Антенны из пивных баночек. Характеристики. Самодельный КСВ-метр
КСВ штыревой антенны из двух банок. |
Эти баночные антенны в основном хвалят. Вот и я решил проверить, какой реальный диапазон они имеют, и каким КСВ обладают.
Начну я со штыревой антенны, как наиболее простой и эффективной, проверенной на опыте при проведении дальних связей. Такая конструкция может пригодиться на все случаи жизни или на все стороны излучения и приёма, поскольку в горизонтальной плоскости она имеет круговую диаграмму направленности.
На графике зависимость КСВ (коэффициента стоячей волны) от частоты в интервале от 100 до 2000 МГц.
Оптимальное значение КСВ – единица, это провал частотной характеристики, диапазон частот, обеспечивающий наилучшее согласование. Изменение значения КСВ от 1 (отлично) до 2-х (вполне удовлетворительно). Размер каждой горизонтальной клетки соответствует 200 МГц. При большой полосе обзора погрешность прибора максимальна.
Конструкция штыревой антенны.
Фото 1. |
Фото 2. |
Мне понадобились всего две пол-литровые ёмкости, где одна банка служит излучателем, а вторая — противовесом. Задача противовеса – уменьшить токи высокой частоты по внешней оплётке коаксиального кабеля и обеспечить лучшее с ним согласование. Для удобства я использовал высокочастотные разъёмы (получив, таким образом, разборную антенну), хотя оплётку коаксиального кабеля и центральный провод можно закрепить с помощью гаек, шайб и винтов. Место крепления проводов и разъёмов к банке очистил от лака или пищевой пленки для лучшего контакта. В донышке одной банки пробил отверстие, пропустил коаксиальный кабель с волновым сопротивлением 50 Ом. С противоположной стороны банки закрепил оплётку кабеля, а его центральный проводник соединил с другой банкой.
Фото 3. |
Таким образом, верхняя банка представляет собой четвертьволновый излучатель, а нижняя, которую я назвал противовесом, оправдывает своё название как симметрирующее устройство. Благодаря такой конструкции я могу рассматривать антенну посредством соединительного кабеля на некотором расстоянии от генератора, чтобы оценить её параметры отдельно от прибора, а не в совокупности с ним.
Рис. 1. 1 – кабель коаксиальный 50 Ом; 2, 3 – банки; 4 – центральный вывод кабеля; 5,6 – крепление оплётки кабеля; 7 – крепление центрального вывода кабеля. |
Характеристики штыревой антенны.
Входное сопротивление 50 Ом. Диапазон 240 – 830 МГц. КСВ в пределах 1,0 – 2.0.
Круговая диаграмма направленности в горизонтальной плоскости.
Измерения антенны проводил по нескольким приборам, не забыв использовать самодельный КСВ-метр. Таким образом, мой КСВ-метр получил аттестацию, поскольку характеристики исследуемых антенн совпали.
Рис. 2. Зависимость КСВ от частоты разных антенн из пол-литровых ёмкостей. |
С уверенностью теперь могу сказать, что получилась достаточно широкополосная антенна, захватывающая диапазон от 240 МГц до 830 МГц.
Таким образом, антенна настроена на все аналоговые телевизионные каналы дециметрового диапазона, включая все мультиплексные пакеты эфирного цифрового телевидения, радиолюбительские диапазоны 70 см (430 – 438 МГц) и диапазон PMR связи (446 МГц).
В рабочем диапазоне частот её КСВ колеблется от 1,0 до 2,0. Хорошие показатели, по край ней мере передатчик по максимуму отдаст свою мощность в эфир, так как его выходной каскад отлично согласован с самодельной конструкцией.
Для приёма телевизионных программ следует использовать горизонтальную поляризацию, расположив баночки горизонтально и поворачивая их в этой плоскости найти оптимальный уровень приёма.
Фото 4. Заводская конструкция штыревой антенны. |
Использование пивных баночек в изготовлении антенн не ноу-хау. Аналогичные антенны давно используются в массовом производстве и при этом имеют неплохие характеристики.
Внешне они выглядят как штыревые, но обладают особенностью работать с коаксиальным кабелем, поэтому имеют лучшую эффективность за счёт более высокого расположения их от поверхности земли.
На фото 4 антенна сделана из полых латунных цилиндров.
Конструкция антенны «Ground Plane».
Фото 5. |
Следующий тип антенн, не менее эффективных и широко распространённых – это вертикальная антенна с противовесами «Ground Plane». Разница лишь в том, что противовесы, их количество обычно составляет от 3-х до 4-х (мне удобно было сделать 4) и расположены они под углом от 40 до 90 градусов к вертикали.
Времени на её изготовления было затрачено больше, хотя всего-то потребовалось разрезать противовес-банку и развести лепестки под углом к вертикали. Очень неуклюжая получилась конструкция, что нельзя сказать о характеристиках.
КСВ практически, как и у штыревой антенны и чуть больше получился диапазон согласования.
Характеристики антенны «Ground Plane».
Входное сопротивление 50 Ом. Диапазон от 220 до 900 МГц. КСВ в пределах 1,2 до 2,2.
Конструкция симметричного разрезного вибратора.
Не мог я пройти мимо разрезного вибратора, сделанного также из двух ёмкостей. Такую антенну ещё называют горизонтальным полуволновым диполем. Именно такие антенны используют большинство любителей творить самоделки. Его входное сопротивление 73 -75 Ом, а диаграмма направленности существенно отличается от предыдущих антенн.
Это восьмёрка с двумя максимумами излучения и приёма в горизонтальной плоскости диполя и с минимум излучением и приёмом по торцам. Конечно, меня немного смутило отсутствие симметрирующего устройства, но не остановило, чтобы проверить реальные значения КСВ в диапазоне частот в том виде этих антенн, каком их применяют на практике.
Диапазон согласования достаточно широк и занимает от 190 МГц до 770 МГц, как видно немного сместился вниз. Несколько хуже значения КСВ по сравнению со штыревой антенной.
В диапазоне частот некоторые значения КСВ чуть больше значения 2,2, то есть на троечку с минусом.
Возможно с согласующим устройством типа U – колена, с генератором с выходным сопротивлением 75 Ом, а не 50 Ом, КСВ улучшится, но сузится диапазон.
