Владельцы патента RU 2278452:
Использование: в радиотехнике, в частности для настройки коаксиального фидера маломощного телевизионного передатчика УВЧ диапазона. Сущность изобретения: устройство для настройки фидера на бегущую волну на нескольких фиксированных волнах, состоящее из отрезка фидера с параллельно включенными емкостными элементами, которые разнесены вдоль фидера на расстояние, равное половине длины волны, и установлены с возможностью перемещения вдоль фидера в процессе настройки. Отрезок фидера выполнен в виде экранированной коаксиальной линии с продольной щелью шириной 1,2...1,5 диаметра внутреннего проводника, а емкостные элементы выполнены в виде подпружиненных зажимов, снабженных фиксирующими винтами, причем внутренние поверхности губок зажимов выполнены в виде дуг окружностей, радиус которых равен радиусу внешней поверхности внутреннего проводника коаксиальной линии, а суммарная их длина l 3 составляет долю от длины окружности внутреннего проводника коаксиальной линии, определяемую формулой l 3 =1-l 1 -l 2 , Техническим результатом является увеличение быстроты настройки на бегущую волну коаксиального фидера на нескольких частотах. 4 ил.
Изобретение относится к радиотехнике и предназначено, в частности, для настройки коаксиального фидера маломощного телевизионного передатчика УВЧ диапазона.
Известно устройство, состоящее из отрезка линии с параллельно включенными емкостными элементами, которые разнесены вдоль линии на одинаковые расстояния . Это устройство выполняется на полосковой линии и использование его в коаксиальном фидере затруднительно; кроме того, с помощью этого устройства нельзя настроить фидер на нескольких частотах.
Известно устройство, состоящее из отрезка коаксиальной линии с параллельно включенными емкостными элементами, которые разнесены вдоль линии на одинаковые расстояния . Емкостные элементы в этом устройстве закреплены в соответствующих сечениях линии и в процессе настройки не передвигаются. Настройка фидера на той или другой частоте осуществляется изменением величины емкостей переменных конденсаторов емкостных элементов, каждый из которых снабжен независимым приводом. Одновременная настройка фидера на нескольких частотах невозможна, а такая настройка требуется при одновременной работе передатчиков разных телевизионных программ на общую антенну и соответственно общий фидер.
Известно устройство для одновременной настройки фидера на бегущую волну на нескольких частотах, содержащее отрезок линии передачи, емкостные элементы, включенные параллельно и расположенные на расстоянии половины длины волны один от другого, и индуктивные элементы, включенные последовательно на расстоянии половины длины волны один от другого и на расстоянии четверти длины волны от емкостных элементов . Это устройство удобно для настройки открытых фидеров, каждый из проводов которых выполняется из нескольких параллельных проволок: индуктивный участок осуществляется сужением провода путем стягивания проволок. Перемещение последовательной индуктивности вдоль фидера в процессе настройки осуществляется изменением положения стяжек. Однако изменение положения сужений в коаксиальной линии с жестким внутренним проводником не представляется возможным.
Известно устройство для одновременной настройки фидера на бегущую волну на нескольких волнах, содержащее отрезок линии передачи, емкостные элементы, включенные параллельно и расположенные на расстоянии половины длины волны один от другого; емкостные элементы выполнены в виде двух проволочных рамок, которые подвешены на проводах фидера и перемещаются при настройке с помощью штанги (прототип). Таким образом, удобство и быстрота настройки устройства обеспечены, однако выполнение емкостных элементов в виде проволочных рамок в жесткой коаксиальной линии не представляется возможным.
Предлагаемым изобретением решается задача достижения удобства и быстроты настройки на бегущую волну коаксиального фидера на нескольких волнах.
Для достижения этого технического результата в известном устройстве для настройки фидера на бегущую волну на нескольких фиксированных волнах, состоящем из отрезка фидера с параллельно включенными емкостными элементами, которые разнесены вдоль фидера на расстояние, равное половине длины волны, и установлены с возможностью перемещения вдоль фидера в процессе настройки, для решения упомянутой задачи отрезок фидера выполнен в виде экранированной коаксиальной линии с продольной щелью шириной 1,2...1,5 диаметра внутреннего проводника, а емкостные элементы выполнены в виде подпружиненных зажимов, снабженных фиксирующими винтами, причем внутренние поверхности губок зажимов выполнены в виде дуг окружностей, радиус которых равен радиусу внешней поверхности внутреннего проводника коаксиальной линии, а суммарная их длина l 3 составляет долю от длины окружности внутреннего проводника коаксиальной линии, определяемую формулой
l 3 =1-l 1 -l 2 ,
где l 1 - доля длины окружности, соответствующая расстоянию между внешними краями губок и равная 0,333...0,25;
l 2 - доля длины окружности, соответствующая расстоянию между внутренними краями губок.
