Forum: HF, Funk und Felder Richtkoppler aus Spannungsteieler/Stromwandler


von Max M. (fpga_eth)


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Angenommen wir haben einen Spannungsteiler/Stromwandler welche über 
genügend Bandbreite verfügen das RF Signal abzubilden. Dann kann mit 
diesen Informationen ja bekanntlich Pf und Pr bestummen werden.

Nun die klassische Methode, ist die Spannungsmessung als Offset der 
Strommessung aufzulegen (Messungen in Serie). Dies einmal in 
Vorwärtsrichtung sowie rückwärts, dann mit Diode demodulieren und LPF 
und voilà: man hat 2 Spannungen relativ zur Quadratwurzel von Pf und Pr.

Die Frage ist nun: Geht dies "relativ einfach" besser: Also Stromtrafo 
mit nur 1 Wicklung + Spannungsteiler und lediglich aus dem U und I 
signal direkt auf Pf und Pr zu schließen?

Mit "relativ einfach" meine ich einfacher als superschnelle ADCs dann 
alles im FPGA verarbeiten. Zb. mithilfe geeigneter RF ASIC.

OT: RF Frequenzbereich <100MHz

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


Angehängte Dateien:

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Eine Beispielschaltung:
https://www.slideserve.com/dallon/chelmsford-amateur-radio-society-advanced-course-measurements-part-4-rf-power
Ein Stromtrafo mit zwei Dioden liefert Spannungen für vor- und 
rücklaufende Leistung. Die werden hier mit zwei Zeigerinstrumenten 
angezeigt, für das SWR ist das Verhältnis der beiden zu bilden.
Wenn es nicht digital berechnet werden soll gibt es noch 
Analogmultiplizierer, die auch als Dividierer beschaltet werden können.
Soll es so aussehen?

Da die Spannungen ja nur niederfrequent sind, reicht auch ein Arduino:
https://dl6gl.de/swr-messbruecke-mit-software-korrektur-der-diodenkennlinie.html
https://dl6gl.de/digitales-swr-power-meter/6-messbruecken.html

statt Dioden zwei AD8307 log.Detektor:
https://www.arrl.org/files/file/Product%20Notes/2012%20Handbook/KAUNE.pdf
https://vk8rhradioprojects.com/power-swr-meter/
durch den Logarithmus wird aus Division eine Subtraktion.
Die Subtraktion kann auch ein Operationsverstärker erledigen, ganz ohne 
Digitaltechnik.

Gefunden mit Suche nach "swr bridge analog multiplier"

: Bearbeitet durch User
von Max M. (fpga_eth)


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Christoph db1uq K. schrieb:
> Eine Beispielschaltung:

Genau auf diese klassische Schaltung beziehe ich mich.
Was mich Stört ist die serielle Verknüpfung der Spannungs und 
Strommessung sowie die Tatsache dass mit Dioden nur jeweils die Envelope 
anhand der Spitze der Halbwelle (in deinem BSP sogar nur der Periode) 
gemessen werden kann. Daher ergiebt sich lediglich ein Leistungsmesswert 
pro Halbwelle (mit der üblichen LPF Filterung sogar wesentlich weniger).

Die Frage bezieht sich daher: Existiert eine modernere ASIC Lösung 
welche die Strom sowie Spannungsmessung als getrennte Eingänge hat und 
während einer Halbwelle anhand der dU/dt und dI/dt (z.B. relativ zur 
dU/dt sowie dI/dt Phasenlage welches das ASIC intern mit einem PLL 
nachbildet) die jeweiligen Pfwd und Prev messen kann? Sprich 
Messfrequenz > RF Frequenz.
Annahme: Signal besteht nur aus einer Frequenz weit unter 100MHz wenn 
nötig gar unter 10MHz.
Der Ausgang kann dann Analog als U/Pfwd sowie U/Pref erfolgen.
Ziel des ganzen ist Laständerungen sehr schnell detektieren zu können.
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Edit: Ist evtl. etwas umständlich Formuliert. Das Problem lässt sich 
runterbrechen auf auf die Suche nach einem RF-Power meter/RMS 
detector/Envelope detector ASIC welches intern nicht mit einem 
Diodendemodulator arbeitet.

: Bearbeitet durch User
von B e r n d W. (smiley46)


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Der AD8302 z.B. kann Amplitude und Phase detektieren.

Oder das:
Analyzers based on super-heterodyne receiver principle
https://old.rigexpert.com/a-short-review-of-antenna-and-network-analyzers/

von Ralph B. (rberres)


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wenn man Shottky-Dioden unerhalb etwa 20mV HF betreibt, dann ist die 
erzeugte Gleichspannung der Diode der HF-Leistung proportional und 
entspricht dem Effektivwert also RMS.

Das geht sogar ziemlich exakt. URV5 Messköpfe machen das so.

Ralph Berres

: Bearbeitet durch User
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