Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Zivile Funkkommunikation

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MFJ-Antennenanalysatoren werden häufig in der Amateurfunkpraxis eingesetzt. Mehrere ihrer Modifikationen wurden veröffentlicht (siehe zum Beispiel „Radio“, 2000, Nr. 5, S. 78,79). Eines der Merkmale dieser Geräte ist, dass sie HF-Generatoren mit einer sehr stabilen Ausgangsspannung verwenden. Dies ermöglicht die Messung des SWR und anderer Parameter des Antennen-Einspeisepfads mit ausreichender Genauigkeit für die Amateurfunkpraxis, ohne vorherige Kalibrierung des Geräts. In diesem Fall deckt der HF-Generator des Analysators (auf mehreren Teilbändern) das Frequenzband von 1,8 bis 170 MHz ab.

Sie haben noch eine weitere interessante Funktion. Hierbei handelt es sich um die digitale Signalverarbeitung (zur Berechnung des SWR, der Eingangsimpedanz der Einspeisung usw.), die in den neuesten Analysatoren verwendet wird. Dabei handelt es sich um eine lineare Gleichrichtung kleiner HF-Spannungen. Welche Schaltungslösungen dies ermöglichen, verdeutlicht die Abbildung, die einen Ausschnitt aus dem Schaltplan des Antennenanalysators Modell MFJ-259B zeigt. Um die Ausgangsspannung des Generators zu stabilisieren, ist die Linearität des Gleichrichters nicht von entscheidender Bedeutung, sie sind jedoch alle nach einem Schema im Gerät zusammengebaut.

Der HF-Generator ist auf den Mikrowellen-Feldeffekttransistoren VT1 und VT2 nach einer unter Funkamateuren bekannten Source-gekoppelten Schaltung aufgebaut. Die Verwendung von Feldtransistoren anstelle von Bipolartransistoren (emittergekoppelter Schaltkreis) sorgt für eine minimale Belastung des Schwingkreises und eine relativ hohe Frequenzstabilität des Generators. Beim Ändern der Bereiche werden Induktivitäten geschaltet (das Diagramm zeigt eine - L1) und Kondensatoren werden zum KPI (C11) „gedehnt“. Im Quellkreis der Transistoren VT1, VT2 ist zusätzlich zum Widerstand R5 eine Drossel L2 eingefügt, die die Obergrenze der stabilen Erzeugung auf 170 MHz erhöht.

Um eine wirksame Stabilisierung der Ausgangsspannung des Generators zu gewährleisten, ist in den Source-Kreis seiner Transistoren zusätzlich ein Feldeffekttransistor mit isoliertem Gate VT3 eingefügt. Die der Messbrücke des Geräts zugeführte Spannung wird von einem Gleichrichter gesteuert, der auf einer Hochfrequenz-Schottky-Diode aufgebaut ist (in der Abbildung nicht dargestellt). Die gleichgerichtete Spannung positiver Polarität wird der Linearisierungsstufe am Operationsverstärker DA1 zugeführt.

Die Linearisierung erfolgt durch eine Hochfrequenz-Schottky-Diode VD1, die im Gegenkopplungskreis des Operationsverstärkers enthalten ist. An diese Diode werden vor allem zwei Anforderungen gestellt: Sie muss vom gleichen Typ wie die Gleichrichterdiode sein und darüber hinaus mit dieser Diode „gepaart“ sein. Mit anderen Worten: Sie müssen eine enge Strom-Spannungs-Kennlinie aufweisen. In diesem Fall wird der Abfall des Wirkungsgrades der Gleichrichtung der HF-Spannung mit ausreichender Genauigkeit durch eine Erhöhung des Übertragungskoeffizienten der Kaskade am Operationsverstärker DA1 ausgeglichen. Von seinem Ausgang wird die Steuerspannung über den Operationsverstärker-Integrator DA2 dem Gate des Regeltransistors VT3 zugeführt.

Der Wirkungsgrad dieses automatischen Niveauregelsystems ist sehr hoch – die Spannung an der Messbrücke ändert sich praktisch nicht, wenn die Last im Messkreis von Kurzschluss auf Leerlauf wechselt. Das Wort „praktisch“ bedeutet, dass es an der Grenze seiner Erfassung durch analoge Geräte liegt.

Für eine gute Entkopplung zwischen Generator und Messbrücke im Antennenanalysator sorgen zwei Pufferstufen: Source und Emitterfolger.

Autor: E.Luksha (UA3AJV)

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