Mūsdienās SWR skaitītāji ir pieejami gandrīz jebkurā radioamatieru stacijā — iebūvēti zīmola iekārtās, neatkarīgās zīmola ierīcēs vai paštaisītās ierīcēs. Viņu rezultāti
darbu (Antenas padevēja ceļa SWR) plaši apspriež radioamatieri.

Kā zināms, stāvviļņu koeficientu padevējā unikāli nosaka antenas ieejas pretestība un padeves raksturīgā pretestība. Šis antenas padevēja ceļa raksturlielums nav atkarīgs ne no jaudas līmeņa, ne no raidītāja izejas pretestības. Praksē tas ir jāmēra noteiktā attālumā no antenas - visbiežāk tieši pie raiduztvērēja. Ir zināms, ka padevējs pārveido antenas ieejas pretestību uz dažām tās vērtībām, kuras nosaka padevēja garums. Bet tajā pašā laikā jebkurā padevēja sadaļā tie ir tādi, ka atbilstošā SWR vērtība nemainās. Citiem vārdiem sakot, atšķirībā no pretestības, kas samazināta līdz padevēja galam, kas atrodas vistālāk no antenas, tā nav atkarīga no padevēja garuma, tāpēc SWR var mērīt gan tieši pie antenas, gan kādā attālumā no tās (piemēram, pie raiduztvērēja).

Radioamatieru aprindās ir daudz leģendu par "pusviļņu retranslatoriem", kas it kā uzlabo SWR. Padevējs, kura elektriskais garums ir puse no darba viļņa garuma (vai vesels skaits to), patiešām ir “sekotājs” - pretestība galā, kas atrodas vistālāk no antenas, būs vienāda ar antenas ieejas pretestību. Vienīgā šī efekta priekšrocība ir iespēja attālināti izmērīt antenas ieejas pretestību. Kā jau minēts, tas neietekmē SWR vērtību (t.i., enerģijas attiecības antenas padeves ceļā).

Faktiski, mērot SWR attālumā no padevēja savienojuma vietas ar antenu, tā reģistrētā vērtība vienmēr nedaudz atšķiras no patiesās. Šīs atšķirības ir izskaidrojamas ar zudumiem padevējā. Tie ir stingri deterministiski un var tikai “uzlabot” ierakstīto SWR vērtību. Tomēr praksē šis efekts bieži vien ir nenozīmīgs, ja tiek izmantots kabelis ar zemiem lineārajiem zudumiem un pašas padeves garums ir salīdzinoši īss.

Ja antenas ieejas pretestība nav tīri aktīva un vienāda ar padevēja raksturīgo pretestību, tajā tiek izveidoti stāvviļņi, kas tiek sadalīti pa padevēju un sastāv no mainīgiem RF sprieguma minimumiem un maksimumiem.

Attēlā 1. attēlā parādīts sprieguma sadalījums līnijā ar tīri pretestības slodzi, kas ir nedaudz lielāka par padevēja raksturīgo pretestību. Ja slodzei ir reaktivitāte, sprieguma un strāvas sadalījums mainās pa ^ asi pa kreisi vai pa labi, atkarībā no slodzes veida. Minimālo un maksimumu atkārtošanās periodu visā līnijas garumā nosaka darba viļņa garums (koaksiālajā padevējā - ņemot vērā saīsināšanas koeficientu). To raksturlielums ir SWR vērtība - maksimālā un minimālā sprieguma attiecība šajā ļoti stāvošajā vilnī, t.i., SWR = Umax/Umin.

Šo spriegumu vērtības tiek tieši noteiktas tikai ar mērlīnijām, kuras netiek izmantotas amatieru praksē (īso viļņu diapazonā - un arī profesionālajā praksē). Iemesls tam ir vienkāršs: lai būtu spēj izmērīt šī sprieguma izmaiņas visā līnijas garumā, tās garumam jābūt ievērojami garākam par ceturtdaļu viļņa. Citiem vārdiem sakot, pat augstākajam frekvenču diapazonam 28 MHz tam jau vajadzētu būt vairākiem metriem un attiecīgi vēl lielākam zemo frekvenču diapazonā.
Šī iemesla dēļ tika izstrādāti maza izmēra uz priekšu un atpakaļ vērstu viļņu sensori padevējā (“virziena savienotāji”), uz kuru pamata tiek ražoti moderni SWR skaitītāji īsviļņu diapazonos un VHF zemfrekvences daļā. diapazons (līdz aptuveni 500 MHz). Tie mēra augstfrekvences spriegumu un strāvas (uz priekšu un atpakaļ) noteiktā padeves punktā, un, pamatojoties uz šiem mērījumiem, tiek aprēķināts atbilstošais SWR. Matemātika ļauj to precīzi aprēķināt no šiem datiem – no šī viedokļa metode ir absolūti godīga. Problēma ir pašu sensoru kļūda.

