Резистивный КСВ-метр

В большинстве любительских конструкций в качестве датчиков прямой и отраженной волны для КСВ-метров применяются токовые трансформаторы или направленные ответвители (полосковые или коаксиальные). Токовые трансформаторы сложны в изготовлении и настройке (дефицитный феррит, емкостные связи с проводами под высоким ВЧ потенциалом, трудность обеспечения постоянства параметров в диапазоне частот). Датчики на ответвителях просты в изготовлении и налаживании, но выходные сигналы их сильно изменяются в диапазоне частот.

Между тем известны простые резистивные мостовые датчики прямой и отраженной волны [1]. Принцип его действия кратко поясняется на Fig.1.

Резисторы R1…R3 и сопротивление нагрузки ZH образуют сбалансированный мост, при R2/R3=R1/ZH и напряжение между точками А,В равно 0 (КСВ=1).

При отклонении ZH от этого соотношения, между точками А,В появляется напряжение, пропорциональное степени рассогласования.

При включении резистивного датчика в обратном направлении (см. Fig.2) он превращается в датчик прямой волны.

Напряжение между точками А,В пропорционально току и напряжению в нагрузке (т.е. мощности).

Для значительного снижения влияния паразитных емкостных связей схему включения можно несколько усовершенствовать, перенеся датчик тока R1 из цепи с высоким ВЧ потенциалом в "заземляющую". Для исключения необходимости переключения режима работы датчика, делители R2, R3 можно установить на входе и на выходе.

КСВ-PWR-метр выполненный по такому принципу представлен на Fig.3.

При мощности 10…200 W напряжения на выходах отраженной (А) и прямой (В) волны составляют 1.8…8.4 V. Диоды VD1,2- любые высокочастотные, германиевые (например Д9), миллиамперметры РА1,2 на ток 0.1…1mA, резисторы R6,7 в соответствии с током приборов. Обратите внимание на то, что корпус разъема X1 должен быть изолирован от корпуса прибора. Настройка прибора заключается в подборе резистора R3 при калибровке на номинальное сопротивление нагрузки (при невысоких требованиях к точности, эти резисторы можно вообще не подбирать). Затем калибруется PWR-метр резистором R7 на одном из диапазонов (на остальных показания остаются аналогичными).

Работа с прибором аналогична работе с другими датчиками.

Потери мощности составляют около 5%, что несущественно. Диапазон работы прибора может простираться вплоть до УКВ, при соответствующих требованиях к монтажу.

Изменяя параметры элементов, можно изменить номинальное сопротивление или допустимую мощность датчика (следите лишь, чтобы мощность, рассеиваемая на резисторах, не превышала допустимую).

Данный датчик был выполнен мной при доработке "фирменного" SWR-PWR метра для СВ, типа TOS-2 (фирмы "President"). Взамен полоскового ответвителя был установлен резистивный датчик, что позволило производить измерения во всех любительских КВ диапазонах. Подбор резисторов не производился.

ЛИТЕРАТУРА:
1.Л.Грей, Р.Грэхем. Радиопередатчики. (стр.299) "Связь". М. 1965 г.

А.Кабаев (UR5ZQV,ex:UQ2GKQ) г.Николаев – 2004 г.