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一:磁环互感法的功率驻波比表原理
(如图)首先分析它的高频电路。把它画成等效电路来分析。设正向电压为U入、反向电压为U反。在a、b两点上,为什么能得到独立的U入和U反电压呢?如果U入和U反的电压不能单独的分离出来,是不能进行正向波、反向波的测试的。首先要从传输线L1上取出U入和U反电压。当L1上有高频电流通过时,必然在高频变压器T的次级线圈L2上产生一感应电动势。
e=jωMI
这个电动势e在高频变压器T及R1、R2中形成高频电流i。回路中电流的大小,完全取决T的感抗L。
R=R1+R2
而传输线L1上每个点上都有下列关系:
U=U入+U反 I=I入-I反————(1)
传输线上各点的阻抗都是一样的。
所以,网络中的电流在阻值R1=R2上的电压为;电容器C1与C2组成分压器,K为分压比。C2得的电压为U3。
U3=KU=K(U入+U反)—————(4)
因C3、C4的分压比相等于C1与C2的分压比:
U4=K(U入+U反)
现设: U3=U3/2 ,U4=U4/2。
现设分压比K使之等于MR/LZc,并把U1和U3、U2和U4分别相加,因U1经检波后在a点上得1/2U1,同理U2在b点上得1/2U2。
则a点电压为:1/2U1+1/2U3=1/2U入-1/2U反+1/2U入+1/2U反=U入
b点电压为:-1/2U2+1/2U4=-1/2U入+1/2U反+1/2U入+1/2U反=U反
图3是用电阻分压的磁环互感法制作的功率驻波表电路原理图。首先还是对电原理图进行分析,它的高频回路等效为图4。由图4中看出,R1=R2 所以U1=U2 根据公式(3)可知;
电阻R3、R4构成分压比K
U3=KU=K(U入+U反)
现令分压比K等于MR/LZc ,并把U3和U1,U2相加就得出:
U4=U1+U3=KU入-KU反+KU入+KU反=2KU入
U5=U2+U3=-KU入+KU反+KU入+KU反=2KU反
经过上述证明a,b两点已把U入,U反分离出来a点得U入、b点得U反。U入、U反分别经过检波两极管后,成为直流成分。两极管只有一端有高频成分,滤波回路改成PC的低通滤波法是可以的。
二:制作调试与安装工艺
图1,图3两种电路的印刷板的尺寸都是70mm×40mm。使用单面板手工刻制。请参照图5:
图中高频变压器中的L1,是用Φ2.2mm的一根漆包线,直接贯穿磁环,两端分别在M型的插座上。印刷板的中心线部位挖出的方洞,其作用是磁环的磁力线不被铜箔的“地”屏蔽掉。磁环在中心线的部位滑动,有微调电感的作用。对调零点(REF挡)有作用。
磁环用黑白电视机的天线匹配的双孔磁环,这双孔环事先要改成单孔环,去掉棱打磨光滑后再用。电阻分压的(图3中)磁环可以用导磁率=20、Φ10的磁环。L2是用Φ0.15的漆包线先均匀绕50T。电容本应使用管状的涂有深蓝色的高压电容,但现在难找到。本文中用的是60伏的*石电容器。高扼圈用色码电感即可,两极管用1N60,用万用表R*1K档配对。手刻印刷板时,要注意线条的对称性。功率表上用的微调电阻,要事先焊在条形的印刷板上,再把它固定在波段开关的两根长螺丝上。电位器用2瓦的。表头为100微安。
印刷板的接地是用Φ1.5mm的铜线做成支架,焊在M型插座的螺丝上,电路的接地导线要统一汇总后,焊在印刷板中心线的位置上。调试前,应对电路的构成有一定的认识。例如图1最后整合成一电桥电路,它是利用平衡原理进行测量的,图6是电原理图。