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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Dispositivo para sintonizar antenas KB. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Tecnologia de medição Ao desenvolver este dispositivo de medição, o objetivo era produzir um design portátil, simples e com precisão suficiente para o ajuste prático de várias antenas KB e ter uma fonte de alimentação autônoma. O dispositivo permite que você faça as seguintes medições: 1. Determine a frequência ressonante do sistema de antenas, bem como as frequências ressonantes dos elementos nele incluídos (vibrador, diretor, refletor) na faixa de 31 ... 2.5 MHz.
A determinação de todos os parâmetros, exceto reatância, é realizada por leitura direta das escalas do dispositivo. O valor do componente reativo é calculado de acordo com fórmulas bem conhecidas. O dispositivo consiste em duas partes: uma ponte de alta frequência e um gerador de alcance, combinados em uma estrutura completa.
PONTE DE ALTA FREQUÊNCIA O esquema mostrado na fig. 1, é um circuito clássico de uma ponte de medição de resistências (em um dos braços desta ponte existe uma resistência variável R1 com escala graduada). Existe também um condensador variável C1 com capacidade de 160 pF com escala graduada, que, através de dois jumpers de curto-circuito, pode ser ligado em paralelo a uma resistência variável ou à entrada da ponte, o que permite o seu equilíbrio na presença de resistência complexa. Pelo valor da capacitância do capacitor variável, você pode calcular o valor do componente reativo da carga. A ponte é balanceada usando um microamperímetro de 50 µA, que é conectado à diagonal. Para ajustar a sensibilidade, é usada uma resistência variável R5, além disso, usando o interruptor SA1, uma resistência shunt R1 é ligada em paralelo com o microamperímetro RA6, o que aumenta a sensibilidade do indicador. A instalação da parte de alta frequência da ponte é realizada com os menores comprimentos de arame estanhado nu com diâmetro de 1,5 mm. GERADOR DE GAMA O gerador de faixa (Fig. 2) cobre a faixa de frequência de 2,5 a 31 MHz.
O gerador de faixa consiste em um oscilador mestre montado de acordo com um circuito capacitivo de três pontos em um transistor KP302A. Com um interruptor, os circuitos são incluídos no circuito do portão. Toda a faixa do gerador é dividida em cinco subfaixas para obter uma graduação clara da escala. O próximo estágio no transistor KP302A é um seguidor de fonte e serve para coincidir com o estágio final do gerador montado no transistor KT606A. Um transformador de banda larga em um anel de ferrite está incluído no circuito coletor desta cascata, a partir do enrolamento de acoplamento do qual a tensão de alta frequência é fornecida diretamente à ponte. A carga do enrolamento é de 100 ohms, embora a ponte seja balanceada em tensões mais baixas. CONSTRUÇÃO E DETALHES. O dispositivo é montado em um painel, que é colocado em uma caixa de 290x215x78 mm. Ao instalar o dispositivo, é necessário excluir captadores parasitas na ponte do gerador. Caso contrário, não será possível atingir o equilíbrio total da ponte durante as medições. A localização das peças e instalação é mostrada na Fig.3. Como resistência de medição R1, é necessário usar uma resistência não indutiva variável que tenha um contato confiável do controle deslizante com a trilha condutora. Este dispositivo usa resistência com um contato deslizante de grafite. A resistência R2 e R3 do tipo MLT deve ser selecionada com uma precisão de 1%. Capacitor variável C1 - com dielétrico de ar com capacidade máxima de 160pf. Trimmers C2 e C3 - também com dielétrico de ar. Aceleradores Dr1 e Dr2 - três seções em uma base de cerâmica. Você pode usar qualquer bobina com uma indutância de 1 ... 2,5 mH. É necessário que tenham uma autocapacitância mínima e não tenham ressonâncias na faixa de frequência do gerador. Microamperímetro RA1 - tipo M4205. O gerador de alcance utiliza um capacitor variável C1 com capacidade de 50 pF com dielétrico de ar, equipado com vernier. O transformador Tr1 é enrolado com três fios de 9 espiras em cada seção em um anel VCh50 com diâmetro de 14 mm. AJUSTAMENTO É necessário iniciar a configuração do dispositivo com um gerador que possua um mínimo de harmônicos, pois sua presença leva a erros de medição. É necessário selecionar cuidadosamente, usando os capacitores C3 e C4, a conexão do circuito com o transistor VT1, bem como selecionar os modos de operação desse transistor e VT2 e VT3. Depois de ajustar o gerador de alcance, eles começam a ajustar a ponte de alta frequência. Para fazer isso, uma resistência constante de 1..100 Ohm é conectada à entrada da ponte X150, enquanto os soquetes A-B e C-D devem estar abertos. A frequência do gerador pode ser