Измерители мощности и КСВ с вынесенными направленными ответвителями

Здравствуйте всем.
Заинтересовала тема измерения мощности и КСВ с использованием вынесенных датчиков как это сделано в промышленных японских "показометрах", например: Kenwood (SW-200/2000), ICOM (WR-200/2000), WELZ (SP-XXX) и т.п.
Имеется желание изготовить дистанционный измеритель мощности/КСВ в антенне на основе подобного устройства с использованием микроконтроллера... (Чтобы датчик был вблизи антенны, а показания передавались по витой паре).

Вопросы такие:
1. у кого из читающих данную тему имеются устройства такого типа (с выносными датчиками)?
2. насколько точны показания таких устройств?
3. есть ли фотографии "внутренностей" фирменных выносных датчиков?
4. какие, по Вашему мнению, могут всплыть трудности?
5. сушествует ли общепризнанная методика настройки таких устройств (направленных ответвителей)?

Спасибо за внимание!

Цитата:

---

Сообщение от VE3OWW

Здравствуйте всем.
Заинтересовала тема измерения мощности и КСВ с использованием вынесенных датчиков как это сделано в промышленных японских "показометрах", например: Kenwood (SW-200/2000), ICOM (WR-200/2000), WELZ (SP-XXX) и т.п.
Имеется желание изготовить дистанционный измеритель мощности/КСВ в антенне на основе подобного устройства с использованием микроконтроллера... (Чтобы датчик был вблизи антенны, а показания передавались по витой паре).

Вопросы такие:
1. у кого из читающих данную тему имеются устройства такого типа (с выносными датчиками)?
2. насколько точны показания таких устройств?
3. есть ли фотографии "внутренностей" фирменных выносных датчиков?
4. какие, по Вашему мнению, могут всплыть трудности?
5. сушествует ли общепризнанная методика настройки таких устройств (направленных ответвителей)?

Спасибо за внимание!

---

Много таких датчиков. Большинство сделаны на основе Тандем Матч (ответвитель на ТДЛ).
Настройка, как правило, не нужна, расчет их довольно точен, соотношение витков первичной и вторичной обмотки (первичная - это один провод) выбирают коэффициент ответвления.
Показания довольно точны в диапазоне КСВ до 5-6. Что касается индикации для оператора. На самом деле, измерять КСВ в линии с большой точностью во время передачи не столь важно.
Удаленные датчики делают сейчас многие, как пример - RA0SMS сделал датчик на основе Wi-Fi модуля, даже без отдельного контроллера, так как модель содержит один порт АЦП.
Фотографий очень много в google, по поиску " направленный ответвитель tandem match" "tandem match" + знаменитый артикль из QST, посвященный теме tandem match. https://www.qsl.net/kl7jef/Directional%20Wattmeter.pdf
http://www.telepostinc.com/Files/phipps-1.pdf

P.S> как правило, защита от высокого КСВ есть в трансивере, в РА. Время от времени можно проверять степень согласования антенны и фидера для диагностики возможных неисправностей. Делать это непрерывно отдельным прибором уже неактуально.

P.S2> намного более интересно измерять большую мощность с помощью откалиброванного направленного ответвителя(10-20дб), имея мощную нагрузку (на 5-6 кВт) и обычный измеритель мощности до 500 Вт.

[QUOTE=RA3WDK;1555475]
знаменитый артикль из QST, посвященный теме tandem match. https://www.qsl.net/kl7jef/Directional%20Wattmeter.pdf
http://www.telepostinc.com/Files/phipps-1.pdf

Интересные статьи особенно про конструкцию тандем-мач - смущает только один момент с выбором размера и материала колец - кольцо FT-114A-61 при подведенном напряжении 200В (это 800 ватт) перейдет границу насыщения (Flux подсвечено красным цветом) и перестанет работать из-за нагрева. Это тот трансформатор на схеме который включен большой обмоткой между выходом и землей. См криншот калькулятора.
Тут либо калькулятор врет либо в статье 1,5кВт - это пиковая мощность а не несущая ?