На фиг.1 изображено предлагаемое устройство, продольный разрез; на фиг.2 изображено предлагаемое устройство, поперечный разрез; на фиг.3 изображен емкостный элемент, вид вдоль оси коаксиальной линии; на фиг.4 изображен емкостный элемент, вид поперек оси коаксиальной линии.
Устройство для настройки фидера на бегущую волну на нескольких фиксированных волнах (фиг.1 и 2) состоит из отрезка коаксиального фидера с внутренним проводником 1 и внешним проводником 2. К внутреннему проводнику 1 включены параллельно емкостные элементы 3, которые разнесены вдоль фидера на расстояние, равное половине длины волны λ, и установлены с возможностью перемещения вдоль фидера в процессе настройки. На фиг.1 показано четыре емкостных элемента, однако, число их может быть и другим: чем ближе расположены частоты настройки друг к другу, тем больше должно быть число емкостных элементов. Отрезок фидера выполнен в виде экранированной коаксиальной линии с продольной щелью, ширина b которой составляет 1,2...1,5 диаметра внутреннего проводника 1. Края внешнего проводника отогнуты наружу, так что глубина щели приблизительно равна ее ширине. В рабочем состоянии щель закрыта крышкой (на фиг.2 крышка не показана). Каждый емкостный элемент (фиг.3 и 4) выполнен в виде подпружиненного зажима. Он содержит две губки 6, две шпильки 7, две пружины 8, две щеки 9 и фиксирующий винт 5. Губка и соответствующая ей щека выполнены из единой металлической пластины, которая изогнута таким образом, что внутренняя поверхность губки имеет вид дуги окружности, радиус которой равен радиусу внешней поверхности внутреннего проводника 1 коаксиальной линии. Суммарная длина l 3 обеих губок составляет долю от длины окружности внутреннего проводника коаксиальной линии, определяемую формулой
l 3 =1-l 1 -l 2 ,
где l 1 - доля длины окружности, соответствующая расстоянию между внешними краями губок и равная 0,333...0,25;
l 2 - доля длины окружности, соответствующая расстоянию между внутренними краями губок. Средние части щек 9 отогнуты внутрь.
Для каждой из рабочих частот (длин волн) на центральном проводнике установлен отдельный ряд емкостных элементов, подобный показанному на фиг.1, но с интервалами между элементами, равными половине длины волны на соответствующей рабочей частоте настройки. Все ряды размещены на одном и том же участке фидера. Размеры емкостных элементов (высота и ширина щек), предназначенных для настройки на большую рабочую частоту, меньше, чем у элементов, предназначенных для настройки на меньшую рабочую частоту.
Настроенное устройство создает на каждой из частот настройки коэффициент отражения, приблизительно равный по амплитуде и противоположный по фазе коэффициенту отражения от антенны на этой частоте. Коэффициент отражения от емкостных элементов 3 (фиг.1) имеет относительно большую величину на частоте настройки, поскольку отражения от отдельных емкостных элементов, разнесенных на половину длины волны, складываются синфазно на данной рабочей волне. На других частотах коэффициент отражения от этих емкостных элементов мал, поскольку синфазного сложения отражений не происходит. Таким образом, настройка на разных рабочих длинах волн может производиться почти независимо. При настройке емкостные элементы 3 (фиг.1) передвигают вдоль внутреннего проводника 1 с помощью диэлектрического пинцета для получения минимальной величины коэффициента отражения. Для этого пинцет вводят в щель 4 (фиг.2) внешнего проводника 2 и слегка сжимают щеки 9 (фиг.3) емкостного элемента, в результате чего губки 6 разжимаются и емкостной элемент легко передвигается вдоль внутреннего проводника 1. Таким образом передвигают все емкостные элементы, служащие для настройки на данной рабочей волне. Если получившийся при этом коэффициент отражения больше допустимого, то добавляют или изымают один из емкостных элементов. Для этого щеки 9 элемента сжимают пинцетом сильнее, так, что концы губок 6 оказываются на расстоянии друг от друга, большем диаметра внутреннего проводника 1, благодаря чему емкостный элемент может быть снят с внутреннего проводника или надет на