CB klub Česká Lípa CL - Charlie Lima CB klub Česká lípa, z.s.

PSV, SWR - metr 3

Kategorie: Láďa Fórum - technické okénko, Archiv, Všechny články

11.8.2003 12:33:40 - Láďa Fórum - Technické okénko Ládi Fórum - návod, jak si postavit slušný PSV-metr pro klasické CB pásmo a PMR

Reflektometr pro vhodný pro pásmo PMR

Je obecně známo, že zejména souběhové reflektometry (PSV-metry) se vyznačují kmitočtovou závislostí. Z toho je zřejmé, že nelze používat reflektometry určené pro pásmo HF na měření v pásmu PMR. Pokud nebudeme uvedou kmitočtovou závislost brát v úvahu – můžeme se snadno dostat do situace, kdy budeme pracovat s nesprávnými údaji.

Reflektometr (PSV-metr, SWR-metr, souběhový - směrový vazební člen) je přístroj, který je velmi oblíbený nejen mezi CB uživateli a můžeme předpokládat, že zřejmě se stane vyhledávaným doplňkem pro vyznavače PMR provozu. Pokud při stavbě takového přístroje budeme věnovat vhodnou péči – přesnost výsledků vf měření může být poměrně velká. S pomocí takového přístroje lze kontrolovat stav napáječe i antény, nabízí se zde i možnost jej použít jako průchozího měřiče výkonu. Dále popisovaný PSV-metr můžeme vybavit další smyčkou a pomocí ní provádět provozní kontrolu přijímače a to tak, že třetí smyčku budeme ze signálního generátoru nebo šumového můstku - napájet přiměřeným napětím.

Je obecně známo, že impedanční homogenita napájecí trasy mezi vysílačem a anténou musí být zachována. V případě vložení PSV-metru do této cesty mají rozhodující vliv pro zachování impedanční homogenity vnitřní rozměry reflektometru. Doporučuji vnitřní rozměry měřící části zachovat.
Podrobným výpočtem impedance vodiče vloženého do čtvercového tělesa se zřejmě nemá význam tady zabývat.

Pro impedanci 50ohm vychází rozměry důležitých částí:

Vnitřní rozměr čtvercového tělesa 19.5 x 19.5 x 132 mm (měděný plech 0.5 - 0.8mm z vnitřní strany vysoce leštěný).
Průměr vnitřního vodiče je 9 mm a délky 127mm (měděný, bronzový nebo mosazný drát, trubka - povrch vysoce leštěný).
Vazební smyčka L1, L2 je zhotovena z leštěného postříbřeného Cu drátu, případně stříbrného drátu o průměru 1 mm.

Uvedená délka tělesa byla zvolena záměrně velká, aby bylo dosaženo menší vzájemné vazby mezi smyčkami – důsledkem je vyšší přesnost měření. Díky posunutí smyček mezi sebou je možno očekávat mezi nimi vzájemnou vazbu -35 až -40dB, která v důsledku již neovlivňuje meření. Zapuštění smyček je vhodné provést do hloubky 1 - 1.5mm od vnitřní stěny. Přitom dbáme na to, aby smyčky byly zapuštěny shodně - přesvědčíme se o tom při konečném seřízení, kdy při záměně přívodu s vývodem (ANT - TRX)nám bude ukazovat měřidlo stejné výchylky při daném průchozím výkonu. Drobné nesrovnalosti odstraníme úpravou zapuštění příslušné smyčky.

 

PSV_3_10_schema_1.jpg: Pokud se ti obrázek nezobrazí klikni pravým tlačítkem myši na nějaké místo v obrázku a vyber ZOBRAZIT OBRÁZEK

 

Obrázky níže ukazují různé pohledy na jednotlivé detaily sestavy.

