14-9. Простейшие измерители напряженности поля

После того как антенна настроена на рабочую частоту передатчика и линия передачи согласована с антенной, приступают к окончательной настройке антенны. Для того чтобы получить максимальное излучение в прямом направлении или добиться максимального обратного ослабления, изменяют размеры элементов антенн, расстояния между элементами или параметры схем настройки антенной цепи. При этом контроль настройки осуществляется с помощью индикаторов поля, различные варианты которых приведены на рис. 14-20.

Рис. 14-20. Простейшие измерители напряженности поля.

На рис. 14-20, а изображен простой полуволновой вибратор, посередине которого включен германиевый диод и параллельно ему подключен индикатор напряженности поля (микроамперметр). Длина вибратора может быть меньше λ/2, при этом соответственно уменьшается чувствительность измерительной схемы. Если антенна расположена горизонтально, то и измерительный вибратор также следует располагать в горизонтальной плоскости на той же высоте, что и исследуемая антенна, и по возможности дальше от нее. Неудобство при использовании такой схемы заключается в том, что для проведения измерений всегда надо иметь помощника, что не всегда возможно.

На рис. 14-20, б изображен тот же вибратор, но измерительный прибор соединен с ним с помощью длинного шнура. Дроссели в диапазоне УКВ представляют собой обычные четвертьволновые дроссели, а в диапазоне коротких волн их индуктивности выбираются по 1 мгн.

На рис. 14-20, в показана схема индикатора поля, использующего шлейфовый вибратор. Шлейфовый вибратор соединяется с измерительным прибором отрезком ленточного кабеля любой длины, волновое сопротивление которого равно входному сопротивлению вибратора. Конец вибратора, подключаемый к измерительному прибору, подключается к резистору сопротивлением 240—300 ом. Такая схема индикатора поля наиболее часто используется в диапазоне УКВ, так как в диапазоне коротких волн шлейфовый вибратор занимает слишком много места.

В диапазоне коротких волн часто используется схема, приведенная на рис. 14-20, г. Высокочастотное напряжение, падающее на высокочастотном дросселе, выпрямляется германиевым диодом и по двухпроводной линии подается на измерительный прибор. Вся схема может быть заземлена. Для повышения чувствительности схемы параллельно дросселю Др иногда включают конденсатор С переменной емкости, который совместно с дросселем образует параллельный резонансный контур по отношению к частоте, на которой проводятся измерения.

В качестве выпрямителей в схемах индикаторов поля могут использоваться любые германиевые диоды, а в качестве измерительных приборов обычно используются миллиамперметры или микроамперметры со шкалой ≤ 0,5 ма. С помощью рассмотренных простейших индикаторов поля можно проводить измерения относительной напряженности поля, определение величины обратного ослабления и снятие диаграммы направленности антенны.

Во многих случаях желательно иметь избирательный индикатор напряженности поля, который объединял бы в себе качества как индикатора поля, так и волномера. На рис. 14-21 приведена схема, выполняющая одновременно функции поглотительного волномера и индикатора поля. Несмотря на довольно низкую чувствительность этой схемы, она вполне пригодна для проведения измерений. Катушка L1 совместно с конденсатором переменной емкости С1 образует перестраиваемый параллельный резонансный контур. Для того чтобы этот контур как можно меньше шунтировался измерительной антенной и германиевым диодом, связь его со схемой индикатора поля осуществляется с помощью катушки связи L2, которая слабо связана с катушкой индуктивности контура L1. При больших мощностях излучения индикатор показывает напряженность поля даже без настройки контура L1C1. При настройке же контура L1С1 на частоту, на которой проводятся измерения, прибор дает резко выраженный максимум. При небольших мощностях излучения индикатор поля в первую очередь измеряет напряженность поля, частота которого равна частоте, на которую настроен контур Катушки контура можно сделать сменными, а шкалу переменного конденсатора (максимальная емкость конденсатора выбирается обычно 50 пф) проградуировать непосредственно в выражениях частоты. В качестве измерительного прибора обычно используется микроамперметр магнитоэлектрической системы со шкалой ≤ 1 ма.

Рис. 14-21. Избирательный индикатор напряженности поля.

Приведенную схему можно использовать для измерения паразитных излучений в каскадах передатчика, если измерительную антенну заменить на отрезок коаксиального кабеля с петлей связи на конце, как показано на рис. 14-21. Эта же схема может использоваться при проведении нейтрализации оконечных ламп передатчика. Если между точкой нулевого потенциала и измерительным прибором включить головные телефоны, то можно прослушивать модуляцию собственного передатчика (так называемый монитор).

Шкала прибора индикатора получается не линейной, а квадратичной. Ее можно линеаризовать, включая последовательно с прибором большое дополнительное сопротивление (10 000 ом), но при этом снижается чувствительность прибора.

Для повышения чувствительности прибора иногда используют однокаскадный транзисторный усилитель тока, который в зависимости от параметров применяемого транзистора дает обычно приблизительно 10-кратное усиление по току (рис. 14-22). Выпрямленное германиевым диодом напряжение подается на базу транзистора, коллекторный ток которого компенсируется в отсутствии сигнала (установка измерительного прибора на нуль) в мостовой схеме с помощью резистора переменного сопротивления. Компенсацию коллекторного тока надо проводить перед каждым измерением, так как нуль прибора «плывет» вследствие дрейфа коллекторного тока транзистора.

Рис. 14-22. Избирательный индикатор напряженности поля с транзисторным усилителем постоянного тока.