При монтажі та налаштуванні систем радіозв'язку часто вимірюють якусь не всім і не зовсім ясну величину КСВ. Що ж це за характеристика, крім спектра частот, що вказується в характеристиках антен?
Відповідаємо:
Коефіцієнт стоячої хвилі (КСВ), коефіцієнт хвилі (КБВ), що біжить, зворотні втрати це - терміни, що характеризують ступінь узгодження радіочастотного тракту.
У високочастотних лініяхПередача відповідності опору джерела сигналу хвильовому опору лінії визначає умови проходження сигналу. При рівності цих опорів в лінії виникає режим хвилі, що біжить, при якому вся потужність джерела сигналу передається в навантаження.
Виміряний на постійному струмі тестером опір кабелю покаже або холостий хід або коротке замикання в залежності від того, що підключено до іншого кінця кабелю, а хвильовий опір коаксіального кабелю визначається співвідношенням діаметрів внутрішнього і зовнішнього провідників кабелю і характеристиками ізолятора між ними. Хвильовий опір це опір, який надає лінія хвилі високочастотного сигналу, що біжить. Хвильовий опір постійно вздовж лінії не залежить від її довжини. Для радіочастот хвильовий опір лінії вважають незмінним та суто активним. Воно приблизно дорівнює:
де L і З розподілені ємність та індуктивність лінії;
Де: D – діаметр зовнішнього провідника; d – діаметр внутрішнього провідника; - діелектрична проникність ізолятора.
При розрахунку радіочастотних кабелів прагнуть одержати оптимальну конструкцію, що забезпечує високі електричні характеристики при найменшій витраті матеріалів.
При використанні міді для внутрішнього та зовнішнього провідників радіочастотного кабелю справедливі співвідношення:
мінімальне згасання в кабелі досягається щодо діаметрів 
максимальна електрична міцність досягається при: 
максимум потужності, що передається при: 
виходячи з цих співвідношень, обрані хвильові опори радіочастотних кабелів, що випускаються промисловістю.
Точність та стабільність параметрів кабелю залежать від точності виготовлення діаметрів внутрішнього та зовнішнього провідників та стабільності параметрів діелектрика.
В ідеально узгодженій лінії відображення відсутнє. Коли опір навантаження дорівнює хвильовому опору лінії передачі, хвиля, що падає, повністю поглинається в навантаженні, відбита і стояча хвилі відсутні. Такий режим називається режимом хвилі, що біжить.
При короткому замиканні або холостому ході лінії на кінці лінії падаюча хвиля повністю відбивається назад. Відбита хвиля складається з падаючої, і результуюча амплітуда в будь-якому перерізі лінії є сумою амплітуд падаючої та відбитої хвиль. Максимум напруги називається пучністю, мінімум напруги вузлом напруги. Вузли та пучності не рухаються щодо лінії передачі. Такий режим називається режимом стоячої хвилі.
Якщо на виході лінії передачі підключено довільне навантаження, тільки частина хвилі, що падає, відображається назад. Залежно від ступеня неузгодженості зростає відбита хвиля. У лінії одночасно встановлюються стояча і хвилі, що біжить. Це режим змішаних чи комбінованих хвиль.
Коефіцієнт стоячої хвилі (КСВ) це безрозмірна величина, що характеризує співвідношення падаючої та відбитої хвиль в лінії, тобто ступінь наближення до режиму хвилі, що біжить: 
; як видно за визначенням, КСВ може змінюватися від 1 до нескінченності;
КСВ змінюється пропорційно співвідношенню опору навантаження до хвильового опору лінії: 
Коефіцієнт хвилі, що біжить, це величина зворотна КСВ: 
КБВ = може змінюватися від 0 до 1;
- Зворотні втрати (return loss) – це відношення потужностей падаючої та відбитої хвиль, виражене в децибелах.
або навпаки: 
Зворотні втрати зручно використовувати при оцінці ефективності фідерного тракту, коли втрати кабелю, що виражаються в дБ/м, можна просто підсумувати зі зворотними втратами.
Величина втрат на неузгодженість залежить від КСВ:
у разах або 
у децибелах.
