Hallo! Weiß jemand, wie der der Richtkoppler in diesem kleinen SWR-Meter funktioniert?
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Es gibt eine induktive Kopplung mittels Trafo und eine kapazitive Kopplung mittels 20pF Drehkondensator und 100pF als Spannungsteiler. Bei der Induktiven Kopplung ist die Phasenlage abhängig davon ob es vorwärts oder reflektiertes Signal ist. Bei der kapazitiven Kopplung ist die Phasenlage unabhängig davon. Am Fusspunkt des Koppeltrafos wird das kapazitiv ausgekoppelte Signal hinzuaddiert. Somit erscheint für reflektierte Signale die Differenz zwischen Induktiv und kapazitiv gekoppelte Signale an der Diode und bei Vorwärtsignale die Summe. Bei idealer Anpassung ( also 50 Ohm Real ) wird die Differenz im Rückwärtszweig zu Null. Ralph Berres
Wow! Danke für die schnelle und ausführliche Antwort! Bedeutet das, wenn das Stehwellenverhältnis 1:1 ist, leuchtet nur die grüne LED, wenn es 1:unendlich bzw. unendlich:1 ist, leuchtet nur die rote LED und wenn das Stehwellenverhältnis irgendwo dazwischen liegt, leuchten beide LEDs schwach? Muss der 20pf-Trimmer auf der Signalleitung eine bestimmte Entfernung zum Übertrager haben?
dac schrieb: > Muss der 20pf-Trimmer auf der Signalleitung eine bestimmte Entfernung > zum Übertrager haben? Idealerweise wäre er wohl in der Mitte des durchgeführten Kabels anzulöten. Allerdings hast du bei Kurzwelle Wellenlängen von minimal 10 Metern, ein paar Zentimeter Versatz stören da nicht großartig.
dac schrieb: > Bedeutet das, wenn das Stehwellenverhältnis 1:1 ist, leuchtet nur die > grüne LED, wenn es 1:unendlich bzw. unendlich:1 ist, leuchtet nur die > rote LED und wenn das Stehwellenverhältnis irgendwo dazwischen liegt, > leuchten beide LEDs schwach? Ich würde da Zeigerinstrumente gegebenfalls ein Kreuzzeigerinstrument einsetzen, und keine Leuchtdioden. Ralph
Habe ich auch schon überlegt. Habe noch ein sehr schönes 100uA-Zeigerinstrument, das man ja umschalten kann. Das würde natürlich nur funktionieren, wenn an den LEDs jeweils die Spannungen für Hin und Rück abfallen (was mir noch nicht so ganz klar ist, s.o. LEDs).
Jörg W. schrieb: > Idealerweise wäre er wohl in der Mitte des durchgeführten Kabels > anzulöten. Danke! Das lässt sich machen. Dann ist mir die Funktion auch besser klar geworden. Kann ich hier noch eine Frage zum Thema Antennetuner "einschleifen"?
LEDS sind Stromsenken Du kannst ruhig statt LEDs Zeigerinstrumente anschließen. Die Vorwiderstände sollten aber etwa gleich groß und gegebenfalls abgleichbar sein. Mit dem Kondensator stellt man bei idealer Anpassung ein Minimum im rücklaufenden Zweig ein und mit den Vorwiderständen bei einer bestimmten Leistung auf Vollauschlag des vorlaufenden Zweig. Wenn man den Richtkoppler Ein und Ausgang vertauscht stellt man mit dem anderen Vorwiderstand ebenfalls auf Vollausschlag ein. Gegebenfalls kann man ein Tandempoti mit guten Gleichlauf benutzen um den Vollausschlag für verschiedene Leistungen anpassen zu können. Ralph
dac schrieb: > Kann ich hier noch eine Frage zum Thema Antennetuner "einschleifen"? Lieber einen separaten Thread öffnen. Kostet kein Geld extra. ;-)
Hier ist noch eine ähnliche Schaltung, die etwas übersichtlicher gezeichnet ist: http://www.py2mg.qsl.br/Arquivos_PDF/PONTESWRQRP1.pdf Ralph B. schrieb: > Gegebenfalls kann man > ein Tandempoti mit guten Gleichlauf benutzen um den Vollausschlag für > verschiedene Leistungen anpassen zu können. Gute Idee! Baue die Schaltung ganz oben am Wochenende auf und berichte dann. Jörg W. schrieb: >> Kann ich hier noch eine Frage zum Thema Antennetuner "einschleifen"? > > Lieber einen separaten Thread öffnen. Kostet kein Geld extra. ;-) Kommt gleich...
