Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Megger
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Pomiar mocy wyj nadajnika FM

magik128 05 Cze 2007 21:21 6354 14
  • #1 05 Cze 2007 21:21
    magik128
    Poziom 22  

    Witam

    Mam taki mały problemik,a mianowicie nie potrafię zmierzyć mocy wyjściowej nadajnika na pasmo 88-108. Używałem tego miernika,ale wydaje mi się że zaniża on moc wyjściową http://www.pira.cz/tx2.htm

    Dla nadajnika 0,5 W maksymalna zmierzona moc wyjściowa to 0,24W, a dla 3 W to około 0,75W .Czy istnieje jakiś w miarę prosty sposób na pomiar mocy wyjściowej? Czy da się to zrobić np analizatorem widma?

    0 14
  • Megger
  • #2 05 Cze 2007 22:00
    green33

    Poziom 31  

    Prosto, obciążasz nadajnik sztucznym obciążeniem ( 50 lub 75 om bezindukcyjne ), mierzysz napięcie w.cz. na tym obciążeniu ( sondą w.cz. i najlepiej miernikiem wychyłowym - polecam V640 ) i liczysz ze wzoru

    P=U*U/ R

    P- moc nadajnika w Watach
    U - napięcie w.cz w voltach
    R - rezystancja obciążenia - będzie albo 50 om, lub 75 om w zależności jak projektowany jest nadajnik

    przykład
    jeśli masz np. napięcie 15 V i obciążenie 50 om to:

    P=15*15/50
    czyli 4.5 W

    Pozdrawiam Marcin

    0
  • #3 05 Cze 2007 23:01
    djbpm
    Poziom 21  

    Powyższy wzór jest prawdziwy dla sondy mierzącej napięcie skuteczne. V640 chyba sobie nie poradzi z tak wysokimi częstotliwosciami. W tym przypadku najprościej zrobić sondę mierzącą napięcie maksymalne. Składa się ona z 2 elementów: szybkiej diody (np 1n4148) oraz kondensatora połączonego szeregowo z tą diodą. Taki prostownik jednopołówkowy. Wzór na moc przy takiej sondzie to P = U*U/2R

    0
  • Megger
  • #4 05 Cze 2007 23:20
    kondensator
    Poziom 36  

    Warto również pomierzyć moc przez filtr pasmowy, a przynajmniej
    dolnoprzepustowy. Jeśli wyniki będą znacząco sie różniły, to oznacza, że z
    nadajnika wychodzą spore ilości mocy na zupełnie niepożądanych pasmach...
    Filtr musi mieć tłumienie przepustowe <1dB i SWR własny <1.2.
    Dokładniejsze pomiary - metodą termiczną (>100mW przez tłumik).
    Opisy w "Poradniku Ultrakrótkofalowca", "Krótkofalowcu Polskim" i nie tylko.
    Analizator widma do samodzielnego złożenia -> opis m.in. SQ4AVS

    0
  • #5 05 Cze 2007 23:45
    magik128
    Poziom 22  

    w linku który podałem jest właśnie zrobione to na wartościach szczytowych,ale w podanym tam wzorze nie ma dzielenie przez 2R, tylko jest liczona wartość zmierzona mnożona przez 0,707... nie wiem dlaczego, ta wartość kojarzy mi sie jedynie ze spadkiem 3dB :)

    0
  • #7 06 Cze 2007 17:59
    AdamC
    Poziom 23  

    djbpm napisał:
    V640 chyba sobie nie poradzi z tak wysokimi częstotliwosciami. W tym przypadku najprościej zrobić sondę mierzącą napięcie maksymalne. Składa się ona z 2 elementów: szybkiej diody (np 1n4148) oraz kondensatora połączonego szeregowo z tą diodą.

