Bouwbeschrijving. Power SWR meter

Power – SWR meter PI4RAZ, November 2014

V 2.3.2

Bouwbeschrijving Power –SWR meter

___________________________________________________________________ Copyright PI4RAZ – VERON afdeling Zoetermeer 2014 © 1


V 2.3.2

Inhoudsopgave INLEIDING…………………………………………………………………….....

4

SIMPELE BOUWTIPS DIE LATER EEN HOOP ZOEKWERK OF FOUTEN KUNNEN VOORKOMEN………………………………………………………………

6

1. VOORSORTEREN VAN ZAKJES 2. BOUWBESCHRIJVING OP PAPIER

DE SOLDEERBOUT EN HET TIN……………………………………………

7

HET BOUWEN VAN DE POWER/SWR METER……………………………

8

3. DE WEERSTANDEN………………………………………………………………………….. 4. DE CONDENSATOREN…………………………...………………………………………….. 5. IC VOET U2…………….………………………………………………………………….……. 6. DE DIODES……………………………………………………………………………………... 6. DE SPOELEN…………………………………………………………………………………… 7. DE SPANNINGSREGULATOR, TRANSISTOREN EN PIC CONTROLLER…………….. 8. DE CONNECTOREN………………………………………………………………………….... 9. AANSLUITEN VAN DE HEADERS…………………………………………………………….

8 9 10 10 11 12 13 14

HET TESTEN VAN DE POWER/SWR METER ………………………………

14

10. VISUELE CONTROLE………………………………………………………………………… 12. AANSLUITEN OP DE VOEDINGSSPANNING………………………………………………

14 15 15

HET BOUWEN VAN DE HF COUPLER........................................................

16

HET BOUWEN VAN DE VHF/UHF COUPLER..............................................

17

HET BOUWEN VAN DE 4 METER COUPLER..............................................

18

11. OHM METING…………………………………………………………………………………..



HET CALIBREREN VAN DE POWER/SWR METER EN DE BIJBEHORENDE COUPLER.............................................................. 13. HOE MEET JE EENVOUDIG HET UITGANGSVERMOGEN VAN JE TRANSCEIVER....... 14. DE THEORIE RONDOM HET BEPALEN VAN HET VERMOGEN....................................... 15. VERMOGEN BEPALEN MET EEN OSCILLOSCOOP.......................................................... 16. VERMOGEN BEPALEN MET EEN SIMPELE RF PROBE.................................................... 17. SIMPEL EN EENVOUDIG...................................................................................................... 18. HET INSTELLEN VAN HET DE POWER/SWR MENU.......................................................... 19. AFREGELEN VAN DE HF BRIDGE........................................................................................ 20. AFREGELEN VAN DE VHF/UHF BRIDGE.............................................................................. 21. AFREGELEN VAN DE 4 MTR BRIDGE...................................................................................

V 2.3.2

19 19 19 20 21 23 24 24 26 27

HET MAKEN VAN DE FRONTJES.................................................................... 28 22. AFDRUKSCHAAL INSTELLEN................................................................................................ 23. DE FRONTJES........................................................................................................................ 24. DE BOORMAL......................................................................................................................... 25. FRONTJES VOOR DE VOOR- EN ACHTERZIJDE................................................................

28 29 30 30

SCHEMA'S......................................................................................................... 31 LAYOUTS........................................................................................................... 34 KLEURCODE TABEL .......................................................................................

35

WAARHEIDSTABEL BRIDGES........................................................................

35

NOTITIES...........................................................................................................