Saskaņā ar šādu sensoru darbības fiziku tiem jāmēra strāva un spriegums tajā pašā padeves punktā. Ir vairākas sensoru versijas - vienas no visizplatītākajām opcijām diagramma ir parādīta attēlā. 2.

Tiem jābūt konstruētiem tā, lai, mērvienību noslogojot ar antenas ekvivalentu (rezistīva neinduktīva slodze ar pretestību, kas vienāda ar padevēja raksturīgo pretestību), sensora spriegums, kas tiek ņemts no kapacitatīvās. sadalītājs uz kondensatoriem C1 un C2, un strāvas sensora spriegums, kas ņemts no transformatora T1 pussekundārā tinuma, bija vienāds amplitūdā un fāzē nobīdīts attiecīgi par 180° vai 0°. Turklāt šīs attiecības ir jāsaglabā visā frekvenču joslā, kurai šis SWR mērītājs ir paredzēts. Pēc tam šie divi RF spriegumi tiek summēti (uz priekšu viļņa reģistrācija) vai atņemti (reversā viļņa reģistrācija).
Pirmais kļūdu avots, izmantojot šo SWR ierakstīšanas metodi, ir tas, ka sensori, īpaši paštaisītas konstrukcijas, nenodrošina iepriekš minētās attiecības starp diviem spriegumiem visā frekvenču joslā. Rezultātā rodas “sistēmas nelīdzsvarotība” - RF sprieguma iekļūšana no kanāla, kas apstrādā informāciju par priekšējo vilni, kanālā, kas to dara reversajam vilnim, un otrādi. Šo divu kanālu izolācijas pakāpi parasti raksturo ierīces virziena koeficients. Pat šķietami labām radioamatieriem paredzētām ierīcēm un vēl jo vairāk paštaisītām tas reti pārsniedz 20...25 dB.

Tas nozīmē, ka, nosakot nelielas SWR vērtības, nevar uzticēties šāda “SWR skaitītāja” rādījumiem. Turklāt atkarībā no slodzes rakstura mērīšanas punktā (un tas ir atkarīgs no padevēja garuma!) novirzes no patiesās vērtības var būt vienā vai otrā virzienā. Tādējādi ar ierīces virziena koeficientu 20 dB SWR = 2 vērtība var atbilst ierīces rādījumiem no 1,5 līdz 2,5. Tāpēc viena no šādu ierīču testēšanas metodēm ir izmērīt SWR, kas nav vienāds ar 1 padeves garumā, kas atšķiras par ceturtdaļu no darbības viļņa garuma. Ja tiek iegūtas dažādas SWR vērtības, tas tikai norāda, ka konkrētam SWR skaitītājam nav pietiekama virziena...
Tieši šis efekts acīmredzot radīja leģendu par padeves garuma ietekmi uz SWR.

Vēl viens aspekts ir mērījumu ne tikai "punkts pa punktam" šādās ierīcēs (punkti, kuros tiek savākta informācija par spriegumu un strāvu, nesakrīt).

Šī efekta ietekme ir mazāk nozīmīga. Vēl viens kļūdu avots ir sensoru diožu rektifikācijas efektivitātes kritums pie zemiem RF spriegumiem. Šis efekts ir zināms lielākajai daļai radioamatieru. Tas noved pie SWR “uzlabošanas” pie zemām vērtībām. Šī iemesla dēļ SWR skaitītājos gandrīz nekad neizmanto silīcija diodes, kuru neefektīvā rektifikācijas zona ir daudz lielāka nekā germānija vai Šotkija diodēm. Šī efekta esamību konkrētā ierīcē var viegli pārbaudīt, mainot jaudas līmeni, pie kura tiek veikti mērījumi. Ja SWR sāk “palielināties”, palielinoties jaudai (mēs runājam par tā mazajām vērtībām), tad diode, kas atbild par atpakaļgaitas viļņa ierakstīšanu, nepārprotami nenovērtē tai atbilstošo sprieguma vērtību.

Ja RF spriegums pie sensora taisngrieža ir mazāks par 1 V (vidējā vērtība), voltmetra linearitāte, ieskaitot tos, kas izgatavoti, izmantojot germānija diodes, tiek traucēta. Šo efektu var samazināt, kalibrējot SWR skaitītāja skalu nevis pēc aprēķiniem (kā tas bieži tiek darīts), bet pēc faktiskām slodzes SWR vērtībām.

Un visbeidzot nevar nepieminēt strāvu, kas plūst caur barotavas ārējo pinumu. Ja netiek veikti atbilstoši pasākumi, tas var būt pamanāms un ietekmēt skaitītāja rādījumus. Mērot īstu antenu SWR, ir obligāti jāpārbauda tā neesamība.

