Fragen zur Leistungsmessung im QRP Bereich ....

Hallo Bert

Ich weiß nicht, wo Deine Bremse im Kopf ist - deshalb vielleicht folgende Ansätze zum weiterdenken?

1. - gemessen wird ja sehr hochohmig die gleichgerichtete HF-Spannung an der 50 Ohm Dummyload, die durch das linke Widerstandsnetzwerk gebildet wird.

2. - Spannung und Leistung stehen sich quadratisch (bzw Quadratwurzel mäßig) gegenüber bei gleichem Widerstand -> doppelte Spannung => 4-fache Leistung

3. - der umschaltbare Vorwiderstand zum Messwerk ergibt sich von der vom Gleichrichter anstehenden Gesamtspannung und bringt zusammen mit dem Innenwiderstand des Messwerks die passende Spannung für Vollausschlag - Spannung nach dem Gleichrichter ergibt sich aus Leistung an 50 Ohm

4. - die 150 KOhm zu 490 Kohm sind das Verhältnis 1 : 3,266 => im Quadrat also 1:10,67 => das Verhältnis 1:10, genau eingestellt auf 1:10 beim Abgleich mit den Potis.

5. - will man auf 1:4 Verhältnis kommen müssen die Vorwiderstandsverhältnisse also Wurzel aus 4 => 1:2 sein => für 5 Watt (bei dem gleichen Messwerk) der 5-Watt-Teiler also R15 + RP2 = 245 KOhm - aufgeteilt auf ein Poti und einen Festwiderstand - genauer Abgleich mit dem Poti

Soweit okay ??

bitte nicht vergessen, dass mit diesem Setup die Spitzenspannung und nicht die Effektivspannung gemessen wird; also vor dem Umrechnen die Spannung / sqrt(2) bzw. * 0.707 rechnen

Hallo Pascal

Deine Aussage ist natürlich grundsätzlich korrekt - wenn die Kombination für 20 Watt mit R14 + RP1 + Ri(BM) mit dem konkretem BM aber auf die 20 Watt(eff) einstellbar ist, dann muss für 5 Watt R15+RP2 die Hälfte des konkret eingestellten R14+RP1 sein - der Faktor 0,707 "kürzt sich dann so zu sagen raus".

Hat man allerdings ein anderes konkretes Messwerk BM mit anderem Vollausschlag und/oder anderem Ri und man muss die Summe R14+RP1 neu anpassen, oder will man seinen konkreten Aufbau über die Einspeisung einer Gleichspannung kalibrieren, dann ist der Faktor natürlich wichtig.

Hallo Bert,

als ich vor ein paar Jahre mit QRPP anfing und das mit meinem Hobo machte, indem ich die Leistung einfach runter geregelt habe, hat mich damals QRPeter darüber aufgeklärt, das man in dem Bereich nur sehr aufwendig genau messen kann. Die übliche Lösung besteht darin, mit einem Leistungsabschwächer zu arbeiten. Man stellt dann ungefähr 5 Watt ein, mit dem Leistungs-Abschwächer, der ggf. einstellbar ist, stellt man die gewünschte Ausgangsleistung ein. Der Leistungsabschwächer bleibt auch bei Empfang drin. Vorteil, was man nicht (mehr) hört, kann man auch nicht arbeiten. Ich habe einen Step Attenuator von Ten-Tec Model 290, der kann 5W "verbraten" und hat folgende Abstufungen 3x 3dB 2x 4dB 1x 7dB. Damit kann er max 24dB Dämpfung und macht aus 5 Watt maximal rund 20mW (falls ich nicht verrechnet habe). Es gibt z.B. im ARRL-Handbook Tabellen, da steht drin welche Widerstandswerte man für welche Dämpfung in welcher Schaltung benötigt. Damit könntest Du Dir ggf. mehrstufig (Leistung stückweise verbratend) Dein gewünschte Leistungsabschwächer zusammenstellen.
Ansonsten wird das mit dem Messen kompliziert. Drehspulinstrumente haben die dumme Eigenschaft im unteren Bereich sehr ungenau zu sein und im oberen Bereich viel Leistung zu verbraten. Analog Devices hat da ein paar Chips für so etwas und DL4JAL hat auf seiner Website ein paar Projekte damit beschrieben. Das geht dann aber üblicherweise mit Mikrocontroller und solchem Zeugs, was nicht jedermann Sache ist. Wollte ich schon immer mal machen, aber da gibt es noch ein paar Projekte, die höhere Priorität haben. Bin eben noch nicht Renter
Abgesehen davon willst Du nicht immer Dein Meßgerät ein- und wieder ausschleifen. Wenn aber doch ...
Matthias Rauhut hat in seinem Buch: QRP. Mit kleiner Leistung rund um die Welt auf der Seite 56 ff ein genial einfaches QRP-Wattmeter beschrieben, das mit Gleichspannung kalibriert werden kann. Habe ich nachgebaut und funktioniert super. Wenn Du magst, schicke ich Dir ein Scan als PM.

