Fragen zur Leistungsmessung im QRP Bereich ....

Hallo Pascal,

ich habe deinen Beitrag jetzt erst gesehen. Ich freue mich immer, wenn gebastelt wird. Das ist eine ganz prima Sache.

73 Andreas, DL4JAL

Hallo,

es geht voran. Ich habe die Platine konstruiert mit Eagle und Muster-LP in China bestellt.

Das Schaltbild der Messplatine. Den Richtkoppler baue ich erst einmal extra auf. Die Bedienelemente sind auch extra, eine Taste und ein Drehgeber mit Taste. Die befinden sich dann rechts vom Display. Das Display 4x20 Zeichen OLED wird hinten auf die Plaine aufgesteckt.

swr_ad8307_schaltung.pdf, swr_ad8307_lp.pdf

Das war mein kleiner Zwischenbericht.

73 andreas

Hallo Andreas,

Schlechtes Wetter oder Gartenarbeit erfolgreich abgeschlossen?

Hallo Jan,

jetzt musst ich lachen. Ja gestern haben wir die Tomaten ausgerissen. Und am Abend ist dann doch noch etwas geworden am PC und habe die Platinen entworfen, damit die Chinesen die Platine fertigen können. Ich ätze nicht mehr selbst. Vor allem kann ich mich beim Entwerfen auslassen und beide Seiten für die Leiterzüge nutzen. Die Lieferzeit ist etwa 1,5 bis 2 Wochen.

Die Abmaße des Wattmeters siehst du in der PDF der Platine. Hinten ran kommt dann der Richtkoppler. Als Verbindung Richtkoppler -> Messplatine sind dann nur 2 dünne Koaxkabel nötig. So halte ich die HF-Einstrahlung gering.

Ich habe einen USB-Anschluss mit vorgesehen. Ich will in die FW einen Bootloader mit integrieren, so dass ein FW-Update ohne Programmiergerät per PC geladen werden kann. Ähnlich wie beim NWT2. Dort habe ich das auch so gemacht.

So jetzt muss ich in die Küche, die XYL ruft.

73 Andreas

Hallo,

ich habe 2 verschiedene Richtkoppler aufgebaut. Beide sind nach dem Prinzip "Stockton".

Einmal im Metallgehäuse und einmal auf Leiterplatte.

Der Abgleich der Rückflussdämpfung und das SWR des Durchgangs ist etwas schwierig.

Besser gefällt mir die Version im Metallgehäuse.

Auch bei dieser Variante musste ich das SWR im Durchlass mit einem Trimmer verbessern. Im 10m Band war das SWR sonst zu schlecht.

Die Rückflussdämpfung muss man immer etwas kompensieren.

Messungen:

Richtkoppler_Metall.zip

Richtkoppler_Leiterplatte.zip

Gemessen habe ich mit NWT2.0. Die Durchgangsdämpfung habe ich mit dem linearen Messkopf gemessen und die Messkabel heraus kalibriert.

Ich werde im QRP-Wattmeter den Richtkoppler im Metallgehäuse einsetzen.

73 andreas

Danke Andreas,

für deine Entwicklungen und Messungen.

Ich würde die nächst größeren Kerne 3x FT82-43 mit etwas dünnerem Draht mal testen.

So ist die parallel Kapazität zu verringern und evtl. auch noch die Bandbreite zu erhöhen.

Da man im Bild RK_Metall_Durchgang_S21_S11.png schon den Übergang zum Schwingkreis bei ca. 28 MHz erkennt.

73 Uwe

Auch könnte man vom RG58 Kabel Abstand nehmen, da es keinen 50Ω Wellenwiderstand hat.

Und dafür eine RG188-AU (https://kabel-kusch.de/Koaxkabel/PTFE-Koax/RG188/rg_188.htm) einsetzen.

Ist mein Favorit bei meinen Bastelprojekten.

Dies ist ein PTFE Kabel, So gibt es auch keine Probleme mehr beim Löten von Seele und flächigem löten des Schirms an das Gehäuse.

73 Uwe

Hallo Andreas,

Danke für die Bilder und die Arbeit. Das geht ja flott voran.

Was mich ein bisschen irritiert, ist das Du einmal einen und einmal zwei Ringkerne verwendet hast. Das fühlt sich so unsymmetrisch an ;), oder ist das einfach nur um mehr Power am Rückfluss zu bekommen? Ich habe die Schaltung irgendwie komplementär-symmetrisch in Erinnerung.

Hallo,

Hier geht es um die Induktivität L zum Brückenausgang, also zur Antenne.

Dieser Induktiverwiderstand XL = 2 pi * f * L belastet diesen.