Visas šīs problēmas ir rūpnīcā ražotās ierīcēs, taču tās ir īpaši saasinātas mājās gatavotās ierīcēs. Tādējādi šādās ierīcēs svarīga loma var būt pat nepietiekamam ekranējumam priekšējo un atpakaļgaitas viļņu sensoru blokā.

Attiecībā uz rūpnīcā ražotām ierīcēm, lai ilustrētu to patiesos raksturlielumus, mēs varam citēt datus no pārskata, kas publicēts. ARRL laboratorija pārbaudīja piecus dažādu uzņēmumu jaudas un SWR skaitītājus. Cena – no 100 līdz 170 ASV dolāriem. Četrās ierīcēs tika izmantoti divu rādītāju tiešās un atpakaļgaitas (atspoguļotās) jaudas indikatori, kas ļāva nekavējoties nolasīt SWR vērtību ierīces kombinētajā skalā. Gandrīz visām ierīcēm bija manāma jaudas mērīšanas kļūda (līdz 10...15%) un manāms tās rādījuma nevienmērīgums frekvencē (frekvenču joslā 2...28 MHz). Tas ir, mēs varam sagaidīt, ka SWR nolasīšanas kļūda būs lielāka par dotajām vērtībām. Turklāt ne visas ierīces, kas savienotas ar antenas ekvivalentu, parādīja SWR=1. Viens no tiem (ne lētākais) rādīja pat 1,25 pie 28 MHz.
Citiem vārdiem sakot, jums jābūt uzmanīgiem, pārbaudot paštaisītus SWR skaitītājus, izmantojot instrumentus, kas ražoti radioamatieriem. Un teiktā gaismā pavisam jocīgi izklausās dažu radioamatieru izteikumi, ko bieži var dzirdēt ēterā vai lasīt radioamatieru rakstos internetā vai žurnālos, ka viņu SWR ir piem. 1.25... Un vēlamība šādās ierīcēs VSWR ieviest vērtību digitālo nolasīšanu nešķiet tik praktiska.

Boriss STEPANOVS

Atgriešanās zudumu, atstarošanas koeficientu un stāvviļņu attiecību izmanto, lai novērtētu avota, slodzes un pārvades līnijas komplekso pretestību (elektrisko pretestību) konsekvenci/atbilstību. Apskatīsim šo parametru fizisko nozīmi un to saistību.

Definīcijas

Atgriešanās zudums ir jaudas zudums signālā, kas tiek atgriezts/atspoguļots no pārvades līnijas vai optiskās šķiedras neviendabīguma. Šo vērtību parasti izsaka decibelos (dB):

• RL dB - atdeves zudums decibelos;
• P pad - krītošā jauda;
• P neg - atspoguļotā jauda.

Sprieguma atstarošanas koeficients, Γ - atstaroto un krītošo viļņu komplekso sprieguma amplitūdu attiecība.

\[Γ = ( U_(neg) \over U_(inc) )\]

Atstarošanas koeficientu nosaka slodzes Z slodzes un avota Z avota kompleksās pretestības:

\[Γ = ( (Z_(slodze) - Z_(avots)) \over ( Z_(slodze) + Z_(avots) ) \]

Ņemiet vērā, ka negatīva atstarošana nozīmē, ka atstarotais vilnis ir par 180° ārpus fāzes.

Stāvviļņu attiecība (SWR, VSWR, voltage standing wave ratio, SWR, VSWR) ir stāvviļņu sprieguma amplitūdas lielākās vērtības attiecība pret mazāko.

\[SWR = ( U_(st.wave.max) \over U_(st.wave.min) )\]

Tā kā stāvoša viļņa amplitūdas nevienmērīgais sadalījums pa līniju ir saistīts ar krītošo un atstaroto viļņu traucējumiem (“saskaitīšanu un atņemšanu”), lielākā viļņa amplitūdas U st.wave.max vērtība gar līnija (tas ir, amplitūdas vērtība antinodā) ir:

U pad + U neg

un mazākā amplitūdas vērtība (tas ir, amplitūdas vērtība mezglā) ir

U pad - U neg

Līdz ar to

\[SWR = ( (U_(inc) + U_(neg)) \over (U_(inc) - U_(neg)) )\]

Saistība starp SWR, atdeves zudumu un atstarošanas koeficientu

Aizstājot ar tālāk norādītajām formulām un vienkārši pārveidojot tās, jūs iegūstat sekojošo:

\[Γ = ( (SWR-1) \over (SWR+1) )\]

\[SWR = ( (1+Γ) \over (1-Γ) )\]

\[Γ = 10^((-RL) \vairāk nekā 20)\]

\[SWR = ( (1 + 10^((-RL) \over 20)) \over (1 - 10^((-RL) \over 20)) \]

