Измеритель СВЧ мощности
Назад-
Здравствуйте, коллеги. Нагрузка №69 с цилиндрическим резистором отлично работает на 1296 МГц. Кратковременно держит 700 Ватт и позволяет настраивать РА на ГУ-74Б. Есть подобная нагрузка на 75 Ом. Их два варианта приносили. Один по размерам как №69 имеет 18 мм разъем СР-75, второй имеет более солидный радиатор и имеет больший по размеру разъем. Заявлен как 100 Ваттный. Именно их в свое время рассылал и сам делал эквивалент с трансформирующим звеном. Все описано в разделе измерительной техники. Эти нагрузки еще можно купить у ребят с Ростелекома для калибровки КСВ метра поз начению КСВ=1.5 на большой мощности. Если сделать трансформатор на 144 МГц, то можно работать и с хорошим КСВ на 144 и 432 МГц. А трансформатор легко делается с применением полосковой технологии.
Так же писал много раз о том, что нет смысла гнаться за КСВ лучше 1.3-1.5 в требуемом диапазоне частоты. При КСВ 1.5 96 процентов мощности уходит в нагрузку. Это значение отличное. Погрешность измерителей мощности, которые мы применяем, не позволяют увидеть эти 4 процента. Таблицу привожу. Позже прикреплю таблицы из книги Рэда.
Вернусь к теме форума. Два конструктива измерителя мощности на 250 и 500 Ватт описаны. Жду резисторы 800 Ватт, работающие на частоте 1500 МГц. По этой причине застопорил эксперименты с резистором Bourns на 800 Ватт с частотой 1000 МГц, который у меня есть. Через неделю его проверю.
Самым хлопотным вопросом, в том числе и по деньгам, является вопрос калибровки. Нужно, что бы приборы правильно показывали мощность. Покупаемые нами различные КСВ метры (в том числе и измерители Р по функции) показывают прилично различные мощности при подключении одного и того же генератора и нагрузки. Для калибровки требуется комплект мощных РА и измеритель большой мощности. Для решения второго вопроса хочу применить измеритель мощности МЗ-56 с комплектом направленных ответвителей. Он удобен тем, что калибруется постоянным током. После нескольких экспериментов остановился на самодельном НО, выполненном на 1.5 мм ФАФ-4. Ширина полоски 4.5 мм. Вторичная линия на частоте 144 МГц отводит на 39.5 dB мощности меньше. На 432 МГц – на 29.5 dB. На частоте 1296 МГц- на 22 dB. Этот параметр очень важен. Он измерялся на двух различных приборах и результаты измерений совпали.Ответвитель корректно работает на всех трех диапазонах и вносит очень малые изменения в общий КСВ тракта. Нагрузка внешняя Radiall. Она может перекручиваться и НО можно будет использовать и для измерения мощности и для измерения КСВ. Данный узел позволяет измерить в паре с М3-56 мощность в 1 кВт.
Для частоты 1296 МГц мной был заказан на аукционе из Англии второй НО. Заявлен диапазон частоты 800-2500 МГц при ответвлении 20 dB. Разъемы N типа, так как планируется измерение больших мощностей. Вчера он пришел. Фотографию прилагаю. Один в один похож на тот, что выпускается одним из предприятий в Москве. Кто-то приводил его фотографию. Я написал на предприятие в Москву письмо со своими вопросами. Ни ответа ни привета. Купил на аукционе. Кстати, это наверняка и дешевле. Что напишу про первое впечатление. Для этих денег качество нормальное. НО пришел в картонной коробочке, заклеенной ярлыком о прохождении контроля качества. Удивился. Внутри в пакете совершенно новый НО. Это не сэконд хэнд оказывается. Шикарная покраска. Новьё. Корпус из литого силумина. Линии серебреные. Сам так не сделаешь. Пока не жалею затраченных денег. Не понравились лишь винтики. Скорее всего Китай. Два раза не закрутишь. Очень хилые углубления для крестообразной отвертки. Все сразу заменил на М2.5х6. Изделие английское, но наши метрические винты пришлись по размеру.
Нагрузочный резистор скорее всего на 5 Ватт. НО должен спокойно пропустить 500 Ватт на 1296 МГц. На 432 и 144 МГц значительно больше. Линии позволят. Все зависит от разъемов.
Кроме того, хочу использовать и советский точный измерительный НО. Кратковременно он держит на 1296 МГц 500 Ватт. Проверено RW3BP.
Позже напишу про результаты обмера НО. Юрий. RZ4HD.
Таблица КСВ и воз
Измерительный НО
НО 20dB 800-2500
Резистор second l
-
А если обратить внимание на калориметрический метод измерения мощности?
Нагрузка охлаждается проточной водой. Измеряется разность температур на входе и выходе.
Никаких проблем с калибровкой и ответвителями. -
Калориметрический метод измерения мощности реализован группой радиолюбителей из Перми. Работает. LM-35 измеряет температуру нагрузки. Здесь тоже есть проблемы с калибровкой и специфика измерений имеется. Не хочу все это расписывать. Юрий. RZ4HD.
-
заказан на аукционе из Англии второй НО. Заявлен диапазон частоты 800-2500 МГц при ответвлении 20 dB
Юрий, хочу обратить внимание на изогнутую форму ответвительной линии - которая позволяет в значительной степени нормировать Котв в более широком диапазоне частот, чем при прямой форме. Как-то я экспериментировал с самоделкой, там тоже была объемная конструкция. Просто изгибал линию дугой, и АЧХ сразу становилась заметно ближе к горизонтальной. С травлением линий на текстолите, пока к сожалению поэкспериментировать не могу.
-
Здравствуйте, коллеги. Сделал тест ответвителя и сразу зауважал его. На частоте 144 МГц ответвление - 32.6 dB. На частоте 432 МГц – 23.7 dB. На частоте 800 МГц (нижний край заявленного диапазона) - 19.7dB. 1000 МГц - 19.5dB 1300 МГц - 19.7dB 2000 МГц – 19.3dB Выше по частоте не измерял. Мне это не нужно. Вывод - ответвление действительно соответствует заявленному и оно почти постоянно в указанном диапазоне частот. Это первая радость.
Затем измерил КСВ на 1296 МГц методом замещения. Диапазон 432МГц и 144 МГц просто не трогал. У меня есть хороший мост и позолоченные эталоны КСВ на значения 1.05 и 1.2 Поставил эталон с КСВ 1.05. Напряжение рассогласования на вольтметре 10.4 мВ. Поставил эталон на 1.2. Напряжение на вольтметре 80 мВ. Подключил через переходник ответвитель. Вольтметр показал значение 40 мВ. Думаю, что это соответствует КСВ 1.13-1.15. Учитывая погрешности, переходники и КСВ самой нагрузки (1.08 на 1296 МГц), можно сделать вывод и о хорошем КСВ ответвителя. Все себе доказал. Хорошая вещь. Под вопросом лишь разъемы. Напомню, что этот НО будет применяться при тарировании измерителей мощности на 1296 МГц. Не хочу использовать на 500 Ватт прецизионный НО, работающий в диапазоне от 1.5 до 18 ГГц. Юрий. RZ4HD.
-
На частоте 144 МГц ответвление - 32.6 dB
Добрый день.
Спасибо за обзор! Тоже присматриваюсь к этим ответвителям для измерительных целей.
А направленность измеряли? Т.е пустить источник в обратном направлении и посмотреть, что будет на ответвленном выходе? И если можно попросить- фотографию крупным планом корпуса около разъемов- как там выполнен переход центрального штыря разъема на стержень измерительной линии? -
Александр. Направленность измерю. Может вечером. Уже все разобрал и убрал по защитным коробочкам. Очень нужно? Фотографировать точно не буду. Не хочу разбирать еще раз. Фотографию делал 12 мпксл фотоаппаратом. Могу выслать Вам на почту полный объем файла. Дайте Ваш адрес в личное сообщение. Это не проблема. Думал отфотографировать место пайки, но отснял только резистор. В российском варианте применен более мощный резистор. Частота и ответвление заявлены те же. Юрий. RZ4HD.
-
Посмотрел я фото - не совсем правильно сделано. Вопрос такой задам - а НО на "проход" измерялось отдельно ? Нет. Потому, что нет разъема с другой стороны НО. Я бы сделал
этот узел отдельно измерил бы его КН, КО , КСВН , далее уже подключал бы к разъему нагрузки. Я считаю, эти два узла должны быть отдельно , но еще повторюсь, это необходимо для получения метрологических характеристик этих узлов. Для р/л целей всего что на фото - хватит на 100 % !
Получение метрологической точности задачей пока не ставил, основная цель для меня это 1квт мощности при минимальном КСВ для контроля параметров мощных PA на LDMOS сборках. Далее, наверное, не совсем в тему, но постараюсь кратко описать. При запуске своего 1 квт 144 МГц PA столкнулись с тем, что 69 нагрузка с кабелем 3 метра в комплексе дала КСВ 1.4 и этого оказалось достаточно чтоб сильно исказить работу этого PA. На коротком кабеле (КСВ не более 1.15) мы получили 26А тока и мощность 1квт. На 3м кабеле (КСВ уже больше 1.4) все уже совсем не так - 20А тока и мощность сильно упала. В ламповом PA все просто - есть где и что подкрутить, и никто никогда с этим проблем не испытывал. С полупроводниками все совершенно по другому. Проблема ессно не в длине кабеля, а в не идеальности нагрузки прежде всего. Естественно что можно просто использовать полуволновый кусок кабеля, но есть еще проблема 430 МГц и 1квт тоже (это следующий PA), где наш резистор уже совсем плох. -
Сделав свой РА на LDMOS не мог понять, почему вместо 800 Ватт на выходе не более 500 Вт. КСВ нагрузки был около 2. Подсказали коллеги, что обратная волна как бы подзапирает транзистор, видимо, такая у него структура и особенность (в какой - то степени защита от плохого КСВ). Жду заказанного резистора 800 Ватт 500МГц, чтобы убедиться в этом. Так что мощная нагрузка с хорошим КСВ, менее 1,5 при проверке мощных РА на транзисторе актуальна. В своем РА применил НО из отрезка кабеля (RZ4HD), который имеет хорошие характеристики и на 1296МГц.
