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Sonntag, 12. Juni 2016, 10:28

Neues VSWR-Meter mit neuer VSWR-Skala

Hallo,

gestern Abend habe, wir Manfred, DL3ARW und ich, eine neue Idee ein VSWR-Meter mit neuer VSWR-Skala diskutiert, das Ergebnis dieses Gesprächs und dessen erste Realisierung stelle ich zur Diskussion.

Intension
Wir alle kennen noch den immer kleiner werdenden Anzeigebereich eines VSWR im Bereich um S <= 2.
S=1,2 liegt bei ca. 10%
S=1,5 liegt bei ca. 20%
S=2 liegt bei 33,3%
S=3 liegt bei 50%
jeweils vom vom Vollausschlag.

Man sieht sehr schnell das Ablesen von VSWR-Werten S <= 2 findet nur in den untern 1/3 der Anzeige statt.


Quelle: http://www.dj4uf.de/projekt/swr/swr.html

Idee
Wir habe uns Gedanken gemacht, wie man das ändern kann.
Dazu habe ich mich auf das Feeling bei Abgleich/ Anpassung meiner Antenne und der doppel Stromanzeige bei meiner Hühnerleiter erinnert.
So gilt: der Strom wird maximal, wenn das VSWR ein Minimum erreicht hat.
So etwas will ich auch für asymmetrische Antennen haben.

Erste Realisierung
Also messen wir wieder mit einem Richtkoppler die vorlaufende Pfwd und
rücklaufende Leistung Pref.
Wenn man das auch noch über einen großen Messbereich zwischen z.B. 10 mWatt (10dBm) und 100 Watt (50dBm) machen möchte, dann geht das am einfachsten mit zwei log. Detektoren AD8307.
Die Auswertung, 10Bit ADC-Messung und weiterführenden Berechnungen übernimmt dann ein AVR µC.
Die Ausgabe und Darstellung des VSWR kann dann direkt analog auf, z.B. einem 100µA Amperemeter, erfolgen.
Zur Ausgabe des VSWR wird eine Spannung, resp. Strom benötigt, den erzeugen wir über einen diskreten DAC 10Bit - R2R-Netzwerk.

Die nun neue Abbildungsfunktion zu Anzeige des VSWR auf einer analogen Anzeige lege ich in einer Tabelle im AVR µC ab und kann somit einfach
geändert werden.

Zwei dieser Funktionen habe ich im PDF vswr-rechner.pdf grafisch abgebildet.
Bei der roten Kurve liegt S=2 bei ~50% und bei der blauen Kurve liegt S=2 bei ~32% vom Maximum.
S=3 wandert dann in das untere drittel der analogen Anzeige.
S=1 (-50dB) - nur ein theoretischer Wert - liegt beim 100% der Anzeige.

Was denkt ihr ?
73 de Uwe
DC5PI

Dieser Beitrag wurde bereits 6 mal editiert, zuletzt von »DC5PI« (16. Juni 2016, 19:25)


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Sonntag, 12. Juni 2016, 14:31

Hallo Uwe,
Warum nimmst du fuer swr <=2 nicht die ganze Skala? Quasi automatische Bereichsumschaltung.
Als Hilfsmittel wuerde eine LED dienen, die den jeweiligen Bereich signalisiert.
73 addi

3

Sonntag, 12. Juni 2016, 15:51

Könnt ihr mir denn mal erklären, welchen praktischen Nutzen das haben soll? Alles kleiner 2 ist doch ok, der Rest bringt doch eh nichts. Da bemühen wir uns jahrelang darum, den SWR Wahn zu beenden und dann geht es wieder um Kommastellen?
73/2 de Peter, DL2FI
Proud member of Second Class Operators Club SOC and Flying Pig Zapper #OOO (Certificated Kit Destroyer)

4

Sonntag, 12. Juni 2016, 15:55

Betrachte es doch einfach als Spielerei, wenn man die moeglichkeit hat, so soll man sie auch nutzen...Wenn man Spaß daran hat.
Man haette auch bei analogen vfo's stehen bleiben koennen.