Передається енергія при неузгодженому навантаженні завжди менше, ніж при узгодженому. Передавач, що працює на неузгоджене навантаження, не віддає в лінію всю ту потужність, яку віддавав би узгоджену. Фактично це не втрати в лінії, а зниження потужності, що віддається в лінію передавачем. Наскільки впливає КСВ на зниження, видно з таблиці:
Потужність, що потрапляє в навантаження |
Зворотні втрати |
|
Важливо розуміти, що:
- КСВ однаковий у будь-якому перерізі лінії і не може регулюватися зміною довжини лінії. Якщо показання вимірювача КСВ при переміщенні по лінії суттєво різняться, це може вказувати на антенний ефект фідера, що викликається струмом, що тече по зовнішній стороні обплетення коаксіального кабелю, та/або на погану конструкцію вимірювача, але не те, що КСВ змінюється вздовж лінії.
- Відбита потужність не потрапляє назад у передавач, не нагріває і не пошкоджує його. Ушкодження можуть бути викликані роботою вихідного каскаду передавача на неузгоджене навантаження. Вихід з передавача, оскільки на його виході можуть у несприятливому випадку скластися напруга вихідного сигналу та відбита хвиля, може статися через перевищення максимальної допустимої напруги напівпровідникового переходу.
- Високий КСВ у коаксіальному фідері, викликаний значним неузгодженістю характеристичного опору лінії та вхідного опоруантени, сам по собі не викликає появи ВЧ струму на зовнішній поверхні обплетення кабелю та випромінювання фідерної лінії.
Вимірюють КСВ, наприклад, за допомогою двох спрямованих відгалужувачів, включених до тракту у протилежних напрямках або вимірювального мостового рефлектометра, що дозволяє отримати сигнали пропорційні падаючому і відбитому сигналу.
Для вимірювання КСВ можуть використовуватись різні прилади. Складні прилади мають у своєму складі генератор частоти, що хитається, що дозволяє побачити панорамну картину КСВ. Прості прилади складаються з відгалужувачів та індикатора, а джерело сигналу використовується зовнішній, наприклад радіостанція.
Наприклад, двоблочний РК2-47 за рахунок широкосмугового мостового рефлектометра забезпечував вимірювання в діапазоні 0,5-1250 МГц.
Р4-11 служив для вимірювання КСВН, фази коефіцієнта відображення, модуля та фази коефіцієнта передачі в діапазоні 1-1250МГц.
Імпортні прилади для вимірювання КСВ стали класичними від Bird та Telewave:
Або простіше і дешевше: 
Популярні прості та недорогі панорамні вимірювачі від AEA: 
Вимір КСВ може проводитися як у конкретній точці спектра, так і в панорамі. У цьому випадку на екрані аналізатора можуть бути виведені значення КСВ у вказаному спектрі, що зручно для налаштування конкретної антени та виключає промах при обрізанні антени.
До більшості системних аналізаторів існують control head - рефлектометричні мости, що дозволяють з високою точністю вимірювати КСВ у частотній точці або панорамі: 
Практичний вимір полягає в підключенні вимірювача до роз'єму випробуваного пристрою або розрив тракту при використанні приладу прохідного типу. Значення ПКС залежить від багатьох факторів:
- Перегинів, дефектів, неоднорідностей, спайок у кабелях.
- Якості обробки кабелю в радіочастотних з'єднувачах.
- Наявність перехідних з'єднувачів
- Потрапляння вологи в кабелі.
При вимірі КСВ антени через фідер із втратами, випробувальний сигнал у лінії згасає і фідер внесе похибку, що відповідає втратам у ньому. І падаюча, і відбита хвилі відчувають згасання. У таких випадках КСВН розраховується: 
де k
- Коефіцієнт ослаблення відбитої хвилі, який обчислюється: k=2BL; У- Питоме згасання, дБ/м; L- Довжина кабелю, м, при цьому
множник 2
враховує, що сигнал послаблюється двічі - по дорозі до антени і по дорозі від антени до джерела, по дорозі.
Наприклад, використовуючи кабель з питомим загасанням 0,04 дБ/м, ослаблення сигналу на довжині фідера 40 метрів становитиме 1,6 дБ у кожну сторону, всього 3,2 дБ. Значить, замість дійсного значення КСВ = 2,0 пристрій покаже 1,38; при КСВ = 3,00 пристрій покаже близько 2,08.