Уважаемые коллеги,
спасибо за отклик и ссылки на теорию! Обязательно прочитаю, но, тем не менее.... повторяю Мой вопрос:
у кого имеются устройства направленных ответвителей типа как на картинках ниже (и т.п.):

Вложение 228178
или
Вложение 228179
или
Вложение 228180

и как они в работе? и что у них внутри (там ведь не тандем-матч?!) Я заказал несколько датчиков подобного типа на яхуу, кода они прибудут, каким прибором и покакой методе их можно ДОСТОВЕРНО проверить их АЧХ?

Цитата:

---

Сообщение от VE3OWW

(Чтобы датчик был вблизи антенны, а показания передавались по витой паре)

---

А какой в этом смысл? КСВ - коэффициент, показывающий степень согласования волнового сопротивления линии передачи и комплексного сопротивления нагрузки. По теории он не меняется на всей протяжённости фидера. Причина выноса ВЧ ответвителя из корпуса самого измерителя понятен. А вот неизбежные трудности с размещением ответвителя вблизи антенны, с последующей передачей слабых сигналов на большие расстояния для измерения - смысл не понятен.

У меня изготовлен датчик по Гончаренко http://dl2kq.de/pa/1-2.htm С одной стороны из дюралевой коробочки выходит кабель rg-213, длиной 10см примерно, с разъемом pl-259 на конце кабеля, с другой стороны гнездо so-239. Можно этот датчик вставить в любом нужном месте, очень удобно. Сбоку коробочки стоит разъем диновский на 5 контактов (можно на три) - корпус, прямая , отраженная. И все, витой парой в экране можно подавать эти сигналы куда хочешь.. Под рукой нет сейчас, сфотал бы..

Цитата:

---

Сообщение от VE3OWW

Здравствуйте всем.
Заинтересовала тема измерения мощности и КСВ с использованием вынесенных датчиков как это сделано в промышленных японских "показометрах", например: Kenwood (SW-200/2000), ICOM (WR-200/2000), WELZ (SP-XXX) и т.п.
Имеется желание изготовить дистанционный измеритель мощности/КСВ в антенне на основе подобного устройства с использованием микроконтроллера... (Чтобы датчик был вблизи антенны, а показания передавались по витой паре).

Вопросы такие:
1. у кого из читающих данную тему имеются устройства такого типа (с выносными датчиками)?
2. насколько точны показания таких устройств?
3. есть ли фотографии "внутренностей" фирменных выносных датчиков?
4. какие, по Вашему мнению, могут всплыть трудности?
5. сушествует ли общепризнанная методика настройки таких устройств (направленных ответвителей)?

Спасибо за внимание!

---

Я несколько лет пользую такое устройство. Это цифровой векторный ваттметр LP-100A, который я покупал как набор деталей у автора, Ларри (N8LP), и собирал сам (включая направленный ответвитель - вариант тандем-матча), а затем отправлял автору для калибровки. Сейчас, кажется, его можно приобрести только в уже собранном и откалиброванном виде. Точность измерения КСВ и мощности, согласно спецификации, лучше 5%. Проверить это мне нечем, но я доверяю автору. Вот рецензия на этот прибор из QST, август 2007г. Подробное описание прибора есть на сайте автора в разделе LP-100A - "Documents and manuals".
P.S. Направленный ответвитель у меня стоит не возле антенны, а на расстоянии менее метра от самого прибора между усилителем и антенной.

Цитата:

---

Сообщение от RW3XW

А какой в этом смысл? КСВ - коэффициент, показывающий степень согласования волнового сопротивления линии передачи и комплексного сопротивления нагрузки. По теории он не меняется на всей протяжённости фидера. Причина выноса ВЧ ответвителя из корпуса самого измерителя понятен. А вот неизбежные трудности с размещением ответвителя вблизи антенны, с последующей передачей слабых сигналов на большие расстояния для измерения - смысл не понятен.

