Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
e-miernikie-mierniki
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Reflektometr VHF - pasmo 2m (144-146MHz)

Faces 18 Kwi 2009 23:03 13806 9
  • Reflektometr VHF - pasmo 2m (144-146MHz)

    Witam.
    Przedstawiam amatorską konstrukcje reflektometru na pasmo 144-146MHz.
    Z racji tego, że zbliża się majówka, a co za tym idzie wyjazd i chęć pracy z terenowego QTH wykorzystując antenę HB9CV, postanowiłem złożyć reflektometr (którego mi brakowało) w celu dostrojenia wyżej wymienionej anteny.

    Składając reflektometr korzystałem z Poradnika Ultrakrótkofalowca autorstwa Zdzisława Bieńkowskiego
    http://winntbg.bg.agh.edu.pl/skrypty2/0067/main.html
    oraz ze strony:
    1 http://www.sp5jnw.sem.pl/konstrukcje/swrvhfhtm/swrvhfhtm.html

    Do budowy wykorzystałem:
    - laminat o względnej przenikalności Er = 3.8-4.8, grubość 1,6mm (można również wykorzystać laminat typu FR4)
    - dwa gniazda BNC do obudowy
    - diody GD507
    - mikroamperomierz o zakresie 100µA
    - potencjometr 100kΩ
    - przełącznik 2x6 styków (wykorzystane tylko 4 styki)
    - pozostałe elementy (dwa rezystory precyzyjne 49.9Ω, rezystory 2.2kΩ, kondensatory SMD 1nF, tulejki dystansowe oraz śrubki i nakrętki M3).

    Schemat reflektometru znajduje się na stronie 1.
    Pominąłem potencjometr P2 i dodatkowe styki przełącznika gdyż pomiar mocy jest mi nie potrzebny.

    Zasadniczą częścią opisywanego reflektometru są dwie linie pomiarowe sprzężone z linią główną. Wykonanie tej części reflektometru jest najtrudniejsze, ale do wielokrotnego odwzorowania w warunkach domowych.
    Na początku wyciąłem pasek laminatu o długości 80mm i szerokości 8,8mm. Szerokość ta wynika z szerokości linii pomiarowych, linii głównej i odstępu między nimi.
    Następnie ostrym nożem do tapet naciąłem dwa rowki, także powstały trzy linie. Powstałe rowki poszerzyłem wkrętem do panelu, a to ze względu na to że ma on bardzo ostrą końcówkę i wymaganą grubość (odstęp między liniami wyniósł 0,5mm). Na koniec rowki zostały poprawione papierem ściernym P600.
    Za podstawę linii mikropaskowych posłużył kawałek laminatu o wymiarach 105x51mm. Następnie laminat z liniami mikropaskowymi został przyklejony na podstawę klejem epoksydowym.
    Ważne aby linie mikropaskowe były przyklejone na powierzchni miedzi, która to stanowi skuteczny ekran.
    Dalsza część polegała na wlutowaniu gniazd BNC oraz elementów detektorów. Na tym etapie celowo nie zostały lutowane rezystory obciążające linie pomiarowe gdyż trzeba je dobrać, co jest kolejnym etapem.

    Strojenie.

    Do jednego z gniazd zostało podłączone sztuczne obciążenie składające się z bezindukcyjnego rezystora 50Ω.
    Reflektometr VHF - pasmo 2m (144-146MHz)
    Do drugiego gniazda BNC został podłączony radiotelefon Kenwood TR-2500 o mocy wyjściowej 2,5W.
    Koniec linii pomiarowej fali padającej pozostał nieobciążony rezystorem, natomiast na końcu linii pomiarowej fali odbitej został wlutowany miniaturowy potencjometr montażowy 100Ω. Włączając falę nośną w radiotelefonie należy tak ustawić potencjometr montażowy aby nastąpiło minimalne wychylenie wskazówki mikroamperomierza. Zmierzona wartość rezystancji potencjometru montażowego wyznacza nam impedancję falową linii pomiarowych. Znając tą wartość należy wlutować na stałe rezystory obciążające linie pomiarowe o takiej samej rezystancji jak wcześniej zmierzona wartość potencjometru.