ajustada para qualquer, por exemplo, 15 MHz. Em seguida, a ponte é balanceada com uma resistência variável R1 na sensibilidade máxima do indicador. Neste caso, as leituras do indicador podem diferir de zero. Então, girando o aparador C3, a ponte é balanceada com precisão. Com a instalação adequada e o mesmo valor de resistência R2 e R3, o ponteiro do indicador deve estar em zero. Apenas desvios muito leves são permitidos. Esta operação neutraliza a capacitância da resistência variável e a capacitância de montagem dos braços opostos da ponte. Depois disso, os jumpers A - B e C - D são inseridos e o capacitor C1 é colocado na posição de capacitância mínima. Sem tocar na resistência R1, com o trimmer C2 conseguimos novamente o equilíbrio da ponte - na escala do capacitor C1 marcamos o ponto zero. Esta operação neutraliza a capacitância inicial do capacitor C1. Do ponto zero calibramos a escala do capacitor C1 a cada 10 pF. Isso conclui a configuração. UTILIZAÇÃO DO APARELHO Para medir as frequências de ressonância do sistema de antena e seus elementos, bem como a impedância de entrada, o dispositivo é conectado diretamente à entrada da antena com um pequeno pedaço de cabo coaxial. Se isso for difícil - um segmento de cabo de meia onda (para uma faixa personalizada). Este comprimento do cabo de conexão é necessário, pois a linha de meia onda transmite os parâmetros de carga sem transformação. Para determinar a frequência de ressonância da antena e sua impedância de entrada, definimos o valor da resistência variável R1 igual aproximadamente ao valor da resistência de onda do enchimento aplicado e, alterando a frequência do gerador de alcance. encontre a frequência na qual o indicador mostrará uma diminuição acentuada nas leituras. Então, alterando o valor da resistência R1 e capacitância C1. bem como ajustar a frequência do gerador. conseguimos um equilíbrio completo da ponte. Se a ponte estiver equilibrada na posição zero do capacitor C1, isso significa que a antena nessa frequência tem uma impedância de entrada puramente ativa, que é lida na escala de resistência R I. Se o equilíbrio exigir uma mudança no capacitor C1 , isso significa que a carga tem um componente reativo quanto maior, maior a capacidade que deve ser inserida durante o balanceamento. Se a ponte estiver balanceada quando os jumpers conectam os soquetes A-B e C-D, isso significa que o componente reativo tem um caráter capacitivo. E se, ao conectar os ninhos A - C e B - D, é de natureza indutiva. As frequências ressonantes dos diretores e do refletor são medidas de maneira semelhante, mas ao mesmo tempo é necessário alterar o valor da resistência R1 em uma ampla faixa para encontrar a frequência ressonante. O balanceamento nesta frequência pode não ser tão nítido. como na determinação da frequência ressonante de uma antena. Além disso, você precisa ter em mente. que ao sintonizar antenas como HB9CV. tendo furos no elemento, três frequências serão claramente expressas: um elemento curto - com uma frequência acima da de trabalho, um elemento longo - com uma frequência abaixo da de trabalho e uma frequência de trabalho pronunciada da antena. Além da frequência de operação da antena e seus principais elementos, podem aparecer frequências ressonantes de booms, caras, etc. Para determinar o coeficiente de encurtamento de cabos e linhas coaxiais, a propriedade de uma linha de meia onda é usada para transmitir a magnitude da carga sem transformação. Portanto, pegamos um pedaço de cabo ou linha e curto-circuito uma das extremidades. Conectamos a outra extremidade à entrada da ponte, enquanto definimos a resistência R0 e o capacitor C1 em "1". Tendo encontrado a frequência de ressonância na qual a ponte se equilibrará, teremos em mente que, para essa frequência, a linha dada tem um comprimento elétrico de meia onda. Então, recalculando a frequência do gerador em um comprimento de onda, encontramos a metade necessária da onda. Medindo o comprimento geométrico de um cabo ou segmento de linha e calculando sua razão para uma dada meia onda, obtemos o fator de encurtamento. Com essas medições, deve-se ter em mente que, se um cabo longo for usado, várias frequências de equilíbrio podem ser observadas. A diferença entre duas frequências adjacentes dará a frequência na qual este segmento de linha tem um comprimento de meia onda. É fácil calcular o comprimento da linha de deslocamento de fase desejada a partir do coeficiente de encurtamento obtido, pois o segmento de meia onda da linha não desloca a fase em 180°. Por exemplo, para mudar a fase em 45°, você precisa pegar um quarto da linha de meia onda e assim por diante. Autor: Y. Selevko (UA9AA); Publicação: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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