用于调谐 KB 天线的设备。方案、说明

用于调谐 KB 天线的设备。无线电电子电气工程百科全书

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在开发这种测量设备时，目标是生产一种便携式、简单的设计，具有足够的精度，可用于各种 KB 天线的实际调谐并具有自主电源。

该设备允许您进行以下测量：

1. 确定天线系统的谐振频率，以及其中包含的元件（振动器、导向器、反射器）在 31 ... 2.5 MHz 范围内的谐振频率。
2、测量0～5000m范围内天线输入阻抗的有源分量。
3. 测量天线输入阻抗的电抗分量。
4、判断天线的驻波比，要注意馈线的波阻抗与天线输入阻抗的比值。
5.确定这些线路的波阻抗高达500欧姆的移相线所需的长度，以及同轴电缆和线路的缩短系数。

除电抗外，所有参数的确定都是通过直接从设备的刻度读取来进行的。电抗分量的值是根据众所周知的公式计算的。

该装置由高频电桥和范围发生器两部分组成，组合成一个完整的结构。

KB天线调谐装置

高频电桥

方案如图所示。图1是电阻测量电桥的经典电路（在该电桥的一个臂中有一个带有刻度的可变电阻R1）。还有一个容量为 1 pF、带刻度的可变电容器 C160，使用两个短接跳线，可以并联到可变电阻或电桥输入，这样可以在存在时实现平衡的复杂电阻。通过可变电容器的电容值，可以计算出负载的无功分量的值。

电桥用一个 50 μA 微安表平衡，连接到对角线。为了调节灵敏度，使用了可变电阻R5，此外，使用SA1拨动开关，与RA1微安表并联接通分流电阻R6，使指示器的灵敏度变粗。

电桥高频部分的安装采用最短长度的直径为1,5毫米的裸镀锡线。

范围发生器

频带发生器（图 2）覆盖从 2,5 到 31 MHz 的频率范围。

（点击放大）

范围发生器由一个主振荡器组成，该主振荡器根据KP302A晶体管上的电容三点电路组装而成。使用开关，电路包含在门电路中。发生器的整个范围分为五个子范围，以便获得清晰的刻度刻度。 KP302A 晶体管的下一级是源极跟随器，用于匹配组装在 KT606A 晶体管上的发生器的最后一级。

铁氧体环上的宽带变压器包含在该级联的集电极电路中，高频电压从其耦合绕组直接提供给电桥。

绕组负载为 100 欧姆，尽管电桥在较低电压下是平衡的。

结构和细节。

该设备组装在一块面板上，并放置在一个尺寸为 290x215x78 毫米的盒子中。安装设备时，必须将电桥上的寄生拾波器排除在发电机之外。否则，在测量过程中将无法实现电桥的完全平衡。部件位置及安装如图 3 所示。

作为测量电阻R1，需要使用滑块与导电轨接触可靠的可变无感电阻。该设备使用带有石墨滑块触点的电阻。

MLT型电阻R2和R3的选择精度必须达到1%。可变电容器 C1 - 具有最大容量为 160pf 的空气电介质。微调器 C2 和 C3 - 也具有空气电介质。

节流阀 Dr1 和 Dr2 - 位于陶瓷底座上的三部分。您可以使用任何电感为 1 ... 2,5 mH 的扼流圈。它们必须具有最小的自电容并且在发电机的频率范围内不发生谐振。

微安表 RA1 - M4205 型。量程发生器使用容量为 1 pF 的空气电介质可变电容器 C50，并配有游标。

Tr1 变压器在直径为 9 mm 的 VCh50 环上每节用 14 根 XNUMX 匝线绕制而成。

调整

有必要使用具有最小谐波的发生器开始设置设备，因为它们的存在会导致测量误差。

有必要使用电容器C3和C4仔细选择电路与晶体管VT1的连接，以及选择该晶体管与VT2和VT3的工作模式。

调整范围发生器后，他们开始调整高频电桥。为此，将 1..100 欧姆的恒定电阻连接到电桥 X150 的输入，同时插座 A-B 和 C-D 必须打开。发生器频率可以设置为任意值，例如 15 MHz。然后，在指示器的最大灵敏度下，用可变电阻 R1 来平衡电桥。在这种情况下，指示器读数可能不同于零。然后，通过转动 C3 微调器，使琴马精确平衡。安装正确且R2、R3电阻值相同时，指针应为零。只允许非常轻微的偏差。此操作中和了可变电阻的电容和安装电桥相对臂的电容。之后，插入跳线A-B和C-D，并将电容器C1设置到最小电容位置。在不接触电阻 R1 的情况下，通过微调器 C2，我们再次实现电桥的平衡 - 在电容器 C1 的刻度上，我们标记零点。该操作抵消了电容器C1的初始电容。从零点开始，我们每 1 pF 校准一次电容器 C10 的刻度。这样就完成了设置。

使用设备

为了测量天线系统及其元件的谐振频率以及输入阻抗，该设备通过一根短的同轴电缆直接连接到天线输入端。如果这很困难 - 半波（用于自定义范围）电缆段。

这个长度的连接电缆是必要的，因为半波线传输负载参数而不进行转换。

为了确定天线的谐振频率及其输入阻抗，我们通过改变距离发生器的频率，将可变电阻 R1 的值设置为大约等于所应用填料的波阻值。找出指标显示读数急剧下降的频率。

然后，通过改变电阻R1和电容C1的值。以及调整发电机的频率。我们实现了桥梁的完全平衡。如果电桥在电容器 C1 的零位置处平衡，则这意味着该频率的天线具有纯有源输入阻抗，从电阻刻度 R I 中读取。如果平衡需要改变电容器 C1 ，那么这意味着负载的无功分量越大，在平衡过程中必须输入的容量就越大。

如果在跳线连接插座 A-B 和 C-D 时电桥是平衡的，则这意味着电抗元件具有电容特性。如果，当连接嵌套 A - C 和 B - D 时，它本质上是感应的。

导向器和反射器的谐振频率以类似的方式测量，但同时需要在很宽的范围内改变电阻R1的值才能找到谐振频率。在这个频率上的平衡可能没有那么尖锐。就像确定天线的谐振频率一样。另外，你需要记住。在调谐 HB9CV 等天线时。元件中有孔，将清楚地表达三个频率：短元件 - 频率高于工作频率，长元件 - 频率低于工作频率，以及天线的明显工作频率。

除了天线及其主要元件的工作频率外，还可能出现吊杆、拉线等的共振频率。

为了确定同轴电缆和线路的缩短系数，使用半波线的特性来传输负载的大小而不进行变换。因此，我们取一根电缆或线路并将其中一端短路。我们将另一端连接到电桥的输入端，同时将电阻 R0 和电容器 C1 设置为“1”。找到电桥平衡的谐振频率后，我们将记住，对于该频率，给定线的电长度为半波。然后，将发生器的频率重新计算为波长，我们找到所需的一半波。通过测量电缆或线段的几何长度并计算其与给定半波的比率，我们获得了缩短因子。

通过这些测量，必须牢记，如果使用长电缆，则可能会注意到几个平衡频率。两个相邻频率之间的差异将给出该线段长度为半波的频率。

由得到的缩短系数很容易计算出所需的移相线的长度，因为线的半波段没有移相 180°。

例如，要将相位移动 45°，您需要取四分之一的半波线，依此类推。

作者：Y.Selevko (UA9AA)；出版物：N. Bolshakov，rf.atnn.ru

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