Измеритель выхода ВЧ

[UA3DA]

Тр-р тока ( виток на кольце , вторичка нагружена на низкоомное сопротивление и детектор - далее миллиамперметр ).

Виток на кольце делать не нужно, надо просто одеть кольцо на провод с холодного конца пи-контура, а на кольце сделать один виток измерительной обмотки.

Максимумы показаний у меня почему то не всегда совпадали.

Не совпадали с чем? Непонятно. Конечно можно ошибиться с пи-контуром и настроиться на 2-ю гармонику. Чтобы избежать этого, желательно при настройке контролировать сигнал по числу волн осцилографом.

[HFuser]

Конечно можно ошибиться с пи-контуром и настроиться на 2-ю гармонику. Чтобы избежать этого, желательно при настройке контролировать сигнал по числу волн осцилографом.

Чтобы избежать этого достаточно начинать настройку с максимальных значений переменных реактивностей П-контура.

[UN7CI]

Не совпадали с чем? Непонятно.

Вот что он имеет ввиду:

1.Неонка - это индикатор напряженности поля ( напряжения )
2. Тр-р тока ( виток на кольце , вторичка нагружена на низкоомное сопротивление и детектор - далее миллиамперметр ).
Максимумы их показаний у меня почему то не всегда совпадали.

[UA3DA]

Максимумы их показаний у меня почему то не всегда совпадали.

Понял, ну тогда всё понятно.
Настраиваться по неонке нельзя, - это метод радиолюбителей без категории.
Неонкой можно опредилиться в наличии ВЧ, в крайнем случае, проводя по пи-контуру от "горячего" конца к "холодному", убедится в уменьшении её свечения.

[UN7CI]

Итак, просматриваются такие варианты настройки максимальной отдачи ВЧ-мощности в антенну (в фидер):

1. Контроль осуществляется по индикатору тока антенны это
- термоамперметр
- трансформатор тока на кольце
- лампочка накаливания включённая на время настройки последовательно.

2. Контроль осуществляется по максимуму ВЧ-напряжения на входе фидера
- неоновой лампочкой
- диодным вольтметром-индикатором.

3. По максимуму анодного (катодного) тока усилительной лампы либо по току потребления транзистором.

4. По максимальному показанию величины прямой волны КСВ-метра.

5. По индикатору напряжённости ВЧ-поля антенны.

6. По минимуму показаний ALC трансивера.



Какие ваши мнения, коллеги, на этот счёт?

[UA3DA]

3. По максимуму анодного (катодного) тока усилительной лампы либо по току потребления транзистором.

Этот пункт надо исключить, так ничего не определишь. По анодному току можно определиться так, - ( в ламповом варианте) при настройке в резонанс, спад анодного тока дожен составлять 10 -15 % от максимального.

[RV4LX]

Я раньше использовал

- трансформатор тока на кольце

Резонанс П-контура и показания головки микроамперметра не совпадали.
Теперь пользуюсь

- диодным вольтметром-индикатором.

Все проблемы снялись.

[DMJ]

1, 2. Трансформатор тока является таковым при соблюдении двух условий: вторичная обмотка работает в режиме, близком к КЗ; емкостная связь между обмотками отсутствует. Так что на ВЧ это не более, чем "показометр". Несовпадение максимумов при контроле напряжения и тока (в том числе при контроле разными приборами) обычно свидетельствует о неидеальности этих приборов и различии паразитных параметров, вносимых ими в измеряемую цепь.

А вообще, максимальные показания индикатора тока или напряжения, установленного в каком-либо сечении фидерного тракта, свидетельствуют о максимуме мощности, передаваемой из генератора в нагрузку, если этот максимум достигнут с помощью органов управления, расположенных слева (в сторону генератора) от сечения в котором находится индикатор, причем при неизменной частоте сигнала. Если "крутить" что-нибудь справа (в стороне нагрузки), то максимум напряжения (тока) уже не соответствует максимуму мощности.