Характеристики симметричного разрезного вибратора.
Входное сопротивление 75 Ом. Диапазон 180 – 750 МГц. КСВ в пределах от 1,0 до 2,2.
Выводы. Всё же есть польза от пива. По крайней мере, после него остаются пустые емкости, из которых реально можно смастерить антенну с неплохими характеристиками. Согласно теории, ширина рабочей полосы должна быть в пределах 30 процентов от центральной частоты, но на практике она получилась больше.
Все перечисленные выше антенны практически не обладают коэффициентом усиления, поскольку не имеют ярко выраженной односторонней диаграммы направленности. Этот недостаток легко исправить, придав антенне направленные свойства, путём установки за ней металлического экрана в виде прямоугольника со сторонами не менее 1,5-й величины габаритного размера соединённых банок или металлическую сетку с шагом не более 1 см. На практике расстояние от экрана до банок составляет чуть меньше 4-й части длины волны и находится экспериментально по увеличению уровня сигнала на выходе антенны, который возрастает до 5 дБ и существенно повышает дальность приёма или передачи.
КСВ, характеристики, а будет ли антенна работать? В эти выходные я решил проверить первый вариант штыревой антенны за городом на предельном от него расстоянии, которое составляет около 90 километров.
Место испытания многим уже известно – это мансарда, а сама антенна не наружная, а комнатная, что говорит о худших для неё условиях испытаний. При подключении антенны через 2-х метровый кабель (50 Ом) к телевизору идут программы в дециметровом диапазоне волн с помехами в виде снега.
Ставлю отражатель в виде тазика для варенья, который участвовал в изготовлении детекторного приёмника, и снег на экране телевизора заметно слабеет.
Подключаю приставку для приёма эфирного цифрового телевидения, и три мультиплексных цифровых пакета проходят в 100 процентном качестве с уровнем сигнала 30 процентов. Меняю тазик на решётку для барбекю, и качество теряется на 20 процентов.
Таким образом, антенна работает как комнатная и работает без усилителя.
Штыревая антеннас отражателем . |
Штыревая антеннас отражателем. |
Впереди ещё много ёмкостей разного калибра. Если выливать пиво жалко, то воспользуйтесь алюминиевой фольгой. Для дальнейшей самостоятельной работы предлагаю сделать простой самодельный КСВ-метр.
Самодельный КСВ-метр.
Современные приборы для измерения характеристик антенн очень сложны и неподъёмно дороги. Однако, имея широкодиапазонный генератор высокой частоты и простой самодельный КСВ-метр, можно определить согласование антенны в полосе используемых частот или настроить по величине КСВ антенну на нужную частоту приёма или передачи.
Самое минимальное значение КСВ в большинстве случаев указывает на резонансную частоту антенны.
Рис. 3. Схема КСВ-метра.1 — генератор высокочастотный (Г4-176, диапазон до 1020 МГц), 2 — микроамперметр (М42103. шкала 200 мкА), 3 — коаксиальный кабель длиной 1 метр, 4, 5 – высокочастотные разъёмы, 6 – корпус,7 – исследуемая антенна, 8 – провод экранированный. |
Самодельный КСВ-метр — это прибор мостового типа. При одинаковых сопротивлениях резистивной нагрузки 50 Ом и антенны с аналогичным сопротивлением токи одинаковой величины на милливольтметре будут вычитаться, и показание прибора будет равно 0, а КСВ = 1.
Если сопротивление антенны будет отличаться от сопротивления нагрузки 50 Ом в ту или иную сторону, то и токи будут иметь разные величины, и КСВ будет ухудшаться.
На практике значения КСВ = 1 считается отличным, а КСВ = 2 считается удовлетворительным.
Фото 7. |
Фото 6. |
Использование диодов с маленькой проходной ёмкостью и радиокомпонентов для планарного монтажа сделали конструкцию КСВ-метра малогабаритной, что обеспечило маленькие значения паразитных индуктивностей и конденсаторов монтажа.
Эта особенность заложила основу работы измерителя в широкой полосе частот. Таким образом, прибором можно измерять значения КСВ антенн на частотах от единиц мегагерц до 1 ГГц.
Более высокого по частоте генератора у меня нет, чтобы оценить все возможности самоделки.
Вместо микроамперметра можно использовать тестер в режиме измерения постоянного напряжения на самом чувствительном пределе.
Методика измерений.
Фото 8 . Калибровка без R = 50 Ом. |
Фото 9. Калибровка с R = 50 Ом. |
Плату с высокочастотными разъёмами необходимо расположить непосредственно в корпусе, к месту, куда будет подсоединяться испытуемая антенна. Для некоторых типов штыревых антенн корпус будет являться противовесом. Если корпус изделия пластмассовый, то в качестве противовеса используется непосредственно печатная плата, в которой устанавливается антенный разъём.
Калибровка. С генератора подаю уровень до полной отклонения стрелки микроамперметра Vп, в моём случае эта условная величина Vп = 200 (деления всей шкалы микроамперметра). К антенному разъёму подсоединяю резистор 50 Ом и прибор показывает Vи = 0.
КСВ = (Vп + Vи ) / ( Vп – Vи) = 1; КСВ = (200 + 0) / ( 200 – 0) = 1
Измерение. Теперь вместо резистора подсоединяю антенну и по этой же формуле считаю КСВ. В каждой точке измерения проверяю эффективность излучения самой антенны. Для этого подношу к измеряемой антенне лист металла, соизмеримый с её размерами, помахивая им словно веером. Не некотором расстоянии (это будет зависеть от мощности генератора и направленных свойств антенны, поэтому расстояние составляет от 10 см до 1 метра) антенна начнёт принимать отражённое от листа поле, и её характеристики будут меняться в такт колебания «веера», а стрелка миллиамперметра начнёт отклоняться в ту или иную сторону. Чем больше расстояние «дыхания» антенны, тем более она эффективна. Этим методом можно практически представить диаграмму направленности антенны, то есть, в какую сторону она наиболее эффективно излучает.
Фото 10. Характеристика антенны, что на фото 4. Заявленные параметрысовпадают. |
Если прибор для исследования частотных характеристик (Х1 — 42, Х1 — 50, Х 1 – 51 и др.) дополнить самодельным КСВ-метром, то можно наблюдать изменение КСВ по частоте на экране.
