Самодельный КСВ-метр СВЧ от IBCrazy.
Самодельный КСВ-метр СВЧ от IBCrazy.
Всем привет! На этом форуме много любителей поэкспериментировать с антеннами, и я думаю, немного обобщенная мной информация будет им полезна.
Просматривая RCGroups , наткнулся на тему: www.rcgroups.com/forums/showthread.php?t=1555674
Более подробно изготовление описано здесь: fpvlab.com/forums/showthread.php?2768-SWR-meter-Do…
Вот видео
Тут www.rcgroups.com/forums/showthread.php?t=1555674&p… в схему добавлено напряжение смещения на детекторный диод для увеличения чувствительности и точности.
Комплектующие можно поискать и на EBAY, например направленный ответвитель: www.ebay.com/itm/…/380393175640
Дешевый ответвитель до 2 ГГц: www.ebay.com/itm/310209833363?ru=http%3A%2F%2Fwww.…
СВЧ диод: www.ebay.com/itm/…/150201811709
Здесь продается все, что нужно для сборки fpvlab.com/forums/showthread.php?3445-Directional-…
В простейшем варианте нужен только ответвитель, детекторная головка (схема на первой картике) и любой мультиметр.
В более продвинутом варианте (схема на втором рисунке и фото на третьем) имеется возможность измерять КСВ при подключении антенны даже к ВЧ модулю на 2,4 Ггц!
Использование стрелочной головки со шкалой упрощает считывание показаний.
На фото ниже измерение КСВ заводской антенны от приемника FrSky и доработанных вариантов.
А обьясните новичку по ответвитель - в оригинале там два ответвления, на один детектор цепляют а на другой терминатор. У дешевого один выход, почему?
Может, терминатор уже внутри? При измерении нужно будет просто менять местами передатчик и антенну.
Самодельный КСВ-метр СВЧ от IBCrazy.
…
Здесь продается все, что нужно для сборки fpvlab.com/forums/showthread.php?3445-Directional-…
…
Заказал на 5,8 , с доставкой обошлось 25 евро. Как придет вот тогда можно будет и тестить.
КСВ должен измерять прямую и отраженную волну.Соотношение величин дает КСВ. При настройки антенны нужно стремиться что-бы соотношение было 1.1-1.2. Тогда антенна настроена в резонанс.
Не соотношение величин, а соотношение суммы к разности величин. При настройке антены нужно стремиться не к значению КСВ, а к резонансу. А вот при согласовании антены - надо стремиться к ксв=1. КСВ близкий к единице вовсе не означает резонанс. К примеру - согласованная нагрузка является чисто активным сопротивлением, КСВ=1, но вот никаким резонансом не пахнет.
Согласование РЕАКТИВНЫХ сопротивлений выхода ус.мощности,фидера и антенны и есть настройка в резонанс.Максимальная мощность с меньшими потерями излучается в пространство и увеличивается дальность связи.Длина волны 2,4 ГГц= 8см.Возьмите фидер-8см, антенну-8см и попробуйте укорачивать сначала фидер до 4 см, потом штырь антенны до 4см.На сантиметровом диапазоне это наглядно видно.Желательно в цепь питания УМ подключить миллиамперметр с блокировочными керамич. конденсаторами.Это лучше делать в поле дополнительно с контрольным приемником с подключеными до декодера 2-килоомными наушниками.
Согласование РЕАКТИВНЫХ сопротивлений выхода ус.мощности,фидера и антенны и есть настройка в резонанс.
Интересное утверждение…
А в умных книжках почему-то пишут, что РЕЗОНАНС как раз тем и определяется, что при нем РЕАКТИВНЫЕ сопротивления (емкостное и индуктивное) компенсируют друг-друга и остается только АКТИВНАЯ составляющая…
Веря умным книжкам, всю сознательную жизнь думал, что, если у передатчика “выходное сопротивление” 50 Ом, у кабеля “волновое сопротивление” 50 Ом и у антенны “входное сопротивление” 50 Ом - то это исключительно АКТИВНЫЕ сопротивления!