36



V 2.3.2

INLEIDING Het bouwpakket is modulair opgebouwd. Afhankelijk van je bestelling zijn de volgende sets geleverd. -

Een set printen onderdelen voor de Power - SWR meter onderdelen voor de HF bridge onderdelen voor de VHF/UHF bridge onderdelen voor de 4 mtr bridge

In dit document vind je de bouwbeschrijving voor de Power-SWR meter, de VHF/UHF bridge en de 4 Mtr bridge. Op de Power/SWR meter kunnen twee bridges gelijktijdig worden aangesloten. Afhankelijk van het toepassingsgebied wordt een HF, een 70 MHz bridge, een gecombineerde VHF/UHF of een SHF bridge (nog niet beschikbaar) gebruikt. Front Het front bevat een display, een adjustment en display knop en een SWR led. Adjustment & display kort indrukken: omschakelen VHF/UHF 5 sec indrukken: adjustment menu - 10 sec indrukken: normal/reverse mode SWR LED - groen: - rood:

low SWR high SWR

Fig. (1)

Start-up Tijdens het opstarten toont het display de volgende schermen:

Display test

About (laatste software versie = 3.0)

Normaal gebruik


Fig. (2)


V 2.3.2

Adjustment pagina's Het display kan, draaiend aan de "adjustment & display" knop, worden ingesteld op bv (e.e.a. afhankelijk van de aangesloten bridges):

Meter HF & UHF

Tekst UHF / Meter UHF

Tekst HF / Meter UHF

Meter HF / Tekst UHF

Meter HF / Tekst HF

Tekst HF / UHF

Fig. (3)

Wordt de "Adjustment & display" knop 5 seconden ingedrukt en daarna losgelaten dan wordt het "menu" geactiveerd. Door de "Adjustment & display" knop te roteren wordt het met een " " gemarkeerde veld gewijzigd. Door op de "Adjustment & display" knop te drukken wordt het volgende veld gekozen of het menu voor de volgende bridge. Na het laatste menu veld volgt na kort indrukken van de "Adjustment & display" knop weer het power/swr display.

Fig. (4)



V 2.3.2

SIMPELE BOUWTIPS DIE LATER EEN HOOP ZOEKWERK OF FOUTEN KUNNEN VOORKOMEN

1 Voorsorteren van zakjes Om de onderdelen voor te sorteren kunnen het beste een zestal bakjes worden gebruikt waarin de onderdelen grof zijn gesorteerd. -

capaciteiten weerstanden ic’s en transistoren diodes, zenerdiodes, leds mechanische onderdelen, knoppen, schakelaars, pluggen, connectors…. display

Maak een set bakjes voor de Power/SWR meter, en de diverse aangeschafte bridges. Doe de geleverde zakjes in de daarvoor bestemde bakjes. Maak de zakjes niet open. Laat ze dicht tot je het gewenste onderdeel nodig hebt. Haal het benodigde onderdeel eruit en sluit daarna het zakje weer zorgvuldig. 2 Bouwbeschrijving op papier Print de bouwbeschrijving uit op papier en niet de bladzijden netjes op volgorde aan elkaar vast. Doe je dit niet dan ben je later veel tijd kwijt om in de berg losse pagina’s de juiste weer terug te vinden. Op elke pagina met instructie staat een stuklijst met de te monteren onderdelen. Telkens als je een onderdeel op de print hebt gemonteerd, vink je dat onderdeeltje af op de lijst. Zo kan je altijd zien of je geen enkele stap hebt overgeslagen. Wanneer je twijfelt of je het juiste onderdeel hebt gemonteerd of over de wijze van montage, het voelt gewoon niet goed. Maak dan een aantekening hierover bij die instructie. Dit maakt het foutzoeken later eenvoudiger.



V 2.3.2

DE SOLDEERBOUT EN HET TIN Gebruik een 30W soldeerboutje met een fijne punt, 2-3 mm breed. Zie foto.

Fig. (5)