SWR, atdeves zudumu un atstarošanas koeficientu vērtību konvertēšanas tabula

Atstarojuma koeficients |Γ| V %	Atdeves zudums, dB	Stāvviļņu attiecība
100,0000	0	∞
89,1251	1	17,3910
79,4328	2	8,7242
70,7946	3	5,8480
63,0957	4	4,4194
56,2341	5	3,5698
50,1187	6	3,0095
44,6684	7	2,6146
39,8107	8	2,3229
35,4813	9	2,0999
31,6228	10	1,9250
28,1838	11	1,7849
25,1189	12	1,6709
22,3872	13	1,5769
19,9526	14	1,4985
17,7828	15	1,4326
15,8489	16	1,3767
14,1254	17	1,3290
12,5893	18	1,2880
11,2202	19	1,2528
10,0000	20	1,2222
8,9125	21	1,1957
7,9433	22	1,1726
7,0795	23	1,1524
6,3096	24	1,1347
5,6234	25	1,1192
5,0119	26	1,1055
4,4668	27	1,0935
3,9811	28	1,0829
3,5481	29	1,0736
3,1623	30	1,0653
2,8184	31	1,0580
2,5119	32	1,0515
2,2387	33	1,0458
1,9953	34	1,0407
1,7783	35	1,0362
1,5849	36	1,0322
1,4125	37	1,0287
1,2589	38	1,0255
1,1220	39	1,0227
1,0000	40	1,0202
0,8913	41	1,0180
0,7943	42	1,0160
0,7079	43	1,0143
0,6310	44	1,0127
0,5623	45	1,0113
0,5012	46	1,0101

Gandrīz katrs radiostacijas vai raiduztvērēja lietotājs saskaras ar vajadzību pēc antenas padeves ierīces un raidītāja optimālas koordinācijas. Šī problēma ir aktuāla tiem, kas izmanto “stacionāras” radiostacijas (tostarp radio satiksmei civilajā 27 MHz joslā), un tiem, kas izmanto automašīnu AM un FM raiduztvērējus. Lai palielinātu pārnēsājamas (valkājamas) radiostacijas pārklājuma zonu, pievienojiet atbilstošu ārējo antenu. Šīs problēmas risinājums ir svarīgs tiem, kam jau ir vai plāno iegādāties un reģistrēt radiostaciju un veikt aktīvu un efektīvu (lielos attālumos) radio apmaiņu. Tāpēc jums ir nepieciešams SWR mērītājs.

SWR mērītājs ir stāvviļņu attiecības mērītājs. Autora laboratorijā ir divi industriālie SWR skaitītāji - SWR-430 Optim (versija SWR-121) un SX-40 (versija SX-40). Vispārīgie antenas sistēmas uzstādīšanas principi, izmantojot SWR skaitītājus, ir labi aprakstīti.

SWR mērītājs SWR-430
SWR-430 SWR skaitītājs, kura izskats parādīts attēlā foto 1, mēra SWR antenu sistēmas elektropārvades līnijās (fieder lines) civilajā diapazonā 27 MHz (mērīšanas frekvenču diapazons 24...30 MHz) un ir nepieciešama ierīce kvalitatīvai antenu skaņošanai. Tas savukārt nodrošina kvalitatīvu raiduztvērēju ierīču darbību. Tā kā jebkura antena ir noregulēta "uz raidītāju", konkrēta radio korespondenta efektivitāte un darbības diapazons ir atkarīgs no antenas sistēmas rezonanses un konkrētas radiostacijas raidīšanas ceļa.

Papildus SWR ierīcei SWR-430 var izmērīt radiostacijas raidītāja izejas jaudu. Numura indikatora skala ( foto 1) ierīcē ir tikai viens, priekšējā panelī ar lentes slēdzi tiek pārslēgtas SWR un raidītāja jaudas mērīšanas funkcijas.

Ierīces kļūda ir ne vairāk kā 5%, pretestība 50 omi. Ierīce ir piemērota caurlaides jaudas mērīšanai līdz 100 W, kas pilnībā apmierina radioamatieru vajadzības, jo lielākajai daļai mūsdienu raiduztvērēju maksimālā jauda ir līdz 100 W, turklāt Krievijā saskaņā ar Roskomnadzor prasībām tikai speciālisti var strādāt ar jaudu virs šīs vērtības.
Ciparnīcas indikatora kalibrēšanas diapazons ir 1…1:3. Šī ir ierīce ar zemu mērījumu precizitāti, taču ar tās palīdzību jūs varat vienkārši noregulēt antenu, kas noteikti ir labāk nekā pilnīga antenas skaņošanas ierīču neesamība.
Es atzīmēju, ka SWR-420 Optim un SWR-121 ierīces, kuru raksturlielumi ir līdzīgi, var mainīt tikai SWR bez iespējas izmērīt jaudu.

SWR un jaudas mērītājiSX-20 unSX-40
SWR un jaudas mērītāji SX-20 un SX-40 (sk. foto 1) ir ierīce ar divām funkcijām: tā ļauj izmērīt jaudu un SWR diapazonā no 140..525 MHz.