Habe die Schaltung hier https://www.mikrocontroller.net/attachment/305888/SWR.png jetzt aufgebaut. Mit einem QRP-Sender (1W) und einem 50-Ohm-Dummy direkt am Ausgang des SWR-Meters ergibt sich bei optimalem Abgleich des 20p-Trimmers folgendes Spannungsverhältnis direkt an den 10nF-Glättungskondensatoren: 1,27V : 0,03V Wie man sieht, lässt sich die Rück-Spannung nicht ganz auf 0,00V abgleichen. Außerdem bring die Vor-Spannung bei 1W Sendeleistung keine LED zum Leuchten, was aber nicht weiter tragisch ist, wenn das Zeigerinstrument später seinen Dienst tut.
dac schrieb: > Mit einem QRP-Sender (1W) und einem 50-Ohm-Dummy direkt am Ausgang des > SWR-Meters ergibt sich bei optimalem Abgleich des 20p-Trimmers folgendes > Spannungsverhältnis direkt an den 10nF-Glättungskondensatoren: > > 1,27V : 0,03V > > Wie man sieht, lässt sich die Rück-Spannung nicht ganz auf 0,00V > abgleichen. Ist es in beiden Richtungen so? Was passiert, wenn du statt mit 50 Ohm mit 100Ohm oder mit 25 Ohm abschließt? dac schrieb: > Außerdem bring die Vor-Spannung bei 1W Sendeleistung keine LED zum > Leuchten, was aber nicht weiter tragisch ist, wenn das Zeigerinstrument > später seinen Dienst tut. Ich halte LEDS eh nicht für sinnvoll. Ralph
Ralph B. schrieb: > Ich halte LEDS eh nicht für sinnvoll. Naja, eine LED ist (wie ein Drehspulmesswerk) ein Stromsensor, so unsinnig find' ich das gar nicht. Nur für QRP werden sie nicht ausreichend sein.
Jörg W. schrieb: > Nur für QRP werden sie nicht > ausreichend sein. Bei QRP wird dieses Gerät auch einen viel zu schönen SWR anzeigen, weil die rücklaufende Welle zu klein ist um über die Diodenschwellenspannung zu kommen. Ralph Berres
Ralph B. schrieb: > um über die Diodenschwellenspannung zu kommen Dafür könnte man einfach paar Windungen mehr aufbringen, dann geht die sekundäre Leerlaufspannung hoch.
Die verbauten Dioden sind Schottkys. Hier eine kleine Messreihe, R in Ohm: R(last) Vor Rück ------- ----- ----- 12 1,55V 0,89V 25 1,45V 0,43V 50 1,25V 0,02V 100 1,01V 0,31V 150 1,06V 0,48V Bei 100 Ohm würde sich demnach ein SWR von etwa 1,89 einstellen. Ist das ein realistischer Wert für diese Fehlanpassung? (theoretischer Wert 2,0?) Jörg W. schrieb: > Dafür könnte man einfach paar Windungen mehr aufbringen, dann > geht die sekundäre Leerlaufspannung hoch. Gute Idee! Als Nebeneffekt würden dann prinzipiell auch Abstimm-LEDs leuchten können.
Jörg W. schrieb: > Dafür könnte man einfach paar Windungen mehr aufbringen, dann > geht die sekundäre Leerlaufspannung hoch. PS: wobei die Leerlaufspannung durch den 150-Ohm-Widerstand stark gebremst werden dürfte. Eventuell kann man durch Vergrößerung dieses Widerstands noch etwas an der Ausgangsspannung für QRP optimieren?!
Beitrag "Endlich: Gerechte Sprache im Büro!" dac schrieb: > Eventuell kann man durch Vergrößerung dieses Widerstands noch etwas an > der Ausgangsspannung für QRP optimieren?! Ja, probier's einfach.
Oh, hätte ich nach der neuen Norm aus Flensburg "der/die Widerstand/-ständin" schreiben müssen?
Habe den 150-Ohm-Widerstand hier https://www.mikrocontroller.net/attachment/305888/SWR.png durch 470 Ohm ersetzt, die Messspannungen an den 10nF-Kondensatoren vergrößern sich dann etwa um den Faktor 3: R(last) Vor Rück ------- ----- ----- 12 4,40V 2,57V 25 4,01V 1,30V 50 3,57V 0,02V 100 3,22V 0,99V 150 3,17V 1,51V 200 3,19V 1,85V Mit LEDs würden bei diesem Aufbau die Fehlanpassungen bei 25, 100 und 150 Ohm nicht erkannt werden (bei 1W Ausgangsleistung) ...
