Точные измерения на УКВ предполагают качественное оборудование, с устойчивыми, повторяемыми характеристиками. Поэтому всякие самодельные устройства требуют точности изготовления. Что в любительских условиях проблематично.
Ниже описан КСВ-метр, работающий в полосе 400 - 1500 МГц, который прост в изготовлении, но при этом легко повторяем и имеет хорошие характеристики.
Основой прибора является направленный ответвитель на коаксиальных кабелях конструкции G4RFR, приспособленный под требуемые нам частоты 400 - 1500 МГц.
Берем два полужестких кабеля UT-141. Один - обычный, соединяющий выход передатчика с антенной, второй - небольшой отрезок длиной 10...30 см (некритично). Наджачным кругом или плоским напильником в середине каждого из них пропиливаем щель в экране длиной около 65 мм и шириной около 1 мм. Размеры щели не очень критичны, качество ее краев - тоже.
Облудив края щелей, плотно складываем оба кабеля и пайкой соединяем их вместе. Направленный ответвитель готов:
Подсоединяем его выходы согласно рисунка. На выходы "Прямая" и "Отраженная" включаются детекторы со входным сопротивлением 50 Ом (согласованная нагрузка + СВЧ детекторный диод с малым прямым напряжением, см. например у G4RFR).
Частотная характеристика между входом TRX и выходом "Прямая" (все выходы нагружены на 50 Ом, естественно) показана на следующем скриншоте. Этот график показывает какой уровень от проходящей в антенну мощности ответвляется на детектор прямой волны в полосе от 400 МГц до 1,5 ГГц.
Этот уровень меняется от -45 до -40 дБ. Т.е. при мощности в кабеле 10 W (+40 dBm) на детектор придет 0 ... -5 dBm (180 ...320 mV на нагрузке 50 Ом), что достаточно для большинства детекторных СВЧ диодов.
Именно падение этого уровня с понижением частоты ограничивает частотный диапазон прибора снизу (сам направленный ответвитель вполне продолжает работать вниз до 100 МГц).
Частотная характеристика от 400 до 1500 МГц между входом TRX и выходом "Отраженная" (всё также нагружено на 50 Ом) показана на следующем скриншоте нижней кривой. Для сравнения сверху повторен график предыдущего скриншота.
Разница между этими графиками показывает качество работы нашего направленного ответвителя. В идеале эта разница должна быть бесконечной (отраженной волны при согласовании быть не должно вообще). Но в нашем реальном мире получается следующее: подавление отраженной волны (т.е. разница между графиками) составляет 23 ... 25 дБ. Это позволяет измерять коэффициенты отражения выше 0,06 ... 0,07, т.е. КСВ выше 1,12 ... 1,15. Это весьма хорошая точность.
Вносимое прибором затухание (коэффициент передачи от входа TRX до выхода Ant) показано на следующем рисунке. Оно возрастает от 0,07 дБ на 400 МГц до 0,15 дБ на 1500 МГц. Возрастание этого затухания ограничивает верхнюю частоту работы прибора.
28.03.2012