\главная\р.л. конструкции\антенны\...

Прибор для измерения импеданса антенн

Как я уже отмечал ранее, в арсенале радиолюбителя совершенно необходим прибор, измеряющий комплексное сопротивление антенны в форме А+\- jВ. В противном случае вы не будете знать, как же согласовать антенну с кабелем. 

Бытует мнение, что если имеется тюнер или трансматч, то все проблемы решены. Это далеко не так, и вот почему. В этом случае вы согласовываете только импеданс антенны, приведенный к концу кабеля, с трансивером или РА, который не строится на эту нагрузку, ввиду того, что индуктивности и переменной емкости П-контура, не хватает для полной компенсации реактивности нагрузки, в данном случае, импеданса антенны, приведенного к концу кабеля. Добившись согласования, нельзя забывать, что ваш кабель в точке соединения с антенной, так и остался не согласован, а следовательно, в вашем кабеле присутствуют стоячие волны а это доп. потери в кабеле и плюс вероятность TVI. Все это говорит нам о том , что прибор для измерения комплексного сопротивления нам все же необходим. В журнале QST за июнь 1965 года был опубликован такой прибор Рис.1, который может быть применен.

Прибор прост и не требует пояснений в работе, но рассчитан для работы с линиями 50 Ом. Для 75 Ом линий потребуется заменить R1,2,4.

Детали прибора:

R1 5шт.по 1 W, 220 Ом ,безиндуктивных в параллель
R2 12 Ом 2W
R3,5,6,7,8 1.5 MОм, 0.5 W
R4 50 Ом , 2W
Все конденсаторы 0.001uF керамические
C4 сменный 1.8 Мгц 2000пФ
3.5 1000пФ
7 560пФ
14 390 пФ
21 180пФ
28 100пФ
Все диоды- германиевые ВЧ
S1 переключатель галетный
прибор - тестер

Разъем под C4 можно изготовить из под панельки микросхемы.

Помещается все это в металлическую коробку, в которой будет входной разъем для источника сигнала, и выходной-для антенны. Монтаж требует минимизировать длину всех соединений. От этого зависит точность измерений. Прибор можно подключать к антенне и через полуволновый повторитель или любое их число. Для расчетов потребуется время, графическая бумага или миллиметровка, причем, чем больше будет взят масштаб, тем точнее получим результат.

Процедура измерения.

1. Подключите соответствующий диапазону C4
    

2. Подключите трансивер на вход прибора, а на выход – антенну, или полуволновый повторитель, подключ. к антенне.
    

3. Подключите высокоомный тестер к клеммам ,,Прибор,, и установите предел измерений 1.5 В постоянного напряжения. Далее в позиции переключателя В, включив передатчик, доведите уровень напряжения на приборе до 0.5В.
    

4. Быстро ,переключая галетник, запишите показания прибора во всех положениях и в заключение, проверьте позицию В. Должно быть 0.5В
    

5. Выберите масштаб, например 1В = 2см. На графической бумаге отметьте исходную точку Х и проведите от нее горизонтальную прямую длиной 0.5В=1см до точки Y. Эта прямая XY представляет напряжение в позиции В.
    

6. От точки Y проведите вертикальную прямую, длиной, равной напряж. в точке D. Используя точку X, как центр, циркулем проведите дугу, радиусом, равным напряжению в точке А. Используя точку Y ,аналогично проведите дугу, радиусом, равным напряжению в точке С. Используя точку Z проведите дугу, радиусом, равным напр. в точке Е .
    

7. Из точки пересечения всех трех дуг, проведите вертикальную прямую, а из точки Z горизонтальную прямую, до их взаимного пересечения.
    

8. Если точка пересечения трех дуг, будет представлять собой маленький треугольник, то проведите из центра этого треугольника, вертикальную прямую.
    

9. Теперь , используя горизонтальную и вертикальную шкалу вашей графической бумаги, считайте по горизонтальной прямой реальную часть импеданса вашей антенны А, а по вертикальной- мнимую jB. т.е. прямая ZF будет реальной частью импеданса, а FG- мнимой, причем нижняя часть будет представлять отрицательную реактивность(емкостную составляющую), а верхняя-положительную (индуктивную).

Вот и весь процесс измерения. Он не очень сложен, и думаю после нескольких тренировок на исскуственной настольной нагрузке, вы научитесь пользоваться этим простым прибором. К примеру возьмите сопротивление 100 Ом и последовательно с ним емкость 505пФ, и вы получите комплексное сопротивление 100-j45 для частоты 7 Мгц.

Надо отметить , что выставлять напряжение в позиции В надо не меньше 0.3В, т.к. ниже начинается нелинейный участок характеристики диода и может возникнуть большая погрешность измерений.

Прибор следует применять, после того , как вы настроили ее в резонанс по минимуму КСВ при помощи КСВ-метра, и далее на этой же частоте надо измерять импеданс. Зная импеданс на заданной частоте, вы можете обратиться к программке, о которой я упоминал в предыдущих статьях, и без труда наити решение согласования вашей антенны с кабелем. КСВ гарантированно будет 1.

Желаю всем успехов.

Александр Барский (VA3TTT), va3ttt@yahoo.com