    W moim przypadku impedancja linii pomiarowych wyszła na poziomie 55Ω co jest bardzo dobrym wynikiem! Dlaczego impedancja ta nie wyszła 50Ω? Wynika to z niedokładnej szerokości linii głównej jak i pomiarowych. Jako, że ciężko o rezystory 55Ω to zastosowałem rezystory precyzyjne 49,9Ω. Uwidacznia się to tym, że mierząc falę odbitą (obciążenie reflektometru 50Ω) wskazówka miernika nieznacznie się wychyla.
    Następnie reflektometr obciążyłem kolejno rezystorami o wartości 75Ω i 100Ω aby sprawdzić czy WFS jest na poziomie odpowiednio 1,5 i 2.
    A o to uzyskane wyniki:
    1. obciążenie 75Ω
    - na fali padającej 23µA
    - na fali odbitej 5µA
    2. obciążenie 100Ω
    - na fali padającej 24µA
    - na fali odbitej 8µA
    Podstawiając te dane do znanego wzoru na WFS:
    WFS = Up + Uo / Up - Uo
    Oczywiście mając mikroamperomierz podstawiam wartości prądów.
    Otrzymujemy:
    ad. 1 WFS = 1,55
    ad. 2 WFS = 2,00
    Odczytane wartości prądów są przybliżone, a wynika to po prostu z klasy miernika, która wynosi 2,5.
    Na koniec sprawdziłem kierunkowość reflektometru zamieniając miejscami wejście z wyjściem. Odczytane wartości prądów były takie same jak przed odwróceniem reflektometru.
    Dodam jeszcze, że potencjometr P1 służy do ustawienia czułości miernika.
    Czułość tą ustawiłem z radiotelefonem o mocy wyjściowej 5W, także wskazówka miernika wychyla się do końca na fali padającej.

    Na koniec kilka zdjęć reflektometru.
    Reflektometr VHF - pasmo 2m (144-146MHz) Reflektometr VHF - pasmo 2m (144-146MHz) Reflektometr VHF - pasmo 2m (144-146MHz)

    Linie mikropaskowe
    Reflektometr VHF - pasmo 2m (144-146MHz) Reflektometr VHF - pasmo 2m (144-146MHz) Reflektometr VHF - pasmo 2m (144-146MHz) Reflektometr VHF - pasmo 2m (144-146MHz)

    Detektor diodowy
    Reflektometr VHF - pasmo 2m (144-146MHz)

    I inne
    Reflektometr VHF - pasmo 2m (144-146MHz) Reflektometr VHF - pasmo 2m (144-146MHz)

    Całość została zamontowana na kawałku laminatu, do którego zostały przykręcone: potencjometr, przełącznik oraz wskaźnik. Montaż mechaniczny całości to już moja własna inwencja. Oczywiście nie musi być odwzorowywana. Jednak sam reflektometr (linie mikropaskowe) są jak najbardziej do odwzorowania z dobrym skutkiem w warunkach domowych.

    Jak by jeszcze kogoś interesowało to podam orientacyjne koszty.
    - laminat 4-6zł
    - gniazdo BNC 1,50zł
    - potencjometr 100kΩ 5zł
    - przełącznik 6,50zł
    - diody GD507 3-4zł za 10 sztuk
    - mikroamperomierz około 10-12zł

    Koszt niewielki w porównaniu z kosztem fabrycznego reflektometru na pasmo 144-146MHz (nawet 250zł). Fakt, niemożna go całkowicie porównywać do fabrycznego (inna precyzja wykonania itp.), ale jak do zastosowań amatorskich i na wykonanie domowe, całkowicie spełnia swoje zadanie.

    Na koniec przedstawiam pomiary "w boju".
    Radiotelefon Navcomm TK-750 (5W mocy wyjściowej) + antena Lafayette UVS-200, 2m/70cm + 20 metrów kabla H155.
    144MHz - WFS 1,58
    145MHz - WFS 1,26
    145.995Mhz - WFS 1,32

    Pozdrawiam
    Szymon SQ6NDM

    Fajne! Ranking DIY
    Potrafisz napisać podobny artykuł? Wyślij do mnie a otrzymasz kartę SD 64GB.
    O autorze
    Faces
    VIP Zasłużony dla elektroda
    Offline 
    Zdjęcia z satelitów NOAA - nowe zdjęcia! (także z NOAA 19), zapraszam do oglądania
    klik -> szukaj, regulamin
    Specjalizuje się w: radiotechnika
    Faces napisał 3048 postów o ocenie 112, pomógł 145 razy. Mieszka w mieście Kędzierzyn-Koźle. Jest z nami od 2004 roku.
  • e-miernikie-mierniki
  • #2
    sq2heg
    Poziom 11  
    Witam
    Odnośnie ekranowania linii pomiarowej. Widziałem miernik wykonany według tego układu i nad linią pomiarową była jeszcze jedna płytka z laminatu połączona z masą. Był to dodatkowy ekran
  • e-miernikie-mierniki
  • #3
    Faces
    VIP Zasłużony dla elektroda
    :arrow: sq2heg Wystarczyło uważnie przeczytać to co napisałem w pierwszym poście. Na wskazanej stronie jest jasno pokazane to o czym piszesz.