5

Sonntag, 12. Juni 2016, 16:19

Betrachte es doch einfach als Spielerei, wenn man die moeglichkeit hat, so soll man sie auch nutzen...Wenn man Spaß daran hat.
Man haette auch bei analogen vfo's stehen bleiben koennen.
Spielerei kann ich akzeptieren, ich spiele selbst gern. Aber der Vergleich mit dem BFO ist schon verwegen. Der SWR Glaube wurde schon als Irrglaube entlarvt als ich noch Newcomer war, ein stabiler VFO kann dagegen eine echte Verbesserung sein &#128518;
Betrachte es doch einfach als Spielerei, wenn man die moeglichkeit hat, so soll man sie auch nutzen...Wenn man Spaß daran hat.
Man haette auch bei analogen vfo's stehen bleiben koennen.
73/2 de Peter, DL2FI
Proud member of Second Class Operators Club SOC and Flying Pig Zapper #OOO (Certificated Kit Destroyer)

6

Sonntag, 12. Juni 2016, 17:52

Moin Uwe,
Es werden nicht direkt VSWR Werte angezeigt, sondern es geht um eine Bereichsspreitzung zwischen VSWR S=2 zu S=1,02.
Aber wozu eine Bereichsspreizung? Es genügt doch im einfachsten Falle sogar eine LED für < 2. Und wenn schon mit einem Controller gearbeitet wird, ein LC Display ist doch viel günstiger, als ein gutes Zeigerinstrument.

Ich verstehe es auch nicht. Wenn mein altes Kreuzzeigerinstrument < 2 anzeigt, ist es für mich gut, da denke ich gar nicht weiter drüber nach. Bin halt Praktiker ;)

73, Tom
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7

Sonntag, 12. Juni 2016, 18:04

Hallo Uwe,
würde jetzt fast meinen .. bau einfach das 'Ding' :-) nach deinen Vorstellungen und zeig die Funtionsweise an ein paar Bildern.
Zuviel Öffenlichkeit schadet bei jedem Vorhaben, egal ob im prof. oder im Hobby-Bereich.
Es gibt irgendein Sprichwort mit vielen Köchen.

73 de Addi

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8

Sonntag, 12. Juni 2016, 18:04

LED an - SWR < 2
ATU macht es doch automatisch oder?

:)

9

Sonntag, 12. Juni 2016, 19:13

Moin Uwe,
scheinbar schreibe ich kein deutsch oder man versteht die Zielsetzung nicht oder (fasst) alle Springen auf den Zug von Peter auf.

Wie soll eine einzelne LED ein VSWR < 2 anzeigen können ?
Wie sieht man die Tendenz bei einer Antennenabstimmung mit einen ATU ?
Wenn man manuell abstimmt, ist ein Kreuzzeigerinstrument natürlich praktischer. Mit einer LED würde ich es genau anders herum bauen, > 2 als Warnanzeige. Wenn die nicht leuchtet, ist alles gut.

Du schreibst, dass Du mit der Spreizung erreichen willst, dass Werte zwischen 1.02 - 2.00 besser ablesbar sind. Mich interessiert in der Praxis nicht, ob es gerade 1.35 oder 1.82 sind, weil das völlig egal ist. Selbst wenn ich die 1 anstrebe, spielt doch der genaue Wert gar keine Rolle, eine Anzeige mit 1 und 2 und wenn der Zeiger gegen 1 tendiert ist es gut, langt da völlig.

Passt Du Deine Antennen auf die 2. Kommastelle an?

Solche Dinge sind natürlich in der Theorie und für das eigene Verständnis immer gut. Das ist ja nun auch nicht bös gemeint, ich will es ja nur verstehen. Wenn es nur um eine theoretische Studie mit praktischer Umsetzung geht, ok. Aber praktisch an der Station beim Betrieb ist das doch ohne Bedeutung.

73, Tom
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10

Sonntag, 12. Juni 2016, 19:35

Hmmm...wieso LED anders herum?
Wer schon einmal mit einem ZM2/ZM4, Multiband-Fuchskreis vom QRP-Shop oder dem Adventuretuner von Sotabeams gearbeitet hat weiss, dass die Abstimmung auf hellste LED flott und zuverlässig funktioniert.
Interessant wäre in diesem Zusammenhangauch eine Schaltung mit zweifarbigen LED, das vor ein paar Jahren vorgestellt wurde. Das Auge ist nämlich was das Erkennen von Farbnuancen angeht sehr empfindlich. Warum also nicht einen Farbumschlag von Grün oder Gelb nach Rot mit zunehmendem SWR?
72! de Uli

Bedenke! Amateure bauten die Arche, Profis die Titanic...