него. Выбор длины губок 6 в соответствии с приведенным выше соотношением обеспечивает как надежную фиксацию емкостного элемента на внутреннем проводнике, так и удобство установки. После настройки на данной частоте переходят к настройке на следующей. Предпочтительно начинать настройку с самой длинной из рабочих волн. По завершении процесса настройки фиксируют положения емкостных элементов с помощью винтов 5. При завинчивании винта 5 (фиг.3) отверткой он начинает упираться в отогнутую с образованием острого угла часть щеки 9 (левая щека на фиг.3). При этом щеки 9, свободно закрепленные на шпильках 7, раздвигаются в стороны, а губки 6 сдвигаются, прижимаясь к поверхности внутреннего проводника 1, чем и достигается надежная фиксация. После фиксации всех емкостных элементов щель во внешнем проводнике закрывают крышкой, которую, при необходимости, герметизируют. Выбор ширины щели в соответствии с приведенными выше соотношениями соответствует близкой к минимально необходимой для установки емкостных элементов. С другой стороны, упомянутое соотношение диаметра внутреннего проводника, ширины и высоты щели в наружном проводнике практически обеспечивает отсутствие влияния крышки на настройку.
Использованные источники
1. Патент США №6 504 448, кл. Н 03 Н 7/38 (нац. кл. 333/33), опубл.07.01.2003.
2. Патент США №6 621 372, кл. Н 03 Н 7/38 (нац. кл. 333/35), опубл.16.09.2003.
Устройство для настройки фидера на бегущую волну на нескольких фиксированных волнах, состоящее из отрезка фидера с параллельно включенными емкостными элементами, которые разнесены вдоль фидера на расстояние, равное половине длины волны, и установлены с возможностью перемещения вдоль фидера в процессе настройки, отличающееся тем, что отрезок фидера выполнен в виде экранированной коаксиальной линии с продольной щелью шириной 1,2-1,5 диаметра внутреннего проводника, а емкостные элементы выполнены в виде подпружиненных зажимов, снабженных фиксирующими винтами, причем внутренние поверхности губок зажимов выполнены в виде дуг окружностей, радиус которых равен радиусу внешней поверхности внутреннего проводника коаксиальной линии, а суммарная их длина l 3 составляет долю от длины окружности внутреннего проводника коаксиальной линии, определяемую формулой
l 3 =1-l 1 -l 2 ,
где l 1 - доля длины окружности, соответствующая расстоянию между внешними краями губок и равная 0,333-0,25;
l 2 - доля длины окружности, соответствующая расстоянию между внутренними краями губок.
Похожие патенты:
Изобретение относится к области радиотехники СВЧ и может быть использовано в волноводных трактах, в том числе и высокого уровня мощности, в качестве широкополосного направленного ответвителя, а также в составе многоканальных делителей мощности.
Прибор выпускается заводом с настройкой на 550 Гц. Отыскание места замыкания на землю с помощью этого прибора производится таким же образом, как и с помощью прибора “Поиск-1”. Благодаря корректному, снимающему зависимость прибора от расстояния между устройством и проводами линии, прибор “Волна” обеспечивает чёткое определение места повреждения линии с многократным запасом по селективности даже в сетях с малым током замыкания на землю (1 – 1,5 А) при значительных токах нагрузки до 800 – 100 А. Кроме отыскания места замыкания на землю прибор “Волна” позволяет производить отыскание железобетонных опор, находящихся под напряжением, места обрыва провода в сети и отыскание других видов повреждений.
Железобетонная опора в ряде случаев оказывается под напряжением при пробое изоляции и длительном протекании через опору тока замыкания на землю. При этом виде повреждений грунт под опорой высыхает, оплавляется и становится практически непроводящим. Опора же находится под высоким напряжением и может быть причиной электротравм. Большую опасность так же представляют опоры с линейными разъединителями при пробое опорных изоляторов.
Определение опор с повреждённой изоляцией при больших переходных сопротивлениях может производиться с помощью прибора “Волна”, контролирующего значение напряжённости электрического поля в близи опоры.
