グリッドディップオシレーター

「ディップメーター」は、ディップメーターアドバイザーと呼ばれる影響力のある初期の商用エキスパートシステムを指すこともあります。また、地球の磁場の磁気傾斜角、つまり垂直面内の磁力線角度を測定する機器を指す場合もあります。

グリッド ディップ オシレータ( GDO ) は、グリッド ディップ メーター、ゲート ディップ メーター、ディップ メーター、または単にディッパーとも呼ばれ、近くの接続されていない無線周波数同調回路の共振周波数を測定する電子機器の一種です。これは可変周波数オシレータで、露出したコイルを通して小振幅信号を循環させ、その電磁場が隣接する回路と相互作用します。オシレータは、コイルが同じ周波数で共振する回路の近くにあると電力を失います。GDO のメーターは、振幅の低下、つまり「ディップ」を記録するため、この名前が付けられています。

ディップ発振器は、アマチュア無線家が共振回路、フィルタ、アンテナの特性を測定するために広く使用されています。また、伝送線路のテスト、信号発生器、コンポーネントのインダクタンスと静電容量の測定にも使用できます。GDO による測定は、回路の「ディッピング」と呼ばれます。^[1]

ディップ メーターの中心となるのは、回路図に示されているように、較正された同調コンデンサと対応する交換可能なコイルを備えた高周波可変周波数発振器です。共振は、GDO 内の信号振幅のディップによって、デバイス上のメーターで示されます。

発振器の露出コイルが別の共振回路の近くにある場合、結合ペアは低 Q トランスとして動作し、それぞれの共振周波数が一致するときに結合が最も効果的になります。結合の程度はディップメーターの振動の周波数と振幅に影響します。これはいくつかの方法で感知されますが、最も単純で最も一般的なのは内蔵のマイクロアンペアメーターです。コイルとテスト対象回路の間の距離は、結合回路によって GDO​​ 振幅が大きく影響され、周波​​数は影響を受けないように慎重に調整する必要があります。 [ ^{1] [2] : 1–8}

グリッド ディップ発振器は 1920 年代に初めて開発され、真空管を使用して構築されました。このデバイスは、真空管のグリッド電流の振幅を表示するため、GDO と呼ばれます。

現代のディップメーターはソリッドステートデバイスであり、真空管グリッドの代わりに電流が測定されるトランジスタの類似部分を参照して、ゲートディップ発振器またはエミッタディップ発振器と呼ばれることもあります。 ^{[1]グリッドディップ発振器のソリッドステートバージョンは、}より高いQとより低い振幅で動作でき、電源コードに縛られないため、より汎用性があります。

あらゆる種類のディップメーターは、より複雑ではあるが、同じ機能の多くをより便利に実行し、それほど器用さを必要としないアンテナアナライザーに取って代わられつつある。 ^[3]

ディップメーターは、近くの回路に失われた相対的な電力を測定するために使用できます(この場合、メーターに表示される振幅は「ディップ」します)。または、近くの電源回路から吸収された相対的な電力を測定するために使用できます (この場合、メーターの振幅はピークになります)。どちらの動作モードでも、ピックアップコイルとテスト対象の回路の間の距離を見つけるための実験が必要です。2 つの回路が電力を転送するのに十分近いが、電力が供給された回路が応答回路を圧倒し、周波数に関係なく振動するように強制するほど密接に結合されていないことを確認する必要があります。^[4]

この機器の心臓部は、調整可能なLC 回路です。この回路の露出した外部コイルは、適度に近づけると、測定対象の共振回路に緩く結合します。測定距離は、ディップがはっきりとわかるように十分な結合が得られるように十分に近く、かつ、メーターとテスト対象の回路が独立して発振するのに十分な距離になるように巧みに調整する必要があります。そうすることで、どちらの機器の周波数も他方の周波数によって大幅に歪むことがなくなり、外部回路に失われた電力によってディップ メーターの発振器が 圧倒されることがなくなります。

コイルとテスト回路は、誘導結合または容量結合のいずれかで結合できます。コイルの配線がテスト対象回路の最も近い配線と平行に保持されている場合は誘導結合、コイルの配線と回路の配線が垂直に保持されている場合は容量結合です。測定に必要な状況に応じて、テスト対象の回路を一時的に周囲から切り離して、通常接続されている部品による歪みを回避するか、または結合されたシステムの応答を測定するために配線したままにすることができます。

通常の使用では、ディップメーターの発振器のみに電力が供給され、試験対象回路の唯一の電力はGDOコイルの信号から消費される電力です。両方の回路が同じ周波数で共振すると、コイルから隣接する試験対象回路への電力伝達が最大になり、その結果、試験対象回路で失われる電力によりディップメーターの発振器の振幅が最小になります。^{[1] : 25–10}

オペレータは、メーターが最低値（「ディップ」）を示すまで GDO の周波数を調整します。周波数は GDO のダイヤルから読み取るか、適切に調整された無線受信機でディップ メーターの信号を検出して測定できます。最近の GDO には周波数メーターが内蔵されているものもあり、これによりオーバーカップリングの問題が多少軽減されます。^[1]

一部のディップ メーターは、逆に超短距離の同調電界強度メーターとして使用できます。オペレーターは、コイルをアクティブ共振回路の配線の近くに保持したときに、電源が入っていない GDO でメーターの電力が最大に上昇する周波数を見つけます。テスト対象の回路の電力はメーターに記録されるほど高くなければならないため、この一般的でない方法はオペレーターと機器の両方にとって危険です。

• 吸収波長計

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• 「グリッドディップメーター」。画像ギャラリー。