-
Цитировать
Получение метрологической точности задачей пока не ставил, основная цель для меня это 1квт мощности при минимальном КСВ для контроля параметров мощных PA на LDMOS сборках. Далее, наверное, не совсем в тему, но постараюсь кратко описать. При запуске своего 1 квт 144 МГц PA столкнулись с тем, что 69 нагрузка с кабелем 3 метра в комплексе дала КСВ 1.4 и этого оказалось достаточно чтоб сильно исказить работу этого PA. На коротком кабеле (КСВ не более 1.15) мы получили 26А тока и мощность 1квт. На 3м кабеле (КСВ уже больше 1.4) все уже совсем не так - 20А тока и мощность сильно упала. В ламповом PA все просто - есть где и что подкрутить, и никто никогда с этим проблем не испытывал. С полупроводниками все совершенно по другому. Проблема ессно не в длине кабеля, а в не идеальности нагрузки прежде всего. Естественно что можно просто использовать полуволновый кусок кабеля, но есть еще проблема 430 МГц и 1квт тоже (это следующий PA), где наш резистор уже совсем плох.
Да, так и будет. Но мощность при изменении КСВ до 1,5 не должна меняться более, чем на 10-15%. Это для однотранзисторных РА. Есть у них такой недостаток. Используют мощные вентили с контролем обратной волны. У меня есть такие на 432 МГц.
Поэтому производители РА не спешат переходить на однотранзисторные схемы. Та же схема
на 8ми MRF мощностью в 2 кВт абсолютно не реагирует на изменение КСВ на выходе. Хотя и дороже получается в производстве из за кучи мостов . Но каждый мост выполняет и часть функций вентиля.
В ламповом РА можно подкручивать , а можно и не подкручивать, пока защита по току сетки
не сработает. Можно работать на антенну в инее и даже обледеневшую с КСВ до 3 !
69ю нагрузку необходимо включать через 30-40 метров толстого кабеля - нагрузка то 75- омная. 3 метра только хуже сделают . Лучше четверть волновый трансформатор или просто длинный кабель с потерями. -
69ю нагрузку необходимо включать через 30-40 метров толстого кабеля - нагрузка то 75- омная
А разве 69-я нагрузка 75-омная?
Я считал всегда - 50 ом
http://forum.vhfdx.ru/pokupka-i-prodazha-ukv-apparatury/prodam-ekvivalent-69m/
Кстати когда я экспериментировал со своим УМ у меня тоже почему-то показания тока потребления УМ менялись в зависимости от длины и даже от типа кабеля от УМ до нагрузки, но нагрузка то 50 ом и кабель 50 ом. Странно, подумалось мне, вроде бы теория должна вписываться в практику безо всяких отклонений если "всё по 50", но махнул рукой на эти эфемерные составляющие.
Наверное выходной импеданс УМ не 50 ом отсюда и пляски... -
Я видел 69-ю с СР-75 18 мм. Есть два варианта, отличаются внутренним резистором. У меня есть запасной к ней, как раз на 75 Ом. Возможно отличаются индексом. Юрий RZ4HD имеет обе модификации - он писал об этом http://forum.vhfdx.ru/pokupka-i-prodazha-ukv-apparatury/prodam-ekvivalent-69m/.
-
69 нагрузка с кабелем 3 метра в комплексе дала КСВ 1.4
Это говорит о том, что кабель работает трансформатором, т.е. имеет сопротивление отличное от 50 Ом. И картинка в шестом сообщении говорит о том же.
-
Я для настройки сваял в ММАНЕ трёхэлементную антеннку, с чисто активными 50 Ом,
Сделал её на пластиковой трубке на клипсах, совпало с расчётом полностью. Выставил её с лоджии в окно и так настраивал. А измерял вольтметром на ответвителе из 50 ом соединителя мама-мама. Уже не помню какое там затухание по диапозонам получилось в ответвителе, надо всё записывать. Потом, когда выгнал мощность на максимум, на пару секунд, для измерения, подал на 69М, обдуваемую сбоку вентилятором. Оба измерения совпали, что на антенне, что на 69М. -
В RFSim99 удобный ВЧ Калькуллятор: в закладке Обратное ослабление/КСВ легко посмотреть взаимосвязь параметров ОБРАТНОЕ ОСЛАБЛЕНИЕ (S11), КСВ и коэффициент отражения .