SP2KDS

W niniejszym artykule postaram się przybliżyć konstrukcję wskaźnika mocy padającej i odbitej w wykonaniu dla fal ultrakrótkich z zakresu 2m i 70cm.

Pomimo sporego wyboru sprzęgaczy dostępnych na rynku jakoś nie byłem nimi zachwycony, niby wszystko jest, ale za całkiem spore pieniądze otrzymujemy urządzenie, które według zapewnień sprzedawcy mierzy zarówno wartośc mocy padającej jak i odbitej. Do tego pracuje w zakresie 0,1-5GHz z mocami 50W-2kW.

W praktyce po rozebraniu takiego urządzenia okazuje się często, że ani nie mierzy mocy w dwóch kierunkach, ani nie ma takiej rozpiętości obsługiwanych mocy, a w zakresie który nas interesuje czułość jest trochę za mała. W związku z tym wybór padł jednak na własnoręczne wykonanie sprzęgacza kierunkowego. Standardowym sposobem dla częstotliwości 144 MHz i 430 MHz jest wykonanie linii mikropaskowych na płytce z laminatu teflonowego. Rozwiązanie to jest dość proste do wykonania, ale stwarza wbrew pozorom trochę problemów mechanicznych, gdyż wymaga bardzo dokładnego wyliczenia szerokości ścieżek i odstępu między nimi z uwzględnieniem odległości od obudowy. Dlatego też zdecydowałem się na wykorzystanie pomysłu podpatrzonego u naszych czeskich sąsiadów polegającego na wykonaniu sprzęgacza z dwóch równolegle ułożonych odcinków kabla półsztywnego ze zdjętym pancerzem.

Rozwiązanie to jest popularne w Czechach, warto choćby zwrócić uwagę na strony klubu OK2KKW, na których Vladimir OK1VPZ przedstawił bardzo rzetelne analizy wykonanych sprzęgaczy, oraz opracował gotowy układ do zastosowania w dobrej jakości mierniku mocy, a także do zabezpieczenia min. wzmacniacza na 70cm.

Na obudowę swojego urządzenia wybrałem otrzymaną w prezencie od zaprzyjaźnionego serwisu CB obudowę po uszkodzonym mierniku SWR z okolic 27 MHz. Największą zaletą była jej wielkość i sprawny mikroamperomierz idealnie do niej dopasowany
Złącza kupiłem na popularnym serwisie aukcyjnym - są to przejścia panelowe N - semirigid UT-141 firmy Radiall. Złącza według zapewnień sprzedawcy są wielokrotnego montażu. Jako rezystory obciążające linię sprzężoną wykorzystałem 50R bezindukcyjne, pracujące podobno do 18 GHz, także z tego portalu Ich wielkość jest na tyle duża, że przy normalnych mocach nie powinno być żadnych problemów.

Zapraszam do obejrzenia zdjęć z budowy i zapoznania się z dalszymi uwagami:

Na początek trzeba obrać kabel z izolacji. Ze względu na gabaryty obudowy długość na jakiej obrałem kable z izolacji to 35mm, kabel semirigod UT-141 z płaszczem pocynowanym.

Aby móc wygodnie owinąć drutem kable należy je zlutować na końcach tak, aby nadać im wstępnie pewną sztywność formy.

Owijanie przewodów drutem (u mnie 0,5mm2) proponuję rozpocząć od środka sprzęgacza - w ten sposób łatwiej będzie wykonać przejście z głównego toru sprzęgacza do miejsc, w których kable półsztywne mają już swoją oryginalną izolację. Jak widać dodałem dwa-trzy zwoje aby drut pewnie zaszedł na pancerze kabli.

Do oblutowania cyną takiej powierzchni warto wziąć lutownicę słusznej mocy - ja się posłużyłem 120W lutownicą gazową.

Na poniższym zdjęciu widać już jedno całkowicie złożone złącze, drugie w trakcie przenoszenia z oryginalnego kabla.
Jak widać złącza nie do końca są rozbieralne :/ W każdym czerwona guma uszczelniająca rozdzieliła się na dwie części. Niezależnie od tego jak delikatnie rozbierałem złącze...

Tak wygląda wnętrze złącza z bliska. Na szczęście po skręceniu wszystko zachowuje się wystarczająco pewnie.