Провод, идущий к микроамперметру, подсоединяю к входу УПТ характериографа (куда обычно подсоединяется детекторная головка), а на характериографе устанавливаю максимальный выход и обзор, тогда резонанс антенны – есть провал частотной характеристики, который будет соответствовать КСВ, стремящемуся к единице. Единичный уровень КСВ также калибруется подключением резистивной нагрузки с сопротивлением 50 Ом вместо антенны.
Да, и не забудьте помахать веером.
Источник: http://dedclub.blogspot.com/2015/04/blog-post.html
Компрессоры сухого воздуха (КСВ)
Безмасляный компрессор предназначен для питания воздухом лабораторных генераторов азота и кислорода, продувки сухим воздухом оптических систем лабораторных приборов и т.д.
Особенностью прибора является наличие встроенной системы автоматической регенерации фильтра осушки воздуха, что освобождает пользователя от регламентных работ.
Малые габариты, низкий уровень шума, отсутствие работ по обслуживанию позволяют размещать компрессор в помещении лаборатории и делают работу с ним необременительной.
Цена 94 400 рублей
Цена не зависит от вашего города. Доставку берём на себя!
Устройство и принцип работы компрессоров КСВ
Прибор состоит из последовательно соединённых сетчатого фильтра, воздушного фильтра тонкой очистки, безмасляного компрессора, фильтра осушки воздуха, ресивера с подключенным к нему датчиком-реле давления, регулятора давления.
Датчик-реле давления, определяет моменты включения-выключения компрессора для создания требуемого избыточного давления в ресивере. Пневмораспределитель служит для облегчения запуска компрессора.
Регулятор давления обеспечивает стабилизацию выходного давления. Величина требуемого значения давления (от 1,0 до 6,0 ати) устанавливается вращением ручки регулятора и контролируется по манометру.
Осушка воздуха осуществляется фильтром осушки, который автоматически регенерируется в процессе работы прибора.
Охлаждение компрессора осуществляется вентиляторами, включающимися при включении компрессора. На корпусе двигателя компрессора установлен датчик-реле температуры. При перегреве двигателя контакты датчика-реле отключают компрессор от напряжения питания, работа компрессора прекращается.
Для уменьшения электрических помех, возникающих при коммутациях цепи питания компрессора, в линии цепи 220В прибора установлен сетевой фильтр.
Технические характеристики компрессора КСВ-6/500
Номинальная производительность, приведённая к нормальным условиям, л/мин | 7,0 |
Максимальная производительность, приведённая к нормальным условиям, л/мин | 9,0 |
Диапазон задаваемого выходного давления, ати | от 1,0 до 6,0 |
Стабильность выходного давления при постоянном расходе, не хуже, ати | ±0,2 |
Стабильность выходного давления при изменении расхода от 0,5 до максимального значения, не хуже, ати | ±0,4 |
Точка росы выходного воздуха при температуре окружающего воздуха 20 °С и номинальной производительности, не выше, °С | минус 30 |
Точка росы выходного воздуха при температуре окружающего воздуха 20 °С и максимальной производительности, не выше, °С | минус 15 |
Объем встроенного ресивера, л | 6 |
Уровень шума прибора, не более, дб | 50 |
Время готовности после включения, мин, не более | 10 |
Потребляемая мощность не более, ВА | 600 |
Габаритные размеры прибора (ширина x глубина x высота), не более, мм | 230х580х530 |
Масса прибора, не более, кг | 24 |
Рабочие условия: | |
температура окружающего воздуха, °С | от +10 до +35 |
относительная влажность окружающего воздуха, % | 80 |
питание от однофазной сети: | |
переменного тока напряжением, В | 220 ± 10% |
и частотой, Гц | 50 ± 1 |
Заказать компрессор КСВ или задать вопрос специалисту можно здесь>>
Источник: http://simferopol.tmcsnab.ru/generatory-chistykh-gazov/kompressor-vozdukha-ksv.html
2. Измерительный КСВ мост для NWT-7, от UB3TAF — Sobol Home Site — UB3TAF
Created 29/12/2011
Хочется сказать: «Измерительный мост КСВ» — по сути своей не измеряет КСВ, он позволяет определить значение рассогласования сопротивления в одном из плеч моста.
Далее по нему можно вычислить значение КСВ, которое будет, если измеряемую цепь поставить в реальное устройство с волновым сопротивлением использованным в измерительном мосте. Примерно так…
В общем — это измерительный мост, у меня вся логика восприятия устройства меняется от названия 🙂
Возникла мысль сделать измерительный мост для работы на УКВ, т.к. синтезатор на ADF4350 уже запущен в работу. Но рассматривая устройство существующего моста для NWT, становится понятно, что работать на УКВ он не будет, т.к. присутствуют ВЧ трансформаторы. В тоже время изучая форум http://forum.vhfdx.ru/index.php попались схемы УКВ мостов, у которых в диагональ моста просто был включен детектор без использования каких либо согласующих устройств. Осталось только проверить данную концепцию на NWT и испытать.
Самые большие вопросы, которые возникали: «А почему этого ни сделал dl1alt и будет ли софт NWT работать с внешним измерительным мостом?». Я пришел к выводу, что автор не воспользовался этой возможностью, т.к.
перед работой с измерительным мостом надо откалибровать детектор, а потом его подключать, что он собственно и реализовал. Ну, а на второй вопрос, ответ нашелся просто…
, я попробовал внешний детектор и все встало на свои места — работать может.
Сейчас все позади, внешний детектор может работать в составе внешнего измерительного моста, а алгоритм калибровки детектора, когда он уже впаян в измерительный мост я тоже придумал.
На данный момент опробованы два измерительных моста: один на AD8307, а второй на AD8310. Т.к. ДД для работы в мосте большой не нужен, то можно и нужно использовать AD8307, я так изначально и планировал — AD8310 это избыточно.
С AD8310 сделал мост, т.к. не смог получить желанную горизонтальныю линию для нагрузки 100 Ом — КСВ=2. Но как оказалось что детектор здесь вообще ни причем, основная проблема была в эталонных нагрузках, с которыми работает мост.