    Reflektometr VHF - pasmo 2m (144-146MHz)
  • #4
    c2h5oh
    Moderator
    To zdjęcie czyjegoś miernika, które zamieściłeś w poście powyżej, daleko odbiega od Twojej "konstrukcji", która ma niewiele wspólnego z zasadami montażu układów w.cz. pracujących w tym zakresie częstotliwości.
  • #5
    Faces
    VIP Zasłużony dla elektroda
    c2h5oh napisał:
    daleko odbiega od Twojej "konstrukcji", która ma niewiele wspólnego z zasadami montażu układów w.cz. pracujących w tym zakresie częstotliwości.


    To napisz Mi dlaczego odbiega.
    W pierwszym poście przedstawiłem wyniki. I uważasz, że są one z palca wyssane?
    To może pochwal się swoim reflektometrem.

    Edit:

    Cytat ze strony http://www.sp5jnw.sem.pl/konstrukcje/swrvhfhtm/swrvhfhtm.html

    Cytat:
    Przylutowałem nad liniami paskowymi w odstępie ok. 5mm kawałek laminatu, który miał być ekranem izolującym od luźnych przewodów wewnątrz obudowy.


    PS Po za tym tak jak pisałem wcześniej reflektometr jest symetryczny. I na dodatek impedancja falowa linii pomiarowych wynosi 55Ω.
    I gdzie tu niepoprawny montaż w.cz.?
  • #6
    c2h5oh
    Moderator
    Faces napisał:

    To może pochwal się swoim reflektometrem.


    Oceniamy teraz kopię czyjegoś reflektometru, który Ty wykonałeś, a nie moje prace.
    Napisałem, że reflektometr który wykonałeś nie spełnia żadnych zasad które obowiązują przy budowie reflektometrów na tą częstotliwość i tak jest.
    Jako prosty wskaźnik, może być, ale jako miernik, raczej nie.
    Poza tym, mieszasz w opisach to co sam zrobiłeś, z tym, co ktoś zrobił. Powinieneś rozgraniczyć czyjąś pracę od swojej pracy.
  • #7
    Faces
    VIP Zasłużony dla elektroda
    c2h5oh napisał:
    Jako prosty wskaźnik, może być, ale jako miernik, raczej nie.


    I o to chodzi. Przecież to jest amatorska konstrukcja.
    To znaczy, że Ty robisz reflektometry o takich parametrach jak fabryczne.
    Wykonany reflektometr całkowicie spełnia swoje zadanie.
    Napisałem:
    Cytat:
    Radiotelefon Navcomm TK-750 (5W mocy wyjściowej) + antena Lafayette UVS-200, 2m/70cm + 20 metrów kabla H155.
    144MHz - WFS 1,58
    145MHz - WFS 1,26
    145.995Mhz - WFS 1,32


    Od tych wartości WFS należy odjąć 0.2, a to dlatego że impedancja linii pomiarowych nie jest równa 50Ω.
    Takie same wyniki uzyskałem w momencie jak montowałem wyżej wymienioną antenę i mierząc WFS pożyczonym fabrycznym reflektometrem.
  • #8
    c2h5oh
    Moderator
    Faces napisał:
    ...To znaczy, że Ty robisz reflektometry o takich parametrach jak fabryczne...


    Czegoś dalej nie możesz zrozumieć. Nie rozmawiamy o moich konstrukcjach, tylko o tym, co Ty stworzyłeś.

    Widzę, że w dalszym ciągu nie potrafisz zrozumieć, że Twój wskaźnik jest źle skonstruowany.
    Po pierwsze, to wszystkie elementy pomiarowe powinny być umieszczone pod ekranem, a nie w sąsiedztwie linii pomiarowych... To podstawowy błąd Twojej "konstrukcji". Resztę doczytaj w książce, o której wspomniałeś.