Для определения находящейся под напряжением опоры с повреждённой изоляцией оператор должен подойти к опоре на расстояние 8 – 10 м, поставить переключатель SA (рис. 2.3) в положение U лин и расположить прибор перпендикулярно оси линии. Если опора находится под напряжением, а заземление опоры нарушено или имеет большое переходное сопротивление, показания прибора превышают 30 – 40% шкалы. Если же опора не находится под напряжением, показания прибора близки к нулю.
Для определения места обрыва провода оператор устанавливает переключатель прибора “Волна” в положение U лин и производит контроль электрического поля на расстоянии около 5 м от ствола линии в различных точках сети. Показания прибора за местом обрыва резко возрастают (в 15 – 20 раз) по сравнению с показаниями до места обрыва.
Прибор “Волна” позволяет так же определить, какой из проводов сети с симметричным расположением проводов на опоре имеет замыкание на землю. Для этого оператор устанавливает переключатель прибора в положение U лин и производит контроль электрического поля в двух точках по обе стороны линии, расположенных симметрично относительно оси линии на расстоянии около 5 м от линии. Равенство показаний прибора свидетельствует о повреждении изоляции провода средней фазы, при неравенстве показаний провод с повреждённой изоляцией расположен ближе к точке измерений с меньшими показаниями прибора.
Перед началом поиска места повреждения необходимо проверить исправность прибора в части источника питания. Для этого переключатель ставится в положение U пит и кнопкой включается питание прибора. При исправном источнике питания стрелка прибора должна находиться в пределах 70 – 95% шкалы. Если показания прибора ниже 70% шкалы, то источник питания должен быть заземлён.
Перед началом поиска места повреждения рекомендуется произвести упрощённую проверку работоспособности прибора. Для этого переключатель переводится в положение 1:3 и прибор подносят торцевой стороной к электрической лампе накаливания мощностью 40 – 60 Вт. При исправности прибора стрелка должна отклониться на 30 – 60% шкалы вблизи лампы мощностью 40 – 60 Вт напряжением 220 В. При переводе переключателя в положение U лим стрелка прибора должна отклониться на 10 –20% шкалы.
Если при такой проверке отклонения стрелки отсутствуют или значительно отличаются от указанных выше, то прибор должен быть направлен в лабораторию для устранения неисправности. Лабораторная проверка и устранение неисправности производится в соответствии с рекомендациями заводской инструкции.
Данные энергосистем свидетельствуют о высокой эффективности применения приборов “Поиск-1” и “Волна”, которая определяется в первую очередь возможностью отыскания места повреждения без поочерёдного отключения линии и ответвлений и, следовательно, без недоотпуска электроэнергии потребителям. При этом значительно сокращаются трудозатраты на отыскания места повреждения за счёт сокращения времени поиска и сокращения количества участвующих в поиске людей.
Современные средства связи позволяют поддерживать контакт на расстоянии, независимо от погоды, сотового покрытия или типа местности. Это стало возможным благодаря радиоволнам разных частот. Для корректной работы прибора необходимо знать, как настроить рацию. Стоит отметить, что на рынке представлен широкий выбор устройств, ориентированных на универсальное использование или более узкую специализацию (автомобильные, охотничьи, железнодорожные радиостанции).
Общая информация
Любую рацию необходимо настраивать под определенную частоту. При неправильной конфигурации любительский или профессиональный аппарат будет работать с помехами либо на неполную мощность. Последние модификации цифровых устройств не требуют специальной корректировки, поскольку имеют функцию автоматической настройки. Остальные аппараты подразделяются на портативные (переносные) или стационарные (автомобильные) рации. Конфигурация обеих модификаций имеет свои нюансы, хотя общий принцип во многом схож.
Как настроить рацию портативного типа?
Любительские переносные радиостанции работают в диапазоне 433-434 МГц. Они не нуждаются в регистрации центром радиочастот, поэтому настроить их довольно просто. Если вы планируете увеличить мощность устройства, перед приобретением узнавайте о возможности использования съемной антенны. Еще один важный момент - агрегация раций между собой. Для этого необходимо на каждом аппарате выставить одинаковые номера и субкод.
После проведения указанных манипуляций, выбранные устройства будут слаженно работать между собой. Для общения нужно просто нажать и удерживать клавишу активации разговора. После отпускания кнопки устройство переходит в сигнала от другой рации. Важным моментом в настройке портативного аппарата является выбор индивидуального сигнала для опознания (позывного). В его роли может выступать любой цифровой или буквенный код, имеющий уникальное происхождение для выбранной системы связи.