Soldeerbouten met een vermogen van 100W en een puntbreedte van 5mm of meer richten alleen maar schade aan op de print en de componenten. Goed gereedschap is het halve werk. Gebruik bij voorkeur loodhoudend tin. Dit tin soldeert makkelijker dan loodvrij tin. In de winkel kan je dit tin niet meer kopen maar op amateurmarkten is dit tin na enig zoeken nog te koop. Ca 1mm dik met tin/lood verhouding van 60/40, Sn60Pb40 met een harskern (3 of 5 core). Als je een nieuwe soldeertip in gebruik neemt deze eerst even vertinnen voor je gaat beginnen met solderen. Tijdens het solderen regelmatig de bouttip even reinigen door hem over een nat sponsje te wrijven. Dan wel weer even opnieuw vertinnen. Geen grote klodders soldeertin aan je bout laten hangen om iets te gaan solderen. De kans is dan groot dat je niet alleen het component vast soldeert maar ook een soldeer sluiting maakt tussen nabij gelegen eilandjes. De bout de te solderen materialen laten verwarmen en dan er zo snel mogelijk de harskern soldeertin tegen aan houden. Even wachten tot je het ziet vloeien (Het tin wordt dan mooi glimmend) en de bout en soldeertin terugtrekken Als je mooi dun soldeertin gebruikt zul je zien dat het snel vloeit en de soldering sneller gelegd is. Hoe minder warmte je op de componenten hoeft af te geven om ze vast te solderen hoe minder snel je een component beschadigt.



V 2.3.2

HET BOUWEN VAN DE POWER/SWR METER 1

De weerstanden

-

Plaats de weerstanden R1- R17, de instelpotentiometer R18 en de weerstanden R19-R31. Let op de juiste waarden van de weerstanden. De kleurcodetabel vind je achterin deze bouwbeschrijving R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7 R8 R9 R10

33K 33K 10K 1K 33K 1K 1K 10K 1K 33K

R11 R12 R13 R14 R15 R16 R17 R18 R19

10K 10K 1K 33K 1K 10E 10E 10K pot 10E

R22 R23 R24 R25 R26

1K 1K 10K 10K 10K

R30 R31

1K 1K

Fig. (6)

NB: R20, 21, 27 en 29 bestaan niet, je hoeft er dus niet naar te zoeken. Zet de loper van R18 voorlopig in de middenstand.



2

V 2.3.2

De condensatoren

Fig. (6)

-

C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9 C10

NB:

Plaats de twee elco’s, C1 en C2 Let op de polariteit !! Plaats de 1 nF capaciteit C12 Plaats de 100 nF capaciteiten C3-C11 en C13-C36

10u 1u 100n 100n 100n 100n 100n 100n 100n 100n

C11 C12 C13 C14 C15 C16 C17 C18 C19 C20

100n 1n 100n 100n 100n 100n 100n 100n 100n 100n

C21 C22 C23 C24 C25 C26 C27 C28 C29 C30

100n 100n 100n 100n 100n 100n 100n 100n 100n 100n

C32 C35 C36

100n 100n 100n

De "+" en "-" tekens naast C3 zijn bedoeld voor connector J1 en niet als polariteitaanduiding voor C3. Het blijkt dat van een aantal componenten de naam van het component niet leesbaar is. Gebruik voor de juiste locatie dus de lay-out bovenaan deze pagina



3

IC voet U2 -

4

V 2.3.2

Plaats de IC voet voor de PIC De notch in het voetje wijst naar U1 Soldeer eerst pin 1 en pin 40 vast. Controleer of het voetje goed tegen de pin rust en de notch in de goede richting wijst. Soldeer nu alle pins

De diodes

Locatie van het koellichaam

Kathode

Fig. (7)

-

Plaats de diodes D1 – D15. De 5,1 V zenerdiodes worden staand gemonteerd. Let op de correcte plaatsing van de diodes. Het streepje op de diode is de kathode. De kathode van D1 is niet op de print aangegeven maar wijst in de richting van de instelpotentiometer. D1 D2 D3 D4 D5 D8

NB:

1N4007 5,1V 5,1V 5,1V 5,1V 5,1V

D9 D12 D13 D14 D15

5,1V 5,1V 5,1V 5,1V 5,1V

Om later makkelijk ingangsspanningen te kunnen meten zorg er dan voor dat de kathode van de zenerdiodes aan de bovenkant van de diode zit.