Ierīces priekšējā panelī ir uzstādīts maksimālās jaudas slēdzis 15/150 W. Turklāt minimālā izmērītā jauda ir tikai 1 W, kas ļauj konfigurēt portatīvo radiostaciju antenu sistēmu “LOW” režīmā, nebaidoties par izejas posma atteici jebkurā no iespējamām antenas ieejas vērtībām. pretestība.

SWR mērītāja modelis SX-20 ir paredzēts jaudas un SWR mērīšanai diapazonā no 1,8...200 MHz. Tam ir maksimālā izmērāmā jaudas slēdzis 30/300 W.

Abām ierīcēm raksturīgā pretestība ir 50 omi (savienojumam ar kabeli ar raksturīgo pretestību 50 omi), kas savienotas, izmantojot UHF savienotāju. Radiostacijas minimālā jauda ir 2 W.

Pašdarināts SWR skaitītājs
Tie radioamatieri, kuri reti remontē un noregulē radiostacijas, raiduztvērēju un AFU konfigurēšanai un koordinēšanai izmanto “lauka speciālistu” pakalpojumus, kas mūsdienās ir ļoti dārgi, tāpat kā jebkurš darbs apkopes un remonta jomā. Lai gan speciālisti joprojām izmanto tos pašus SWR skaitītājus uzstādīšanai un koordinēšanai. Tātad, vai nav vieglāk to salikt pašam? Tiem, kuri ir gatavi paši salikt SWR skaitītāju un iemācīties to lietot, piedāvāju šādus ieteikumus.

Lai saskaņotu raidītāja izvadi ar padevēju, tiek izmantota īpaša saskaņošanas ierīce, un antena tiek saskaņota ar kabeli, parasti mainot antenas garumu.

Pašdarināta SWR skaitītāja ķēdes shēma ar atbilstošu ierīci ir parādīta 1. att.

Saskaņošanas ierīce sastāv no diviem mainīgiem kondensatoriem C1 un C2 ar gaisa dielektriķi (piemēram, KPE-4...50, 1KLMV-1) un bezrāmju induktors L1. Tajā ir 8 vara stieples apgriezieni bez izolācijas ar diametru 2,2 mm ar tinuma diametru 25 mm un garumu 22 mm. Šādas spoles induktivitāte būs 1,2 μH. Saskaņošanu regulē kondensatori C1 un C2. Rādījumi tiek nolasīti pēc IP miliammetra skalas. Iestatīšanas laikā SWR mērītājs tiek uzstādīts starp atbilstības ierīci un padeves līniju.

SWR mērītājs parāda, cik tuvu radiostacijas padeves un antenas sistēma atrodas ceļojošā viļņa režīmam (nav atstarota signāla no slodzes).
Mēraparāta atbilstības ierīce ir pievienota raidītāja antenas ligzdai, izmantojot kabeļa gabalu (garāku par 1 m) ar raksturīgo pretestību 50 omi, piemēram, RK-50 vai līdzīgu.

SWR skaitītāja mērīšanas daļa ir strukturāli izgatavota no tā paša kabeļa gabala 160 mm garumā ar noņemtu ārējo izolāciju. Pēc visa sagatavošanas darba šī kabeļa daļa ir saliekta pakavā. Vada vairogs ir savienots ar raidītāja “kopējo vadu”. Galīgās kabeļa daļas dizains un izskats ir parādīts 2. att.

Kabeļa (2) iekšējais serdenis vienā galā ir savienots ar atbilstības ierīci (kondensatoru C2), bet otrā galā ar antenas padevēju. SWR skaitītāja ekranēšanas stieples iekšpusē (160 mm garš kabeļa gabals ar noņemtu izolāciju - 1) ar adatu rūpīgi tiek ieklāts elastīgs izolēts vads MGTF-0.8 (3) un no tā vidus izvilkts krāns. lai savienotu rezistoru R1. Iekšējā stieples MGTF-0.8 gali (var izmantot jebkuru līdzīgu vadu MGTF-1, MGTF-2) ir pielodēti uz germānija diodēm VD1, VD2.

Par detaļām
Rezistors R1 ar jaudu 2 W ar pretestību diapazonā no 30...150 omi. Mainīgais rezistors R2 tips SPO-1. Kā diodes VD1, VD2 izmanto “vecās” germānija diodes no D2, D9, D220, D311 sērijas ar jebkuru burtu indeksu.
Jebkura kalibrēta mērierīce ar kopējo novirzes strāvu 1 mA. Slēdzis SB1 ir pārslēgšanas slēdzis, piemēram, MTS-1. SWR mērierīces korpusu var izvēlēties jebkurā piemērotā, ekranētā veidā.

Gatavās ierīces izskats var būt tāds pats (piemēram, kā autora versijā), kā parādīts attēlā foto 2.

