Digitalt Wattmeter Dansk hovedside

Go to English version NY SOFTWARE ER NU KLAR 28 okt 2008


Indgangs kredsløbet, er monteret direkte bag på BNC stikket.


Hoved kortet er monteret bag på displayet.

Disse sider er opdateret den 3. Sep. 2002
I gamle dage kunne man indkøbe delene via mig men:
Da dette Wattmeter er i ELEKTOR MAGAZINE OKTOBER 2002, vil man via dem kunne købe PIC og PCB.

Den ekstra indgang B er for et senere SWR bro projekt, TX serial udgangen kommer også i brug senere.
Den ukalibrerede signalafvigelse er +1/-1 dB fra 1 to 450MHz.
Indgangs SWR varierer fra 1.00 til 1.30 når indgangskredsløbet er samlet og justeret korrekt.
Måleområde: -60dBm til +30dBm hvilket svarer til: 1 nW til 1W
Instrumentet kan bruges og kalibreres fra 1 kHz til 500 MHz.
Man kan dog måle relative effekter helt op til 900Mhz
En software rutine kan kalibrere 0 dBm punkter ved 5 forskellige frekvenser, dette forøger instrumentets nøjagtighed til 0.5dBm !!
Kalibreringen er gemt i en EEPROM, således at instrumentet husker denne selvom spændingen fjernes.
Ved frekvenser over 300Mhz bør instrumentet ikke udstyres med mere end +20dBm (100mW) for at holde en god nøjagtighed,
Dette er en dokumenteret svaghed i AD8307 kredsen, når man ved dette er det jo let bare at bruge det rigtige dæmpeled.
Ved batteri drift skal R30 ikke forbindes, og R26 og R27 ændres til 4K7.
Ideerne stammer fra artikler i QST 6/2001 side 38, Funkamateur 12/1999 side 1383, og Elektor 1/1999 side 26


Hvis indgangs kredsløbet er lavet som det nye diagram, er det muligt at måle signaler fra -60 dBm til +30 dBm, (1 nW til 1 Watt)
når der ikke er monteret en attenuator eller tapning foran instrumemtet.
Både dBm, HF spænding og HF effekt værdien udlæses på samme tid,
der udlæses også en bjælkegrafik med en opløsning på 1dB.

Baggrundsbelysningen er så effektiv, at det var nødvendigt at ændre R30 til 10 Ohm.
Det anvendte POWERTIP display er på 20 karakterer i 2 linier med LED lys.
Det har en fantastisk kontrast, god læselighed fra forskellige synsvinkler og så er det billigt !
Strømforbruget for hele instrumenter er:
Uden lys i displayet: = 30 mA. (R30 = NC)
Svag display belysning: = 120 mA. (R30 = 10E)
Kraftig belysning: = 200 mA. (R30 = 4E7)


Her er CPU printet samlet og klar til at blive monteret bag displayet.


Ingangs printet samlet med BNC stik, klar til at blive monteret i kassen.
Jeg har loddet m2.5 møtrikker fast bag på dette stik, da det er umuligt at komme til at holde den med værktøj i min kasse.


Kabinettet er hjemmelavet i glasfiber print, nemt og let at bygge.
Der er rigeligt med plads til en batteri pakke, og god plads så man kan arbejde i kassen hvis der skal foretages ændringer.
Samtidig kan der stables andre instrumemter ovenpå så den ikke flyver rundt på bordet når der trækkes lidt i signal kablet.
Skærm kassen bagerst til venstre er serial portens RS-232 driver, der ellers ville støje lidt..


Dette billede viser bagsiden af omskifterne og drejeknappen, også kaldet en "shaft encoder",
denne type giver kun 16 pulser pr .omgang uden klik. Bemærk HF filteret i jævnspændings tilførslen.


Dette viser bagsiden med strømforsyningsstik, og omskiftning imellem intern batteri og udvendig strømforsyning.
Jeg har forbundet kontakten sådan, at det er kun er muligt at måle batterispændingen,
når batteriet benyttes til at forsyne apperatet med.
Fordi ellers kan man glemme omskifteren på "batteri måling" hvorved batteriet bliver belastet selv om apparatet er slukket


Her er et diagram over hvordan de to kontakter er forbundet.
Lade modstanden og lade dioden skal man selv tilpasse, så de passer til ens batteri type.
Hvis man ikke vil forberede til batteri drift kan den ene kontakt spares.


For at undgå at strømforsynings ledningerne "transporterer" uønsket HF støj ind i kassen,
er der indsat et HF spære filter, af en drossel spole og 2 stk dobbelte T led (spole-kondensator-spole)
Strømforsynings beskyttelseskredsløbet er lavet med en diode og en sikring der vil brænde af,
hvis + og - strømforsyningsledningerne forbyttes!