dac schrieb: > R(last) Vor Rück > ------- ----- ----- > 12 4,40V 2,57V > 25 4,01V 1,30V > 50 3,57V 0,02V > 100 3,22V 0,99V > 150 3,17V 1,51V > 200 3,19V 1,85V so ganz sauber scheint die Messbrücke noch nicht zu funktionieren. Ich hätte erwartet das bei 25 Ohm und 100 Ohm die selbe Spannung erzeugt wird, Beides entspricht ein SWR von 2 oder ist deine Last nicht ganz reell? Genauso 12Ohm und 200 Ohm entspricht ein SWR von 4 Sa müsste man noch ein bisschen dran feilen. Ralph Berres
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Es sieht so aus als würde das Minimum bei ca. 55 Ohm erreicht werden. Back to the Roots: Der Ringkern erzeugt ein Ausgangssignal abhängig vom Stromfluss zur Antenne. Die Ausgangsspannungen des Ringkernes und des Spannungsteilers werden voneinander subtrahiert. Nur wenn diese beiden Signale in Amplitude und Phase identisch sind, wird Null erreicht. Idealerweise geschieht das bei einer ohmschen Last von 50 Ohm Die Richtschärfe kann noch etwas verbessert werden, indem zum kapazitiven Spannungsteiler ein resistiver parallel geschaltet wird. Damit sollte man das Minimum auf 50 Ohm bekommen. IMO sind LEDs als Indikator nicht besonders gut geeignet. Das Auge funktioniert logarithmisch und kann ein SWR=2 nicht von einem SWR=3 unterscheiden. Ein einfaches Zeigerinstrument funktioniert da schon besser.
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Ralph B. schrieb: > Ich hätte erwartet das bei 25 Ohm und 100 Ohm die selbe Spannung erzeugt > wird Sicher? Bei 25 Ohm geht doch viel mehr Leistung über die Brücke als bei 100 Ohm. B e r n d W. schrieb: > Es sieht so aus als würde das Minimum bei ca. 55 Ohm erreicht werden. Hast du die Vermutung aus den Messwerten extrapoliert? > Die Richtschärfe kann noch etwas verbessert werden, indem zum > kapazitiven Spannungsteiler ein resistiver parallel geschaltet wird. > Damit sollte man das Minimum auf 50 Ohm bekommen. Danke für den Vorschlag! Im Anhang wird eine Induktivität parallel zu C3 und R5 geschaltet. Ob sie einen ähnlichen Zweck erfüllen soll? Wie ist es eigentlich mit dem Oberwellenfilter? Sollte das vor der Messung immer installiert sein? Wenn ich es rausnehme, lässt sich jedenfalls nicht mehr auf 0V abgleichen.
dac schrieb: > Sicher? Bei 25 Ohm geht doch viel mehr Leistung über die Brücke als bei > 100 Ohm. Ganz sicher !! dac schrieb: > Wie ist es eigentlich mit dem Oberwellenfilter? Sollte das vor der > Messung immer installiert sein? Wenn ich es rausnehme, lässt sich > jedenfalls nicht mehr auf 0V abgleichen. Das Oberwellenfilter sollte vor der Messbrücke angeordnet sein, sonst misst du die Fehlanpassung deines Oberwellenfilters und nicht die der Antenne. Ralph Nachtrag dac schrieb: > Danke für den Vorschlag! Im Anhang wird eine Induktivität parallel zu C3 > und R5 geschaltet. Ob sie einen ähnlichen Zweck erfüllen soll? halte ich für nicht so gut, da das nur für eine Frequenz funktionieren wird. Ralph
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>> Die Richtschärfe kann noch etwas verbessert werden, indem zum >> kapazitiven Spannungsteiler ein resistiver parallel geschaltet wird. >> Damit sollte man das Minimum auf 50 Ohm bekommen. Leider anscheinend nein. Mit 22k gegen 5k lässt sich kein Minimum finden. Auch nicht, wenn man den Trimmer von 5k auf 100k vergrößert. Ralph B. schrieb: > Das Oberwellenfilter sollte vor der Messbrücke angeordnet sein, Alles klar. > halte ich für nicht so gut, da das nur für eine Frequenz funktionieren > wird. Habe es grade getestet, für 30m und 20m bewirkt die Spule, dass sich die gemessenen U-Werte für Fehlanpassungen bei 25 Ohm und 100 Ohm und für Fehlanpassungen bei 12,5 Ohm und 200 Ohm stark angleichen. Habe leider für die anderen Bänder noch keine Oberwellenfilter und kann deshalb noch nicht mit 160m oder 80m vergleichen.
