Mikroprocesorowy miernik do pomiaru współczynnika SWR oraz mocy wyjściowej wzmacniacza. Projekt zgłoszony do konkursu PUK-2013.

SWR - standing wave ratio – to parametr charakteryzujący stopień dopasowania impedancyjnego pomiędzy wyjściem wzmacniacza mocy w.cz. a zestawem antenowym w postaci linii zasilającej i promiennika anteny. Jeżeli występuje niedopasowanie impedancyjne pomiędzy wyjściem wzmacniacza a zestawem antenowym wówczas przesyłana moc nie jest całkowicie przenoszona do promiennika anteny a pewna jej część zostaje odbita w kierunku wzmacniacza. Energie obu fal – transmitowanej w kierunku anteny Wpad i odbitej Wodb – wytwarzają falę stojącą w linii a współczynnik SWR można opisać wzorem (1). Ponieważ transmitowana energia jest wprost proporcjonalna do wartości amplitud fali padającej i odbitej to obliczenie SWR może zostać opisane wzorem (2).
(1)

(2)

Aby dokonać pomiaru współczynnika SWR wystarczy uzyskać napięcia pochodzące od fali padającej i odbitej z odpowiednio wykonanej głowicy pomiarowej włączonej w linię zasilającą. Z przedstawionych wzorów wynika, że przy idealnym dopasowaniu, kiedy nie występuje fala odbita, wartość współczynnika SWR=1. Kiedy wystąpi w linii fala odbita wartość tego współczynnika SWR>1.

Głowica pomiarowa to układ złożony z odpowiednio nawiniętego transformatora i innych elementów elektronicznych. Transformator nawinięto na rdzeniu dwuotworowym BN-43-202 z materiału ferromagnetycznego o przenikalności magnetycznej µ=2200. W jednym z otworów rdzenia znajduje się drut Cu Φ 1mm, który jest częścią linii przesyłowej zasilającej antenę. Uzwojenie wtórne nawinięte na tym samym oczku rdzenia ma 13zw drutu Cu Φ 0,33mm. W drugim otworze tego rdzenia nawinięto uzwojenia tak jak w pierwszym. Sposób połączenia elementów obrazuje schemat i widok głowicy pomiarowej.



Całość zamknięto w puszcze zlutowanej z blachy ocynowanej. Napięcia pomiarowe wyprowadzono za pomocą kondensatorów przepustowych 6,8nF. Tak wykonana głowica pomiarowa umożliwia uzyskanie na wyjściach napięć stałych proporcjonalnych do energii fal padającej i odbitej. W obudowie głowicy pomiarowej znajduje się również włączany przekaźnikiem opornik bezindukcyjny o mocy 100W z radiatorem, niezbędny do pomiaru mocy wyjściowej wzmacniacza. Ponieważ wartość tego opornika jest równa 50Ω skorzystałem z odpowiedniego wzoru.



Matematyczną obróbkę wartości sygnałów wykonuje mikroprocesor ATMEGA8 zgodnie z programem napisanym w języku BASCOM. Napisałem program, który realizuje funkcje odczytu i wizualizacji współczynnika SWR oraz mocy wyjściowej wzmacniacza. Obudowę wykonano klejąc żywicą epoksydową kształtki aluminiowe z bakelitem. Po oszlifowaniu obudowę malowano matowym lakierem.




Opracował i wykonał Jerzy Mroszczak SQ7JHM


Wsad do procesora jest dostępny w dziale Pliki -> Projekty -> Warsztat

Prawa autorskie © SP-QRP Wszystkie prawa zastrzeżone.

Opublikowane: 2014-02-28 (12074 odsłon)