3. Оптимальной нагрузке соответствует не максимум анодного (катодного) тока лампы, а его небольшой провал, наблюдаемый при перестройке вблизи максимума. Глубина провала зависит от многих факторов. Чтобы судить по нему об оптимальности настройки и согласования, нужен определенный опыт.
4. В нагрузку поступает из линии не прямая волна, а разность прямой и отраженной волн. Причем при одной и той же мощности и рассогласованной нагрузке амплитуда прямой волны может быть во много раз больше, чем при согласованной. Здесь можно пользоваться тем же критерием (см. 1, 2), что и при использовании любого другого индикатора напряжения.
5. По выносному индикатору напряженности поля - самый правильный способ. В том, собственно, и состоит задача: добиться максимальной напряженности поля у корреспондента.
6. Все зависит от того, где установлен датчик, по показаниям которого ALC ведет регулирование. Если на аноде/коллекторе выходной лампы/транзистора, то однозначно нет. Максимум напряжения здесь не совпадает с максимумом мощности в нагрузке. Если непосредственно на нагрузке (антенне), то да. Но я таких вариантов не встречал.

[UR4III]

Несовпадение максимумов при контроле напряжения и тока (в том числе при контроле разными приборами) обычно свидетельствует о неидеальности этих приборов и различии паразитных параметров, вносимых ими в измеряемую цепь.

Это легко проверить на активном эквиваленте. Если на нём будет различие настроек П-контура, то виноват «показометр».
Но автор, как мне кажется, имел в виду ОТДЕЛЬНЫЕ случаи несовпадения настроек. На П-контуре таких случаев не наблюдал, так как работаю с СУ из «Справочника …» Бунина и Яйленко. А вот здесь неоднократно наблюдал минимумы отраженной волны на одной частоте при различных регулируемых величинах СУ. Часто это наблюдается при использовании одной антенны в качестве многодиапазонной.

Вообще-то я думал, что вопросы автора темы относятся именно к настройке П-контура, а не к повседневной работе в эфире. Здесь отдаю предпочтение КСВ-метру.

Причем при одной и той же мощности и рассогласованной нагрузке амплитуда прямой волны может быть во много раз больше, чем при согласованной.

Пожалуйста, поясните, что Вы имеете в виду?
Амплитуда прямой в случае равенства выходного передатчика и волнового фидера зависит только от волнового фидера и мощности прямой. Или Вы имеете в виду случай неравенства выхода передатчика и волнового фидера, вариант комплексного сопряжения выхода передатчика с входным фидера, т.е. повторное отражение волн от выходного передатчика?

[RT9TM]

Неонкой давно не пользуюсь . Возможно моя информация поможет . Во первых я собрал поглощающий измеритель мощности из книжки "Приборы для контроля и налаживания радиолюбительской аппаратуры " В.А.Скрыпник ( градуирован ) . Во вторых в РА у меня стоит измеритель потребляемого тока ( показометр не грудоирован ) и детектор напряжения в антенне из книжки " Я строю КВ радиостанцию " Я С Лаповок (не градуирован). При настройке в резонанс на эквиваленте видно отдаваемую мощность ( сопротивление эквивалента 50 ом.) С увеличением напряжения и падением тока -растёт отдаваемая мощность .Градуировать показометры в РА нет смысла и так всё видно . Но в эквиваленте приборчик должен быть отградуирован . Я запомнил показания показометров в РА и уже потом подстроил АФУ. Так как с КСВ - метром не получалось .Антенна работает замечательно , но как здесь уже говорили , только на одном диапазоне .Когда проверил КСВ , то получилось 1,1 в середине диапазона . Всё совпало . Да , забыл . С начала я настроил П-контур на эквивалент на всех диапазонах , пришлось подбирать и витки и отводы . RA9SFU Сергей .

[UN7CI]

Пришло время подводить итоги обсуждения по теме "Измеритель выхода ВЧ".


Пойдём по порядку вариантов.

1. Контроль осуществляется по индикатору тока антенны это
- термоамперметр
- трансформатор тока на кольце
- лампочка накаливания включённая на время настройки последовательно.