Настройка антенны
Рассмотрим общие рекомендации, как настроить рацию портативного типа в части антенны. Для точной коррекции элемента потребуется специальный анализатор. В качестве альтернативы можно использовать прибор КСВ-метр. Он позволит настроить антенну на минимальный коэффициент стабильной волны. Чаще всего принято считать оптимальным коэффициент 1,5 или менее.
Стоит учитывать, что чем выше значение КСВ, тем больше показатель потерь передающей мощности сигнала. В идеале этот параметр должен приближаться к единице, но на практике добиться такого результата практически невозможно. В случае превышения КВС трех единиц, вполне реально вывести из строя каскад передатчика. Из этого можно сделать вывод, что не настроенная портативная рация может быстро сломаться.
Автомобильная модификация
Как настроить (стационарного) типа? Предварительно необходимо выполнить ряд обязательных процедур, которые повысят эффективность дальнейшей конфигурации и сведут к минимуму вероятность поломки трансивера во время эксплуатации. Рассматриваемое устройство - это стационарный блок, фиксируемый в салоне транспортного средства, и выносная антенна. Именно последний элемент играет значимую роль при приеме и передаче сигнала. Поэтому необходимо знать основные правила монтажа приемного выносного приспособления.
Установка автомобильной антенны
Не допускается монтаж элемента на несущие детали, оптимальным вариантом станет кузов. Это позволит обезопасить эфир от возможных потерь получения и трансформации сигнала.
Кроме того, важными являются следующие моменты:
- Старайтесь установить антенну на максимально верхнюю точку кузова. Это позволит увеличить качество приема.
- Рабочая часть антенны устанавливается на расстоянии не менее 500 миллиметров от любых параллельных металлических поверхностей. Это даст возможность избежать поглощения и отражения поступающего сигнала.
- Размещение на крыше авто имеет определенное влияние на коэффициент стабильной волны. Поэтому фиксируйте такой элемент после снятия в одном положении.
Проведя правильную установку антенны, переходят к ее настройке.
Настройка антенны для стационарной рации
Чтобы настроить канал рации стационарного типа, сначала проводят конфигурацию антенны. Для этого лучше всего использовать профессиональный анализатор. Если такового не имеется, применяют КСВ-метр. Работы проводят на чистой и ровной поверхности, вдалеке от металлических или бетонных помех, а также других аналогов диапазона 27 МГц.
Сначала подключают КСВ-метр. Затем производят замеры на каналах и сетках для отображения обширной картинки. Выполняют калибровку КСВ-метра путем установки тумблера на фронтальной панели в режим FWD. На рации выставляется канал № 20 модуляции АМ. Затем активируют и удерживают клавишу разговора, одновременно поворачивая регулятор CAL по часовой стрелке до момента установки указателя прибора в крайнюю правую позицию SET.
Не отпуская кнопку на тангенте, переключают тумблер КСВ-метра в позицию REF. Снимают данные, выданные прибором. После нахождения минимума КСВ, настраивают антенну под требуемую частоту. Если предел ниже или выше необходимой частоты, антенну укорачивают либо удлиняют, соответственно. Замеры повторяют, пока коэффициент КСВ не достигнет показателя 1,5 или менее.
Как на волну дальнобойщиков?
Рассмотрим эту процедуру на примере антенны Sirio T3 Mag (диапазон действия в пределах 5 км):
- Антенна монтируется на центральную часть крыши, после чего снимается защитный колпачок, регулировочный винт закручивается до упора.
- Между радиостанцией и антенной устанавливается КСВ-метр.
- Рацию включают, выставляют режим «дальнобойный» (канал № 15 на АМ).
- После нажатия тангенты регулировочной ручкой КСВ доводят стрелку до положения SET.
- Удерживая тангенту, переводят рычаг КСВ в позицию REF, по верхней шкале наблюдают текущее значение прибора. Если коэффициент выше 1,5, при помощи регулировочного винта доводят показания в пределы 1-1,5.
- Корректирующий винт фиксируют при помощи контргайки, надевают колпачок и повторно проверяют показания КСВ.
Зная, как настроить рацию дальнобойщиков, необходимо учитывать, что эти элементы узкополосные. Поэтому настройки лучше выполнять на основном рабочем канале.
«Мегаджет»
Сначала рация переводится в режим 240 каналов при помощи комбинации AM/FM-ON. На российскую сетку перейти можно, набрав DW/M2-ON. Отечественные частоты заканчиваются на 0, европейские волны - на 5.
