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chinaham@hellocq.net subject: [chinaham]天线测试之SWR表(二)
date: 2001-11-7 21

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接前文:
我们的目的是搞一个和SWR-121,MFJ-259B,RF1
一样的天线分析仪,假如国人的收入都比较高,我们完全可以买个上
述现成的产品来用,无奈它们少则一两千,多则四五千,有感于那些
外国货太贵,买来后您就会发现,它也许不值那么多,也许我们自己
就能做,为什么不呢?让我们从头来过,当作一次一举两得的学习吧.
手上有或者用过上述产品的HAM都知道,用它们来测试天线极其方
便,远非一般发射机+SWR功率表可以相比.
设想中的我们的天线分析仪,手掌大小,数字显示频率(兼频率计?
),数字显示SWR等天线参数,12V工作.也用模拟调频率(非
PLL).
此项目可以作为几个大学生的毕业论文题目.
73 de vr2ro
这里重新贴上陈老师一年前的文章.
另:我的大图今已全部发出,如不小心遗漏哪位,请再来邮.
73 de vr2ro
ba1ham: 天线分析仪
mfj天线分析仪没有双连电容。其原理很简单,可以自己设计:
1,一个单管(如电容三点式等)或双管高频振荡器。mfj使用的是双
fet管的,管a的d极高频耦合到管b的g极,管b的d极高频耦合到管a的
g极,lc谐振回路串在管a的d极与电源(高频地)之间。
2,上述振荡器的振荡强度需要能控制。mfj的方法是,在上述ab两个
fet管的 s极(接在一起)与地之间串联一个fet管。
3,上述振荡器的输出经一个中功率npn三极管做成的射极跟随器变成
低阻抗输出。
4,搭一个平衡电桥, 其中三个臂为1/16w 50欧的碳膜电阻,另一个
臂为待测天线插座。因为天线插座一端接地,所以电桥有一个角是接
地的。假设电桥接地的一角为 d,d 的对角为 a,天线插座芯线的一
角为 c,c 的对角为 d。
5,第3项的输出经过电容隔直流从 a点给电桥馈电。这样 b、c 两点
间是否有高频电压就反映了待测天线的阻抗是否为50欧纯电阻。
6,我们先假设b、c两点间接一个电表来检测电桥是否平衡。 将一个
检波二极管正极接在 c 点,检波二极管负极和b点之间接一个直流电
压表,电压表两端并一个高频旁路电容。如果选择电压表的量程,使
天线开路或短路时指示满偏,这时将表头刻为vswr=无穷大。电压表
指示为 0 说明天线阻抗为50欧纯电阻,表头刻为vswr=0。 其余的偏
转角度的vswr刻度可以根据vswr的定义算出。但由于检波二极管的非
线性,最好用不同的电阻代替天线,算出当时的vswr,根据表针的实
际指示标绘刻度。 因为二极管的导通拐点对应于vswr非常接近与1:1
的部分,因此只要实际标绘刻度,这种非线性对使用没有害处,成批
生产时对vswr精度的影响也不大(一般vswr表本来就不标精度)。
7,第6项所述的电压表两端都不接地,实用不方便。为此可以把电压
表接电桥 b点的一端改为接地。电表中流过的是检波后的直流电流,
不影响电桥中的高频电流。改接后电表的直流电流会通过检波二极管
-电压表正极-电压表负极-地-电桥各臂-电桥 b点流通,因为电
桥各臂电阻比电压表的内阻小很多,与改动前比几乎没有影响。
8,到此为止,上述天线分析仪就可以测量天线阻抗了。 但是,一般
振荡器的输出会随着频率而改变,要准确测量vswr,就必须象一般单
表头vswr表那样,不断校准电压表的满量程值。为了免除麻烦的效准
手续,需要加一个保持振荡器恒压输出的电路。办法是,在电桥 b点
接一个检波二极管正极,二极管负极对地接一个10k左右的负载电阻,
电阻两端并一个高频旁路电容。 b点得到的是馈给电桥的高频信号的
一半,因此这个电阻两端的电压反映了振荡器高频输出电压的大小。
将此电压送到运放比较器的负端。比较器的正端由微调电位器从直流
电源取得一个参考电压。当b点检波输出大于参考电压时, 比较器输
出低电平。当b点检波输出大于参考电压时,比较器输出高电平。 将
比较器输出的这个电压经过一个大约1m/0.1uf组成的低通滤波器,送
到上述第2项的电平控制fet管。这样,当振荡强度大于设定值时,比
较器输出使电平控制管趋于关断,时振荡减弱下来,直至保持在设定
值。有了这个强度反馈环,整个电路的指示就与频率无关了。
9,第8项中调整参考电压的微调电位器可以用于仪器的满量程(天线
开路/短路、vswr无穷大)调整。
10,如上所述,本表中一共用了两个检波二极管,一个驱动指示用直
流电压表,一个送比较器。 在mfj的天线分析仪中将检波输出直流电
压都先送到运放做的电压放大器,再由运放带动表头等。mfj-259用
了一块lm324四运放ic,用于检波输出放大和第8项的比较器。
过去测绘过一个nfj259的草图,但废纸片实在太多,早已不知去向。
不过弄清了原理,不妨自己设计试制。
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de chen ba1ham
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