Нагрузка от компьютерных коаксиальных Ethernet, вообще сделана халявно, внутри обычный аксиальный резистор на 51 Ом, да еще 5% — эта нагрузка на 50 МГц уже дает КСВ=1.1
Если у Вас нет нормальной тарированной нагрузки, то ее надо делать из SMD резисторов и чем меньше, тем лучше. Мой первоначальный мост для NWT с феритовым кольцом работал лучше, чем данные мосты , когда в экачестве эталонной нагрузки использовался терминатор Ethernet.
Данный измерительный мост лучше чем на AD8307, только тем что у детектора есть возможность изменить наклон передаточной характеристики и увеличить ее до 38мв/Дб. Это позволяет сделать шаг при измерениях 0.1Дб и соответственно уменьшить ступеньки на графиках КСВ.
Калибровка проходит в два этапа, сначала калибруется детектор, который входит в состав моста, а потом сам мост.
Калибровка детектора:
- Подключаем вход Rref к выходу генератора NWT, через кабель или переходник.
- Второй (противоположный) вход Zx замыкаем на землю. Я замыкал просто проволочкой, но лучше сделать специальную заглушку. Если посмотреть на схему, то получается что к генератору подключен детектор и паралельно ему резисторы 50+50 Ом и 110 Ом, что в совокупности со входным сопротивлением детектора около 1000 Ом, дает необходимые 50 Ом нагрузки для генератора.
- Выбираем режим работы — ГКЧ
- Далее калибруем детектор, как обычный внешний детектор NWT. В настройках программы PC надо поставить что вы работате с двумя детекторами. Далее ставим галочку напротив второго канала. В меню ГКЧ указываем пункт — Калибровка второго канала и по стандартной схеме… Калибровка логарифмического детектора. Для 9999 значений надо прогнать калибровку всего частотного диапазона при двух уровнях 0 Дб и 40 Дб.
- При калибровке укажите название детектора, например «SWR_8307», ну и в конце название файла SWR_8307.
- Можно проверить калибровку. Ставим сканирование 300 точек, нажимаем «Многократно» и меняем значение аттенюатора, линия должна смещаться на указанное значение Дб.
Калибровка моста:
- Подключаем мост как указано на схеме. В вершину моста генератор, слева эталонную нагрузку 50 Ом. Вход Zx оставляем не подключенным.
- Выбираем режим работы — КСВ.
- В меню ГКЧ указываем пункт — Калибровка второго канала. Далее будет произведена калибровка и программа предложит вам указать файл куда сохранить значения. Вам необходимо выбрать файл, который вы создали при калибровке детектора на первом шаге. Например «SWR_8307». Программа спросит разрешения его переписать…, жмем «Ок».
- Калибровка закончена.
- Оба измерительных моста сделаны как внешние детекторы, с симметричными нагрузками, одна из которых эталонная, а вторая измеряемая. Какая из нагрузок эталонная, а какая измеряемая совершенно не важно, т.к. мост симметричен.
- Мосты сделаны на обычном двухстороннем стеклотекстолите, вторая сторона земля.
- В качестве входа для подключения генератора использован кусочек коаксиального кабеля минимальной длины, у меня 4см, а далее разъем. Это сделано для того что бы стоячие волны были минимальны, т.к. детектор при некоторых видах измерений не согласован и не имеет сопротивление 50 Ом для выхода генератора и соответственно КСВ всей конструкции ухудшается.
- Весь мост запаян в жестяную коробочку, перед детектором стоит перегородка — ОБЯЗАТЕЛЬНО!!!.
- Подключение моста к NWT происходит обычным кабелем от компьютерной мышки.
- Внутри NWT, кабель подключения внешних детекторов намотан на феритовое кольцо 3 витка. Какое возьмете кольцо, то и будет хорошо, чем больше кольцо и его проницаемость, тем лучше. Этим вы разрываете по ВЧ петлю, которая образуется по земляному проводу от выхода генератора ко входу детектора.
- Платы прилагаются.
- Очень внимательно надо отнестись к изготовлению эталонной нагрузки, её надо сделать на SMD резисторах, для работы до 100Мгц, типоразмер не важен. Конструкции эталона у меня пока нет, только идеи, надо запихнуть SMD в обычный разъем BNC. Когда я в процессе экспериментов ставил SMD резисторы вместо терминатора Ethernet, то линия КСВ становилась почти горизонтальной при измерениях активных сопротивлений.
- Два резистора в верху моста, которые подключены к генератору должны быть 1% точности 49,9 Ом, или подберите пару ближайших одинаковых.
Прикладываю два графика КСВ:
1. Две нагрузки по 50 Ом (два терминатора BNC для Ethernet), т.к. они одинаковые и сопротивлени я подобрал, то КСВ=1.
2. Эталонная нагрузка BNC терминатор 50 Ом, а Zx нагружен аксиальным резистором 100 Ом и КСВ должен быть равен 2.0
Источник: http://www.asobol.ru/moi-konstrukcii/nwt-7-ex/3-detektory/izmeritelnyj-most-dla-nwt-7
КСВ
При монтаже и настройке систем радиосвязи часто измеряют некую не всем и не совсем ясную величину называемую КСВ. Что же это за характеристика, помимо спектра частот указываемая в характеристиках антенн? Отвечаем: Коэффициент стоячей волны (КСВ), коэффициент бегущей волны (КБВ), обратные потери это — термины, характеризующие степень согласования радиочастотного тракта.
В высокочастотных линиях передачи соответствие сопротивления источника сигнала волновому сопротивлению линии определяет условия прохождения сигнала. При равенстве этих сопротивлений в линии возникает режим бегущей волны, при котором вся мощность источника сигнала передается в нагрузку.
Измеренное на постоянном токе тестером сопротивление кабеля покажет либо холостой ход либо короткое замыкание в зависимости оттого, что подключено к другому концу кабеля, а волновое сопротивление коаксиального кабеля, определяется соотношением диаметров внутреннего и внешнего проводников кабеля и характеристиками изолятора между ними.
Волновое сопротивление это сопротивление, которое оказывает линия бегущей волне высокочастотного сигнала. Волновое сопротивление постоянно вдоль линии и не зависит от её длины. Для радиочастот волновое сопротивление линии считают неизменным и чисто активным.
Оно приблизительно равно:
где L и С распределенные емкость и индуктивность линии;
Где: D – диаметр внешнего проводника, d – диаметр внутреннего проводника, — диэлектрическая проницаемость изолятора.