Как настроить рацию «Мегаджет»? Сделать это можно самостоятельно, изучив инструкцию. Вкратце можно отметить следующие моменты:
- Сначала включают радиостанцию при помощи рукоятки VOL/Off и устанавливают необходимую громкость звучания.
- Посредством регулятора SQ корректируют порог подавления шума.
- Используя кнопки переключения UP/DN, выбирают нужный канал.
- Для настройки режима передачи удерживают регулятор PTT, говорят в микрофон на расстоянии 50 мм.
- Для приема отпускают тангенту и слушают принимаемое сообщение, регулируя громкость и уровень шумоподавления.
«Баофенг»
Далее рассмотрим, как настроить рацию Baofeng. По умолчанию, рабочая частота аппарата составляет 2.5 кГц. Общие настройки идентичны для портативных радиостанций. Ниже приведены способы программирования устройства.
Симплексные каналы:
- Переход в VFO A.
- Нажатием кнопки Band выбирают режим VHF.
- В меню набирают ‘27’ и нажимают menu.
- Затем используют свободную ячейку памяти, которую ищут при помощи кнопок UP/DOWN.
- Выбранную частоту подтверждают повторным нажатием клавиши меню.
- Для выхода - Exit.
Каналы с репитерным сдвигом:
- Переход в режим VFO A.
- Выбор UHF или VHF, используя клавишу Band.
- Выбирают приемную частоту.
- В меню находят ‘27’, затем снова в меню.
- Ищут свободную ячейку памяти, как и в предыдущем случае.
- Кнопкой "меню" подтверждают выбор.
- Нажимают EXIT.
- Затем снова входят в меню, выбирают ‘27’, дважды нажимают «меню».
В заключение
Выше рассмотрено, как настроить рацию. Волну следует выбирать, в зависимости от типа устройства, а также страны, где используется аппарат. Важную роль в конфигурации портативных и стационарных раций играет антенна. Поэтому ее установке и настройке следует уделять особое внимание. Если устройство отрегулировано правильно, вы сможете беспрепятственно общаться с респондентом на расстоянии, указанном в инструкции к прибору.
На современном рынке представлено множество переносных и автомобильных радиопередатчиков. Среди них вы без труда выберете вариант, оптимально подходящий вашим запросам. Стоит отметить, что цифровые современные модели настраиваются автоматически, но и цена их на порядок выше рассмотренных аналогов.
Страница 23 из 26
Прибор «Волна», так же как и прибор «Поиск-1», основан на измерении составляющих высших гармоник в токе замыкания на землю.
По сравнению с прибором «Поиск-1» прибор «Волна» имеет более высокую чувствительность при существенно меньших габаритах и массе и более простое управление. Благодаря специальным мерам прибор имеет повышенную селективность по сравнению с другими приборами. Повышение селективности обеспечено путем использования в приборе корректора, снижающего зависимость показаний прибора от расстояния между устройством и проводами линии (рис. 30. б), а также от значения переходного сопротивления в месте замыкания.
Структурная схема прибора (рис. 31) содержит магнитный датчик М, представляющий собой индуктивную катушку с разомкнутым стержневым ферритовым сердечником, который совместно с параллельно подключенными к нему конденсаторами 1 образует резонансный контур, настроенный на частоту 550 или 250 Гц и включенный на вход эмиттерного повторителя 2.
Рис. 31. Структурная схема прибора «Волна»
В эмиттерной цепи повторителя включен делитель напряжения 3, обеспечивающий ступенчатую регулировку чувствительности устройства. Сигнал, снятый с делителя, подается через блок управления 8 на вход первого транзисторного усилителя переменного тока 4, на выход которого через схему выпрямления включен микроамперметр магнитоэлектрической системы 5.
Электрическая антенна А, представляющая собой металлическую пластину, встроенную в корпус устройства, включена через эмиттерный повторитель 6 на вход второго усилителя переменного тока 7. Усилитель 7 имеет два выхода - переменного и постоянного тока. Выход постоянного тока воздействует на усилитель 4, обеспечивая автоматическую стабилизацию показаний выходного прибора при изменении расстояния от устройства до проводов линии путем увеличения (или уменьшения) коэффициента усиления первого усилителя при уменьшении (или увеличении) электрического поля в точке измерения и, следовательно, напряжения на антенне. Это решение обеспечивает также частичную компенсацию изменения показаний прибора при изменении переходного сопротивления в месте замыкания на землю в процессе поиска места повреждения.