---

Игорь, я пока что начинающий в вопросе настройки антенн (особенно УКВ), но, как я понимаю, на УКВ-диапазоне фидер (кабель) оказывает заметное влияние на КСВ всей антенно-фидерной системы.... в связи с этим и моим желанием научиться измерять параметры самодельных УКВ антенн мне бы хотелось иметь датчик прямой и отраженной мощности, который бы я мог включить непосредственно у антенны.... Слабые сигналы с датчика я предполагаю оцифровывать микроконтроллером вблизи датчика и передавать по витой паре в шэк.... )))

Цитата:

---

Сообщение от N2HO

Я несколько лет пользую такое устройство. Это цифровой векторный ваттметр LP-100A, который я покупал как набор деталей у автора, Ларри (N8LP), и собирал сам (включая направленный ответвитель - вариант тандем-матча), а затем отправлял автору для калибровки. Сейчас, кажется, его можно приобрести только в уже собранном и откалиброванном виде. Точность измерения КСВ и мощности, согласно спецификации, лучше 5%. Проверить это мне нечем, но я доверяю автору. Вот рецензия на этот прибор из QST, август 2007г. Подробное описание прибора есть на сайте автора в разделе LP-100A - "Documents and manuals".
P.S. Направленный ответвитель у меня стоит не возле антенны, а на расстоянии менее метра от самого прибора между усилителем и антенной.

---

Георгий, спасибо за Ваш отклик! Как мне кажется, примерно такое устройство я и собираюсь изобрести (как велосипед )))). К сожалению, ценник N8LP для меня, по российским меркам высок... ((( Если сочтете возможным поделиться технической информацией по теме N8LP, буду благодарен! )

Цитата:

---

Сообщение от VE3OWW

Слабые сигналы с датчика я предполагаю оцифровывать микроконтроллером вблизи датчика и передавать по витой паре в шэк.... )))

---

Купите анализатор цепей, настраивайте УКВ антенны до КСВ ниже 1.5 , а далее, только контролируйте работоспособность тракта с помощью КСВ метра, встроенного в РА.
На УКВ применяются микрополосковые или воздушные направленные ответвители. Там другой конструктив, может даже проще в изготовлении (они продаются на ebay).
Но постоянно держать направленник в тракте на УКВ - это роскошь, если только он в РА установлен. На УКВ каждый 0,5 дб важен.

Цитата:

---

Сообщение от RA3WDK

Купите анализатор цепей, настраивайте УКВ антенны до КСВ ниже 1.5 , а далее, только контролируйте работоспособность тракта с помощью КСВ метра, встроенного в РА.
На УКВ применяются микрополосковые или воздушные направленные ответвители. Там другой конструктив, может даже проще в изготовлении (они продаются на ebay).
Но постоянно держать направленник в тракте на УКВ - это роскошь, если только он в РА установлен. На УКВ каждый 0,5 дб важен.

---

Иван, спасибо. Я слабо разбираюсь в теме УВЧ измерений, но довольно уверенно в микроконтроллерах.... Понимаю, что датчик КСВ, включенный в антенную цепь будет ослаблять сигнал.... Анализатор цепей... Это пока сложно (а может и рано для меня) ... У меня более практический вопрос: насолько годен для измерений прямой и отраженной можности детектор типа:

Вложение 228408

Я с таким не сталкивался, но если верить этикетке, то на 432 и 1296 он должен работать. Проверить его работу можно с помощью эталонных нагрузок (их легко купить на ebay). На выход этого датчика можно подключить стрелочный прибор (мультиметр) и подавая мощность со стороны разъема TX проверить, что на выходе датчика (по постоянке). На разъем "Антенна" нужно накрутить нагрузку 50 Ом.

Цитата:

---

Сообщение от VE3OWW

..... насолько годен для измерений прямой и отраженной можности детектор типа:

---

Вообще, к этим направленным ответвителям должны быть сами индикаторы, которые откалиброваны вместе с ними.
Или делать их самому, но надо знать величину сигналов на выходе, и что он из себя представляет, т.е. детектор внутри или в выносном блоке.
Вообщем, надо на этот ответвитель подать какю то мощность, подсоединить нагрузку и посмотреть что делается на нагрузке и на ответвлении. Посчитать коэф ослабления в нужном диапазоне частот и далее уже подумать как сделать лучше.
Как вы станете дальше обрабатывать сигнал, оставляя его в аналоге или перетаскивать в цифру- дело вкуса.
Ослабление от входа до выхода самого сигнала там вообще никакое, потому как это там нечему его ослаблять.
А под анализатором цепей, ra3wdk скорее всего имел ввиду анализатор антенн, типа MFJ, Rigexpert и др., работающие в укв диапазоне.