nicht nur die Drehspulinstrumente sind im unteren Bereich eher ungenau, auch die Gleichrichtung mit Dioden bringt eine Fehlerquelle in die Messung, gerade im Kleinleistungsbereich.

mit dem AD8307 kann man natürlich präzisere Messungen machen als mit einem Drehspulinstrument; allerdings braucht es dann auch eine möglichst genaue 0dBm-Referenz zur Kalibrierung. DL7AV da eine Art Grundlage geliefert hat, die quasi beliebig erweiter- und modifizierbar ist.

Allerdings sehe ich die Einsatzschwelle für den AD8307 doch eher als tief an, da er auch im DIP Format erhältlich ist.

übrigens ist der messtechnisch linearste Aufbau mit einem AD8307 der von OZ2CPU, hat allerdings den Nachteil, dass der Messbereich durch das 30dB Pad im unteren Bereich entsprechend eingeschränkt ist, aber immer noch im Bereich von -50dBm figuriert

Hallo nochmal

JA - ihr habt alle grundsätzlich recht. Viele Wege führen nach Rom. Ich habe auch schon mit OM diskutiert die der Meinung waren, eine DCF-77 gesteuerte Uhr ist als Stationsuhr "ja sehr ungenau", man bedenke nur die Phasenverschiebung im Tagesverlauf etc pp...

Bei einem "kleinsten Messbereich von 5 Watt", so wie es Bert anstrebt, empfinde ich eine dummy-load mit Gleichrichtung der HF-Spannung und Messung mit einem wie auch immer gearteten Instrument eine einfache und akzeptable Lösung. Eine Kalibrierung mit Gleichspannung ist im Original-Artikel von DK7ZB beschrieben. Der erreichbare Fehler liegt mit üblicherweise bei OMs verfügbaren Meßmitteln wohl kleiner 5% soweit man über 1 Watt bleibt. Bei Verwenung einer PIN-Diode gehts mit der Genauigkeit wohl mindestens bis runter zu 1/2 Watt. Da stimme ich der Aussage von DK7ZB in seinem Artikel vollumfänglich zu " für den Amateur eine absolut ausreichende Genauigkeit".

Ich habe Jan schon angeschrieben wegen des Artikels im QRP-Buch und bin schon auf die dortige Lösung gespannt. Viel einfacher wie Gleichrichtung der HF-Spannung, Tiefpass und Messwerk kann ich mir gar nicht vorstellen - bin da schon sehr gespannt.

Hallo Bert und Mitleser,

ich hatte in 2014 ein OV Bastelprojekt realisiert,

welches ich auch hier

1.a) Projekt AD8307 mW-Powermeter mit LED-Anzeige

1.b) Projekt AD8307 mW-Powermeter mit LED-Anzeige

und hier

2) 50Ohm Dummyload - 30dB Dämpfungsglied (10Watt) QRP

grob beschreibe.