Выход переменного тока второго усилителя через блок управления 8 подается на вход последних двух каскадов первого усилителя, что позволяет в режиме контроля наличия в сети замыкания на землю контролировать напряженность электрического поля по показаниям выходного прибора.
Блок управления 8 состоит из переключателя режима работы и чувствительности устройства и кнопки включения питания.
В устройстве обеспечена возможность контроля исправности встроенного источника питания при помощи выходного прибора.
На рис. 32 представлена принципиальная схема устройства. Магнитный датчик М имеет рабочую обмотку 1 и испытательную обмотку 2, которая используется для настройки устройства на заводе-изготовителе или для проверки его в процессе эксплуатации. Обмотка 1 совместно с параллельно подключенными конденсаторами образует резонансный контур, настроенный на частоту 250 или 550 Гц и включенный на вход составного эмиттерного повторителя на транзисторах VT1 и VT2, в эмиттерной цепи которого включен делитель напряжения. С делителя сигнал поступает через /?С-фильтр верхних частот на вход первого транзисторного усилителя переменного тока (транзисторы VT3-VT6), на выход которого через схему выпрямления включен микроамперметр магнитоэлектрической системы РА. Электрическая антенна А через эмиттерный повторитель на транзисторе VT7 включена на вход второго усилителя переменного тока на транзисторах VT8-VT10.
Рис. 32. Принципиальная схема прибора «Волна»
Выход переменного тока этого усилителя (с коллектора транзистора VTJO) через переключатель подается на вход последних двух каскадов первого усилителя, что позволяет по показаниям прибора РА контролировать напряженность электрического поля. Выход постоянного тока второго усилителя включен на базу транзистора VT4 первого усилителя, что обеспечивает изменение коэффициента усиления первого усилителя при изменении напряжения на антенне. Переключатель служит для ступенчатого регулирования чувствительности, для перевода устройства в режим контроля источника питания устройства. Питание устройства включается кнопкой SB на время измерения.
Основные технические данные прибора «Волна»
Контролируемые частоты. Гц 250 и 550
Чувствительность к магнитному полю, А/м (при отклонении стрелки прибора на 100% шкалы), на частоте:
550 Гц 1,5-10"4
250 Гц 1,5-10 3
Чувствительность к электрическому полю, В/м, на
частоте 50 Гц.100
Рабочий диапазон температур, °С. .От -40 до +40
Источник питания. . . Элемент 3336Х (3336Л)
Потребление прибора от источника питания. Вт. 50-10 3
Габариты, мм 230X85X95
Масса, кг 1,5
Прибор «Волна-М», так же как и прибор «Волна», использует для контроля замыкания в сети частоты 550 и 250 Гц. По сравнению с прибором «Волна» этот прибор имеет более стабильные характеристики, снабжен элементом автоматического контроля наличия замыкания на землю.
В качестве магнитного датчика М (рис. 33) в приборе используется оригинальный датчик, выполненный в виде двух последовательно расположенных индуктивных катушек с разомкнутыми ферритовыми сердечниками. Совместно с конденсаторами С/ и С2 датчик образует резонансный контур, настроенный на полосу частот.
Усиление сигнала с выхода магнитного датчика производится усилителем переменного тока на микросхеме А1. С выхода усилителя сигнал подается на вход масштабного усилителя на микросхеме А2. Изменение чувствительности прибора производится изменением коэффициента передачи масштабного усилителя с помощью переключателя Одновременно этим же переключателем осуществляется подача сигнала с выхода усилителя А2 на измерительный прибор РА.
Сигнал с антенны А подается на вход усилителя-ограничителя на микросхеме A3. Выход усилителя A3 через выпрямитель подключен на затвор полевого транзистора VTI, включенного параллельно выходу магнитного датчика М. С помощью транзистора VT1 обеспечивается автоматическая стабилизация показаний прибора при изменении расстояния от прибора до проводов линии. Ограничение действия коррекции осуществляется с помощью стабилитрона VD1.