6

V 2.3.2

De spoelen

Fig. (8)

-

Plaats L13. Deze spoelen worden rechtop staand gemonteerd Plaats L1-L17 L13 L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7

10uH 47uH 47uH 47uH 47uH 47uH 47uH 47uH

L8 L9 L10 L11 L12 L15 L17

47uH 47uH 47uH 47uH 47uH 47uH 47uH



7

V 2.3.2

De transistoren, spanning regulator en PIC controller

-

Plaats de regulator LM7805 op locatie U1 Plaats de twee transistoren TIP 120 De PIC processor wordt nog niet geplaatst. Doe dit pas op blz. 15

U1 Q1 Q2 IC socket U2

Fig. (9)

LM7805 TIP120 TIP120 40 pins PIC18F4550



8

V 2.3.2

De connectoren

-

Fig. (10)

Plaats de 2 pins header S1 Plaats de 3 pins headers D6 en J1 Bij J1 moet de middenpin worden verwijderd Plaats de 5 pins header SW1 en J4 Plaats de 20 pins haakse header J3 -NB: de haakse header wijst richting U2 -Zie fig. 11 voor de juiste montage van deze header. -Steek de gebogen pinnen in het display en soldeer eerst één pin vast. -Steek daarna het display in het moederboard en controleer of de bovenzijde van het display evenwijdig met het moederboard loopt. -Haal het display eruit en soldeer nu alle pins vast. -Steek het display in het moederboard en soldeer één pin vast. -Kijk of het display haaks op het moederboard staat. -Soldeer nu alle pinnen op het moederboard vast.

20 pins header. De rechte pins steken in de hoofdprint, de gebogen pins wijzen richting U2. Fig. (11)



-

9

V 2.3.2

Plaats de twee sub D connectoren Kop A en B Zet de sub D connectors met 4 M3 schroefjes vast op de print Monteer de hoofdprint in de bodemschaal van het kastje. Monteer de LED en de rotary encoder op het frontplaatje Plaats de voedingsconnector en de aan/uit schakelaar aan de achterzijde. Schroef aan de achterzijde van de connector de bevestigings boutjes om de male connector vast te schroeven (fig. 12)

Fig. (12)

Aansluiten van de headers -

-

-

-

Verbind J1 met de 12 Volts 2mm connector. Indien een aan/uit schakelaar gewenst is, zet de aan/uit schakelaar in serie met de 12 V connector. Let op de juiste aansluiting van de + en Verbind D6 met 5mm duo Led red/green De middenaansluiting is de kathode, de aansluiting voor de rode kleur zit aan de afgeplatte zijde van de led en wordt verbonden met pin 3 van D6 De aansluiting voor de groene kleur gaat naar pin 1. Verbind SW1 met de rotary encoder. -De drie aansluitingen CCW, CW en Common zitten aan de bovenzijde, de twee aansluitingen van de schakelaar zitten aan de onderzijde -De schakelaar van de encoder wordt verbonden met pin 4 en 5 van SW1. -De common aansluiting (C) op de rotary encoder zit aan de linker zijde (gezien vanaf de voorzijde van de encoder) en gaat naar pin 1 van SW1. -De aansluitingen A en B van de encoder worden aangesloten op pin 2 respectievelijk 3. Schuif het grafisch LCD display op de haakse header J3 en soldeer het display vast J4 en S1 worden niet aangesloten

HET TESTEN VAN DE POWER/SWR METER 10

Visuele controle -

Doe nog eens extra een visuele controle. o Zitten alle componenten op de juiste plek o Zit U2 netjes in zijn voetje, geen pootjes verbogen o De twee tantaal elco’s, de transistors en de diodes op de juiste manier gemonteerd o Zijn alle componenten goed doorgesoldeerd o Heb je met solderen geen sluitingen gemaakt van het ene spoor naar het andere o Kan de print niet in contact komen met metalen geleiders op je werkbank!!!!!!!!