При расчете радиочастотных кабелей стремятся получить оптимальную конструкцию, обеспечивающую высокие электрические характеристики при наименьшем расходе материалов.
При использовании меди для внутреннего и внешнего проводников радиочастотного кабеля справедливы соотношения: минимальное затухание в кабеле достигается при отношении диаметров
максимальная электрическая прочность достигается при:
максимум передаваемой мощности при:
исходя из этих соотношений, выбраны волновые сопротивления радиочастотных кабелей, выпускаемых промышленностью.
Точность и стабильность параметров кабеля зависят от точности изготовления диаметров внутреннего и внешнего проводников и стабильности параметров диэлектрика. В идеально согласованной линии отражение отсутствует.
Когда сопротивление нагрузки равно волновому сопротивлению линии передачи, падающая волна полностью поглощается в нагрузке, отраженная и стоячая волны отсутствуют. Такой режим называется режимом бегущей волны. При коротком замыкании или холостом ходе линии на конце линии, падающая волна полностью отражается обратно.
Отраженная волна складывается с падающей, и результирующая амплитуда в любом сечении линии является суммой амплитуд падающей и отраженной волн. Максимум напряжения называется пучностью, минимум напряжения узлом напряжения. Узлы и пучности не движутся относительно линии передачи.
Такой режим называется режимом стоячей волны. Если на выходе линии передачи подключена произвольная нагрузка, только часть падающей волны отражается обратно. В зависимости от степени рассогласования возрастает отраженная волна. В линии одновременно устанавливаются стоячая и бегущая волны.
Это режим смешанных или комбинированных волн. Коэффициент стоячей волны (КСВ) это безразмерная величина, характеризующая соотношение падающей и отраженной волн в линии, то есть степень приближения к режиму бегущей волны:
КСВ меняется пропорционально соотношению сопротивления нагрузки к волновому сопротивлению линии :
Коэффициент бегущей волны это величина обратная КСВ:
КБВ= может меняться от 0 до 1;
- Обратные потери (return loss) — это отношение мощностей падающей и отраженной волн, выраженное в децибелах.
или наоборот: Обратные потери удобно использовать при оценке эффективности фидерного тракта, когда потери кабеля, выражаемые в дБ/м можно просто просуммировать с обратными потерями. Величина потерь на рассогласование зависит от КСВ:
в разах или в децибелах.
Передаваемая энергия при несогласованной нагрузкевсегда меньше, чем при согласованной. Передатчик, работающий на несогласованную нагрузку, не отдает в линию всю ту мощность, которую бы отдавал в согласованную. Фактически, это не потери в линии, а снижение мощности, отдаваемой в линию передатчиком. Насколько влияет КСВ на снижение, видно из таблицы:
КСВ | Мощность попадающая в нагрузку | Обратные потериRL |
1 | 1,00 | 0,00 |
1,1 | 1,00 | -0,01 |
1,2 | 0,99 | -0,04 |
1,3 | 0,98 | -0,07 |
1,4 | 0,97 | -0,12 |
1,50 | 0,96 | -0,18 |
1,6 | 0,95 | -0,24 |
1,7 | 0,93 | -0,30 |
1,8 | 0,92 | -0,37 |
1,9 | 0,90 | -0,44 |
2 | 0,89 | -0,51 |
2,2 | 0,86 | -0,66 |
2,5 | 0,82 | -0,88 |
3 | 0,75 | -1,25 |
4 | 0,64 | -1,94 |
5 | 0,56 | -2,55 |
6 | 0,49 | -3,10 |
10 | 0,33 | -4,81 |
20 | 0,18 | -7,41 |
50 | 0,08 | -11,14 |
Важно понимать, что:
- КСВ одинаков в любом сечении линии и не может регулироваться изменением длины линии. Если показания измерителя КСВ при перемещении по линии существенно различаются, это может указывать на антенный эффект фидера, вызываемый током, текущим по внешней стороне оплетки коаксиального кабеля, и/или на плохую конструкцию измерителя, но не на то, что КСВ изменяется вдоль линии.
- Отраженная мощность не попадает обратно в передатчик не нагревает и не повреждает его. Повреждения могут быть вызваны работой выходного каскада передатчика на рассогласованную нагрузку. Выход из передатчика, поскольку на его выходе могут в неблагоприятном случае сложиться напряжение выходного сигнала и отражённая волна, может произойти из-за превышения максимального допустимого напряжения полупроводникового перехода.
- Высокий КСВ в коаксиальном фидере, вызванный значительным рассогласованием характеристического сопротивления линии и входного сопротивления антенны, сам по себе не вызывает появления ВЧ тока на внешней поверхности оплетки кабеля и излучения фидерной линии.
Измеряют КСВ, например, с помощью двух направленных ответвителей, включённых в тракт в противоположных направлениях или измерительного мостового рефлектометра, что позволяет получить сигналы пропорциональные падающему и отраженному сигналу.
Для измерения КСВ могут использоваться различные приборы. Сложные приборы имеют в своем составе генератор качающейся частоты, позволяющий увидеть панорамную картину КСВ. Простые приборы состоят из ответвителей и индикатора, а источник сигнала используется внешний, например, радиостанция.
Например, двухблочный РК2-47 за счет широкополосного мостового рефлектометра обеспечивал измерение в диапазоне 0,5-1250MГц.
Р4-11 служил для измерения КСВН, фазы коэффициента отражения, модуля и фазы коэффициента передачи в диапазоне 1-1250МГц.
Импортные приборы для измерения КСВ ставшие классическими от Bird и Telewave:
Или попроще и подешевле:
Популярны простые и недорогие панорамные измерители от AEA:
Измерение КСВ может проводиться как в конкретной точке спектра, так и в панораме.
В этом случае на экране анализатора могут быть выведены значения КСВ в указанном спектре, что удобно для настройки конкретной антенны и исключает промах при обрезке антенны.
К большинству системных анализаторов существуют control head — рефлектометрические мосты, позволяющие с высокой точностью измерять КСВ в частотной точке или в панораме:
Практическое измерение заключается в подключении измерителя к разъёму испытуемого устройства или в разрыв тракта при использовании прибора проходного типа. Значение КСВ зависит от многих факторов:
- Перегибов, дефектов, неоднородностей, спаек в кабелях.