Рис. 33. Принципиальная схема прибора «Волна-М»
С выхода усилителя A3 сигнал одновременно подается через переключатель S/4 на измерительный прибор РА, что позволяет при переводе переключателя в положение 2 контролировать наличие замыкания в сети. При работе прибора в режиме контроля тока контроль наличия замыкания в сети осуществляется с помощью светодиода VD2. Светодиод зажигается при наличии замыкания в сети и нахождении оператора с прибором в зоне до 10 м от оси линии. Преобразователь напряжения питания выполнен в виде задающего генератора на транзисторах VT2-VT3, управляющего переключением транзисторов VT4- VT5 в цепях накопительных конденсаторов СЗ-С4 с частотой 36 кГц.
Остальные технические характеристики прибора «Волна-М» такие же, как и прибора «Волна».
Каждая антенна имеет свою собственную резонансную частоту, на которой она излучает или принимает максимум энергии. На этой частоте полковое сопротивление антенны имеет активны и характер. Линия, подводящая энергию к антенне на резонансной частоте, должна иметь малые потери и не должна излучать. Это достигается при условии, когда входное сопротивление антенны paвно волновому сопротивлению линии, а последнее - входному сопротивлению приемника или передатчика.
На практике входное сопротивление антенны часто отличается от волнового сопротивления линии. Поэтому для согласования антенны с линией приходится использовать специальные согласующие приспособления. Чем сложней конструкция антенны, тем труднее бывает учесть все факторы, влияющие на входное сопротивление антенны, и проверку настройки антенны приходится производить с помощью тех или иных приборов.
Помимо индикаторов напряжения, радиолюбители применяют различные индикаторы тока. Большинство индикаторов рассчитаны на измерения в открытых линиях. Коэффициент стоячей волны определяется отношением напряжения (или тока) в пучности, к напряжению (или току) в узле.
На рис. 1 показана принципиальная схема подобного моста. Величины сопротивлений R1 и R3 равны между собой.
Если линия согласована правильно и сопротивление R3 равно волновому сопротивлению линии, мост будет сбалансирован, и высокочастотный вольтметр, включенный в диагональ моста, покажет нуль.
Однако если линия не согласована с нагрузкой, показания вольтметра не будут равны нулю. Зависимость между коэффициентом стоячей волны и показаниями вольтметра показана на рис- 2.
Передающая антенна считается хорошей, если коэффициент стоячей волны не превышает 2. Объясняется это тем, что уменьшение мощности в нагрузке с изменением величины нагрузочного сопротивления происходит не резко, и поэтому некоторое отступление от режима бегущей волны допустимо.
Принципиальная схема моста для измерения коэффициента стоячих волн приведена на рис, 3. Вид на монтаж этого прибора показан на рис. 4 и 5. Сопротивления R1, R2 и R3 совместно с волновым сопротивлением фидера образуют мост. Фидер подключают к гнезду “Линия”. К коаксиальному гнезду "Вход" подводят напряжение высокой частоты от генератора. Колебания, подводимые к мосту, выпрямляются германиевым диодом. Постоянное напряжена измеряется с помощью вольтметра включенного в гнезда "+Вход" и "-" .
Прибор смонтирован в футляре размерами 75х50х45 мм.
Затем включают в коаксиальное гнездо “Линия” безиндукционное сопротивление 75 oм. При этом вольтметр, включенный в диагональ моста, должен показывать нуль на всех частотах.
На рис 6 показана принципиальная схема моста, позволяющего сделать непосредственный отсчет величины измеряемого волнового сопротивления.
На рис. 7 показан вид на монтаж этого прибора. Мост снабжен собственным индикатором чувствительностью в 100 мка
В качестве переменного сопротивления использовано сопротивление типа СП, у которого снята укропная крышка. Так как обычно волновые сопротивления имеют величину от 30 до 300 ом, в большинстве случаев можно применить сопротивление R3 величиной в 680 ом. Если нужно измерить более высокое волновое сопротивление, то последовательно с переменным сопротивлением R3 включают дополнительное бзиндукционное сопротивление.
При измерениях на коротких волнах. т. е. до частот 30 Мггц, нет необходимости в экранировке сопротивления R3. При более высоких частотах сопротивление Р3 экранируется с помощью поперечной перегородки. Ось сопротивления удлиняется с помощью втулки из изолирующего материала.
При постройке прибора необходимо следить за тем, чтобы соединительные провода были по возможности короче и имели по возможности одинаковую длину, с тем чтобы их собственные емкости и индуктивности были минимальными и одинаковыми.
С. Хазан. "Радио" N5, 1956г.
Загрузка...