11

V 2.3.2

Ohm meting -

Voer een simpele test uit met een Ohm meter o Sluit de common van je ohmmeter aan op de – o Meet op pin 1 van de LM7805 (fig. 13) De te meten weerstand is groter dan 100 MOhm o Meet op pin 2 van de LM 7805 De te meten weerstand is 0 o Meet op pin 3 De te meten weerstand is ca 13-17 kOhm

Fig. (13)

Kloppen de te meten waarden helemaal niet, begin dan opnieuw met je visuele controle. Zit je in de buurt van bovengenoemde waarden, ga dan verder met de volgende stappen. 12

Aansluiten op de voedingsspanning -

-

-

Gebruik bij voorkeur een geregelde voeding en stel die in op de laagst mogelijke waarde. Zet een mA meter tussen de voeding en de power/swr meter. Schakel de voeding in en kijk naar de amp meter en regel langzaam op naar 12V Meet op de processorvoet van U2 of op pin 11 en 32 een spanning staat van 5V. Corrigeer de fout als dit niet het geval is. Verwijder de voedingsspanning Plaats de PIC processor. Voorzichtig met het plaatsen. Let op dat alle pinnen in het IC voetje gaan en dat je geen pinnen verbuigt. Kijk 2x, liever 3x of alle pootjes goed staan voordat je de chip in de socket plaatst. De notch op het IC wijst naar U1 Schakel de voeding weer in en regel langzaam de spanning op naar 12V Bij ca 9 V zal het display oplichten en beeld geven (e.e.a. afhankelijk van de instelling van R18). Alleen een groen backlight ?, regel R18 op totdat je beeld ziet. De opgenomen stroom bedraagt bij 12 V ongeveer 70 mA Stel potentiometer R18 in voor het gewenste contrast.

Als alles goed is krijg je bij het inschakelen de volgende schermen te zien:

Fig. (14)



V 2.3.2

HET BOUWEN VAN DE HF COUPLER De bouwbeschrijving van Foxdelta is wat summier. Dus hierbij wat tips om tot een succesvolle assemblage van het printje te komen. -

Monteer de diodes D1 en D2 en D3 en D4. Let op de polariteit Monteer de weerstanden R1 – R6 Monteer de spoeltjes RFC1 en 2 en RFC 3 – 5 Monteer C1, C2 – C7 en C11 –C13 Monteer C8, 9, 10 en 13A Monteer de trimmer CV Monteer de trim pots RV1 – RV5 Monteer de relais RL1 en 2 Monteer de 2 SO239 connectors Monteer de D9M connector Wikkel ca 30 windingen gelijkmatig verdeeld over de ringkern van #43 materiaal Knip de teflon coax op lengte, schuif de ringkern er overheen en sluit de coax aan op de connectors Sluit een D9F naar D9M kabel aan tussen de coupler en de power/swr meter



V 2.3.2

HET BOUWEN VAN DE VHF/UHF COUPLER

Fig. (15)

-

Monteer de twee diodes; BAT 85 Monteer de vier weerstanden van 100 Ohm Monteer C2 en C4, van 100 pF (condensator met 101 opdruk) Monteer C1, C3, C5-C9 van 100 nF (condensator met 104 opdruk) Monteer het relais Monteer de vier instel potentiometers van 100k Ohm Monteer de coaxiaal connectoren aan de connectorzijde, zie fig 16 Monteer aan de 9 polige kabel aan een zijde de 9 polige D connector zoals op schema is aangegeven Sluit het andere einde van de kabel aan op de print zoals in het schema is aangegeven Markeer de FWD en REV potmeters, dit voorkomt later vergissingen bij het afregelen

Fig. (16)



V 2.3.2

HET BOUWEN VAN DE 4 METER COUPLER

Fig. (17)

-

Monteer op de componentenzijde de twee diodes; BAT 85. Soldeer deze alleen aan de componentzijde NIET aan de koperzijde! Monteer de vier weerstanden van 100 Ohm Monteer C2-C6 van 100 nF (condensator met 104 opdruk) Monteer de twee instel potentiometers van 100k Ohm Monteer de coaxiaal connectoren aan de connectorzijde, zie fig 18 Monteer aan de 9 polige kabel aan een zijde de 9 polige D connector zoals op schema is aangegeven Sluit het andere einde van de kabel aan op de print zoals in het schema is aangegeven Markeer de FWD en REV potmeters, dit voorkomt later vergissingen bij het afregelen

-

Fig. (18)



V 2.3.2

HET CALIBREREN VAN DE POWER/SWR METER EN DE BIJBEHORENDE COUPLER 13.

Hoe meet je accuraat het uitgangsvermogen je transceiver ?