Наприклад, якщо Ви перевіряєте фідерний тракт із втратами 3дБ, антену з КСВ 1,9 і використовуєте передавач потужністю 10 Вт як джерело сигналу для прохідного вимірювача, то потужність, що падає, виміряна приладом складе 10Вт. Поданий сигнал послабиться фідером в 2 рази, від антени відобразиться 0,9 сигналу, що прийшов, і, нарешті, відбитий сигнал на шляху до приладу послабиться ще в 2 рази. Прилад чесно покаже співвідношення падаючого і відбитого сигналів, що падає потужність 10Вт і відбита 0,25Вт. КСВ вийде 1,37 замість 1,9.
Якщо буде використовуватися прилад із вбудованим генератором, то потужності цього генератора може виявитися недостатньою, щоб на детекторі хвилі відбитої створити потрібну напругу і Ви побачите шумову доріжку.
У загальному випадку зусилля, що витрачаються на зниження КСВ нижче 2:1 у будь-якій коаксіальній лінії не дають результату з точки зору збільшення ефективності випромінювання антени, і доцільні в тих випадках, якщо схема захисту передавача спрацьовує, наприклад, при КСВ>1,5 або засмучуються частотнозалежні ланцюги, підключені до фідера.
Наша компанія пропонує широкий спектр вимірювального обладнання різних виробників, коротко розглянемо їх:
MFJ
MFJ-259- Досить простий в експлуатації прилад для комплексного вимірювання параметрів систем, що працюють в діапазоні від 1 до 170 МГц.
КСВ-метр MFJ-259 дуже компактний, його можна використовувати як з зовнішнім джереломживлення низької напруги, і з внутрішнім комплектом батарей типу АА.
MFJ-269
КСВ-метр MFJ-269 компактний комбінований прилад з автономним живленням.
Індикація режимів роботи здійснюється на рідкокристалічному дисплеї, а результатів вимірювань – на РКД та стрілочних приладах, розташованих на лицьовій панелі. 
MFJ-269 дозволяє проводити велику кількість додаткових антенних вимірювань: РЧ імпедансу, втрат у кабелях та їх електричних довжин до місця обриву або короткого замикання.
Технічні характеристики |
|
Діапазон частот, МГц |
|
Вимірювані характеристики |
|
200х100х65 мм |
|
Діапазон робочих частот КСВ-метра розбитий на піддіапазони: 1,8…4 МГц, 27…70 МГц, 415…470 МГц, 4,0…10 МГц, 70…114 МГц, 10…27 МГц, 114…170 МГц
Вимірники КСВ та ПотужностіComet
Серія вимірювачів потужності та КСВ Comet представлена трьома моделями: CMX-200 (Вимірник КСВ та потужності, 1,8-200 МГц, 30/300/3 кВт), CMX-1 30/300/3 кВт) і, що представляє найбільший інтерес, CMX2300 T (Вимірювач КСВ та потужності, 1,8-60/140-525 МГц, 30/300/3 кВт, 20/50/200 Вт) 
CMX2300 T
Вимірювач потужності та КСВ CMX-2300 складається з двох незалежних систем діапазону 1.8-200МГц та діапазону 140-525 МГц з можливістю одночасного вимірювання цих діапазонів. Прохідна структура приладу і, як наслідок, невисока втрата потужності дозволяє проводити вимірювання протягом тривалого часу.
Технічні характеристики |
||
Діапазон М1 |
Діапазон М2 |
|
Частотний діапазон |
1.8 – 200 МГц |
140 – 525 МГц |
Площа виміру потужності |
0 - 3КВт (HF), 0 - 1КВт (VHF) |
|
Діапазон вимірювання потужності |
||
Похибка вимірювання потужності |
±10% (усієї шкали) |
|
Область виміру КСВ |
від 1 до нескінченності |
|
Опір |
||
Залишковий КСВ |
1.2 і менше |
|
Загасання, що вноситься |
0.2 дБ або менше |
|
Мінімальна потужність для вимірювань КСВ |
Приблизно 6Вт. |
|
М-подібний |
||
Живлення для ламп підсвічування |
11 - 15В постійного струму, приблизно 450 мА |
|
Габарити (дані у дужках з урахуванням виступів) |
250(Ш) х 93 (98) (В) х 110 (135) (Г) |
|
Приблизно 1540 р. |
||
Вимірники потужності та КСВNissen
Найчастіше для роботи на об'єкті не потрібно складний і дає повну картинку, а скоріше функціональний та простий у використанні прилад. Саме такими «Робочими конячками» і є серія вимірювачів потужності та КСВ Nissen.