Неужели умные книжки врут ?! 😉
Согласование РЕАКТИВНЫХ сопротивлений выхода ус.мощности,фидера и антенны и есть настройка в резонанс
Где-то что-то слышали, но не знаем что и где. Да, есть способ согласования волновых сопротивлений методом введения неоднородностей. В фидерную трассу можно врезать кусок фидера другого волнового сопротивления определенной длинны чтобы согласовать нагрузки. Но это никоим образом не повлияет на резонансную частоту антены. Подбор длинны фидера для получения приемлимого КСВ на _ОПРЕДЕЛЕННОЙ_частоте - не есть настройка антены. Настройка антены - есть есть ни что иное, как мероприятия целью которых является “закрутить” на диаграммет Смитта линию реактивных сопротивлений антены в точку (ну или фигуру, максимально близкую к ней) на определенном диаппазоне частот. А согласование волновых сопротивлений - это уже приведение этой “точки” на диаграмме Смитта к желаемому активному сопротивлению на вертикальной оси диаграммы. Это абсолютно разные вещи и поразному реализуемые. На одной, конкретной частоте - можно табуретку или батарею отопления согласовать. Но антеной в принципе она от этого не станет и резонанса там не будет. Хотя, КСВ будет приемлемым и передатчик от подключения этого балагана не сгорит.
.Возьмите фидер-8см, антенну-8см и попробуйте укорачивать сначала фидер до 4 см, потом штырь антенны до 4см.На сантиметровом диапазоне это наглядно видно.Желательно в цепь питания УМ подключить миллиамперметр с блокировочными керамич. конденсаторами.Это лучше делать в поле дополнительно с контрольным приемником с подключеными до декодера 2-килоомными наушниками.
C наушниками никто не бегает. Милиамперметр на сантиметровом диаппазоне вам особо не поможет, тем более с цифровыми методами кодирования. Покажет лишь усредненный потребляемый ток. Вобще-то антены надо не наушниками настраивать, а чем-то посерьезнее. У меня вот показометр есть, так он такие графики рисует: 
Смысл графиков понятен??? На нижнем слева - КСВ, измеренный по длинне фидера. Слева горбы - это разъемы и грозоразрядник, справа - разъемы и антена.
В самом фидере по длинне КСВ практически не меняется. Это на тему вашего предложения о “попробуйте укорачивать фидер”. При настроенной антене - от длинны фидера ничего не зависит. Если не верите - специально для вас могу снять видео с измерениями. На балконе валяется пара антен и кусок фидера метров 30. Могу на камеру резать на куски и мерить КСВ. К сожалению, фидер могу резать только кратно 5 мм - конструктив такой, иначе разъем не установится. Сделать?
Да лех, люди слышали звон, ну дальше ты сам знаеш.
Я с Ромкой Ворониным тоже долго боролся, пытаясь из его головы выбить странные стереотипы, непонятно откуда взявшиеся.
На что очень долго получал от него в ответ что он практик, и у него есть огромный опыт.
Я не буду с Вами спорить. У всех свои методы настройки приемных и передающих систем. Мне очень помогают волномер и наушники.
Им - молодым , не понятно как настраивать по наушникам
А мы все делали без программ , и компов - надо сказать со всем миром ,я к примеру, на 5 Вт на 14 и 28 мГц
Но времена меняются - теперь больше полагаются на программы ( может и правильно - только я из стариков) 😦
А вообще измерителем отраженного сигнала ( не КСВ) - а в кабелях телефонной связи мы уже оочень давно пользовались для определения неоднородностей
Да мы не про использование программ, мы с Алексеем про то, что по КСВ очень услосво можно понять сколько мощьности излучается в пространство.
Да не об этом. Сколько мощности в пространство просто. Лично я о том, что укорочением длинны фидера антену не настроишь! И программы тут не причем. Важно понимание картинки, особенно той, круглой. И на удивление, по этой картинке (при должном понимании) можно и длинну фидера посчитать, чтобы на конкретной частоте в какой-то приемлемый ксв влезть. И картинки эти - рисовали пока компов небыло, и очень они в настройке антен помогали. Ну а у кого понимания картинок небыло - те в разрыв антены лампочку включали и тоже что-то настраивали. 😃 Как наушниками антену настраивать - научите молодеж, даже интересно стало.
А вообще измерителем отраженного сигнала ( не КСВ)
Ну КСВ есть не измеряемая, а расчетная величина, так же как и коэфициент отражения.
Еще раз донесу мысль, которую пытался донести: Длинна фидера не влияет на КСВ при условии настроенной и согласованной антены! Подбирать длинну фидера - бессмысленное занятие. Исключением является трансформатор волновых сопротивлений ввиде куска фидера, но опять таки определенной длинны и определенного волнового сопротивления. Сопротивление легко считается по формуле из сопротивления антены и сопротивления “основного фидера”, а длинна - как раз по диаграмке смитта. Гуглите “согласование методом введения неоднородностей” и поймете почему “отрезал 10 см. фидера и случайно лучше стало”. Ответ простой - потому что ни передатчик, ни антена не согласованы были и отчасти “повезло” - длинна фидера меньше лямда были.
Реята!Чуйство надо иметь (Как говорил мой учитель по радиоэлектронике ДОНСКИХ МИХАИЛ АЛЕКСЕЕВИЧ (Бригадир группы электронников цеха №76(средства управления и средства спасения)КНААПО.АЗИГ.
На частотах больше ДМВ (смотри в тарелочку, только не после 100 гр РУСС
КОЙ.
ВСЕХ С ПОБЕДОЙ!!!
Коли учителей вспомнили miet.ru/structure/s/237
Только от темы весьма отвлеклись. Как уже предлогал- повторюсь. Любители поэкспериментировать с антенами - могут обращаться и напрашиваться в гости. Что может моя игрушка на картинках выше есть. В диаппазоне от 25мгц до 4ггц можно играться. Предпочтительные коннектора - 7/16, n-типа, на крайний случай - pr-sma. Это то, что поверенное. Все остальное - гарантии измерений не дам, но “Чуйство” - имеется. Кто всерьез заинтересуется антенами - заруку в гости в www.radial.ru отведу. У них и безъэховая комната есть - можно хоть диаграмму направленности померить, и “игрушки” посерьезней…
Умные дядьки, а расскажите, как по-простому определить волновое сопротивление кабеля? Ибо есть кабель, по всему - RG174. Но может быть и РК75 =)))
Покупал давным-давно, в качестве кабеля для композитного видеосигнала - там пофигу было на волновое сопротивление.
волновое сопротивление = (60/квадратный корень из проницаемости диэлектрика)*логарифм натуральный (диамметр оплетки/диамметр жилы). Визуально - у 50 омного жила толще 75омного. В общем, возьмите кускок любого фидера с известным волновым сопротивлением и определите визуально. Ну либо микрометр. Если мне память не изменяет - у рк75 внешний диаметр около 8 мм, жила “наглаз” - 0.5-0.7мм. У пятидесятиомного - жила близка к миллиметру-полутора… За точность глазомера не ругайте, давно не держал в руках такие тонкие кабеля. Работаю с фидерами от 3/8 до 15/8 дюйма.
Работаю с фидерами от 3/8 до 15/8 дюйма
Ох тыж ёжик! Нормальный такой кабель… Там водяное охлаждение внутри жилы не идёт, случаем? =)
А мой кабель - тоненький, 2-2.5 мм толщиной вместе с наружной оболочкой. Экран “жиденький” (в отличие от RG174 - нет фольги), изолятор из какого-то вспененного материала, центральная жилка одна, 0.4 примерно.
Там водяное охлаждение внутри жилы не идёт, случаем? =)
Охлаждение не предусмотрено, хотя при большем желании… Можно как водопровод использовать. В фидере 7/8 центральная жила - медная трубка 8мм. Те, что тоньше - имеют алюминиевую жилу, покрытую медью. Те, что толще - гофрированную медную трубку. В 13/8 дюйма в метре кабеля килограмм меди. 😃 Согнуть метровый кусок без помощи колена невозможно.