Nach einigem Löten (und ohne Spule oder R-Trimmer): R(last) Vor Rück SWR ------- ----- ----- ---- 12,5 3,31V 1,96V 3,90 25 3,25V 1,05V 1,95 50 3,38V 0,07V 1,04 100 3,40V 1,01V 1,85 200 3,27V 1,84V 3,57
Unter dem Strich: wenn man bei 50 Ohm den 20pF-Trimmer nicht genau auf die geringste Rückspannung abgleicht sondern ein paar pF zugibt, nähern sich die Messspannungen für 12,5 Ohm und 200 Ohm an. Allerdings um den Preis, dass man das SWR nicht mehr genau auf 50 Ohm kalibriert hat (bzw. bei 50 Ohm ein Offset entsteht und das SWR hier nicht mehr genau 1 ist). B e r n d W. schrieb: > Die Richtschärfe kann noch etwas verbessert werden, indem zum > kapazitiven Spannungsteiler ein resistiver parallel geschaltet wird. > Damit sollte man das Minimum auf 50 Ohm bekommen. An diesem Punkt könnte man den resistiven Abgleich noch mal versuchen.
Meine Schaltung sieht doch ein wenig anders aus: Beitrag "Re: Diskussion über die Minimal Art Session (QRP MAS)" Beliebt ist das SWR-Meter FS-5 aus dem CB-Funk, welches sich wegen der zwei eingebauten Instrumente sehr gut für einen Umbau eignet.
Hier noch mal die Schaltung von ganz oben, aber diesmal mit Symmetrier-R: 940 Ohm R(last) Vor Rück SWR ------- ----- ----- ---- 12,5 5,84V 3,47V 3,9 25 5,79V 1,88V 2,0 50 6,04V 0,08V 1,0 100 6,02V 1,83V 1,9 200 5,78V 3,25V 3,6 Sieht eigentlich ganz gut aus. Wenn man in jedem Zweig zwei LEDs in Reihe schalten würde, eine LED mit einem PArallelwiderstand (damit sie später als die andere leuchtet) könnte man damit schon grob das SWR abgleichen. Danke Bernd für den Schaltplan und den Tipp mit dem FS-5! Habe den Schaltplan auch gleich aufgebaut (allerdings den ÜT belassen, s.u.). https://www.mikrocontroller.net/attachment/288364/SWR_Schaltung.gif Symmetrier-R: 100 Ohm, 2x Schottky, C1 kann anscheinend beliebig groß sein. Resistiver Abgleich funktioniert super, kapazitiver überhaupt nicht. Der verwendete Übertrager hat 2x10:1 Wdg., allerdings haben die beiden Sek.-Wdg. jeweils eine Induktivität von 16uH (beide in Reihe ca. 65uH). R(last) Vor Rück SWR ------- ----- ----- ---- 12,5 743mV 411mV 3,5 25 733mV 202mV 1,8 50 781mV 35mV 1,1 100 811mV 224mV 1,8 200 807mV 422mV 3,2 Die gemessenen Spannungen fallen hier etwas klein aus (liegt es am höheren AL-Wert des ÜTs?), dadurch lassen die Schwellenspannungen der Dioden offensichtlich besonders stark grüßen. Man kann auf jeden Fall sagen: Der SWR-Wert für 200 Ohm fällt bei allen Aufbauten zu klein aus. Die Frage ist natürlich auch, wie genau muss es eigentlich sein? Wäre unter dem Strich ein Streifenleitungs-Richtkoppler besser geeignet oder ist der für QRP eher gar nicht zu empfehlen (wegen der Diodenschwellenspannungen)?
dac schrieb: > Die gemessenen Spannungen fallen hier etwas klein aus (liegt es am > höheren AL-Wert des ÜTs?), dadurch lassen die Schwellenspannungen der > Dioden offensichtlich besonders stark grüßen. Prinzipiell ist es immer ein Problem bei kleine Leistungen das SWR zu messen. Das sollte man mit deutlich mehr Leistung machen. dac schrieb: > Die Frage ist natürlich auch, wie genau muss es eigentlich sein? Hängt davon ab wieweit man sich von einen viel zu gut gemessenen Wert einlullen lassen will. Streng genommen müsste man sogar am Ende der Koaxleitung direkt an der Antenne messen, weil die Dämpfung des Koaxkabels zwei mal mit in die Messung eingeht. ( Dämpfung des vorlaufenden Signales und zusätzlich die Dämpfung des reflektierten Signales ). dac schrieb: > Wäre unter dem Strich ein Streifenleitungs-Richtkoppler besser geeignet > oder ist der für QRP eher gar nicht zu empfehlen (wegen der > Diodenschwellenspannungen)? Ein Streifenleitungsrichtkoppler hat zusätzlich zu der geringeren Spannung noch den Nachteil das es stark frequenzabhängig ist. Bei 160 m wirst du selbst bei 100W ein viel zu gutes SWR messen. Sowas wendet man bei 145MHz und höher an, wo die Streukapazitäten eines Trafos nicht mehr beherrschbar sind. Ralph Berres
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Danke für die Informationen! Eine wenigstens einigermaßen gute Messung von 160m bis 10m sollte schon drin sein, dann fällt der Streifenleitungsrichtkoppler wohl prinzipiell aus. @Bernd Habe eine Skizze angefertigt (Anhang) mit der Verdrahtung aus deinem SWR-Meter. Kannst du mal drüberschauen, ob es so korrekt wiedergegeben ist? Dann würde ich mein Projekt in der gleichen Konfiguration nachbauen. Ist der Übertrager eigentlich bifilar gewickelt? (habe der Einfachheit halber deine Bilder mit in die Zeichnung aufgenommen, hoffe, es ist dir recht - wenn nicht, bitte posten!)