11

Sonntag, 12. Juni 2016, 19:46

Moin Uli,
Hmmm...wieso LED anders herum?
Wer schon einmal mit einem ZM2/ZM4, Multiband-Fuchskreis vom QRP-Shop oder dem Adventuretuner von Sotabeams gearbeitet hat weiss, dass die Abstimmung auf hellste LED flott und zuverlässig funktioniert.
Interessant wäre in diesem Zusammenhangauch eine Schaltung mit zweifarbigen LED, das vor ein paar Jahren vorgestellt wurde. Das Auge ist nämlich was das Erkennen von Farbnuancen angeht sehr empfindlich. Warum also nicht einen Farbumschlag von Grün oder Gelb nach Rot mit zunehmendem SWR?
Wenn man nur eine einfarbige LED nimmt, als Warnanzeige für zu hohes SWR ist das doch praktischer.
Du meinst den SWR Bausatz, den Peter früher mal im Shop hatte? Den hatte ich mal im Hegau verbaut.

73, Tom
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12

Sonntag, 12. Juni 2016, 19:58

Hallo Uwe,
ich schließe nun diesen Thread, da bisher kein einziger Beitrag sich mit der Frage zu einer realen Spreitzung der VSWR Skala beschäftigt hat.
Schade ==> https://youtu.be/9L3R8jOBZnE
Wenn jemand etwas nicht versteht und in eigenen Worten noch mal wiederholt, was er verstanden hat:
"Du schreibst, dass Du mit der Spreizung erreichen willst, dass Werte zwischen 1.02 - 2.00 besser ablesbar sind."
und dazu eine Frage stellt:
"Passt Du Deine Antennen auf die 2. Kommastelle an?"

ist die Antwort, dass man unter Analphabetismus leide, natürlich richtig zielführend.

Sorry, aber sowas habe ich in den ganzen vielen Jahren DL-QRP-AG, weder in der Mailingliste noch im Forum, jemals erlebt.

73, Tom
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13

Sonntag, 12. Juni 2016, 22:09

Hallo Uwe,
Ich mach es in meinem Eigenbau-TRX ähnlich: der Bereich zwischen 1 und 2 ist gedehnt und da
erhöhe ich auch die Auflösung: 1.0, 1.1, 1.2, ...... Ich warte nur noch auf die Lieferung der AD8307.
72/73 de Uli
DF5SF

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14

Montag, 13. Juni 2016, 07:41

Also nun schreib ich auch mal, was ich verstanden habe:
Die Spreizung dient dazu, die *Richtung* der Abstimmung besser erkennen zu können.
Also wie wenn man bei einem Analog-Multimeter was auf Maximum abstimmt, hier
halt auf Minimum. Ohne den Wert an sich zu beachten, sondern zu sehen,
bewegt sich der Zeiger oder nicht.
Dadurch bekommt man ein "Gefühl" beim Abstimmen (von was auch immer, hier halt VSWR).

Ich glaube nicht (wenigstens hatte ich das so verstanden), dass es ihm um den genauen Wert
an sich geht.

So, nun hab ich auch meinen Senf dazu gegeben :)

Happy Basteln

Frank, DG4FCO

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15

Montag, 13. Juni 2016, 14:35

Hallo die Runde,

ich werde nichts schreiben von der Notwendigkeit mit kleinst möglicher Leistung die Antenne abzustimmen....oder von
defekter Endstufe wegen Fehlanpassung...
der Uwe , DC5PI und ich, werden versuchen eine vernünftige Spreizung der Anzeige zu verwirklichen und wir
werden mit neuen Bauteilen ( AD8307 ) ein SWR-Meter nach unseren Vorstellungen bauen.

ansonsten wünsche ich allen eine tolle Fußball-EM

73 de
Manfred , dl3arw

16

Montag, 13. Juni 2016, 14:42

Gefällt mir eure Einstellung
73 de addi

17

Montag, 13. Juni 2016, 14:44

log. Detektor

Hallo,
die Kombination von logarithmischen Detektoren mit Richtkopplern zur SWR-Anzeige macht schon Sinn.
Spreizung hin oder her, es gibt einen sehr großen Dynamikbereich, der mit einfachen Diodengleichrichtern nicht erreichbar ist.
Sprich, der Rücklauf ist auch schon mit kleinsten Leistungen auswertbar.
Viel wichtiger erscheint mir allerdings eine korrekt arbeitende PEP-Anzeige. Auch wenn sich die Puristen mit einer
LED zufrieden geben, genau 6 dB Vorlauf-Anzeigezuwachs bei Verwendung eines Zweitonsignals wären nicht schlecht.
Schnelle peak hold Detektoren bei großem Abstand der beiden Töne (etliche KHz) dürften aber eine Herausforderung sein?
Eine weitere Baustelle ist die Entkopplung zwischen den Detektoren und dem HF-führenden Teil.
73
Andreas
DL5CN
dl5cn