Google hat dazu auch etwas zu sagen:

# https://www.google.com/search?q=Extended+mW+Powermeter+dc5pi

Hallo,

@Bert,

Martin

Mail an Euch ist raus.

DC5PI eigentlich müsste man mit 2 AD8307 und einem 4-Tor-Hybid + AVR ein SWR- und Leistungsmessgerät bauen können, das man eingeschleift lassen kann oder? Da könnte man sich richtig austoben können. Anzeige der reale Leistung, die an die Antenne geht unter Berücksichtigung des SWR und des verwendeten Kabels + Länge und lauten solch Zeugs. Oder wenigsten die Leistung die an die Matchbox geht, wenn man keinen resonanten Dipol betreibt.

Na ja, der Wehrwert wäre QRP oder sogar QRPP machen zu können das Ding immer drin zu haben und die Leistung sehen zu können. Mit so einem Dummy-Load-Wattmeter müsste Bert sonst mindesten noch einen Koaxumschalter spendieren.

Ich habe bei mir noch ein Diplom über meine miles/watt - Bestleistung, 6283mil/watt, Bosten mit 600mW. War 2013 auf 20m. Später habe ich dann festgestellt, das das eine Kabel zum Dämpfungsglied selbst noch mal ~12dB Dämpfung hatte. Schon immer und stabil. Beim Crimpen des Kabels war jemand sehr kraftvoll gewesen. Ich ärgere mich immer noch. Wenn es schon damals wirklich so war, dann waren das ~ 38mW statt 600mW, das wären dann fast 10.000 mil/watt. Na ja der nächste Zyklus kommt bestimmt.

Was ich damit sagen will ist,m das eine permanente Anzeige der aktuellen Leistung eine feine Sache sein könnte.

Guten Morgen Johannes,

ja kann man machen: VSWR Meter

Hallo,

ich habe voriges Jahr so ein Wattmeter mit allen Extras konstruiert.

Siehe Stationswattmeter 1mW bis 1500 Watt

73 andreas, DL4JAL

Hallo,

das mit den QRP Wattmeter ist mir nicht aus dem Kopf gegangen. Deshalb melde ich mich noch einmal. Ich habe darüber nachgedacht und bin auf die Idee gekommen mein Stationswattmeter "abzuspecken" und ein kleines ähnliches Wattmeter zu konstruieren. Baugrösse, so klein wir möglich.

- Messbereich kleiner 1mW bis 20W. Dadurch sehr kleine Abmaße des Wattmeters.

- PEP Anzeige nur optional (mit kleiner Zusatzplatine oder Zusatzbestückung). Braucht man bei CW nicht.

- OLED Anzeige der Messwerte (aus allen Richtungen lesbar). Größe weiß ich noch nicht. ev. 4x20 Textanzeige

- Anschlussmöglichkeit analoge externe Zeigerinstrumente (z.B Kreuzzeiger) wenn man möchte, mit 1x3,5mm Klinkenbuchse anschließbar.

- geringer Stromverbrauch (Betrieb mit eventuell mit 9V Block) oder gleich 12V.

Das sind so meine Ideen dazu.

73 Andreas, DL4JAL

Moin Andreas,

ich verwende seit Jahren das kleine SWR-Meter von OH2NLT.

http://www.kolumbus.fi/juha.niinikoski/Swrmeter/swrmeter.htm

Das Ding misst erstaunlich genau mit der Diodenlösung. Vor allem bei QRP Power.

Vielleicht könnte man das zur Meinungsfindung heran ziehen. Es muss ja nicht immer gleich AD8307 sein.

wenn schon die Diodenlösung, dann doch wenigstens beide Dioden auf einem Die wie bei der BAS28.

was ich auch schön paradox an der Schaltung von OH2NLT finde, ist die Deluxe-Stromquelle für die Hintergrundbeleuchtung mit einem Präzisions-Opamp für fast 5€ das Stück, aber dann beim HF-Teil knausern.

der AD8307 gibt's aus China 5 Stk für 3$. Selbst wenn das Clones sind, liefern sie immer noch bessere Werte als Dioden; hab bereits einige Messungen von AD8307 aus diesen Quellen im Vergleich zu einem Referenzchip von Mouser gemacht und das lag alles im Bereich der Bauteiltoleranz.