Pirms radiostacijas un saskaņošanas ierīces ieslēgšanas tiek veikti nepieciešamie sagatavošanās darbi: pievienojiet antenas padeves ierīci, iestatiet slēdzi SB1 pozīcijā “PR” (pa kreisi saskaņā ar diagrammu) un iestatiet mainīgo. rezistora R2 slīdni uz vidējo pozīciju.

Pēc strāvas padeves radiostacijai un pārslēgšanas uz "raidīšanas" režīmu, pārvietojot mainīgā rezistora R2 slīdni, tiek sasniegta maksimālā miliammetra adatas novirze pa labi, piemēram, līdz skaitlim "10" ( ja šis skaitlis ir skalas maksimālā graduētā vērtība). Pēc tam slēdzis SB1 tiek pārslēgts pozīcijā “OBR” un instrumenta skalā tiek ierakstīts jauns rādījums (ievērojami mazāks par iepriekšējo), kas atbilst atpakaļgaitas viļņa vērtībai.

Izmantojot formulu SWR = (P pr + P arr) / (P pr – P arr), atrodiet SWR vērtību, kur P pr ir ierīces nolasījums tiešā viļņa režīmā (slēdzis SB1 kreisajā pozīcijā saskaņā ar diagrammu).

P obr – instrumenta nolasīšana atpakaļgaitas vilnim. Piemēram, P pr =10, P arr =2, tad SWR = (10 + 2) / (10 - 2) = 1,5.
Viļņu atstarošanas zudumi ķēdē “raidītājs-padevējs-antena” ir atkarīgi no SWR vērtības un ir norādīti tabula.

Optimālai saskaņošanai vēlams, lai SWR būtu diapazonā no 1,1...1,5, šajā gadījumā viļņu atstarošanas zudums būs 5...12%, kas ir diezgan pieņemami.
Pirms antenas noskaņošanas vēlams pārliecināties, vai esošā SWR skaitītāja rādījumi ir pareizi un ar “kontroles” antenu, kas var būt standarta antena no pārnēsājamas radiostacijas vai pat paštaisīta ceturkšņa viļņa ( 1/4) “piespraude”.

Ir labi, ja jūsu krājumā ir divi SWR skaitītāji, kas paredzēti darbam ar padevējiem, kuru raksturīgā pretestība ir 50 un 75 omi, un, protams, vairāki izmantoto kabeļu “paraugi”.

Salīdzinošie mērījumi (salīdzinošā efektivitāte) ir saistīti ar lauka intensitātes līmeņa noteikšanu un pēc tam antenas starojuma modeļa ņemšanu, taču ne visiem radioamatieriem ir šādas iespējas.
Antenas sistēmas koordinācija, izmantojot attiecīgo paštaisīto ierīci, ir saistīta ar to, ka, ja antenas tapas garums ir nemainīgs, mainot atbilstošās ierīces kondensatoru C1 un C2 kapacitāti, kā arī mainot skaņošanas kondensatora kapacitāte antenas pamatnē, tiek sasniegtas nepieciešamās SWR vērtības.

Ja antenas tapa un dažos modeļos tās “pretsvars” strukturāli spēj pielāgot garumu, tad šī ir papildu iespēja konfigurēt visu atbilstības sistēmu.
Šo vienkāršo metodi var izmantot, lai konfigurētu amatieru radio VHF raiduztvērējus un pat automašīnu radio, kas darbojas civilajā frekvenču diapazonā, ar izejas jaudu 0,5...15 W un aprīkoti ar vienkāršu antenu dizainu.

Vai esat kļuvis par lepnu portatīvās vai automašīnas radio īpašnieku? Tagad ir pienācis laiks sagatavot radio darbam. Mehāniskā darba daļa, ko ražotājs aprakstījis instrukcijā, problēmas nesagādā – tas prasa minimālu instrumentu komplektu un nedaudz atjautības. Bet antenas uzstādīšana nav tik vienkārša.

Ja, ievērojot diagrammu, mehāniski savienojat vadus, visticamāk, jūs netiksiet dzirdēts. Mēs sākam saprast, un rodas jautājums: kāda ir antenas stāvviļņu attiecība jeb SWR, ja instrukcijas ir angļu valodā.

Šis ir koeficients, kas parāda, kāda daļa radioviļņu enerģijas nonāk antenā un kāda daļa tiek atgriezta atpakaļ padevējā. Bez pareiza SWR iestatījuma jūsu rācija nedarbosies pareizi un nenodrošinās ērtu saziņu.

Antenas stāvviļņu attiecība

Pavisam vienkārši, tas ir skaitlis uz mērierīces, kas raksturo pareizos radiostacijas iestatījumus. Izpratīsim SWR fizisko būtību.