    Ale skoro Ty jesteś zadowolony ze swojej pracy, to wszystko jest OK.
  • #9
    1MAc
    Poziom 16  
    c2h5oh napisał:

    Po pierwsze, to wszystkie elementy pomiarowe powinny być umieszczone pod ekranem, a nie w sąsiedztwie linii pomiarowych... To podstawowy błąd Twojej "konstrukcji".


    Nie muszą. W niektórych przypadkach powinny być - ale w takim rozwiązaniu linii pomiarowej (podwójna grubość laminatu) byłoby to wręcz szkodliwe.
    Najbardziej newralgicznym punktem ustroju pomiarowego jest doprowadzenie sygnału z linii pomiarowej do diody. Jeżeli umieścimy diodę po drugiej stronie linii to długość doprowadzenia będzie wynosiła co najmniej 4mm (3mm grubości DWÓCH laminatów +nieunikniona szczelina pomiędzy nimi +połowa średnicy diody). Musimy do tego dodać jeszcze przynajmniej 1,5-2mm na zagięcie wyprowadzenia oraz odcinek pomiędzy diodą a zagięciem. Wyprowadzeń diod w szklanych obudowach nie wolno bowiem wyginać tuż przy obudowie. Albo zniszczymy diodę od razu, albo mikronaprężenia szkła zemszczą się za jakiś czas.
    Możemy oczywiście umocować diodę pionowo, ale wtedy z kolei tworzymy koszmar po drugiej stronie diody, a utrzymanie symetrii przy drugim końcu diody wiszącym w powietrzu jest praktycznie niemożliwe.

    W takim rozwiązaniu jak to przedstawione - "gorące" końcówki diod są maksymalnie blisko linii paskowych - a na pewno bliżej niż w przypadku umieszczenia ich po drugiej stronie płytki.
    Reasumując - moim zdaniem w żaden sposób nie można zgodzić się z twierdzeniem, że:
    c2h5oh napisał:
    ....która ma niewiele wspólnego z zasadami montażu układów w.cz. pracujących w tym zakresie częstotliwości.


    W czasach gdy Zdzisław pisał swoją książkę największym problemem było przeciekanie w.cz ze wzmacniacza mocy bezpośrednio na diody pomiarowe. W sytuacji gdy mamy do czynienia z "w miarę" przyzwoicie poekranowanym sprzętem sygnał idzie głownie kablem. Promieniowanie z linii pomiarowej jest porównywalne dla obu diod i się kompensuje. Najważniejszym zatem elementem jest zachowanie maksymalnej możliwej symetrii. Jeżeli miernik pokazuje identyczne wyniki w obu kierunkach, to można przyjąć, że jest poprawnie skonstruowany - przynajmniej do pomiarów anten w paśmie dla którego został stworzony.

    Ewentualne dywagacje dotyczące izolacji czy kierunkowości mogą w tym przypadku mieć związek z przyjętym rozwiązaniem konstrukcyjnym linii pomiarowej niż z jej techniczną realizacją.
    Monimatch jest jednakże dobrym, sprawdzonym i prostym w realizacji rozwiązaniem w pełni wystarczającym dla zastosowań ham radio. Ja wolę mostek Bruene - ale to chyba ze względu na to, że N2PK go w dosyć przystępny sposób wytłumaczył. Proponuję zapoznać się z tym rozwiązaniem, bo równie dobrze stosuje się je na KF jak i na UKF.

    Oczywiście IMHO ideałem rozwiązania MacCoya na UKF jest linia koncentryczna z rurek.

    MAc
    mrn
  • #10
    c2h5oh
    Moderator
    1MAc napisał:
    c2h5oh napisał:

    Po pierwsze, to wszystkie elementy pomiarowe powinny być umieszczone pod ekranem, a nie w sąsiedztwie linii pomiarowych... To podstawowy błąd Twojej "konstrukcji".


    Nie muszą. W niektórych przypadkach powinny być...

    Nie napisałem nigdzie, że muszą, ale cieszę się że zgadzasz się ze mną i też uważasz, że powinny być.
    Co do reszty, to są różne rozwiązania, lepsze i gorsze, w zależności od tego, jak ktoś rozumie zagadnienie.

    p.s. Nie ma problemu, by diody były montowane tak, że ich wyprowadzania nie są zaginane.
    Można też stosować specjalne fabryczne ekrany na diody szklane.