18

Dienstag, 14. Juni 2016, 18:38

Leider konnte ich nicht früher antworten, da ich auf unserer vorletzten Etappe im Bereich Rhone - Alpes weder vernünftiges W-Lan noch UMTS hatte. Jetzt sind wir auf der Rückfahrt wieder in DL angelangt, mein UMTS funktioniert wieder :-)

Natürlich haben wir seit vielen Jahren SWR Messgeräte, bei denen nicht umständlich erst ein Vorwärts Wert auf 100 gestellt werden muss, die innerhalb des Leistungsbereiches nahezu leistungsunabhängig arbeiten und die analog die Tendenz ablesen lassen.
Da ist zum einen das m.W. die zuerst von Hajo, DJ1ZB in der Sprat vorgestellte Variante, eine Wheatstone Brücke einzusetzen. Misst man den Brückenstrom mit einem mA Meter oder steuert über einen Wandlertrafo eine LED, so bekommt man eine einwandfreie Relativanzeige, die gut die Tendenz ablesen läßt. Gleichzeitig hat man den Vorteil, dass die PA niemals ein schlechteres SWR als 2 sieht (Antenne kurzgeschlossen = 25 Ohm, Antenne fehlt, 100Ohm.
Angewandt im ZM 4 und vielen anderen ATUs

Zum anderen ist da die bewährte Schaltung von Helmut, DL2AVH. Ursprünglich als MiniSWR Meter in SMD Technik mit einer Rot/Grün LED zur Ablesung (Rot ist schlecht, gelb ist so lala, grün ist gut) oder mit Zeigerinstrument. Unabhängig von der Leistung wird das SWR immer richtig angezeigt. Gag am Rande: Es mus mehr als 20 Jahre her sein, als DF2OK, Michael, sich beschwerte, dass er nichts vernünftiges ablesen könne. In der Diskussion stellte sich raus, dass er mehr ocer weniger Rot/grün blind war. Er hat dann eine Version mit 2 LED gebaut: Rechte LED an, linke aus = ganz mies, beide LED an so lala, linke LED an, rechte aus = alles gut.

Ich habe doch gar nichts gegen technischen Forscherdrang. ABER wie ich schon im ersten Beitrag schrieb: Jahrelang haben wir dagegen angeschrieben, dass das SWR zu hoch bewertet wird. Wenn das Kabel nicht ewig lang ist, ist alles < 2 völlig ok als Anpassungsergebnis. Den Durchbruch brachte ein Artikel in mehreren Folgen in der QST, später im DLQTC über ein anderes Verhältnis zur Stehwelle. Wenn ich zu Hause wäre, könnte ich den genauen Titel und den Autor heraussuchen, das kann ja vielleicht jemand aus dem Forum machen. (Hieß er Maxwell?) Jetzt hinzugehen, und plötzlich SWR unterhalb 1,5 fein ablesen zu wollen halte ich definitiv für einen Rückschritt.

Übrigens: die in Beiträgen erwähnten AutoTuner sind schlau, sie hören in der Regel bei einem SWR besser 1,5 einafach auf zu arbeiten :-)
73/2 de Peter, DL2FI
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  • »oe5eep« ist männlich

Beiträge: 95

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19

Dienstag, 14. Juni 2016, 20:29

Ein SWR- und Leistungsmeßgerät mit linearisiertem Anzeigebereich in analoger Schaltungstechnik wurde unter der Bezeichnung "The Tandem Match - An Accurate Directional Wattmeter" von John Grebenkemper, KA2BLO, in QST 1/1998 beschrieben. Der Artikel ist auf der ARRL homepage im QST Archiv zu finden. Klar das man sowas heute in Digitaltechnik machen kann, aber vielleicht ist der Artikel von Interesse. Ich hatte mal den Meßkoppler nachgebaut, aber nicht die Elektronik.

73, Heinz, OE5EEP

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