В определённый период времени в пром.аппаратуру связи устанавливались стрелочные индикаторы (с чёрной шкалой) тока в антенне на основе термопары (термоамперметры). А в совсем дальние времена они устанавливались в каждый провод двухпроводного симметричного антенного фидера, чтобы сравнивать токи симметрии(!).
Такие термоамперметры, а точнее миллиамперметры, действительно позволяли точно отстроить отдачу ВЧ-мощности в антенну, но обладали существенным недостатком - ненадёжны. Т.е. при превышении тока антенны, например её закорачивание, выводило из строя (перегорала) тонкую нить термопары.
Более того, приборы такого принципа заметно инерционны, мал динамический диапазон измерений, боятся грозовых разрядов.
Миллиамперы тока в антенне присутствуют в высокоомных фидерах, а тенденция перехода на антенные коаксиальные фидеры волновым сопротивлением 50 и 75 Ом, работающие на значительных токах (при тех же мощностях), неоправданно усложняет изготовление такого термодатчика.
Преимущество - независимость от частоты ВЧ тока, меркнет в сравнении с недостатками, что явилось причиной конечного отказа от их использования.

Трансформатор тока на кольце преобразует ВЧ ток в напряжение, что снимает кучу проблем от термоаперметра.
Но в зависимости от сопротивления нагрузки и выходной мощности значение тока обратно и обратноквадратично соответственно, что не совсем удобно в практическом применении.
Именно значительное сопротивление нагрузки (антенна длинный провод) сводит на нет чувствительность такого датчика.

Лампочка накаливания включённая последовательно с антенным фидером позволяет судить о поступающей выходной мощности.
Однако такой способ приемлим был в простых конструкциях 50-х годов при однопроводном, высокоомном фидере.
Более того, динамический диапазон, нелинейность разогрева нити, а также участие её оммического сопротивления последовательно нагрузке, окончательно вычеркнуло этот вариант индикации ВЧ-мощности.




продолжение следует

[RV4LX]

Пойдём по порядку вариантов.

1. Контроль осуществляется по индикатору тока антенны это
- термоамперметр
- трансформатор тока на кольце

Не буду это использовать так как:

Резонанс П-контура и показания головки микроамперметра не совпадали.

Пользуюсь только:

диодным вольтметром-индикатором.

[UN7CI]

2. Контроль осуществляется по максимуму ВЧ-напряжения на входе фидера
- неоновой лампочкой
- диодным вольтметром-индикатором.

Когда-то применение неоновой лампочки в качестве индикатора ВЧ-мощности считалось классикой.
Неоновые индикаторы устанавливались непосредственно на переднюю панель передатчика.
Интересно было наблюдать: как в зависимости от диапазона частот менялся цвет свечения неонки, от буро-красного на низких, до фиолетово-голубого на высоких частотах.
И уж совсем завораживающе смотрелось свечение неонового индикатора не подключенного вообще, а расположенного только вблизи проводника с ВЧ.
Хотя динамический диапазон яркости свечения неонки не велик, а порог её зажигания-гашения имеет гистерезис, регулируя расстояние от неё до проводника с ВЧ током, можно было относительно, приблизительно судить о ВЧ-энергии поступающей от передатчика в нагрузку.
Это всё работает если ВЧ-поле создаваемое проводником обеспечивает напряжение зажигания неоновой лампочки и соответствует высокоомной нагрузке.
При использовании в качестве фидера низкоомных коаксиалов, на небольших мощностях вообще "зажечь" неонку проблематично.
Таким образом применение такого газоразрядного индикатора ВЧ энергии бесперспективно и возможно только как дополнительный, грубый индикатор присутствия "есть-нет".