    Żaden miernik uniwersalny nie radzi sobie z w.cz. przy pomiarze bez sondy w.cz.,a do jakiej częstotliwości też zależy tylko od sondy. V640 z sondą w.cz. będącą jego dodatkowym wyposażeniem ,mierzy poprawnie do 1GHZ.
    1n4148 też nie jest najszczęśliwszym wyborem do sondy ale z braku laku dobre i to.

    Pozdrawiam
    Adam

    0
  • #8 06 Cze 2007 19:11
    green33

    Poziom 31  

    AdamC napisał:

    Żaden miernik uniwersalny nie radzi sobie z w.cz. przy pomiarze bez sondy w.cz.,a do jakiej częstotliwości też zależy tylko od sondy. V640 z sondą w.cz. będącą jego dodatkowym wyposażeniem ,mierzy poprawnie do 1GHZ.


    No dokładnie tak napisałem, cyt: "... sondą w.cz. i najlepiej miernikiem wychyłowym - polecam V640 ... " , w domyśle chodziło mi o sondę dołączaną fabrycznie do V640. Jeśli już budujemy sondę we własnym zakresie to chyba DG507 rosyjska się dobrze tam sprawdzi.

    Pozdrawiam Marcin

    0
  • #9 06 Cze 2007 19:50
    Andrzej L.
    Poziom 27  

    Do sztucznej anteny znakomicie sprawdza się maleńka dioda Schottky-ego o symbolu SD103A - osiągalna u nas w sklepach.
    Sprawdzona u mnie mniej więcej do częstotliwości 150MHz.
    Wyżej by trzeba było porównać z rosyjską GD507A czy czasem nie wskazuje lepszych właściwości ;) Nie sprawdzałem generalnie nic wyżej.
    Przy niskich mocach można z braku laku użyć SD103B, SD103C, które to wersje mają niższe max napięcie wsteczne od wspomnianej wersji "A"
    Najwyżej połączyć ich kilka szeregowo. Sam tak robiłem kiedyś przy SD103B, bo powyżej pewnego napięcia zaczynało zaniżać napięcia pomiarowe, bo dioda zaczynała zaporowo się już przebijać nie pozwalając kondensatorowi naładować się do napięcia szczytowego.
    Było to napięcie o amplitudzie około 25V w.cz.
    Załączone w tym samym układzie 3 połączone szeregowo diody (mimo, że spadki napięć przewodzenia tych diod się sumowały zaniżając dodatkowo napięcie mierzone) dawały napięcia rzędu 32V
    Testowałem wiele diod od poczciwym polskich detekcyjnych germanowych DOG..., AAP..., różne Schottky-ego i wyniki pomiaru były mocno zaniżone.
    Większość Schottky-ego w ogóle się nie nadawała.
    Nie wyrabiały.
    Przykładowo przy napięciu 13V w.cz. (amplituda) one pokazywały np. tylko 2V.
    Wpięta w sztucznej antenie w miejsca SD103A rosyjska dioda germanowa GD507A (ta która jest użyta w sondzie w.cz. do miernika Meratronik V-640) daje ciut niższe napięcia stałe po wyprostowaniu - mierzone miernikiem wychyłowym.
    Natomiast przy bardzo maleńkich napięciach w.cz. rzędu 1V i niższe zdecydowanie lepiej się zachowywały DOG-i i rosyjskie GD507A.