Se print over siden AD8307 er en SMD SO-8 type.
Det ekstra indgangs kreds print, er til dem der senere vil være med på SWR udvidelsen,
Til denne udvidelse skal man bruge 1 ekstra AD8307 samt ekstra SMD komponenter.
Det er også foreberedt en serial udgang af måle data til PC, Dette kan bruges til mange nye projekter

Undersiden af printet benyttes mest som skærm. Print størrelsen er 79mm x 37mm

Her er alle målinger og specifikationer
Wattmeter program information, brugsanvisning og download
PC logger software for windows Under udvilking !
Komplet komponent liste, check at du har ALT inden du starter
Monterings og samle vejledning, og mål på displayet.
Digital Wattmeter Bygnings-Konkurrence
Digital Wattmeter Serial udgangs format mv
Forside og kasse fremstilling Her er min ide til hvordan det kan gøres
Kommentarer, Ideer, mv fra alle jer til alle os !
Udgang til frekvens tæller og DFD4 frekvens tæller ombygning
F6GOG Wattmeter page A must see page !!


Hvordan man måler høj effekt

Selve instrumentet kan måle i omådet 1 nW til 1 W.
At måle større effekter kræver montering af et dæmpningsled foran instrumentet, men de er dyre !
Så derfor anvendes her en god og billig løsning , nemlig en tapnings adapter.
Nogle amatører har 30dB som deres foretrukne dæmpeled, andre 40dB som jeg, mens nogle har Bird 50dB prober.
Derfor kan wattmeteret indstilles til alle muligheder.
Wattmeteret’s udlæsning kan indstilles til at vise de korrekte værdier, ved anvendelse af 5 standard dæmpningsled indstillinger.
Med et dæmpningsled på 10, 20, 30, 40 og 50 dB er det muligt at måle fra 1 nW til 100 kW.

Her er en simpel og let -40dB adapter, i en lille metalkasse med 3 BNC bøsninger og 6 stk ¼ watt modstande.
De første 4 modstande er på 620 Ohm hver, den sidste består af 2 stk. 100 Ohm’s modstande i parallel.
Dette ukompenserede kredsløb kan anvendes op til 170 MHz, og med en konstant effekt op til 50 Watt.


En forbedret version, som er lidt mere besværlig at fremstille.
Denne -40dB adapter har et godt SWR forhold op til 900 MHz, output signalet er perfekt op til 600Mhz
Den lille printplade er dobbeltsidet, og har en tykkelse på 1.6 mm. Printbanens bredde er 2.7mm helt nøjagtigt.
Bemærk ! printbanen skal føres helt frem til isolationen på de 2 BNC bøsninger !


Nærbilledet viser detaljerne af den forbedrede version hvor der er monteret en kompenserings kondensator,
lavet af et stykke tråd der lægges tæt opad de 2 første modstande.
Derved er det muligt at opnå et helt ensartet måleresultat op til 600 MHz
Denne adapter kan som nævnt kun tåle en konstant effekt op til 50 Watt, begrænset af de 4 stk . 1/4 watt’s modstande.

Beregning af komponentværdier:
For at opnå de -40dB i adapteren er der indført en 100 ganges spændingsreduktion med en 50 Ohm udgangs impedans,
hvilket medfører en samlet belastningsmodstand på 25 ohm når udgangen belastes.
Så kan vi beregne den totale modstand til: 100 x 25 Ohm = 2500 Ohm
Top modstanden i deleren er: 2500 - 25 Ohm (belastningsmodstanden) = 2475 Ohm.
Når denne modstand deles op i 4 stk. bliver det 2475/ 4 = 618.75 ohm.
Der anvendes standardværdien 620 ohm.

Den samlede effekt der kan afsættes i modstandene er 1/4 Watt x 4 = 1 Watt.
Det vil sige at den maksimale HF der må tilføres er:
( E=Ö P x R ) E = Ö 1W x 2500 ohm = Ö 2500 = 50 Volt.
(W = E x E / R) W = 50 V x 50 V / 50 Ohm = 50 Watt.
Modstandene kan godt tåle en højere effekt i kortere perioder.
feks. 100 Watt under et minut og 200 Watt i få sekunder, hvilket er tilstrækkeligt til måling.
En anden løsning er at bruge PR02 modstande, så kan denne adapter tåle 400 Watt kontinuerligt.


En 30dB attenuator


Man kan købe div færdige attenuatore blokke, her er en 30 dB 100 Watt fra RF Power
Deres internet side er www.rf-power.com
Den kan ikke tåle 100 Watt i denne opstilling pga der ikke er nogen køleplade.
Den har helt nøjaktigt 30 dB dæmpning fra 0 til 500 Mhz. og meget fine return loss egenskaber.
Jeg har fået en flink ven med adgang til en CNC-fræser til at lave denne alu-klods til mig.

eXTReMe Tracker