen Widerstands und die Kapazität der Montage der gegenüberliegenden Arme der Brücke. Danach werden die Brücken A - B und C - D eingefügt und der Kondensator C1 auf die Position der minimalen Kapazität eingestellt. Ohne den Widerstand R1 zu berühren, erreichen wir mit dem Trimmer C2 wieder den Ausgleich der Brücke – auf der Skala des Kondensators C1 markieren wir den Nullpunkt. Dieser Vorgang neutralisiert die anfängliche Kapazität des Kondensators C1. Vom Nullpunkt aus kalibrieren wir alle 1 pF die Skala des Kondensators C10. Damit ist die Einrichtung abgeschlossen. VERWENDUNG DES GERÄTS Zur Messung der Resonanzfrequenzen des Antennensystems und seiner Elemente sowie der Eingangsimpedanz wird das Gerät mit einem kurzen Stück Koaxialkabel direkt an den Antenneneingang angeschlossen. Wenn dies schwierig ist - ein Halbwellenkabelsegment (für einen benutzerdefinierten Bereich). Diese Länge des Anschlusskabels ist notwendig, da die Halbwellenleitung die Lastparameter ohne Transformation überträgt. Um die Resonanzfrequenz der Antenne und ihre Eingangsimpedanz zu bestimmen, setzen wir den Wert des variablen Widerstands R1 ungefähr gleich dem Wert des Wellenwiderstands des verwendeten Füllstoffs und ändern die Frequenz des Entfernungsgenerators. Finden Sie die Häufigkeit, mit der der Indikator einen starken Rückgang der Messwerte anzeigt. Dann durch Ändern des Werts des Widerstands R1 und der Kapazität C1. sowie die Anpassung der Frequenz des Generators. Wir erreichen ein vollständiges Gleichgewicht der Brücke. Ist die Brücke an der Nullstellung des Kondensators C1 abgeglichen, so bedeutet dies, dass die Antenne bei dieser Frequenz eine rein aktive Eingangsimpedanz hat, was an der Widerstandsskala R I abzulesen ist. Wenn der Abgleich eine Änderung des Kondensators C1 erforderte , dann bedeutet dies, dass die Last einen umso größeren Blindanteil hat, je größer die Leistung beim Bilanzieren eingegeben werden musste. Wenn die Brücke symmetrisch ist, wenn Brücken die Buchsen A-B und C-D verbinden, bedeutet dies, dass die Blindkomponente einen kapazitiven Charakter hat. Und wenn beim Verbinden der Nester A - C und B - D, dann ist es induktiver Natur. Die Resonanzfrequenzen der Direktoren und des Reflektors werden auf ähnliche Weise gemessen, aber gleichzeitig ist es notwendig, den Wert des Widerstands R1 über einen weiten Bereich zu ändern, um die Resonanzfrequenz zu finden. Der Ausgleich bei dieser Frequenz ist möglicherweise nicht so scharf. wie bei der Bestimmung der Resonanzfrequenz einer Antenne. Außerdem müssen Sie im Auge behalten. das beim Abstimmen von Antennen wie HB9CV. Mit Löchern im Element werden drei Frequenzen deutlich ausgedrückt: ein kurzes Element - mit einer Frequenz über der Arbeitsfrequenz, ein langes Element - mit einer Frequenz unter der Arbeitsfrequenz und eine ausgeprägte Arbeitsfrequenz der Antenne. Zusätzlich zur Betriebsfrequenz der Antenne und ihrer Hauptelemente können Resonanzfrequenzen von Booms, Guys usw. auftreten. Zur Bestimmung des Verkürzungskoeffizienten von Koaxialkabeln und -leitungen wird die Eigenschaft einer Halbwellenleitung ausgenutzt, den Belastungswert ohne Transformation zu übertragen. Dazu nehmen wir ein Stück Kabel oder Leitung und schließen eines der Enden kurz. Das andere Ende verbinden wir mit dem Eingang der Brücke, während wir den Widerstand R0 und den Kondensator C1 auf „1“ setzen. Nachdem wir die Resonanzfrequenz gefunden haben, bei der die Brücke ausgleicht, werden wir uns daran erinnern, dass die gegebene Leitung für diese Frequenz eine elektrische Länge von einer halben Welle hat. Wenn wir dann die Frequenz des Generators in eine Wellenlänge umrechnen, finden wir die erforderliche Hälfte der Welle. Indem wir die geometrische Länge eines Kabel- oder Leitungsabschnitts messen und ihr Verhältnis zu einer gegebenen Halbwelle berechnen, erhalten wir den Verkürzungsfaktor. Bei diesen Messungen ist zu beachten, dass bei Verwendung eines langen Kabels mehrere Symmetriefrequenzen festgestellt werden können. Die Differenz zwischen zwei benachbarten Frequenzen ergibt die Frequenz, bei der dieses Liniensegment eine Länge von einer halben Welle hat. Aus dem erhaltenen Verkürzungskoeffizienten lässt sich die Länge der gewünschten phasenschiebenden Linie leicht berechnen, da der Halbwellenabschnitt der Linie die Phase um mehr als 180° verschiebt. Um beispielsweise die Phase um 45° zu verschieben, müssen Sie ein Viertel der Halbwellenlinie nehmen und so weiter. Autor: Y. Selevko (UA9AA); Veröffentlichung: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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