denke daran die Abschirmung des Koaxkabels darf auf der Loadseite nicht aufgelegt sein, sonst hast du eine Kurzschlusswindung zusätzlich. Ralph
In der Zeichnung ist es extra nur am Tx auf Masse gelegt - hoffe, man kann es gut erkennen (die Zeichnung ist etwas bunt geworden). Auf jeden Fall Danke für den Hinweis! Lieber ein Mal zu viel als ein Mal zu wenig gewarnt! Ich tippe mal darauf, dass die Windungen auf dem Ringkern nicht bifilar aufgebracht sind.
> Kannst du mal drüberschauen, ob es so korrekt wiedergegeben ist? Ja, das sieht so gut aus. > Ist der Übertrager eigentlich bifilar gewickelt? Nein, ich habe versucht, kapazitätsarm zu wickeln, weil mir der Einfluß von parasitären Kapazitäten aufgefallen ist. Ansonsten habe ich versucht, die Originalschaltung des SWR-Meters beizubehalten inclusive Leistungsmessung. Das Vor-Poti und die zwei Schiebeschalter waren ja schon verkabelt. In den Gleichrichter für die Leistungsmessung habe ich zu den niedrigeren Bändern passende größere Kondensatoren eingebaut. Auf Rück bei 20 Watt am Dummy-Load hebt der Zeiger gerade 1mm vom Nullpunkt ab.
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Habe es jetzt so aufgebaut wie hier: https://www.mikrocontroller.net/attachment/306142/skizze_swr_mechan_aufb.PNG (Danke Bernd!) Nun ist der gemessene SWR-Wert von z.B. 12,5 Ohm und 200 Ohm identisch. Leider fällt er (wahrscheinlich wegen der Schwellenspannungen der beiden Dioden) bei einem Watt Sendeleistung etwas zu klein aus. Wegen der relativ großen Länge der Leitung und dem grade erwähnten Umstand habe ich deshalb beschlossen, für das QRP-Projekt erst mal auf eine andere Lösung auszuweichen und habe das hier gefunden: http://www.zerobeat.net/g3ycc/res_swr.htm Habe diese Schaltung wie im Anhang modifiziert aufgebaut. Als µA-Meter dient ein kleines Drehspulinstrument (S-Meter, vermutlich aus einem alten Handfunkgerät, Spulenwiderstand 512 Ohm). Damit lassen sich Abweichungen von 50 Ohm sehr gut detektieren. Allerdings liegt das Minimum momentan bei ca. 55 Ohm. Das liegt wahrscheinlich daran, dass das verwendete Drehspulmessinstrument einen kleineren Vorwiderstand und Innenwiderstand hat als das im Orginalschaltplan. Wenn man den 51-Ohm-Festwiderstand oben neu dimensioniert, müsste man es vermutlich wieder auf 50 Ohm kalibriert bekommen (zumindest bei voll aufgedrehtem Poti sollte es dann hinkommen).
dac schrieb: > Allerdings liegt das Minimum momentan bei ca. 55 Ohm. Naja, wie sagt man so schön: so genau scheißt kein Hund. Wenn es ansonsten funktioniert, würde ich das so lassen.
Muahhhhhhhhh ;-) Also 1k parallel zum 51-Ohm-R verbessert die Sache. Ansonsten kann man Abweichungen spätestens unter 39 Ohm und über 68 Ohm deutlich (!) detektieren.
dac schrieb: > Ansonsten kann man Abweichungen spätestens unter 39 Ohm und über 68 Ohm > deutlich (!) detektieren. Das ist in der Praxis völlig ausreichend.
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