УКВ волномер пришлось изготовить по быстренькому, чтобы иметь возможность проконтролировать работу генераторов высокочастотных колебаний, работающих в диапазоне 80…120 МГц. Сразу скажу, что не следует путать волномеры с индикаторами поля (индикаторами наличия электромагнитного излучения).

Принцип работы этих приборов схож, но есть некоторые принципиальные отличия. Ниже схемы двух простых индикаторов поля:

Индикаторы поля всегда имеют внешнюю антенну и не имеют перестраиваемого по частоте колебательного контура.

Принцип действия заключается в том, что наводимое в антенне индикатора ВЧ напряжение детектируется диодом (диодами)  и  постоянная его составляющая поступает на измерительный прибор, по отклонению стрелки которого и судят о наличии электромагнитного поля. А вот определить частоту колебаний индикатор поля не позволяет.

Но с этой задачей успешно справляется волномер!

Схема волномера тоже очень проста, но есть отличия. На рисунке ниже показана схема УКВ волномера из одной из публикаций В. Т. Полякова:

 

Здесь уже имеется колебательный контур L1C1, который можно перестраивать в широких пределах переменным конденсатором С1. В роли антенны выступает катушка L1.

Собственно, по этой схеме построены почти все волномеры,   опубликованные в радиолюбительской литературе.  В былые годы, вплоть до 50-х или 60-х годов прошлого столетия волномеры (иное название- резонансный частотомер) выпускались серийно. И работали они на частотах до десятков ГГц!   С появлением цифровых частотомеров эпоха волномеров ушла в небытие. Но радиолюбители изредка еще применяют такие приборы.

Мною собран волномер по типовой схеме:

Здесь колебательный контур L1C1 перестраивается по частоте переменным конденсатором С1. Конденсатор С1 снабжен шкалой, проградуированной в мегагерцах. Катушка L1 выступает в качестве антенны.  Выпрямленное диодом VD1 постоянное напряжение поступает на измерительный прибор.

Принцип работы волномера:

-для определения частоты генерации какого-либо гетеродина, генератора ВЧ или  передатчика размещают катушку волномера вблизи катушки индуктивности генератора ВЧ (гетеродина, передатчика и тому подобное)

— перестраивая по частоте конденсатором С1 (на схеме) колебательный контур волномера, следят за показаниями микроамперметра (или авометра)

— находят максимум показаний микроамперметра (или авометра) и по шкале конденсатора С1 определяют частоту генерации  исследуемого генератора.

Точность показаний 2..3% и зависит от точности градуировки шкалы волномера.

Мой экземпляр волномера  работает в диапазоне частот  70…120 Мгц. Мне этого достаточно. Но в общем случае, изготовив несколько сменных катушек и применив КПЕ с более широким диапазоном изменения емкости, можно изготовить волномер, работающий от 150 кГц и до 200…250 МГц.

На схеме пунктиром обозначен корпус из немагнитного материала. Он необходим для устранения влияния емкости тела оператора на показания волномера. Я сделал без корпуса, потому как волномер мне нужен всего на пару раз.

Конденсатор С1 я применил подстроечный. Это не самое хорошее решение. Во первых- мал диапазон перестройки по емкости. Во вторых- вращается он довольно туго. К тому же- не очень надежный контакт токосьема пластин ротора.  Катушка L1 бескаркасная имеет пять витков провода ПЭЛ 0,96 и намотана на оправке диаметром 10 мм. Все детали волномера распаяны на лепестках КПЕ С1.

Изготовил примитивную шкалу, отградуировал в мегагерцах

В качестве измерительного прибора применил стрелочный авометр (можно любого типа), в котором включен предел измерения наименьших напряжений. В моем авометре Pro’skit MT2007-это предел 0,1 В постоянного тока. И это как раз тот случай, когда стрелочный авометр более удобен, чем цифровой.

Область применения.

Допустим, вы собрали радиомикрофон для использования в FM  диапазоне по вот такой схеме:

Попытались проверить его работу, но не смогли обнаружить сигнал радиомикрофона на своем FM приемнике. Скорее всего- частота работы оказалась за пределами FM диапазона.  Что делать?

Если есть частотомер или осциллограф, которые работают на столь высоких частотах (около 100 МГц), то можно пробовать подключить эти приборы или к коллектору, или к эмиттеру транзистора VT1 радиомикрофона.

Но! Подключение таких приборов в лучшем случае сдвинет вниз на 10…15 МГц частоту генерации радиомикрофона. А в худшем случае вообще сорвет генерацию.

А вот при помощи волномера, индуктивно связав катушку волномера с катушкой индуктивности радиомикрофона можно найти сигнал последнего и определить примерно частоту генерации. И после этого уже корректировать номиналы частотозадающего контура радиомикрофона. Аналогичным образом  проверяют работу гетеродинов, генераторов ВЧ, передатчиков.

Я собрал данный волномер как раз для экспериментов с гетеродинами и радиоприемниками, которые работают или  в УКВ, или в FM диапазоне.

Уже пришлось испытать его в деле и работой этого волномера вполне доволен.

Короткое видео о работе волномера: