MĚŘIČ PSV

V radioamatérské praxi, a to i v podmnožině CB-čkářů, se velmi často vyskytuje naléhavá potřeba dokonalého přizpůsobení antény k vysílacímu zařízení. Špatné parametry antény mohou mít za následek jak snížení komunikační účinnosti, tak i , a to je horší, zničení koncového stupně vysílače.

Cesta, jak tomu zabránit, spočívá v důkladné kontrole jejich vzájemného přizpůsobení. Anténa, vyladěná do rezonance, představuje vlastně odpor (nejčastěji 50 ohmů) a napájecí vedení musí přenést vysokofrekvenční energii do antény beze ztrát. Takové podmínky je možno splnit tehdy, je-li vstupní impedance antény stejná jako impedance napájecího vedení, která opět musí být stejná, jako impedance výstupu vysílače. V opačném případě se část vyrobené vysokofrekvenční energie odrazí, na vedení se vytváří stojaté vlny. Hodnota, která vyjadřuje toto nepřizpůsobení, se nazývá poměr stojatých vln, PSV. V anglosaské literatuře se označuje jako SWR, tedy Standing Wave Ratio. Tuto hodnotu PSV měříme pomocí zařízení, nazvaného REFLEKTOMETR (někdy také PSV-metr).

Popis činnosti.

Základem reflektometru je voltmetr, jehož údaj odpovídá amplitudě vyslané a odražené vlny. Dalším prvkem je vysokofrekvenční transformátor, jehož úkolem je vzájemně oddělit obvod antény od měřicího obvodu. Schematické zapojení PSV metru je na obrázku 1.

Obr. 1

Vinutím L1 prochází měřený proud, který se transformuje do vinutí L2 a po usměrnění jej měří jednoduchý voltmetr, který ukazuje v závislosti na poloze přepínače napětí buď vyslané, nebo odražené.

Montáž.

Nejdůležitější součást zařízení, která také může způsobit nejvíce problémů, je aperiodický proudový transformátor. Je navinut na feritovém toroidu o rozměru 30 x 20 x 10 mm, primární vinutí (L1) je 1 až 2 závity vodičem o průměru 0,8 až 2 mm, sekundární vinutí (L2) má 50 závitů vodičem o průměru 0,2 až 0,5 mm.  Transformátor je přichycen k základní desce plošných spojů (obrázek 2) proužkem laminátu (třeba z „tišťáku“, bez měděné folie) o rozměrech 40 x 15 mm pomocí šroubku M3. Montážní schéma je na obrázku 3.

     

Obr. 2                                                                   Obr. 3

Diody by měly být vysokofrekvenční nebo impulsové, nejraději germaniové (usměrní i menší napětí, na rozdíl od křemíkových). Přepínač může být libovolného typu, ale s dobrými kontakty. Přístroj musí být v kovové krabičce, vzorek je (provizorně) v pocínovaném plechu z konzervy, jelikož se snadno pájí, ale zase se snadno promáčkne, proto jen provizorně. Doporučuji použít hliníkový plech o síle 0,5 až 1 mm, rozměry jsou závislé na velikosti použitého měřicího přístroje (ve vzorku byl použit měřák ze starého cívkového magnetofonu). Velmi důležité pro správnou funkci je použít co možná nejkratší spoje. Vzdálenost mezi vstupním a výstupním konektorem by měla být kolem 40 mm, stejná, jako je šířka plošného spoje. Konektory použijeme stejné, jaké jsou použity u stanice, já osobně používám všude typ BNC, jelikož je nemusím kupovat – na skládkách odpadků se válejí vyřazené síťové karty z počítačů, na nich jsou „samice“ konektorů, a dále odstřižky kabelů RG58 s protikusy (samci). Vývody cívky L1 připájíme přímo co nejkratší na střed konektorů. Na čelní straně krabičky se nachází měřidlo (pokud možno co nejcitlivější, doporučuji 100 mikroampér), kalibrační potenciometr a přepínač VPŘED – ZPĚT. Upozorňuji, že kostra (obal) potenciometru musí být spojena se společným vodičem, „zemí“, tedy i krabička.

Seznam součástek

R1 – odpor 220 až 330 ohmů na zatížení 0,125 W

R2 – odpor 220 až 330 ohmů na zatížení 0,125 W

R3 – potenciometr 22 až 33 kiloohmů

C1 – keramický kondenzátor 10 nF

C2 – keramický kondenzátor 10 nF

C3 – keramický kondenzátor 47 nF

D1 – germaniová dioda U_KA > 25 V

D2 – germaniová dioda U_KA > 25 V

Uvádění do chodu

Po dokončení montáže do uzavřené krabičky začneme přístroj seřizovat. Budeme k tomu potřebovat CB stanici, kousek souosého kabelu  s příslušnými konektory a tak zvanou umělou anténu, tedy bezindukční odpor 50 ohmů, minimálně na 6 W, kterou připojíme k výstupu reflektometru místo antény.

POZOR !!! Nikdy nesmíme zapnout vysílání v době, kdy výstup není zatížený, nebo je spojený nakrátko. Takto bychom si zařídili kremaci koncového stupně zařízení!

Přepínač přepneme do polohy VPŘED, vysílač přepneme na vysílání (máme-li možnost regulace výkonu, je výhodné jej předem trochu stáhnout, třeba na polovinu). Potenciometrem nastavíme plnou výchylku na měřidle, tím máme nastavenou kalibraci. Nyní přepínač přepneme do polohy ZPĚT a pokračujeme v nastavování. Opatrně přesouváme primární vinutí L1 po toroidu na obě strany tak, abychom docílili co možná největší výchylku na měřidle. Po seřízení zajistíme vinutí proti samovolnému přesunutí kapkou epoxidu, vteřinového lepidla, nebo podobně (dříve se k tomuto účelu používal pečetní vosk). Nyní jednotlivé body na stupnici odpovídají vzorci:

          PV + V

PSV = ------------

          PV – V

kde PV = plná výchylka do konce stupnice (například 100 dílků), a V = aktuální výchylka (počet dílků).

Výsledky podle tohoto vzorečku jsou vypsány v následující tabulce. V pravém sloupci jsou uvedeny impedance, odpovídající danému PSV. Například – když s připojenou anténou obdržíme výchylku 55 dílků (na 100 dílkové stupnici) – znamená to, že jsme naměřili hodnotu PSV = 3,44 a anténa má impedanci (vlnový odpor) 172 ohmů, čili je špatně sestrojená.

 

VÝCHYLKA (dílků)	PSV	Rant (ohmů)
0	1,00	50
5	1,10	55
10	1,22	61
15	1,35	67
20	1,50	75
25	1,66	83
30	1,85	92
35	2,07	103
40	2,33	116
45	2,63	131
50	3,00	150
55	3,44	172
60	4,00	200
65	4,71	235
70	5,66	283
75	7,00	350
80	9,00	450