Проста прохідна структура і високе граничне значення потужності до 200 Вт спільно з частотним спектром 1,6-525МГц роблять прилади Nissen дуже цінною підмогою там, де необхідна не комплексна характеристика лінії, а швидкість і точність вимірювання.
NISSEI TX-502
Характерним представником серії вимірювачів Nissen може бути Nissen TX-502. Вимірювання прямих і зворотних втрат, вимір КСВ, стрілочна панель з явно видимим градуюванням. Максимум функціоналу при лаконічному виконанні. І при цьому в процесі налаштування антен цього досить вистачає для швидкого та оперативного розгортання системи зв'язку та налагодження каналу.
|
Після того, як антена встановлена, її необхідно налаштувати по мінімуму значення КСВ у середині ділянки робочих частот або якщо передбачається працювати тільки на одній частоті, мінімального значенняКСВ на цій частоті. Таблиця 1. Втрати потужності за різних значень КСВ Рис 1. Схема підключення КСВ метра
Розглянемо приклад налаштування антени на середню частоту сітки (частота 27,205МГц) зміною довжини штиря. Спочатку потрібно виміряти значення КСВ на 1 каналі сітки С. Потім на останньому (40) каналі сітки С. Якщо значення КСВ більше 3 в обох випадках, антена встановлена неправильно, не розрахована на роботу в цьому діапазоні або має несправності. Якщо КСВ, виміряний на 1 каналі, більше значення КСВ на 40 каналі, значить довжину штиря потрібно вкоротити, якщо навпаки - штир необхідно подовжити (висунути з тримача). Встаємо на 20 канал сітки, вимірюємо КСВ, запам'ятовуємо його значення. Відкручуємо гвинти, що фіксують штир, рухаємо його на 7-10 мм у потрібну сторону, затягуємо гвинти, перевіряємо КСВ знову. Якщо штир вставлений до краю, а КСВ все ще високий, то доведеться коротити штир фізично. Якщо штир висунуто максимально, то доведеться збільшувати довжину котушки, що узгоджує. Встановлюємо штир посередині кріплення. Відкушуємо 5-7 мм, вимірюємо КСВ, знову відкушуємо. При цьому слідкуємо, щоб значення КСВ зменшувалося. Як тільки воно досягне мінімуму і почне збільшуватися, припиняємо знущатися з штиря і далі регулюємо його довжину зміною положення в антені Таким чином знаходимо мінімум КСВ. Зверніть увагу, що антену треба налаштовувати тільки за місцем її ОКАНТАЧНОЇ установки. Це означає, що перенісши антену на інше місце, її знову необхідно буде налаштовувати. Якщо Ви отримали КСП порядку 1,1-1,3, це відмінний результат. Якщо Ви отримали КСВ порядку 1,3-1,7, це теж непогано і Вам нема про що турбуватися. Якщо КСВ 1,8 - 2, то слід звернути увагу на втрати в ВЧ роз'ємах (неправильне оброблення кабелю, погане пропаювання центральної жили кабелю і т. д.) Для антени такий рівень узгодження означатиме, що вона має проблеми з узгодженням, і вона потребує налаштування. КСВ 2,1 - 5 означає явну несправність в антені або неправильне встановлення. КСВ більше 5 означає обрив центральної жили в кабелі або в антені. З іншого джерела Довжини 50-омного кабелю в напівхвилях, режим "напівхвильового повторювача" (правильно для кабелів із суцільною поліетиленовою ізоляцією центральної жили) Кількість напівхвиль Середня частота МГц Довжина відрізка кабелю Антени оборотні пристрої, тобто як антена працює на передачу, так вона буде працювати і на прийом, якщо працює ефективно на прийом, то буде працювати добре і на передачу. Фідер- кабель, що з'єднує радіостанцію з антеною. КСВ- Коефіцієнт стоячої хвилі, тобто співвідношення потужності яка йде по кабелю до антени і потужності, яка повертається по кабелю відбиваючись від антени у зв'язку з тим, що її опір не дорівнює опору кабелю. Як працює антена?