Hallo Bert,

das ist eine gute einfache Lösung. Mit Schottky-Dioden bekommt man das schon gut hin. Ich wollte aber keinen Nachbau, sondern etwas Neues. Den AD8307 wollte ich schon einsetzen. Ein OLED-Display wollte ich wegen der fast trägheitslosen Anzeige verwenden. Als Messbrücke habe schon einmal die Lösung von Elecraft W1 Wattmeter getestet. Die gefällt mir sehr gut und kommt ohne Abgleich aus.

Jetzt kommen die langen Abende, da brauche ich "Bastelfutter" HI.

Ich habe vor ein paar Jahren ein kleines Wattmeter mit akustischer Ausgabe konstruiert. Das hatte schon den 2xAD8307. Das ging gut, aber die akustische Ausgabe per CW war nervig.

73 Andreas DL4JAL

Zitat von dl4jal

Ich habe darüber nachgedacht und bin auf die Idee gekommen mein Stationswattmeter "abzuspecken" und ein kleines ähnliches Wattmeter zu konstruieren. Baugrösse, so klein wir möglich.

Ein praktisches "Volks-Wattmeter" finde ich eine, Klasse Idee.

Ohne unnötigen Schnickschnack und einfach nachbaubar.

Bin gespannt.

Vy 73

Günter

Hallo zusammen...

Ja Andreas, es war mir klar, dass Du nichts nachbauen möchtest. Deswegen hatte Ich ja auch das Wort "Meinungsfindung" benutzt..

Aber Günter hat recht. Was einfaches und trotzdem gutes wär Klasse. Ich denke das braucht die AFU-Welt. Ich bin mit Günter gemeinsam gespannt darauf.

Hallo Andreas,

so ein QRP-Volks-Wattmeter finde ich super. Angesichts der Preise von so einem AD8307 und der krummen Diodenkennlinie und das OLEDs nicht so stoßempfindlich und besser beschaffbar sind als ein Kreuzzeigerinstrument, ist Deine Vorstellung super.

Übrigens, bei eBay gibt es fertige Platinen bei denen der AD8307 mit Aussenbeschaltung schon drauf ist. Wie gut sind die Dinger? Wenn das OK ist, könnte man einfach zwei von den Dingern nehmen, dazu eine OLED und einen Nano-Arduino. Dann braucht es keine eigene Platine mehr, es sei denn man will es superklein haben. Der Messkopf ist das einzige, was man noch machen müsste, außer dem Gehäuse natürlich.

vielleicht hätt ich da was:

basiert auf einem Stockton Koppler, einem Atmega8, 2x AD8307 plus Beilagen.

5W aus dem FT-891, einmal auf 75 Ohm Dummy, einmal auf 100 Ohm Dummy, einmal mit Leistungsanzeige, einmal mit Frequenzanzeige, und das Innenleben

Hallo Jan,

ja die Platinen mit dem AD8307 würden schon ausreichen. Ich mache aber eine etwas andere Außenbeschaltung, mit einer kleinen Frequenzgangkorrektur und eine optimale 50 Ohm Anpassung. Der Eingang ist dann mit dieser Beschaltung bis + 30dBm belastbar. Ich mache alles mit PIC und in Assembler. Eine Gleitpunktbibliothek habe ich auch selbst geschrieben, mit erhöhter Genauigkeit (40 Bit).

Ich hänge mal das Schaltbild von der Messeinheit an, die ich in meinem Wattmeter mit CW-Ausgabe eingesetzt habe. Wenn das erste Muster funktioniert lasse ich Platinen fertigen. Das dauert aber noch paar Wochen. Ich habe noch Gartenarbeit. Die muss erst noch erledigt werden.

73 andreas