1) Einfach FT50-43 mit N=20 Wdg. sind das L ~176 µH = 0,440 µH * 20²

2) Zwei FT50-43 mit N=20 Wdg. sind das L ~352 µH = 2*0,440 µH * 20²

Berechnungen:

Im Fall 1)

Bei f = 1,5 MHz; L=176 µH; XL ~ 1660 Ω

Im Fall 2)

Bei f = 1,5 MHz; L=352 µH; XL ~ 3320 Ω

Die Anpassung des Antennen-Ausgangs wird im Fall 2) besser.

Berechnungen:

Fall 1)

50Ω 1660 Ω = 48,54 Ω; SWR ~ 1,030

Fall 2)

50Ω 3320 Ω = 49,26 Ω; SWR ~ 1,015

Link:

[1] http://toroids.info/FT50-43.php

@Hallo Uwe,

"RK_Metall_Durchgang_S21_S11.png", da könnte man denken, dass das eine Resonanz ist. Aber beim ändern der Kapazität ändert sich nur die dB Line und nicht die Resonanzfrequenz. Die "Ecke" entsteht durch die Ableitung mit Koaxkabel zum NWT2 Eingang. Da passiert irgend eine Transformation. Sobald ich das Kabel entferne und direkt den RK mit 50 Ohm abschliesse geht die Kurve glatt durch. Siehe "RK_Metall_Durchgang_nur_S11_mit_Abschluss.png". Ich kann mit dem Trimmer die Linie auch gerade, schräg nach oben hin bekommen. Dann wird aber das SWR bei 50 MHz schlechter.

Ich denke die Kabelimpedanz spielt hier keine Rolle. Der Schirm wird ja nur auf einer Seite angelötet. Der Schirm soll eine kapazitive Kopplung, Seele (1Wdg) und Ringkern 20Wdg), verhindern. Es ist sehr schwierig mit den kleinen Ringkernen, RG58 und das Gehäuse eine Umgebung von Z= 50Ohm hinzubekommen. Bei dem großen Richtkoppler für 1kW ist mir das in Kombination mit der Gehäusegrösse, RG213 und FT114-43 gut gelungen. Das Durchgangs-SWR geht kaum zu verbessern. Ich denke da kann jeder selbst experimentieren, wenn er möchte.

@Hallo Jan,

ja das könnte man denken. Ich habe die Auskoppeldämpfung etwas höher angesetzt als benötigt um bei der kleinen Ringkerngröße etwas mehr Windungen auf den Ringkern zu bekommen. Bei 20 Wdg auf einem FT50-43 komme ich bei 2 MHz etwa auf einen induktiven Widerstand von 400 Ohm. Nehme ich 2 Kerne erhöht sich der induktive Widerstand und die Belastung wird geringer. Es verteilt sich auf 2 Kerne. So wie ich die Auskoppeldämpfung gewählt habe (26,02dB) könnte ich mit dem Wattmeter rein theoretisch bis weit über 100 Watt messen. Der Eingang am AD8307 in meiner Beschaltung verträgt etwa 30 dBm + 26 dB ergeben +56 dBm. Das sind 400 Watt an 50 Ohm. Würde jemand die Ausgangsleistung seines TRX (z.B.:150Watt) bei 2MHz mit diesem Messkopf messen könnte der Ringkern, unten im Schaltbild, "abrauchen", weil der induktive Widerstand bei 2 MHz zu klein ist.

Das Übersetzungsverhältnis (die Windungszahl) ergibt den Wert der Auskoppeldämpfung. Egal welche Kerngröße ich verwende. Der obere Ringkern-Übertrager ist die Stromauskopplung 1:20. Der wird wenig belastet. Der unter Ringkern-Übertrager ist die Spannungsauskopplung 1:20. Der wird bei niedrigen Frequenzen stark belastet.

Die Auskoppeldämpfung errechnet sich:

Auskopplung in dB = log(1/Windungszahl) * 20

Ich hoffe ich konnte etwas Licht ins "Dunkel der Richtkoppler" bringen.

Ich sehe gerade Uwe hat auch eine Erklärung abgegeben. Danke!

In meiner PDF

http://www.dl4jal.eu/palcdswr2/pdf/messkopf.pdf, auf Seite 9

habe ich versucht ganz einfach die Funktion des Messkopfes zu erläutern.

vy 73 Andreas

Hallo Uwe,

Hallo Andreas,

vielen Dank für die Erklärungen: Das muss ich mir noch einmal genauen ansehen und durch den Kopf gehen lassen. So richtig intuitiv fand ich die Schaltung noch nie aber vielleicht habe ich mir noch die genügend Zeit dafür genommen.