Змінний струм, як відомо, змінює свою полярність із певною частотою. Якщо йдеться від 27МГц, то значить 27 мільйонів разів на секунду полярність (+/-) у нього міняються місцями. Відповідно 27 мільйонів разів на секунду електрони в кабелі біжать то ліворуч праворуч, то праворуч ліворуч. Зважаючи на те, що електрони бігають зі швидкістю світла 300 мільйонів метрів на секунду, то для частоти 27 мегагерц до зміни полярності струму вони встигають пробігти лише 11 метрів (300/27), а потім повертаються назад.Довжина хвилі - відстань, яку пробігають електрони до тих пір, поки їх потягне назад полярністю джерела, що змінилася. Якщо до виходу радіостанції ми підключимо шматок дроту, інший кінець якого просто висить у повітрі, то в ньому і бігатимуть електрони, електрони, що бігають, створюють навколо провідника магнітне поле, а на його кінці електростатичний потенціал, які будуть змінюватися з частотою, на якій працює радіостанція. , тобто провід створить радіохвилю. Мінімальна відстань, яку повинні пробігати електрони, щоб йшло ефективне перетворення змінного струмув радіохвилю і радіохвилі в струм дорівнює 1/2 довжини хвилі. Так як будь-яке джерело струму (напруги) має два висновки, то виходить мінімальна ефективна антена складається з двох шматків дроту довжиною по 1/4 довжини хвилі (1/2 ділити на 2), при цьому один шматок дроту підключений до одного виводу джерела (виходу радіостанції), інший до іншого висновку. Один з провідників називають випромінюючим і підключають до центральної жили кабелю, інший "противагою" і підключають до обплетення кабелю. * Якщо розташувати 2 шматки дроту кожен довжиною 1/4 довжини хвилі, один над іншим, опір такої антени буде приблизно 75 Ом, крім того, вона буде симетрична, тобто безпосередньо коаксіальним (не симетричним) кабелем підключати її не дуже хороша ідея. Стоп, як же працюють тоді укорочені антени (наприклад 2 метри на 27МГц) та антени, що складаються тільки зі штиря на автомобілі? Що буде, якщо до радіостанції підключити дуже короткі або дуже довгі дроти як антена?
Так само є таке явище як коефіцієнт укорочення антени, це пов'язано з тим, що провідники мають товщину, а кінець провідника ємність до навколишнього простору. Чим товщі провідник антени і що вища частота де повинна працювати антена, то більше вкорочення. Так само чим товщі провідник з якого зроблена антена, тим вона широкосмуговіша (більше каналів перекриває). Спрямовані антени та поляризація випромінюванняАнтени бувають:+ З горизонтальною поляризацією - провідники антени розташовані горизонтально; + З вертикальною поляризацією - провідники розташовані вертикально. Якщо спробувати приймати на антену з вертикальною поляризацією сигнали, що передаються антеною з горизонтальною поляризацією, то буде програш у 2 рази (3дБ) порівняно з прийомом на антену тієї ж поляризації як і передавальна. Крім того, антени можуть бути: Приклад: вертикальний штир має кругову діаграму спрямованості у горизонтальній площині, тобто однаково випромінює та приймає радіохвилі від джерел навколо себе. Що таке посилення антен?Якщо йдеться саме про посилення антени, а не про підсилювач підключеного до антени і які потребують проводів живлення, то посилення антени, це її здатність концентрувати радіохвилі в деякій площині або напрямку, туди, де є бажані для зв'язку кореспонденти.Наприклад, вертикально розташовані два штирі по 1/4 довжини хвилі (вертикальний диполь), випромінюють рівномірно по колу, але це якщо дивитися зверху на нього, а якщо збоку, то виявиться, що частина енергії випромінюється в землю, а частина в космос. Коефіцієнт посилення диполя дорівнює 0 dBd. У землі і в космосі для нас немає корисних сигналів, відповідно шляхом зміни конфігурації диполя (подовживши одну його частину до 5/8 довжини хвилі) можна домогтися, що випромінювання зосередиться в горизонті, а в космос і в землю випромінюватиметься мало, посилення такої антени складе приблизно 6 dBd. Якщо вам цікаво дізнатися у подробицях як працюють антени, фідери, побачити повні формули, почитайте книгу: К.