- Качества разделки кабеля в радиочастотных соединителях.
- Наличия переходных соединителей
- Попадания влаги в кабели.
При измерении КСВ антенны через фидер с потерями, испытательный сигнал в линии затухает и фидер внесет погрешность, соответствующую потерям в нем. И падающая, и отраженная волны испытывают затухание.
В таких случаях КСВН рассчитывается:
где k — коэффициент ослабления отраженной волны, который вычисляется : k=2BL; В— удельное затухание, дБ/м; L— длина кабеля, м, при этом
множитель 2 учитывает, что сигнал ослабляется дважды — на пути к антенне и на пути от антенны к источнику, на обратном пути.
Например, используя кабель с удельным затуханием 0,04 дБ/м, ослабление сигнала на длине фидера 40 метров составит 1,6 дБ в каждую сторону, всего 3,2 дБ. Значит, вместо действительного значения КСВ=2,0 прибор покажет 1,38; при КСВ=3,00 прибор покажет около 2,08.
Например, если Вы проверяете фидерный тракт с потерями 3дБ, антенну с КСВ 1,9 и используете передатчик мощностью 10 Вт как источник сигнала для проходного измерителя, то падающая мощность, измеренная прибором составит 10Вт.
Поданный сигнал ослабится фидером в 2 раза, от антенны отразится 0,9 пришедшего сигнала и, наконец, отраженный сигнал на пути к прибору ослабится ещё в 2 раза.
Прибор честно покажет соотношение падающего и отраженного сигналов падающая мощность 10Вт и отраженная 0,25Вт. КСВ получится 1,37 вместо 1,9.
Если будет использоваться прибор с встроенным генератором, то мощности этого генератора может оказаться недостаточной, чтобы на детекторе отраженной волны создать нужное напряжение и Вы увидите шумовую дорожку.
В общем случае, усилия, затрачиваемые на снижение КСВ ниже 2:1 в любой коаксиальной линии не дают результата с точки зрения увеличения эффективности излучения антенны, и целесообразны в тех случаях, если схема защиты передатчика срабатывает, например, при КСВ>1,5 или расстраиваются частотнозависимые цепи, подключенные к фидеру.
Наша компания предлагает широкий спектр измерительного оборудования различных производителей вкратце рассмотрим их:
MFJ
MFJ-259 – достаточно простой в эксплуатации прибор для комплексного измерения параметров систем работающих в диапазоне от 1 до 170 МГц.
Технические характеристики | |
Диапазон частот, МГц | 1.8-170 МГц |
Измеряемые характеристики |
|
Размеры | 200х100х65 мм |
Вес | 0,45 кг |
КСВ-метр MFJ-259 очень компактный, его можно использовать как с внешним источником питания низкого напряжения, так и с внутренним комплектом батарей типа АА.
MFJ-269 КСВ-метр MFJ-269 компактным комбинированным прибор с автономным питанием. Индикация режимов работы осуществляется на жидкокристаллическом дисплее, а результатов измерений — на ЖКД и стрелочных приборах, расположенных на лицевой панели.
MFJ-269 позволяет производить большое количество дополнительных антенных измерений: РЧ импеданса, потерь в кабелях и их электрических длин до места обрыва или короткого замыкания.
Технические характеристики | |
Диапазон частот, МГц | 1.8-170 МГц |
Измеряемые характеристики |
|
Размеры | 200х100х65 мм |
Вес | 0,47 кг |
Диапазон рабочих частот КСВ-метра разбит на поддиапазоны:1,8…4 МГц, 27…70 МГц, 415…470 МГц, 4,0…10 МГц, 70…114 МГц, 10…27 МГц, 114…170 МГц
Измерители КСВ и Мощности CometСерия измерителей мощности и КСВ Comet представлена тремя моделями:CMX-200 (Измеритель КСВ и мощности, 1,8-200 МГц, 30/300/3 кВт), CMX-1(Измеритель КСВ и мощности, 1,8-60 МГц, 30/300/3 кВт) и, представляющий наибольший интерес, CMX2300 T (Измеритель КСВ и мощности, 1,8-60/140-525 МГц, 30/300/3 кВт, 20/50/200 Вт)
CMX2300 T
Источник: http://www.yaesu.ru/obzor_KSV.php
КСВ-метр на полосковых линиях
Широко известные из радиолюбительской литературы КСВ-метры выполнены с использованием направленных ответвителей и представляют собой однослойную катушку или ферритовый кольцевой сердечник с несколькими витками провода.
Указанные устройства имеют ряд недостатков, основным из которых является то, что при измерении больших мощностей появляется высокочастотная «наводка» в измерительной цепи, требующая дополнительных затрат и усилий по экранировке детекторной части КСВ-метра для уменьшения погрешности измерений, а при формальном отношении радиолюбителя к изготовлению прибора, КСВ-метр может стать причиной изменения волнового сопротивления фидерной линии в зависимости от частоты.
Предлагаемый вниманию КСВ-метр на основе полосковых направленных ответвителей лишён подобных недостатков, конструктивно выполнен в виде отдельного самостоятельного прибора и позволяет определить отношение прямой и отражённой волн в цепи антенны при подводимой мощности до 200 Вт в частотном диапазоне 1…50 МГц при волновом сопротивлении фидерной линии 50 Ом.
Схема КСВ-метра проста:
Если требуется иметь только индикатор выходной мощности передатчика или контролировать ток антенны, можно воспользоваться таким устройством:
При измерении КСВ в линиях с волновым сопротивлением отличным от 50 Ом, значения резисторов R1 и R2 следует изменить до величины волнового сопротивления измеряемой линии.
Конструкция
КСВ-метр выполнен на плате из двустороннего фольгированного фторопласта толщиной 2 мм. В качестве замены возможно использование двусторонннего стеклотекстолита.
Линия L2 выполнена на тыльной стороне платы и показана прерывистой линией. Её размеры 11×70 мм. В отверстия линии L2 под разъёмы XS1 и XS2 вставлены пистоны, которые развальцованы и пропаяны вместе с L2.
Общая шина с обеих сторон платы имеет одинаковую конфигурацию и на схеме платы заштрихована.