 

swr_pmr_a.jpg: Pokud se ti obrázek nezobrazí klikni pravým tlačítkem myši na nějaké místo v obrázku a vyber ZOBRAZIT OBRÁZEK

swr_pmr_b.jpg: Pokud se ti obrázek nezobrazí klikni pravým tlačítkem myši na nějaké místo v obrázku a vyber ZOBRAZIT OBRÁZEK

swr_pmr_c.jpg: Pokud se ti obrázek nezobrazí klikni pravým tlačítkem myši na nějaké místo v obrázku a vyber ZOBRAZIT OBRÁZEK

swr_pmr_d.jpg: Pokud se ti obrázek nezobrazí klikni pravým tlačítkem myši na nějaké místo v obrázku a vyber ZOBRAZIT OBRÁZEK

swr_pmr_e.jpg: Pokud se ti obrázek nezobrazí klikni pravým tlačítkem myši na nějaké místo v obrázku a vyber ZOBRAZIT OBRÁZEK

swr_pmr_f.jpg: Pokud se ti obrázek nezobrazí klikni pravým tlačítkem myši na nějaké místo v obrázku a vyber ZOBRAZIT OBRÁZEK

swr_pmr_g.jpg: Pokud se ti obrázek nezobrazí klikni pravým tlačítkem myši na nějaké místo v obrázku a vyber ZOBRAZIT OBRÁZEK

swr_pmr_h.jpg: Pokud se ti obrázek nezobrazí klikni pravým tlačítkem myši na nějaké místo v obrázku a vyber ZOBRAZIT OBRÁZEK

swr_pmr_i.jpg: Pokud se ti obrázek nezobrazí klikni pravým tlačítkem myši na nějaké místo v obrázku a vyber ZOBRAZIT OBRÁZEK

swr_pmr_j.jpg: Pokud se ti obrázek nezobrazí klikni pravým tlačítkem myši na nějaké místo v obrázku a vyber ZOBRAZIT OBRÁZEK

swr_pmr_k.jpg: Pokud se ti obrázek nezobrazí klikni pravým tlačítkem myši na nějaké místo v obrázku a vyber ZOBRAZIT OBRÁZEK

swr_pmr_l.jpg: Pokud se ti obrázek nezobrazí klikni pravým tlačítkem myši na nějaké místo v obrázku a vyber ZOBRAZIT OBRÁZEK

 

Obrázky zachycují mechanickou sestavu nejdůležitějšího dílu. 

Všechny součástky jsou připojeny k vývodům smyček, držáky diod jsou připevněny pomocí pérových příchytek, kondenzátory (v provedení SMD)jsou přiletovány k povrchu tělesa. Použitá dioda je vybrána ze "starých dobrých šuplíkových zásob" tak, aby jejich vlastnosti byly pokud možno shodné. V mém přístroji je použitý typ 32NQ52 tzv. "centimetrová keramická dioda" - zde je potřebné si uvědomit, že tyto diody nelze letovat - dojde určitě k jejich zničení. Je možno použít i novější a modernější typy vhodné pro kmitočty v okolí 1GHz. Odpor R1 je složen ze tří kusů odporů řady TR112 nebo TR151 v hodnotě 300ohmů. Odpor R2 je obdobně složen ze tří kusů odporů 300ohm stejného provedení jako R1. Celkou hodnotu takto složených odporů R1 a R2 změříme multimetrem - výsledný odpor by se měl pohybovat v okolí 100ohm. Případné nesrovnalosti výsledné hodnoty upravíme výměnou jednoho ze tří odporů v sestavě. 
Obvod druhé smyčky je identický a to z důvodu vzájemné symetrie. Při oživování lze v takovém uspořádání dosáhnout stavu, kdy měřič bude ukazovat stejné hodnoty i při přehození vývodů na konektorech - to je velmi žádané a svědčí to o tom, že náš PSV-metr měří správně. Případné odchylky je možné kompenzovat změnou vzdálenosti, ve které jsou zapuštěny měřící smyčky - za předpokladu, že součástky jsou vybrány se stejnými hodnotami.

 

PSV_3_10_schema_2.jpg: Pokud se ti obrázek nezobrazí klikni pravým tlačítkem myši na nějaké místo v obrázku a vyber ZOBRAZIT OBRÁZEK

PSV_3_10_schema_3.jpg: Pokud se ti obrázek nezobrazí klikni pravým tlačítkem myši na nějaké místo v obrázku a vyber ZOBRAZIT OBRÁZEK

 

Na obrázku jsou hodnoty kondenzátorů C1 a C2 4n7. Můžete si prohlédnout i zapojení přepínačů a měřidla. Kdo bude mít tzv. dvojité měřidlo křížového typu má zjednodušen obvod jen na potenciometr P1 v hodnotě okolo 100k - záleží na citlivosti měřidla (50-200uA).
Odrpory R je vhodné vybrat podle požadovaných rozsahů měřených výkonů.


