JPH0131973Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は送信機における直続式のSWR計の指
示誤差の補償回路に関する。

〔従来の技術と問題点〕

無線送信機の出力回路と負荷の整合の良否は実
用上SWR（Standing Wave Ratio）で表わすこ
とが多い。このSWRは送信機より送出する進行
波電力をPf、負荷よりインピーダンス不整合に
より反射される反射波電力をPrとすると の式で算出される。しかし、実用的には通過電力
形のSWR計を使つて測定するのが普通である。

SWR計の構成は送信機と負荷の中間に方向性
結合器の１次側を入れ、その２次側に誘起される
進行波による電圧と反射波による電圧を測定して
計算により求めるのが原理となつている。また直
読形のものでは第１図に示すように方向性結合器
１の進行波による電圧と反射波による電圧はそれ
ぞれダイオード２と３により整流されて、直流指
示計器４をスイツチ５で切換えて読むように構成
する。この部分は実質的にはダイオード整流形高
周波電圧計であつて、１個のダイオードで切換え
て測ることも回路的には可能であるが、高周波回
路を切換えるのは問題が多いので通常は図示のよ
うに整流以後で切換えている。

測定に際しては先づスイツチ５を進行波側に接
ぎ、指示計器４に直列の感度調節の可変抵抗器６
（図では指示計器４に直列としてあるが、指示計
器４の感度が調節できれば、指示計器４に並列ま
たは直並列であつてもよい）により指示計器４が
フルスケールを指すように調節し、スイツチ５を
反射波側に切換えたときの指示計器４の振れを、
予め指示計器４に目盛つてあるSWR値で読み取
る形式が普通である。

このSWR計での問題点は電圧検出用の整流ダ
イオード２，３の入出力特性が大入力では直線で
あるのに対して、小入力ではほぼ自乗特性である
ため、入力が小さいほど整流能率が低下すること
である。

SWR計の反射波電圧は進行波電圧の数分の１
以下と差が大きいから、ダイオード２，３の動作
点誤差を生ずることになる。それだけならば直読
目盛の補正により改善できるが、測定する進行波
電力が変わると全体の動作点が変わるため、十分
な補正は不可能である。

〔考案の目的〕

本考案は上述の如く直読形のSWR計において、
測定時の進行波電力の大小によつて生ずるSWR
値の指示誤差を補償する回路を提供することを目
的とする。

〔考案の構成〕

本考案は第２図に示すようにインピーダンス素
子７を通して進行波電力の一部をダイオード８で
整流した直流電流をダイオード９に通して得た順
方向降下の残留電圧を進行波と反射波の検出ダイ
オード２，３に対して順方向バイアスとして与え
ることにより検出ダイオード２，３の電圧対電流
の立ち上りを極めて早くし、それにより小入力で
の整流能率の低下を補償し、大入力時と小入力時
の指示誤差を小さくするのに、バイアスをかける
が、そのバイアス電圧で指示計器４が振れないよ
うに、ダイオード９の電流の立ち上がる電圧特性
が検出ダイオード２，３よりもわずかに低いもの
を選べばよい。またインピーダンス素子７は図に
は容量で示してあるが、主回路インピーダンスの
10倍以上のインピーダンスであれば回路に合わせ
て抵抗やインダクタンスが適当な場合もある。

本考案のバイアス回路に必要な電力消費は数
mW以下であり、SWRの測定範囲は進行波電力
5W以上が普通であるから、そのための影響は無
視しても差支えない。バイアスに必要な電圧は
1V以下であり、電流も数mA以下であるから乾
電池を電源とすることも可能であるが、不使用時
には必らず電池回路を切つて置かねばならないこ
とと、送信機と負荷の間に電源線を配設すること
による影響も考慮する必要がある。本考案では測
定時にはバイアス電源が自動的に測定源から供給
されるから、従来のSWR値と同一操作で、改善
された結果が得られて便宜が大きい。

次に本考案による改善効果を実証するため、従
来の第１図の回路のSWR計の進行波電力を、4W
から50W迄切換えた各SWR値と、第２図の本考
案の回路使用によるSWR値を第３図に比較して
示す。測定は28MHzにおいて送信機と負荷のダイ
ポールアンテナの間に基準の通過形電力計と
SWR計を直列に入れて行つた。SWR値はSWR
計の直読目盛をそのまま読み取つた値である。こ
の比較において本考案の測定値はやや大きいが、
これは原回路より反射波の検出率が大きいことを
示しており、原回路の通常のダイオード整流にお
いては小入力では自乗特性のため急激に能率が低
下していたのが、本考案のバイアス電圧を加えた
ことにより、小入力での整流能率が改善された結
果を実証している。従つてSWR値を目盛に直す
ことは必要である。

重要なことは送信出力の大小におけるSWR値
の誤差であつて、元の回路での大きな差に対して
本考案では著しく小さいことが判る。なお小出力
でSWR値が大きくなつているのは前記の説明に
反するが、検出ダイオード２，３の立上り特性の
バラツキによるものと推察されるから、ペア特性
を選別して使用すればさらに良い結果が得られ
る。

〔実施例〕

第２図について説明する。送信機と負荷の間に
点線で囲んだ方向性結合器１を設け進行波電力及
び負荷よりインピーダンス不整合による反射波電
力をダイオード２と３に送出整流する。まずダイ
オード２の進行波出力をスイツチ５を介して可変
抵抗器６で指示計器４の最大値を表示するように
調整し、スイツチ５を切換えてダイオード３の反
射波を指示計器４に表示させる。このSWR計回
路に本考案によるインピーダンス素子７は進行波
電力の一部を取り出す回路でありダイオード８で
整流出力し、ダイオード９で不要電圧部分を除去
して、ダイオード特性による残留電圧をダイオー
ド２，３のバイアス電圧とする回路であり、小入
力時の誤差を補償する。

〔考案の効果〕

本考案は送信機のSWR値の直読形測定に関し
てダイオード特性により生ずる表示誤差を補償
し、しかも送信測定時のみ補償用バイアス電圧が
自動的にかかる方式であり、簡易に真値に近い直
読値が得られ使用効果が大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のSWR計回路図、第２図は本考
案のSWR計回路図、第３図は従来のSWR計と本
考案のSWR計の実測比較表である。 １……方向性結合器、２，３，８，９……ダイ
オード、４……指示計器、５……スイツチ、６…
…可変抵抗器、７……インピーダンス素子。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 送信機よりの進行波電力に対する負荷よりの反
   射電力を測定して指示計器のSWR目盛より負荷
   のSWRを読み取る直読形式のSWR計において、
   電力線の一部をインピーダンス素子７を介して正
   極接地のダイオード８に入力して整流し、抵抗と
   コンデンサよりなる積分回路を通して負極接地の
   ダイオード９に加えダイオード動作点電圧を得
   て、その出力を方向性結合器１の中点に入力して
   バイアス値とすることを特徴とするSWR計。