В углах платы просверлены отверстия, в которые вставлены отрезки провода диаметром 2 мм, пропаянные с обеих сторон общей шины.
Линии L1 и L3 расположены с лицевой стороны платы и имеют размеры: прямой участок 2×20 мм, расстояние между ними 4 мм и расположены симметрично продольной оси линии L2.
Смещение между ними вдоль продольной оси L2 -10 мм. Все радиоэлементы расположены со стороны полосковых линий L1 и L2 и припаяны внахлёст непосредственно к печатным проводникам платы КСВ-метра.
Печатные проводники платы следует посеребрить.
Собранная плата припаивается непосредственно к контактам разъёмов XS1 и XS2. Применение дополнительных соединительных проводников или коаксиального кабеля недопустимо.
Готовый КСВ-метр помещают в коробку из немагнитного материала толщиной 3…4 мм. Общую шину платы КСВ-метра, корпуса прибора и разъёмов соединяют между собой электрически.
Отсчет КСВ производят следующим образом: в поло- жениии S1 «Прямая» с помощью R3 устанавливают стрелку микроамперметра на максимальное значение (100 мкА) и переведя S1 в «Обратная», отсчитывают значение КСВ.
При этом показанию прибора 0 мкА соответствует КСВ 1; 10 мкА — КСВ 1,22; 20 мкА — КСВ 1,5; 30 мкА — КСВ 1,85; 40 мкА — КСВ 2,33; 50 мкА — КСВ 3; 60 мкА — КСВ 4; 70 мкА — КСВ 5,67; 80 мкА — 9; 90 мкА — КСВ 19.
UY5YI
Источник: https://www.ruqrz.com/ksv-metr-na-poloskovyh-liniyah/
Котёл КСВа-2,5
Котёл КСВ-2,5 водогрейный стальной, предназначен для теплоснабжения и горячего водоснабжения (через дополнительный теплообменник) жилых, общественных и промышленных зданий и сооружений.
Котлы КСВ-2,5 работают на природном газе среднего и низкого давления, а также легком жидком топливе (дизельное летнее). Переналадка котла при смене вида топлива не требуется.
Котлы КСВ-2,5 могут комплектоваться по желанию заказчика автоматизированными горелками Гбак-2,7 с встроенным дутьевым вентилятором, что не требует установки дымососа за котлом, или импортными аналогами на газе и жидком топливе — горелками фирм «Weishaupt», «Ecоflam», «Dreizler», «Unigas», «Oilon», «ABIG», «Joannes», «Riello», «Lamborgini» и т.д.
Установка блочной горелки Гбак-2,7 допускает эксплуатацию котла КСВ-2,5 без постоянного присутствия обслуживающего персонала.
Котлы КСВ-2,5, оснащённые автоматизированными горелками, устанавливаются в малых котельных в количестве от двух до нескольких штук в зависимости от отапливаемой площади помещений, климатической зоны, конкретного архитектурного решения.
Преимущество котельной с котлами КСВ-2,5 заключается в ее расположении в непосредственной близости к обслуживаемым объектам, что исключает перебои в поставке теплоносителей и снижает до минимума теплопотери из-за неполадок на теплотрассах, позволяя вдвое повысить КПД по сравнению с существующими системами централизованного теплоснабжения.
Комплект средств управления КСУБ позволяет полностью автоматизировать котельную, оснащенную нашими котлами КСВ и горелками, а также управлять работой нескольких котельных через единый диспетчерский пункт.
Котлы КСВ-2,5 при использовании в котельной могут работать в двух режимах управления:
- работа котла в автономном режиме — задание температуры теплоносителя производится оператором котельной или с верхнего уровня регулирования через ПДУ (пульт дистанционного управления) с автоматикой КСУБ;
- работа котла в составе автоматизированной котельной с автоматикой КСУБ — регулирование температуры теплоносителя происходит автоматически в зависимости от температуры наружного воздуха в соответствии с отопительным графиком.
Современный дизайн, высокий КПД, экономичность и надежность в работе, безопасность эксплуатации, высокая степень автоматизации, длительный срок службы, простота конструкции, монтажа, обслуживания и ремонта, низкие эксплуатационные затраты и соответствие экологическим требованиям делают котлы КСВ-2,5 особенно привлекательными.
Котёл КСВ-2,5 (см. фото выше) состоит из корпуса, задней водоохлаждаемой крышки, обшивки и газоходов. С фронта котла к фланцу крепится горелка.
Теплоноситель через задвижку поступает в межтрубное пространство котла, откуда частично перепускается в заднюю водоохлаждаемую крышку. Нагретый теплоноситель через патрубок датчиков и задвижку отводится в систему теплоснабжения.
При работе котла КСВ-2,5 (с газовой горелкой — газ или с жидкотопливной горелкой — топливо от насоса по трубопроводам) через систему автоматических клапанов поступает в горелку, где смешивается с воздухом, подаваемым вентилятором, поджигается электрозапальником и сгорает в топке котла.
Продукты сгорания, отдав часть тепла в топочной камере котла, поворачивают в задней крышке, проходят по дымогарным трубам к фронту котла в переднюю крышку и оттуда по газоходу над наружной обечайкой в сборный дымоход.
Для осмотра водяной полости в нижней части котлов КСВ-2,5 под боковой теплоизоляционной панелью имеется смотровой люк.
- Сравнительная таблица котлов КСВа
- Инструкция, паспорт на КСВа-2,5
- Инструкция, паспорт на КСВа-2,5 жидкотопливный
- Разрешение на применение котлов КСВа
- Сертификат соответствия КСВа
Источник: https://ros-teplo.ru/kotlyi-gaz-jidkoe-toplivo/ksva-025-25-mvt/kotel-ksva-25.html
Насос центробежный конденсатный ГМС Ливгидромаш 1КсВ 200-220-1
Агрегаты конденсатные типа 1КсВ предназначены для перекачивания конденсата или пресной воды температурой до 433 К (+160°С) с рН 6,8…9,2, с содержанием твердых включений концентрацией не более 5мг/л с максимальным размером до 0,1 мм. и микротвердостью не более 6,5 ГПа.
Агрегаты применяются в пароводяных сетях электростанций, работающих на органическом топливе.
Агрегаты относятся к изделиям вида 2, восстанавливаемым по ГОСТ 27.003-90.