Посмотрите здесь. Может то, что нужно. Производство :: Измерительные приборы :: Power Monitor III - 3 kW ( до 3 кВт)

Цитата:

---

Сообщение от R0SBD

У меня изготовлен датчик по Гончаренко http://dl2kq.de/pa/1-2.htm

---

Вот наконец сфотал свой датчик. Диоды шоттки. По мне так лучше всяких там тандэм матчей...

В журнале Радио в 80-х была статья Ю. Куриного "Направленный ответвитель".

Занимаюсь конструированием ксв повер метров. Сделаны 2 прототипа на дисплея lcd и tft, корпус z4, цпу ардуино нано, датчик тандем матч через ОУ на АЦП процессора, все в одном корпусе, работа нормальная.
Был сделан вариант под выносной датчик тандем матч, корпус люминевое литье. Сам по себе датчик работает нормально. Соединительный кабель ftp витая пара с экраном 1,5 м. Сигналы кабеля - прямая, обратная, питание для ОУ.
При переходе на выносной датчик начались проблеммы: показания ксв и мощности абсолютно безумные, могут изменятся по непредсказуемым законам. Предположение: несмотря на экран соединительного провода и ОУ перед АЦП, на портах АЦП через кабель валится всякий ЭМ мусор. Как бороться пока не придумал. Плата ЦПУ и датчика сделана фоторезист иным методом с установкой блокирующих ёмкостей и индуктивностей.

Цитата:

---

Сообщение от R2DRH

......Как бороться пока не придумал.......

---

На сегодня образцом таких конструкций является LP-100, выпускаемый N8LP.
На него есть документация, кроме прошивки, но, может, там найдется, что то полезное.

Маракуем с коллегами радио любителями))). Прошивки я сам пишу. Думаю, витая пара не лучший вариант, и каждая линия связи возможно должна быть в своём экране - гипотеза как руководство к действию. Ещё выяснилось на практике, что lcd (winstar 1602) дисплей более критичны к наводкам на них самих, чем tft (st7735).
На tft st7735 неприятности с миганием подсветки, аппаратно проблема решена. Может Китайцы так хреново изготовили?...

Цитата:

---

Сообщение от UA3AIF

На сегодня образцом таких конструкций является LP-100, выпускаемый N8LP.

---

А те-же Power Monitor II/III от Эндис?
У меня PM-II, индикатор пепред глазами, датчик (тандем матч и пара ОУ) под столом, в месте вывода кабеля из шэка.
Общая длина соединительного сигнального кабеля около 2 метров чтоли..

Эндис как то... сделали свои PM. Ни разу в живую не сталкивался с ними в работе. Раз они сделали, значит мона.
P. S. Есть мнение., что 50% хорошего ксв метра, это хорошо проработанный и сделанный корпус, с возможностью экранировки элементов (плат) друг от друга и от окружающего пространства.

Цитата:

---

Сообщение от RX3X

А те-же Power Monitor II/III от Эндис?

---

Это немного разные "весовые категории", вернее совсем разные:s7:
Описание (для сравнить) можно посмотреть на его сайте, здесь не прилепить - 7мб.

Цитата:

---

Сообщение от UA3AIF

Это немного разные "весовые категории", вернее совсем разные:s7:
Описание (для сравнить) можно посмотреть на его сайте, здесь не прилепить - 7мб.

---

Все уже давно прочитанно. Глупо спорить что у компаний больше ресурсов для конструирования и изготовления изделий, чем у р/л. Тем не менее принципы измерения и обработки одни и те же, при наличии хорошей элементной базы, времени и некоторых навыков, у р/л получаются хорошие приборы. А вот нюансы работы и изготовления могут решить все : правильная трассировка плат, культура изготовления датчиков, экранирование, меры против наводок и "мусора", ну и обеспечение стабильным и достаточным питанием узлов изделия.