Radioviļņi izplatās viļņvadā - antenas padeves ceļā. Tas nozīmē, ka signāls, kas nāk no raidītāja, sasniedz antenu, izmantojot kabeļa padeves savienojumu. Neiedziļinoties viļņu teorijā, radiostacijas lietotājam ir jāsaprot, ka jebkurš viļņvads satur krītošus un atstarotus viļņus. Krītošie viļņi nonāk tieši pie antenas, un atstarotie viļņi atgriežas atpakaļ padevējā un nedara neko citu, kā tikai silda apkārtējo atmosfēru. Visiem viļņiem ir tendence pievienoties. Atstaroto un krītošo viļņu amplitūdu pievienošanas rezultātā tas rada nevienmērīgu lauku visā padeves kabeļa garumā. Tādējādi veidojas SWR atdeves zudumi. Jo vairāk to, jo vājāks būs jūsu radiostacijas signāls un jo sliktāk jūs dzirdēs abonenti.

Eksperti izšķir stāvviļņu attiecības pēc sprieguma (VSWR) un jaudas (SWR). Praksē šie jēdzieni ir tik savstarpēji saistīti, ka lietotājam, kurš noregulē savu radiostaciju, nav nekādas atšķirības.

Stāvviļņu attiecība: aprēķina formula

KSV koeficients radiostacijas noskaņošanā netiek aprēķināts, izmantojot formulas, bet tiek noteikts, izmantojot īpašu ierīci. Kas ir SWR skaitītājs? Šī ir ērti lietojama elektroniska ierīce, kas parāda vibrācijas amplitūdu atšķirību, un tā ir stāvviļņu attiecība.

SWR aprēķina formula nav vissarežģītākā:

SWR = Umax/Umin

Tas satur maksimālo un minimālo amplitūdu skaitītājā un saucējā:

• Umax ir krītošo un atstaroto viļņu spēku summa;
• Umin - atšķirība starp incidenta un atstarotā signāla modalitāti.

Ir viegli secināt, ka, ja Umax un Umin ir vienādi, SWR būs vienāds ar vienotību, un tie ir ideāli apstākļi jūsu radio stacijas efektīvai darbībai. Bet, tā kā ideāli apstākļi dabā nepastāv, regulējot antenas SWR, jums būs jāmēģina SWR apvienot.

Kāds varētu būt SWR palielināšanās iemesls? Ir daudz faktoru:

• kabeļa un radiosignāla avota raksturīgā pretestība;
• nepareiza lodēšana, viļņvadu neviendabīgums;
• sliktas kvalitātes kabeļu griešana savienotāju izciļņos;
• adapteri;
• palielināta pretestība kabeļa un antenas krustojumā;
• nekvalitatīva raidītāja un VSWR antenas montāža.

Ja mēs neiedziļināsimies SWR aprēķināšanas formulās, kas automašīnas radio īpašnieku maz interesē, tad pāriesim pie antenas noregulēšanas praktiskā aspekta.

Kā izmērīt SWR

Pirmkārt, jums ir nepieciešams SWR skaitītājs. To var iegādāties vai iznomāt. Pēc tam:

• ieslēdziet radio un iestatiet tā slēdzi SWR pozīcijā;
• nospiediet rācijsaziņas pārnesumu un izmantojiet SWR mērītāja regulatoru, lai pārvietotu bultiņu uz maksimumu;
• noklikšķiniet uz REF un vēlreiz nospiediet pogu PTT;
• paskaties, ko bultiņa rāda uz SWR skalas – tas ir tavs SWR.

Tas, protams, būs tālu no ideālā, bet tagad jums ir ko darīt. Starp citu, ar indikatoru:

• 1,1-1,5 var strādāt;
• 1,5-2,5 - kopumā apmierinoši;
• vairāk nekā 2,5 - nepieciešams darbs.

Ko darīt? Tas ir atsevišķa liela raksta tēma vai iemesls sazināties ar speciālistu, kurš zina, kas ir SWR un kā ar to strādāt.

Ierīci SWR noteikšanai varat iegādāties jau tagad mūsu vietnē. Katalogs jūsu uzmanībai piedāvā VEGA un Optim zīmolu profesionālās un amatieru modifikācijas, kuras var izmantot ne tikai antenas uzstādīšanas laikā, bet arī pastāvīgai radiostacijas darbības uzraudzībai.

Sprieguma stāvviļņu koeficienta aprēķins, izmantojot spektra analizatoru, tiek veikts, pārrēķinot, izmantojot izmērīto atstarošanas koeficienta vērtību.

Atstarojuma mērīšana
Atstarošanas mērījumu kalibrēšanas procesā parasti tiek izmantots īssavienojums, kas savienots ar savienotāju, kuram tiks pievienota pārbaudāmā ierīce (sk. 1. attēlu). Īsslēguma ķēde ar atstarošanas koeficientu 1 atspoguļo visu krītošo jaudu un nosaka atsauces atgriešanas zuduma līmeni 0 dB.