Общие требования безопасности насосов и агрегатов соответствуют ГОСТ Р 52743-2007.
Агрегаты изготавливаются в климатическом исполнении УХЛ для эксплуатации в помещениях категории размещения 4 по ГОСТ 15150-69.
Агрегаты могут эксплуатироваться в районах с сейсмичностью до 8 баллов по МSК-84.
Агрегаты типа 1КсВ не предназначены для установки во взрывоопасных и пожароопасных производствах.
Агрегат состоит из насоса (состоящего из тихоходной части и быстроходной части) и электродвигателя, соединенного с ним при помощи втулочно-пальцевой муфты.
Быстроходная часть насоса имеет одно или два рабочих колеса насаженных на быстроходный вал, опорами которого служат подшипник качения и подшипник скольжения. На вал монтируется двойное торцовое уплотнение и втулочно-пальцевая муфта.
Колесо бустерное тихоходной части получает вращение от колеса турбинного, расположенного в потоке перекачиваемой жидкости за рабочим колесом быстроходной части. Бустерная ступень вращается в собственных опорах скольжения, совмещенных с гидростатической пятой.
Опорный узел крепления к фундаменту выполнен заодно с корпусом насоса.
Присоединительные размеры фланцев, всасывающего и напорного патрубков выполнены по ГОСТ 12815-80, исполнение 1. штуцерно-торцовые соединения по ГОСТ 5890-78. Предусмотрена возможность разворота всасывающего патрубка относительно вертикальной оси агрегата.
В качестве уплотнения вала предусмотрено двойное торцовое уплотнение.
Направление вращения вала агрегата — левое (против часовой стрелки), если смотреть со стороны электродвигателя.
- для перекачки конденсата и горячей воды в пароводяных сетях электростанций
- для перекачки конденсата на предприятияx теплоэнергетики,
- оригинальная конструктивная схема насоса позволяет получить низкий кавитационный запас в широком диапазоне подач
- имеется возможность поворота всасывающего патрубка относительно вертикальной оси облегчает задачу размещения насосного агрегата
Источник: http://pump-h2o.ru/katalog/pumps/special/ksv200_220.html
Замеры КСВ антенн популярных радиостанций — XROFT.RU
Сегодня решил выложить замеры КСВ штатных антенн популярных носимых УКВ-радиостанций. Не секрет, что хорошо работающая антенна может значительно увеличить дальность радиосвязи. Сегодня протестируем антенны некоторых радиостанций, которые есть у меня в наличии.
Методика тестирования проста: при помощи прибора Surecom SW-102 произведем замеры КСВ антенн портативных радиостанций в режиме максимальной мощности, держа антенну и корпус прибора рядом с головой оператора на расстоянии 5см, имитируя тем самым обычные радиопереговоры.
Надеюсь, для кого-то эта информация окажется полезной. На ваш суд…
Итак, приступим.
Wouxun KG-UVD1P: 145.500 КСВ 2.23 430.000 КСВ 2.42 435.000 КСВ 2.36 440.000 КСВ 2.38 446.000 КСВ 2.25
Весьма посредственные показатели на обоих диапазонах!
Ajetrays AJ-344v (Короткая 9см спиралка, написано 140-160МГц): 145.450 КСВ 1.40 148.100 КСВ 1.11 148.825 КСВ 1.09
Выше 160МГц антенна не работает, видим, что она действительно укладывается в названный диапазон частот, при этом наибольшая эффективность находится где-то около 150МГц.
Baofeng BF-888s: 446.00625 КСВ 1.95 433.075 КСВ 1.64 438.575 КСВ 1.73
Неплохо для LPD…
Yaesu FT-60R: 145.500 КСВ 1.01 145.000 КСВ 1.12 148.000 КСВ 1.09 153.000 КСВ 2.84 430.000 КСВ 2.20 435.000 КСВ 2.01 440.000 КСВ 1.88 446.000 КСВ 1.81 Выше 160МГц на двойке антенна не работает, достаточно узкополосна с ярко выраженным резонансом на 145.500, качество антенны на двойке ощущается при проведении QSO и без приборов…
На UHF показала себя не очень… Что тоже ощущается…
TYT TH-UV3R: 145.500 КСВ 1.22 430.000 КСВ 1.17 435.000 КСВ 1.07 440.000 КСВ 1.10 446.000 КСВ 1.20
Вот эта антеннка порадовала. Достаточно широкополосна, что на VHF, что на UHF, Даже по краям диапазона (около 170МГц) она хоть как-то работает (ксв около 3), что подтверждается реальными испытаниями.
Kenwood TH-K4AT: 430.000 КСВ 1.60 435.000 КСВ 1.62 440.000 КСВ 1.63 446.000 КСВ 1.71
Неплохо, но не идеально.
Vector VT-44H: 433.075 КСВ 1.72 434.775 КСВ 1.76 438.575 КСВ 1.84
430.200 КСВ 1.66
Как видно из приведенных значений более-менее работают все представленные образцы штатных антенн радиостанций. Особого смысла для замены антенн, кроме как у станции wouxun я бы не увидел.
Очень хорошо работает на двойке антенна станции FT-60, что подтверждается проведенными QSO.
Резиновые антенны на двойке показывают значительно более узкую полосу, чем антенны, работающие на UHF, в виду своей укороченности для двухметрового диапазона.
Ну и на последок, парочка антенн от сторонних производителей…
COMET SMA-24 (1/4 на двойку): 145.500 КСВ 1.01 430.000 КСВ 1.47 435.000 КСВ 1.64 440.000 КСВ 1.93 446.000 КСВ 2.32
Отличные показатели на двойке (ну, это все-же четверть!). Но и на семидесятке пользоваться вполне можно. Антенна очень гибкая и складывается в каральку и кладется в карман.
Diamond RH775 (Телескоп): 430.000 КСВ 1.06 435.000 КСВ 1.01 440.000 КСВ 1.12 446.000 КСВ 1.19 145.500 КСВ 1.20
Показатели тоже неплохие, но при условии, что телескоп выдвинут полностью, если длина меняется, то КСВ плывет, да и не очень удобно иметь жесткую, но хрупкую конструкцию, зато занимает минимум места в сложенном виде.
Источник: http://xroft.ru/zameryi-ksv-antenn-populyarnyih-radiostantsiy/