Ротхаммель Антени. Нагадаємо головне: Довжина хвилі = 300/частота каналу зв'язку Мінімальна довжина ефективної антени = довжина хвилі / 2 Чим товщі провідники з яких зроблена антена, тим більший внесок вносить коефіцієнт укорочення її довжину. КСВ показує якість передачі енергії від радіостанції до антени, але не показує ефективність антени. Тепер на прикладах: Які антени зазвичай застосовують на цивільному діапазоніАнтена 1/4 ГП ("гепешка" або "четвертка")Штир на врізному або магнітному підставі, всередині якого встановлена котушка подовжує, що доповнює його електричну довжину до 1/4. Противагою є кузов автомобіля, який підключений або безпосередньо (для врізних антен) або через ємність конденсатора утвореного магнітом основи та поверхнею кузова.На високочастотних діапазонах, таких як LPD і PMR зазвичай застосовують гепешки або 5/8, навіть в автомобілі і в варіанті, що носиться, в базовому варіанті застосовують колінеарні антени (антенні системи з електрично і механічно пов'язаних між собою декількох антен 1/2 або 5/8 , Що дозволяє досягати К посилення антени 10 dbi і більше, тобто стискати випромінювання в тонкий горизонтальний млинець). Ви стали щасливим володарем портативної чи автомобільної радіостанції? Тепер настала черга підготувати рацію до роботи. Механічна частина роботи, описана виробником в інструкції, не викликає проблем – для цього потрібен мінімальний набірінструментів та трохи кмітливості. А ось із налаштуванням антени не все так просто. Якщо, за схемою, механічно з'єднати дроти, то, швидше за все, вас не буде чути. Починаємо розбиратися, і виникає питання: що таке коефіцієнт стоячої хвилі антени, або SWR, якщо інструкція англійською. Це коефіцієнт, який показує, яка частина енергії радіохвилі йде на антену, а яка частина повертається у фідер. Без правильного налаштування КСВ ваша рація не працюватиме коректно і не забезпечить комфортного спілкування. Коефіцієнт стоячої хвилі антениЯкщо дуже просто, то це цифра на вимірювальному приладі, що характеризує правильність налаштувань вашої радіостанції Розберемося у фізичній суті ПКС. Радіохвилі поширюються у хвилеводі - антенно-фідерному тракті. Тобто сигнал, що надходить від передавача, потрапляє на антену за допомогою кабельного з'єднання-фідера. Не вникаючи в теорію хвиль, користувачеві радіостанції потрібно розуміти, що в будь-якому хвилеводі присутні падаючі та відбиті хвилі. Падаючі хвилі надходять безпосередньо на антену, а відбиті повертаються назад у фідер і нічим, крім обігріву навколишньої атмосфери, не займаються. Усі хвилі мають властивість складатися. В результаті складання амплітуд відбитих і падаючих хвиль створює нерівномірне поле по всій довжині кабелю фідера. Таким чином формуються зворотні втрати КРВ. Чим їх більше, тим слабший сигнал вашої радіостанції і тим гірше вас будуть чути абоненти. Фахівці розрізняють коефіцієнти стоячих хвиль за напругою (КСВН) та за потужністю (КСВ). Практично ці поняття настільки взаємопов'язані, що для користувача, що робить налаштування своєї радіостанції, різниці немає жодної. Коефіцієнт стоячої хвилі: формула розрахункуКоефіцієнт KSV під час налаштування радіостанції не розраховується за формулами, а визначається за допомогою спеціального приладу. Що таке КСВ метр? Це нескладне для користувача електронний пристрійщо показує різницю амплітуд коливань, а це і є коефіцієнт стоячої хвилі. Формула КСВ розрахунку не найскладніша: КСВ = Umax/Umin У ній у чисельнику та знаменнику максимальні та мінімальні амплітуди:
Нескладно зробити висновок, що при рівності Umax та Umin КСВ буде дорівнює одиниціі це ідеальні умови для ефективної роботи радіостанції. Але оскільки ідеальних умов у природі не існує, то при налаштуванні КСВ антени вам доведеться постаратися підтягнути КСВ до одиниці. Що може бути причиною підвищеного ПКС? Факторів безліч:
Якщо не вдаватися до формул розрахунку КСВ, які для власника автомобільної радіостанції представляють мало інтересу, то перейдемо до практичного аспекту налаштування антени. Як виміряти КСВНасамперед, вам потрібен КСВ-метр. Його можна купити чи взяти в оренду. Потім:
Він, звичайно ж, буде далекий від ідеалу-одиниці, зате вам є тепер чим зайнятися. До речі, за показника в межах:
Що робити? Це предмет окремої великої статті або привід звернутися до майстра, який знає, що таке ПКС і як з ним працювати. Придбати прилад для визначення КСВ ви можете прямо зараз на нашому сайті. У каталозі до вашої уваги представлені професійні та аматорські модифікації брендів VEGA та Optim, які можна використовувати не тільки для встановлення антени, але й для постійного моніторингу роботи радіостанції. Майже кожен користувач радіостанції або трансівера стикається з необхідністю оптимального узгодження антенно-фідерного пристрою та передавача. Ця проблема є актуальною для тих, хто користується «стаціонарними» радіостанціями (у тому числі для радіообміну в цивільному діапазоні 27 МГц), так і для тих, хто використовує автомобільні АМ та ЧС трансівери. Для збільшення зони дії портативної радіостанції, що носиться, підключають відповідну зовнішню антену. Вирішення цієї проблеми важливе для тих, хто вже має або збирається придбати та зареєструвати радіостанцію, веде активний та ефективний (на далекі відстані) радіообмін. Для цього і потрібний КСВ-метр. КСВ-метр – це вимірник коефіцієнта стоячої хвилі. Автор у своїй лабораторії має два промислові вимірювачі КСВ – SWR-430 Optim (варіант SWR-121) та SX-40 (варіант SX-40). Про загальних принципахНалаштування антенного господарства за допомогою КСВ-метрів добре описано в . КСВ-метр SWR-430 Прилад SWR-430, крім КСВ, може вимірювати вихідну потужність передавача радіостанції. Шкала стрілочного індикатора ( фото 1) у пристрої лише одна, функції вимірювання КСВ та потужності передавача перемикаються на передній панелі смужковим перемикачем. Похибка пристрою трохи більше 5%, імпеданс 50 Ом. Пристрій підходить для вимірювання прохідної потужності до 100 Вт, що цілком задовольняє запити радіоаматорів, оскільки більшість сучасних трансіверів мають максимальну потужність до 100 Вт, крім того, в Росії за вимогами Роскомнагляду працювати з потужністю вище цього значення можуть тільки фахівці. Вимірники КСВ та потужностіSX-20 таSX-40 На передній панелі пристрою встановлено перемикач максимальної потужності 15/150 Вт. Причому мінімальна потужність, що вимірюється, всього 1 Вт, що дозволяє налаштовувати антенне господарство. портативних радіостанційв режимі «LOW», не побоюючись виходу з ладу вихідного каскаду за будь-якого з можливих значень вхідного опору антени. КСВ-метр моделі SX-20 призначений для вимірювання потужності та КСВ у діапазоні 1,8…200 МГц. Він має перемикач максимальної вимірюваної потужності 30/300 Вт. Обидва пристрої мають хвилевий опір (імпеданс) 50 Ом (для підключення до кабелю з хвильовим опором 50 Ом), що підключається за допомогою роз'єму UHF. Мінімальна потужність радіостанції 2 Вт. Саморобний КСВ-метр Для узгодження виходу передавача з фідером використовується спеціальний пристрій, що узгоджує, а антена узгоджується з кабелем, як, правило, зміною довжини антени. Принципова електрична схемасаморобного вимірювача КСВ з узгоджувальним пристроєм показано на рис.1. Узгоджуючий пристрій складається з двох конденсаторів змінної ємності С1 і С2 з повітряним діелектриком (наприклад, КПЕ-4…50, 1КЛМВ-1) та