    Jeżeli jest to sztuczna antena z jedną diodą (bez podwajania) to na kondensatorze za diodą odkłada się w przybliżeniu wartość max (szczytowa) mierzonego przebiegu sinusoidalnego (teoretycznie sinus na wyjściu antenowym) pomiejszona o spadek napięcia na przewodzącej diodzie.
    Tak więc mierzysz napięcie, które jest wartością max. możesz dodać spadek napięcia na diodzie.
    Przeważnie dla tych diod nie przekracza 0,2V więc można go pominąć, bo błąd niewielki przy mocach rzędu kilku watów.
    Otrzymane napięcie przedziel przez pierwiastek z dwóch i następnie tak otrzymaną wartość skuteczną (dla sinusa) podnieś do kwadratu a potem podziel jeszcze przez wartość impedancji 50 lub 75 Ohm. Otrzymasz moc.
    W praktyce pomiar bardzo dokładny.
    Wystarczyło porównawczo obciążyć sztuczną antenę napieciem stałym do wydzielenia na rezystorach anteny takiej samej mocy cieplnej jak w przypadku mierzonej w.cz. i temperatury rezystorów są takie same w obu pomiarach co świadczy o dokładności pomiaru.
    Testowałem też diody z rodziny BAT, 1N4148 ale te wysiadały i przy pomiarach kilkukrotnie zaniżały wyniki.
    Jeszcze jako tako sprawowały się diody 1N914 ale to tylko jednego producenta (nie wiem kto był producentem egzemplarzy które posiadam) innych producentów niestety wysiadały i efekty były podobne jak przy diodzie przełączającej 1N4148, która jak już stwierdził jeden z kolegów niespecjalnie nadaje się w zastosowaniach pomiarowych w.cz.

    0
  • #10 06 Cze 2007 20:44
    djbpm
    Poziom 21  

    Mnie tam 1n4148 nie zaniża, nie wiem co panowie mierzyli, że tak tragicznie wypadła.
    Symulator PSPICE jest w miarę wiarygodny, netlista:

    Code:

    sonda wcz
    .model D1N4148  D(Is=2.682n N=1.836 Rs=.5664 Ikf=44.17m Xti=3 Eg=1.11 Cjo=4p
    +               M=.3333 Vj=.5 Fc=.5 Isr=1.565n Nr=2 Bv=100 Ibv=100u Tt=11.54n)
    *      TELEFUNKEN   pid=d1n4148   case=DO35
    *      91-08-20 dsq

    Vwe Vi 0 sin(0 10 100000k 0 0)
    R1 Vi Dioda 50

    D1 Dioda ccc D1N4148 
    C1 ccc 0 1n
    Rmiernik ccc 0 1000k

    *.TRAN 1nS 100nS 70nS 0.2nS

    .TRAN 1nS 99100nS 99070nS 0.2nS

    *.TRAN 1nS 5200nS 5000nS 0.2nS
    .PROBE
    .end


    W załączniku 2 przebiegi, 70nS od załączenia generatora, do 100nS, widzimy, że kondensator się zaczyna ładować, oraz drugi przebieg: 99070nS od włączenia generatora do 99100nS, na którym widać, że kondensator jest już prawie naładowany do wartości maksymalnej.

    Pomiar mocy wyj nadajnika FM

    Pozdrawiam

    0
  • #11 06 Cze 2007 21:40
    magik128
    Poziom 22  

    witam

    A jak wiarygodne są symulacje z Pspice? Czy paramtery dla elementów bibliotecznych sa tak prawdziwe,że obejmują pasma graniczne? Dopiero zaczynam go używać i to jest dla mnie bardzo ciekawy temat

    0
  • #12 06 Cze 2007 22:17
    SP5ANJ
    VIP Zasłużony dla elektroda

    Może nie na temat, ale.

    Mnie osobiście bardzo interesuje to : Dlaczego coraz większa ilość "ludzi" ma chęć pomiaru mocy w Watach na częstotliwościach 88-108MHz.

    Czy może ja o czymś nie wiem. Może UKE wydaje nowe zezwolenia na pracę w pasmie 88-108MHz dla każdego kto tylko chce być pirackim radiem z mocą np. do 10Watów.
    Bo nikt mi nie wmówi, że to tylko eksperymenty, że to tylko na sztucznym obciążeniu i że tylko słychać w promieniu 10 metrów. Bo to czyste bajki.

    A My forumowicze tylko podpowiadamy jak przyszły PIRAT ma nadawać , jakby już mało było zakłóceń w tym naszym eterze.

