Тем, кто занимается конструированием любительской приемопередающей аппаратуры, этот прибор будет очень полезен. Он позволяет оценить потери в фильтрах, усиление отдельных каскадов линейки усилителя мощности, выходную мощность автогенераторов, умножителей, смесителей, выполненных на транзисторах малой мощности.
Этот прибор (QRP-метр) измеряет малые уровни мощности в 50-омных трактах (например, контурах) в широком диапазоне частот (1...1296 МГц) и позволяет "увидеть" и оценить уровни сигналов даже на выходе пассивных диодных смесителей в режиме передачи (обычно 0,5...1 мВт).
Электрическая принципиальная схема прибора приведена на рис. 1. Он представляет собой обычный диодный выпрямитель, выполненный на германиевом диоде, с входным сопротивлением 50 Ом и имеет два предела измерений — 100 мВт и 1 Вт.
В принципе, можно было сделать первый предел более чувствительным (например, 10 мВт), однако, как показала практика, в этом случае потребуется отдельная шкала измерительного прибора, а это не всегда удобно в работе.
Поэтому было принято решение оставить предел измерения 100 мВт и использовать измерительную головку с относительно большой по габаритам шкалой. Это позволяет уверенно отслеживать входные уровни мощности в доли милливатта. Резистор R2 применен для выравнивания частотной характеристики прибора.
Для уменьшения погрешности измерений на верхнем частотном пределе (~ 1300 МГц), нагрузочный резистор (R1) 50 Ом, лучше всего применить СВЧ типа (пленочный) размерами 10x7x7 мм, с полосковыми выводами и крепежным винтом. В крайнем случае (согласившись с некоторой погрешностью измерений) его можно составить из четырех резисторов типа МЛТ-0,25/0,5 по 200 Ом, с укороченными до 2...3 мм выводами, расположив их с обратной стороны входного разъема "звездой" вокруг центрального вывода. Подстроечные резисторы R4, R5 — любые. Из отечественных диодов в качестве VD1 лучше всего использовать Д311, однако применимы и Д18. Из импортных возможно применение 1N34, 1N82. Разъем ХР1 — байонетного типа (СР-50-73Ф). Выводы элементов выпрямителя (С1, С2, R2, VD1) перед пайкой укорачивают до 2...3 мм.
На частоте 1296 МГц при входной мощности 0,5...1,0 Вт ощущается нагрев диода VD1 и показания прибора начинают "плыть". Это необходимо учитывать и во избежание выхода из строя диода и продумать его охлаждение либо проводить измерения на данном пределе кратковременно.
Прибор выполнен в корпусе из тонкого алюминия (рис. 2). Можно использовать фольгированный стеклотекстолит, просто спаяв стенки корпуса между собой. Сборку производят навесным монтажом на небольшой плате, надетой сзади на разъем. Из-за простоты платы ее рисунок не приводится. Главное, чтобы элементы выпрямителя находились в непосредственной близости от входного разъема.
При исправных деталях настройка сводится к калибровке шкалы. Это легче всего сделать, используя ВЧ вольтметр (подключенный к резистору R1 прибора) и ГСС. Однако не все генераторы обеспечивают уровни выходной мощности на нагрузке 50 Ом больше 5...20 мВт.
В этом случае для нанесения шкалы прибора можно воспользоваться приведенной ниже таблицей, установив стрелку на соответствующее деление, равное максимальной выходной мощности ГСС. Настроенный таким образом прибор (без претензий на высокую точность) — вполне "рабочая лошадка". Например, при подключении QRP-метра на выход генератора Г4-107 (ВЫХОД - 00 dB, режим — НГ) он показывает 20 мВт во всем частотном диапазоне генератора (10...400 МГц).
Для оценки потерь, полосы пропускания фильтров и т.д. удобно иметь децибельную шкалу. Ее также можно взять из таблицы.
Шкала 1 Вт практически такая же (учитывая, естественно, множитель 10). Если имеется генератор сигналов на частоты 1000... 1300 МГц, можно осуществить коррекцию АЧХ прибора. Для этого в небольших пределах (33...82 Ом) подбирают R2 по "одинаковости" показаний на частотах 10 и 1000 МГц.
Причем следует помнить, что увеличение R4 в гораздо большей степени уменьшает показания на верхнем частотном пределе по сравнению с нижним. Вообще, как оказалось, наличие R2 сильно уменьшает КСВ по входу на частотах выше 300...400 МГц.
В качестве примера оценим работу умножителя и полосового фильтра гетеродина трансвертера 432/28 МГц. QRP-метр подключаем к первому контуру полосового фильтра (воздушные полосковые линии), включенному на выходе транзистора VT' удвоителя 202/404 МГц, через тонкий (желательно с фторопластовой изоляцией) кабель длиной 0,5...0,6 м с короткими зачищенными на 3...5 мм выводами (рис. 3).
Подключение можно произвести без пайки - методом "ручного подтыка", начиная от заземленного вывода полосковой линии. Подстройкой конденсатора этого контура добиваемся максимальных показаний QRP-метра (второй контур должен быть расстроен). Убедившись, что выделена нужная гармоника (любым способом), передвигаем точки подключения QRP-метра вверх по линии, подстраивая конденсатор. Наступает момент, когда показания прибора практически не растут, а настройка контура начинает "тупеть". Здесь разумно оценить выходную мощность удвоителя. Для маломощных транзисторов, в зависимости от схемы, величины связи между контурами и качества элементов, она бывает в пределах 5...15 мВт (3...6 дБ потерь).
На этом этапе возможна подстройка фильтров, например, приближением или удалением полосковых линий. Добившись приемлемых показаний, переходим к следующему каскаду, и т.д.
Н. Мясников (UA3DJG)