Диодный вольтметр-индикатор включённый измерителем ВЧ напряжения на нагрузке является упрощённым вариантом "лампового ВЧ вольтметра". По той причине, что его чувствительность невелика и не требуется отдельный источник питания, он повсеместно используется в аппаратуре связи.
Принцип измерения с его помощью высокочастотной энергии поступающей от передатчика в антенну основан на измерении амплитуды выпрямленного детектором напряжения ВЧ, что согласно закону Ома соответствует истине. Такая зависимость очень удобна в оценке, но к сожалению она имеет квадратичную зависимость.
Из-за этого шкала такого индикатора будет нелинейной.
Этот недостаток оборачивается преимуществом индикации в том, что при незначительном изменении выходной мощности передатчика показания такого ВЧ вольтметра будут ощутимо изменяться.
В связи с повышенной чувствительностью диодных индикаторов к изменению выходной мощности в конструкциях с их применением устанавливают переключатель предела измерений или регулятор чувствительности на основе переменного резистора.
Первый вариант удобен тем, что градуировка показаний шкалы будет фиксированной. Второй позволяет простым способом измерять достаточный диапазон уровней ВЧ-напряжений при оценке уровня выхода в относительных изменениях показаний прибора.
Именно последний способ прижился в радиолюбительских PA, позволяющий отстроить передатчик или согласующее устройство при любых выходных мощностях.
Современной модификацией такого индикатора является замена головки стрелочного прибора пиковым индикатором напряжения, с индикацией уровня светодиодной линейкой, выполненного на микросхеме.
В фирменных PA типа ACOM индикация выведена на панель ЖКИ в виде сегменов или с непосредственной цифровой индикацией выходной мощности с помощью обработки результатов изменения ВЧ-напряжения микроконтроллером.
Понятно, что для выполнения такой операции понадобится система автоматического регулирования напряжения считывания, чтобы сжать динамический диапазон отсчёта до удобной индикации.




продолжение следует

[RV4LX]

Из-за этого шкала такого индикатора будет нелинейной.

В принципе, линейность не так важна. Важнее поймать максимум показаний.

Современной модификацией такого индикатора является замена головки стрелочного прибора пиковым индикатором напряжения, с индикацией уровня светодиодной линейкой, выполненного на микросхеме.

Так у меня и сделано в одном из усилителей. Поначалу трудно было избавиться от наводок на микросхему, но все благополучно разрешилось.

[UN7CI]

3. По максимуму анодного (катодного) тока усилительной лампы либо по току потребления транзистором.

Все доисторические передатчики и линейные усилители имели на своей передней панели стрелочный прибор измеряющий ток анода выходного каскада.
В более поздних применениях измерительный прибор из соображений электробезопасности был перенесён в катодную цепь. При этом ток катода суммировался с током управляющей сетки.
Так вот, такой перенос стал возможным при массовом переходе в SSB модуляцию, где токи сеток недопустимы в линейном режиме усиления лампы.
Другими словами отсутствие тока сетки, или его мизерная величина, позволило регистрировать катодный ток, как реакция усилителя на нагрузку по аналогии с током анода.
Действительно, реакция анодного тока имеет место быть, но её соответствие истине приемлемо только на одном диапазоне, а точнее на антенне диапазонной.
В остальных случаях наблюдается полная несуразица в оценке степени согласования с нагрузкой.
Т.е. реакция тенденции уменьшения тока видна, но по другим индикаторам выходной мощности полного соответствия нет.
Все эти неточности были сняты с производства одним решением - исключить прибор регистрации тока анода вообще или использовать его второстепенно для регистрации тока максимального (мощность подводимая к аноду лампы, либо контроль тока покоя).
Вот и разместились на передней панели промышленного лампового линейного усилителя два стрелочных прибора: измеритель тока сетки и второй - ВЧ вольтметр измеряющий напряжение на гнезде антенны.
И только наши операторы в своих самодельных PA продолжают не ставить измеритель тока сетки, а только измеритель анодного тока, ну просто обязательно присутствует, чтобы наблюдать подводимые киловатты.

Таким образом из-за разночтений по реакции на "провал" анодного тока лампы усилителя ничего хорошего и полезного из этого не выходит.

Введение в схему линейного усилителя системы ALC, а точнее её задействование, несколько усложняет задачу регистрации максимальной мощности на выходе. С учётом вмешательства ALC в настройку в фирменных усилителях предусмотрено её принудительное отключение или на переднюю панель выведен регулятор уровня ALC.



продолжение следует