Цитата:

---

Сообщение от R2DRH

Глупо спорить что у компаний больше ресурсов для конструирования и изготовления изделий, чем у р/л.

---

Это все кооперативы :)
LP-100 - кооператив имени N8LP.

Цитата:

---

Сообщение от R2DRH

А вот нюансы работы и изготовления могут решить все : правильная трассировка плат, культура изготовления датчиков, экранирование, меры против наводок

---

Вы же не видели изделие PowerMonitor?
У него такой-же выносной датчик, что и LP-100, а с виду мне кажется и получше..
Возможно ЛП-100 продвинутее в софте.. диаграммы Смитта рисует.. еще что-то..
Но я софтом от Эндис не пользовался, даже не знаю, может и он чето рисует..
А так.. мощу и КСВ меряет, и ладно.. и вид достойный.

Цитата:

---

Сообщение от RX3X

А так.. мощу и КСВ меряет,

---

Лично мне для этого достаточно того, что есть в Аком-1000.:s7:
А какая погрешность у PM, скажем, при шкале 1200вт и подаваемой мощности 50вт.

Цитата:

---

Сообщение от RX3X

Но я софтом от Эндис не пользовался, даже не знаю, может и он чето рисует..

---

А он есть? :confused:

У кого нибудь есть схема и понимание работы датчика Andys Power Monitor 2. А то датчик похоже забарахлил.Появился при подключении вносимый КСВ.

PowerMonitor может и хорошая штука, описание читал, конечно там по софту масса всего. Вот мне и интересно , как они сделали вынос датчик, тем более на заявленные ими мощности. Мне лично Нуна свой заставить нормально работать.
Ну и по теме, я там перечислял вопросы, на которые сам попал, и приходится их как то констралить. В конце концов моноблоки заработали нормально до 100 Ват, более дать не могу, хотя в прошивках предусмотрел и по более - диапазон настраивается.

А кстати, что можно ещё рассчитать кроме ксв и мощьностей , имея данные с тандем матча, т.е. АЦП прямой волны и АЦП обратной ??? Можно было бы вставить в прибор.
И в принципе, можно организовать поток данных с прибора на комп через usb. Нужен ли кому нить ксв метр, выведенный на комп?

Цитата:

---

Сообщение от UA3AIF

А он есть?

---

точно.. нету.. :)

Цитата:

---

Сообщение от UA3AIF

А какая погрешность у PM, скажем, при шкале 1200вт и подаваемой мощности 50вт.

---

Ну.. это надо что-то эталонное подавать..
А сейчас у мну рабочее только 746про.
Сделал так:
Поставил шкалу на мониторе 1000 ватт, подал тональник, и ручкой "мощность" на трансивере выставил 20 ватт в антенну.
Потом шкалу на мониторе поставил на минимальную - 40 ватт, и подал тнальник. Показало те-же 20 ватт. Ну десятая прыгала туда-сюда..

Цитата:

---

Сообщение от R2DRH

Вот мне и интересно , как они сделали вынос датчик, тем более на заявленные ими мощности. Мне лично Нуна свой заставить нормально работать.

---

"Тандем матч обыкновенный", и там-же в коробушке с датчиками усилители на микрухе, я марку не разглядывал.
Вид коробушки и размеры примерно те-же, что и у ЛП-100.
У меня версия на 3 квт

Цитата:

---

Сообщение от R2DRH

И в принципе, можно организовать поток данных с прибора на комп через usb. Нужен ли кому нить ксв метр, выведенный на комп?

---

Есть уже такое решение. По wifi : Самоделки - Страница 12 - Форум пост 170 от ra0sms. Т.е. датчик ксв можно относить от компа на расстояние , на сколько хватит вашего вайфая..

На 1-й страницы темы показан был мой выносной НО на мощности до 1 кВт. Собрал теперь НО на мощность до 3,5 кВт (надеюсь) на ферритовом кольце 32 мм диаметром 50вч. Планирую использовать с блоком от un7gce.

- - - Добавлено - - -

Разместил фото, и увидел что один проводок не допаял. Исправляюсь.. схема НО классическая. Вложение 329179

Образцом послужила вот эта конструкция, скачанная когда то в интернете.Вложение 329192