Pro cejchování si zhotovíme zakončovací odpory - použijeme bezindukční. Výkon přivedený k cejchování zvolíme takový, aby odpory zakončovací jej snesly bez poškození. Na stupnici přístroje nakreslíme body odpovídající hodnotám PSV v závislosti na připojených zakončovacích odporech. Hodnoty přes 3 zřejmě nemá smysl vynášet, protože takový PSV je v každém případě nevhodný.
S ohledem na výkonovou spotřebu použitého měřícího přístroje je potřebné volit měřící přístroj s největší citlivostí a malou "vlastní" spotřebou. Jinak se můžeme dostat do situace, že "nic" nemaměříme při práci s výkony okolo 0.5W. Některé přístroje "spotřebují" pro plnou výchylku i neuvěřitelný výkon 0.35W! Lze vybrat i vhodnější měřící přístroje se spotřebou méně, než 0.12W. Na vhodné volbě měřícího přístroje závisí minimální možný měřený výkon pro plnou výchylku ručičky.
Při oživování PSV-metru, pokud jej budeme chtít používat pro více kmitočtových pásem, bude potřebné si nakreslit příslušný počet stupnic odpovídajících požadovanému kmitočtovému pásmu. Pro potřeby uživatelů, kteří mají možnost pracovat na sdíleném pásmu 172 MHz a PMR 446 MHz připomenu, že výchylka ručičky bude při stejném výkonu pro různé pásma vždy jiná (pro pásmo PMR bude větší při stejném výkonu, než na pásmu 172 MHz, platí pravidlo, že čím vyšší kmitočet - tím větší výchylka při stejném výkonu). Budeme vycházet z tohoto předpokladu a potom upravíme stejnosměrnou část s předřadnými odpory R například takto:
Pozice přepínače:
1 - postupná vlna
2 - odražená vlna
3 - výkon např. do 1W pro pásmo 172 MHz
4 - výkon např. do 10W pro pásmo 172 MHz
5 - výkon např. do 0.5W pro pásmo 446 MHz (PMR)
6 - výkon např. do 1W pro pásmo 446 MHz
Záleží na staviteli, jaké potřebné rozsahy si zvolí a přiřadí jim vhodné hodnoty předřadných odprorů R.

 

PSV_3_1.jpg: Pokud se ti obrázek nezobrazí klikni pravým tlačítkem myši na nějaké místo v obrázku a vyber ZOBRAZIT OBRÁZEK

 

Na tomto obrázku je zachycen pohled do "útrob" PSV-metru pro HF (CB), VHF a UHF pásma. V levé části je vidět desku s osazeným PSV-metrem pro HF (CB) pásma, pod ní je "hranol" se vším potřebným pro VHF a UHF pásma (PMR).

 

PSV_3_3_HFdil_detail.jpg: Pokud se ti obrázek nezobrazí klikni pravým tlačítkem myši na nějaké místo v obrázku a vyber ZOBRAZIT OBRÁZEK

 

PSV_3_6_HFdil_detail.jpg: Pokud se ti obrázek nezobrazí klikni pravým tlačítkem myši na nějaké místo v obrázku a vyber ZOBRAZIT OBRÁZEK

 

PSV_3_7_dil_detail.jpg: Pokud se ti obrázek nezobrazí klikni pravým tlačítkem myši na nějaké místo v obrázku a vyber ZOBRAZIT OBRÁZEK

 

PSV_3_8_dil_detail.jpg: Pokud se ti obrázek nezobrazí klikni pravým tlačítkem myši na nějaké místo v obrázku a vyber ZOBRAZIT OBRÁZEK

 

Detailní pohled na PSV-metry... Bohužel, můj stávající digiobrázkovač nevyniká oslnivou kvalitou rozlišení a ostření na malé vzdálenosti - omlouvám se za nízkou kvalitu obrázků.

 

Autor: Láďa Fórum

Odkaz na originál článku