Tak wygląda obudow z zamontowanymi złączami. Wszystko zostało spasowane co do ułamka milimetra.
Zdecydowanie nie polecam takiego wykonania w pełnoprawnym mierniku - zawsze lepiej mieć trochę zapasu miejsca. Ja byłem zmuszony lutować pancerze kabli do złącz w stanie gdy były one już do połowy skręcone - z tego względu nie udało się oblutować pancerza przy złączu po prawej na całym obwodzie. Na szczęście urządzenie nie będzie pracowało w ekstremalnych warukach klimatycznych i nie będzie to wielkim problemem.

Tak wygląda sprzęgacz w obudowie widziany z góry.

Na próbę zamontowałem oryginalny wskaźnik od miernika SWR i mocy z częstotliwości 27 MHz. Wskaźnik to zwykły mikroamperomierz o zakresie 250 uA. Trochę dużo, zwłaszcza dla wiarygodnego pomiaru małych mocy, ale z drugiej strony urządzenie ma być tylko orientacyjnym wskaźnikiem, a nie pełnoprawnym miernikiem mocy.

W obudowie robi się coraz ciaśniej

Tak wygląda wskaźnik z zamontowanymi przełącznikami kierunku pomiaru mocy, przełącznikiem pasma i przeskalowanym mikroamperomierzem.

Skala mikroamperomierza została wykonana w programie CADintosh - do tak prostego rusynku wystarczyła w zupełności wersja demo. Ogólny zakres wychyłu wskazówki mikroamperomierza to 70 stopni, duże podziałki zostały wykonane co 7 stopni, małe co 1,4 stopnia.
Następnie wydruk na zwykłej kartce papieru, trochę taśmy klejącej i już mamy bardzo ładny wskaźnik

Tył urządzenia z zaznaczonym znamionowym kierunkiem przepływu mocy.

Teraz to co tygryski lubią najbardziej
Układ pomiarowy jak widać jest bardzo prosty - rezystor obciążający na końcach linii (czarny walec ze złoconymi stykami), dioda GD-507 (jak od miernika V-640), oraz kondensator odsprzęgający.
Następnie przełącznik do wybierania kierunku mocy mierzonej, oraz przełącznik wybierający potencjometr skalujący dla częstotliwości.
Nietypową rzeczą w moim wskaźniku jest to, iż nie posiada on wyboru poziomu mocy mierzonej, a częstotliwość. Ze względu na trzykrotną różnicę w częstotliwości między pasmami potrzebna okazała się kompensacja wprzężenia i niestety regulacja poziomu mierzonej mocy musiała zostać pominięta. Może któregoś dnia zamontuję do środka zestaw małych potencjometrów wieloobrotowych, to będzie i to. Miejsca jeszcze wystarczy

Wyprowadzenia linii sprzężonej są dość długie, ale na 70cm jeszcze mogą być. Przy wyższej częstotliwości zdecydowanie trzebaby je skrócić i zaekranować.

Tak wygląda złożone urządzenie. Pozostaje tylko jeszcze znależć gdzieś samoprzylepną folię z wystarczająco grubego tworzywa, trochę ją powycinać i już

Wskaźnik został wyskalowany tak, aby pełen odczyt pokazywał w paśmie 2m dla mocy 80W, a 70cm dla mocy 100W. Przy takich poziomach mocy nie ma żadnego problemu z wyskalowaniem. Gdyby zaszła potzreba pomiarów mniejszych mocy konieczna będzie wymiana mikroamperomierza. Przy tym układzie przeprowadziłem jeszcze próby z mikroemperomierzem o zakresie pomiatowym 50 uA. W zupełności starczał przy mocach rzędu 5W na 2m.

Podstumowując urządzenie jest bardzo proste, zapewnia orientacyjne wskazania dla pracy terenowej, natomiast nie nadaje się jako pełnoprawny miernik mocy dla zakresu UKF. Takie urządzenie wymaga lepiej zbudowanego (i mniejszego!) detektora, oraz korekty wskazań dla każdego zakresu osobno. Warto popatrzeć na stronę kolegów z Czech - są tam sprawdzone gotowce

W razie jakichkolwiek dalszych pytań chętnie odpowiem i podzielę się doświadczeniami - wystarczy napisać maila sp2ipt (małpa) sp2kds (kropka) pl lub zapytać na paśmie

VY 73 de SP2IPT