безкаркасної котушки індуктивності L1. Вона містить 8 витків мідного дроту без ізоляції діаметром 2,2 мм з діаметром намотування 25 мм та довжиною 22 мм. Індуктивність такої котушки становитиме 1,2 мкГн. Налаштування узгодження проводиться конденсаторами С1 та С2. Показання зчитують за шкалою міліамперметра ІП. КСВ-метр при налаштуванні встановлюється між пристроєм, що узгоджує, і фідерною лінією. Вимірювач КСВ показує, наскільки близько до режиму хвилі, що біжить (відсутність відбитого сигналу від навантаження) знаходиться система «радіостанція-фідер-антена». Вимірювальна частина КСВ-метра конструктивно виконана з відрізка того ж кабелю довжиною 160 мм з зовнішньою зовнішньою ізоляцією. Цей відрізок кабелю після всіх підготовчих робіт загинають підковою. Екран дроту з'єднують із «загальним дротом» передавача. Конструкція та зовнішній вигляд остаточно оформленого відрізка кабелю показано на рис.2. Внутрішню жилу кабелю (2) приєднують відповідно одним кінцем до узгоджувального пристрою (конденсатор С2), а іншим – фідера антени. Всередині екрануючого дроту КСВ-метра (відрізка кабелю довжиною 160 мм з віддаленою ізоляцією – 1) акуратно за допомогою голки прокладають гнучкий ізольований провід типу МГТФ-0,8 (3) і від його середини виводять відведення для підключення резистора R1. Кінці внутрішнього дроту МГТФ-0,8 (може бути застосований будь-який аналогічний провід МГТФ-1, МГТФ-2) пропаюють до германієвих діодів VD1, VD2. Про деталі Зовнішній вигляд готового пристрою може бути таким (наприклад, як у авторському варіанті), як показано на фото 2. Перед включенням радіостанції та узгоджувального пристрою проводять необхідні підготовчі роботи: підключають антенно-фідерний пристрій, встановлюють перемикач SB1 в положення "ПР" (у ліве за схемою положення), а двигун змінного резистора R2 встановлюють у середнє положення. Після подачі живлення на радіостанцію і включення в її режим «передача», переміщенням двигуна змінного резистора R2 досягають максимального відхилення стрілки міліамперметра вправо, наприклад, до цифри «10» (якщо ця цифра є максимальною величиною на шкалі). Після цього переводять перемикач SB1 в положення "ОБР" і фіксують нове показання за шкалою приладу (помітно менше попереднього), що відповідає значенню зворотної хвилі. За формулою КСВ = (П пр + П обр) / (П пр - П обр) знаходять значення КСВ, де П пр - Показ приладу в режимі прямої хвилі (перемикач SB1в лівому за схемою положенні). П обр - показання приладу при зворотній хвилі. Наприклад, П пр = 10, П обр = 2, тоді КСВ = (10 + 2) / (10 - 2) = 1,5. Для оптимального узгодження бажано мати КСВ у межах 1,1…1,5, у разі втрати на відбиток хвилі становитимуть 5…12%, що цілком допустимо. У своїх запасах добре мати два КСВ-метри, розраховані для роботи з фідерами, що мають хвильовий опір і 50 і 75 Ом, і, звичайно, кілька «зразків» кабелів, що використовуються. Порівняльні вимірювання (порівняльна ефективність) зводяться до визначення рівня напруженості поля, і тоді зняти діаграму спрямованості антени, але такі можливості є не у всіх радіоаматорів. Якщо штир антени, а в деяких моделях та її «противагу», конструктивно мають можливість регулювання довжини, то це є додатковою можливістюналаштування всієї системи узгодження. |
УВАГА!!! Прилад повинен допускати роботу при Вашій вихідній потужності! Тобто якщо прилад розрахований на максимальну потужність 10Вт, а йому на вхід подати 100Вт, то результат буде цілком очевидний у вигляді диму і відчутний органами нюху. Перемикач потрібно поставити у положення FWD (пряме включення). Увімкнувши передачу, потрібно виставити ручкою стрілку-покажчик на кінець шкали. Таким чином проводиться калібрування показань приладу. Калібрувати прилад потрібно щоразу при зміні 