    Napiszcie czy UKE daje takie pozwolenia ?

    Pozdrawiam. Zdruzgotany nasłuchowiec.

    0
  • #13 06 Cze 2007 22:29
    sq6ade
    Poziom 40  

    radiosystem napisał:
    Pozdrawiam. Zdruzgotany nasłuchowiec.

    Pewnie że nie na temat :) Nasłuchowiec pasma 88-108? Chyba nieregularnie nadająca piracka stacja jest ciekawsza do nasłuchu niż kakofonia RMF FM albo RADIO ZET :D
    Nie skanuję często pasma UKF we wrocku - może mi kto na PW podrzuci gdzie nadaje... w życiu nie słyszałem jeszcze pirata na UKF-FM-STEREŁO

    0
  • #14 07 Cze 2007 21:41
    magik128
    Poziom 22  

    witam

    Nie każdy koniecznie chce sie bawić w "Pirata". Ja zrobiłem juz kilka nadajników,ale jeszcze nigdy nie nadawałem jako "Pira FM' .Robię to dla siebie, bo zawsze interesowała mnie w.cz. Może kiedyż będę sie tym zajmował? A pomiary to jakby nie było podstawa...Poza tym wiadomo..." Nie teoria lecz praktyka ,zrobi z Ciebie elektronika :) "

    0
  • #15 08 Cze 2007 01:52
    shg
    Specjalista techniki cyfrowej

    magik128 napisał:
    witam

    A jak wiarygodne są symulacje z Pspice? Czy paramtery dla elementów bibliotecznych sa tak prawdziwe,że obejmują pasma graniczne? Dopiero zaczynam go używać i to jest dla mnie bardzo ciekawy temat


    Symulacje są tak wiarygodne, jak wiarygodne są wprowadzone parametry elementów. Zastosowane w SPICE modele elementów bardzo dobrze oddają charakterystykę elementów rzeczywistych, nawet w dość ekstremalnych warunkach.
    Teraz pozostaje tylko kwestia tego, jak dobrze scharakteryzowane są parametry elementów. Większość popularnych symulatorów ma w standardowych elementach "wklepane" tylko najważniejsze parametry, a pozostałe są ustawione na wertości domyślne. Niestety wśród nich są między innymi te, które mają wpływ na zachowanie się przy dużych częstotliwościach (poza tym parametry "termiczne" i szumowe).
    Jeżeli mógłbym coś polecić, to modele NXP (dawniej Philips), chociaż nie wiem jak diody, ale tranzystory w.cz. wyglądają dobrze (porównanie symulacji z wykresami w notach, konkretniej to parametry S). Wzmacniacze operacyjne z Analog Devices i Linear Technology.

    Czy 1n4148 będzie dobra to nie wiem, jest wprawdzie szybka jak na zwykłą diodę krzemową i ma dość małą pojemność, ale jednak 4ns to dość sporo wobec 100MHz.
    Z ciekawości sprawdziłem w LTspice. Do 50MHz jest ładnie, napięcie na wyjściu jest mniejsze od wejściowego napięcia szczytowego o spadek napięcia na diodzie (ok. 0.65V), przy 100MHz jest mniejsze o około 1V, przy 200 trochę więcej, a przy 400 jest tragicznie ;]. Sonda obciążona rezystancją 1Mohm, kondensator 1nF.
    Czyli wychodziło by na to, że na 100MHz się jeszcze jako tako nadaje, ale tylko do sygnałów o amplitudzie powyzej 1V. Sygnały o mniejszej amplitudzie również da się mierzyć, ale detektor będzie miał wtedy charakterystykę nieliniową (logarytmiczną konkretniej), a wobec dość niskiego napięcia pomiar będzie znacznie utrudniony.
    Do dużych mocy (a zatem i dużych napięć) sonda taka jak najbardziej się nadaje i dawać będzie wyniki o zadowalającej dokładności.

    0