Rīsi. 1. Savienojuma shēma kalibrēšanai, mērot atstarojumu, izmantojot īssavienojumu

Piemērs:
Filtra atgriešanās zuduma mērīšana. Tālāk ir aprakstīta atstarojuma mērīšanas procedūra, izmantojot savienotāju vai virziena tiltu. Šajā piemērā pārbaudāmā ierīce ir 200 MHz platjoslas filtrs.

Piezīme:
Noregulējiet analizatoru tā, lai attēls aizņemtu lielāko displeja daļu, pēc tam veiciet tālāk aprakstītās darbības.

Atstarojuma mērīšanas kalibrēšana
1. Savienojiet DUT ar virziena tiltu vai savienotāju, kā parādīts 1. attēlā. Pievienojiet slodzi atvērtam DUT portam.
Piezīme:
Ja iespējams, izmantojiet virziena savienotāju vai tiltu ar atbilstošiem savienotājiem, lai izveidotu savienojumu ar testa portu gan kalibrēšanas, gan mērīšanas procedūrai. Jebkurš adapteris, kas savienots starp testa portu un pārbaudāmo ierīci, pasliktinās avota atbilstību. Ideālā gadījumā kalibrēšanai un mērīšanai jāizmanto tas pats adapteris. Ja tiek mērīts kvadripola atstarošanas koeficients, pārliecinieties, vai otrajam portam ir pievienota atbilstoša slodze.
2. Pievienojiet analizatora izsekošanas ģeneratora izvadi virziena tiltam vai savienotājam.
3. Pievienojiet analizatora ieeju virziena tilta vai savienotāja pieslēgvietai.
4. Veiciet rūpnīcas iestatījumus, nospiežot taustiņus Preset, Factory Preset.
5. Ieslēdziet izsekošanas ģeneratoru un, ja nepieciešams, iestatiet izejas jaudu uz -10dB, nospiežot taustiņus Source, Amplititude (On), -10, dBm.
Uzmanību:
Ļoti augsts ieejas signāla līmenis var sabojāt pārbaudāmo ierīci. Nepārsniedziet pārbaudāmajai ierīcei atļauto maksimālo jaudas līmeni.
6. Iestatiet diapazonu uz 100 MHz, nospiežot SPAN, Span, 100, MHz.
7. Iestatiet centrālo frekvenci uz 200 MHz, nospiežot taustiņus FREQUENCY, Center Freq, 200, MHz.
8. Iestatiet joslas platumu uz 3 MHz, nospiežot taustiņus BW/Avg, Res BW, 3, MHz.
9. Pārbaudāmās ierīces vietā pievienojiet īssavienojumu.
10. Normalizējiet mērījumus, nospiežot taustiņus Trace/View, More, Normalize, Store Ref (1>3), Normalize (On) (2. attēls).

Rīsi. 2. Īsslēguma normalizācija

Šī darbība ļauj funkcijai atņemt 3. mērījuma rezultātus no 1. mērījuma rezultātiem un parādīt rezultātus 1. mērījuma grafikā (apzīmēts kā “1. trase”). Normalizētais mērījums atbilst 0 dB atgriešanas zudumam. Normalizācija notiek katru reizi, kad tiek veikta tīrīšana.
Savienojiet pārbaudāmo ierīci, nevis īssavienojumu.
Piezīme:
Jo atsauces mērījums tiek saglabāts 3. diagrammā, mainot mērījumu 3 uz Clear Write (pašreizējā vērtība), normalizēšana būs nepareiza.

Atdeves zuduma mērīšana
1. Pēc iepriekš aprakstītā sistēmas kalibrēšanas procesa atkārtoti pievienojiet filtru īssavienojuma vietai, nemainot nevienu no analizatora iestatījumiem.
2. Izmantojiet marķieri, lai noteiktu atdeves zuduma vērtību. Nospiediet taustiņu Marķieris un izmantojiet sviras pogu, lai novietotu marķieri, lai noteiktu atdeves zuduma apjomu noteiktā frekvencē. Varat arī izmantot Min Search funkciju, nospiežot Peak Search, Min Search taustiņus, šajā gadījumā analizators automātiski iestatīs marķieri uz punktu, kur atgriešanas zudums ir maksimālais (sk. 3. attēlu).

Rīsi. 3. Filtra atdeves zuduma mērījums

Atdeves zuduma konvertēšana uz VSWR
Atgriešanās zuduma lielumu var izteikt kā sprieguma stāvviļņu attiecību, izmantojot šādu tabulu vai formulu:

1. tabula. Atspoguļotās jaudas pārvēršana VSWR

kur RL (Return Loss) ir atdeves zuduma izmērītā vērtība. VSWR dažreiz tiek parādīts kā attiecība. Piemēram, 1.2:1 VSWR. Pirmais cipars norāda VSWR vērtību, kas tiek ņemta no tabulas vai aprēķināta, izmantojot formulu. Otrais cipars vienmēr ir 1.