По вашему случаю - скорее всего диэлектрик - вспененый полиэтилен, у него проницаемость 1.4-1.45. Оплетка у кабеля вшивенькая, скорее всего телевизионный ширпотреб. Какой диаметр оплетки?
Диаметр оплётки (наружный, не жилки) - 2мм. По вашей, Алексей, формуле - получилось волновое сопротивление 80.89 ома. Ну, походу, это РК-75. Алексей, спасибо большое за совет, пойду покупать RG174.
Есть мысль используя скажем RFsimm99 рассчитать и изготовить такой ответвитель
Вопрос как его проверить без суровой измерительной аппаратуры?
Кто нибудь решал такие задачи?
Чисто предположительно можно нагрузить его эквивалентом (резистором 50 Ом) вместо антенны и измерить выхлоп с выходов прямой и отраженной волны.
Если разница будет достаточно большой то можно считать условно рабочим.
Вообще насколько такие вещи сложны для повторения?
Условно считаю что параметры текстоилита (диэл. прониц, толщина меди) известны, программа их учитывает при расчете.
Вопрос два:
В верхней части “прямой” линии снята прямоугольная фаска (тонкая полоска по длине) что это и почему тот же RFsimm99 про это не упоминает в параметрах расчета.
Есть мысль используя скажем RFsimm99 рассчитать и изготовить такой ответвитель
Мысль хорошая, если кто-нибудь из знатоков microwave office или чего-то подобного возьмется посчитать - было бы чудно.
Около 30 лет тому назад я считал такие вещи вручную (первый и последний раз) - матрицы были величиной со стол, нынче такое геройство уже не по силам - да и не нужно, есть инструменты, которые делают это быстрее и лучше.
Вообще насколько такие вещи сложны для повторения?
А вот тут второй этап - делается печатка, герберы ложатся на всеобщее обозрение - и каждый желающий может заказать у китайцев платы. Цена вопроса - 14 баксов включая доставку за 10 плат размером 5х5 см. При разработке ответвителя желательно учесть эти размеры. Неплохо разместить на той же плате пару ответвителей - один в районе 0.5…1.5ГГц, второй повыше - чтобы на 2.4 работал.
Ну и опять таки нужно, чтобы пробную партию испытал человек с приборами.
Со своей стороны могу нарисовать печатку, если кто-то посчитает топологию.
Ждем героев или нафиг нужно? - готовый ответвитель, правда один, стоит не дороже. Есть смысл заморачиваться только если делать заказ на несколько человек - тогда цена будет 1.5 бакса плата плюс около 2…4 разъемы - и все это без экранирования. Но это если в 5 см уложиться.
Готовый на 5.8 ггц стоит от 60
долларов, месяц ждать, по сути точно зная параметры текстолита ничего сложного не вижу
Заказывать платы смысла не вижу, поиграл параметрами в программе, при точности 0.2 мм разброс волнового сопротивления 3—5 Ом. Можно лутом сделать, разъемы останутся только по линии передатчик—антенна, детектор собрать можно прямо в модуле, 50 Ом заглушку на выход так же прямо на плате сделать. Жаль раъемов нету, руки прямо чешутся попробовать собрать.
Кто нибудь подскажет коэффициент укорочения для меди на текстолите?
В верхней части “прямой” линии снята прямоугольная фаска (тонкая полоска по длине) что это и почему тот же RFsimm99 про это не упоминает в параметрах расчета.
Неповерите, это “зеркало”. 😃 Вобще - правило хорошего тона. А еще лучше - делать более плавные закругления по дуге, с постоянной толщиной полоска.
mwo- не пользовался, но где-то в архивах с института осталась серинада 8.7… Можно попробовать тряхнуть стариной. Вроде бы mwo как раз из серинады и вырос. Разъемы такие на dx продаются по 3 копейки килограмм.
Вопрос как его проверить без суровой измерительной аппаратуры?
Проверить не проблема, если объзаведетесь переходниками с этих разъемов на n-type можем пересечься в МСК и промерить что получилось. Эталонный эквивалент тоже есть. Прибор - в 4 раза толще нетбука, в сумочке на ремне носится.