Vermogen kan alleen worden gemeten aan een accurate dummyload. Immers in dat geval wordt de transceiver met de correcte afsluitweerstand belast en is er geen gereflecteerd vermogen. Voordat je je bridge of coupler en de power/swr meter gaat callibreren moet je eerst weten welk vermogen je transceiver nu levert. Het vermogen kan je op een aantal manieren redelijk nauwkeuring bepalen -

14.

Door het vermogen te meten met een reeds aanwezige (analoge) powermeter Door de RF piekspanning over de 50 Ohm dummy te meten met een osciloscoop Door de RF piekspanning over de 50 Ohm dummy te meten met een eenvoudige RF probe Door de in de specificaties opgegeven maximale RF output van je tranceiver voor waar aan te nemen

De theorie rondom het bepalen van het vermogen.

Vroeger ooit wel eens geleerd. U=I*R, P=U*I en I=U/R, of te wel P=U2/R In het wisselspannings domein wordt dit dan:

Om het gemiddeld vermogen te bepalen moeten dus de VRMS (root mean square Voltage of de gemiddelde spanning) weten. Dit kunnen we doen door de Vpeak of Vpeak-to-peak over de 50 Ohm belastings weerstand te meten wanneer we de weerstand belasten met een continu sinusvormig HF signaal vanuit de transceiver (een continue CW toon of een FM gemoduleerde output).

Dus:

Vrms = 0.3535 * Vp-p

of

Vrms = 0.707 * Vp

De piekspanning is te meten met een osciloscoop of met een eenvoudige RF probe. NB: sommige DVM kunnen een VRMS meten maar dat werkt alleen maar bij lage frequenties en is voor onze toepassing dus niet te gebruiken. 15. Vermogen bepalen met een oscilloscoop ___________________________________________________________________ Copyright PI4RAZ – VERON afdeling Zoetermeer 2014 © 19


V 2.3.2

Met een oscilloscoop kunnen we direct de Vpeak-to-peak bepalen door de probe op de 50 Ohm dummy aan te sluiten. Je krijgt dan het volgende beeld:

Scope display, 60 Vp-p (10V/div)

Fig. (19)

Bij bovenstaande meting is de gemiddelde spanning dus:

Vrms = 0.3535 * Vp-p = 21,21 En het vermogen wordt dan: Poweravg= (Vrms)2/R = 450/50 = 9W Op deze wijze kan je door een eenvoudige meting vrij nauwkeurig het vermogen bepalen van je transceiver.



V 2.3.2

Om rekenwerk te besparen hierbij een tabel waarin het vermogen vs. Vrms, Vp en Vp-p wordt weergegeven. Watt

Vrms

5 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190

16.

15.8 22.4 31.6 38.7 44.7 50 54.8 59.1 63.2 67.8 70.7 74.2 77.5 80.6 83.7 86.6 89.4 92.2 94.9 97.5

Vp

Vpp

22.3 31.7 44.7 54.7 63.2 70.7 77.5 83.6 89.4 94.9 100 105 110 114 118 122 126 130 134 138

44.6 63.4 89.4 109.4 126.4 141.4 155 167.2 178.8 191.8 200 210 220 228 136 244 252 260 268 276

Watt

Vrms

200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000

100 122 141 158 173 187 200 212 224 235 245 255 265 274 283 292 300 308 316

Vp

Vpp

141 173 200 224 245 265 283 300 316 332 346 361 374 387 400 412 424 436 447

282 346 400 448 490 530 566 600 632 664 692 722 748 774 800 824 848 872 994

Vermogen bepalen met een simpele RF probe.

Als je geen oscilloscoop bezit dan is onderstaande RF probe een redelijk accuraat alternatief om de Vpiek over de 50 Ohm dummy te meten.

Fig. (20)

C1: 1 nF 1kV C2: 10nF 100V R1: 4k7 R2: 1M1 D1: zie tekst DMM: digitale multi meter met R1 > 10 M ___________________________________________________________________ Copyright PI4RAZ – VERON afdeling Zoetermeer 2014 © 21


V 2.3.2

De RF probe is een enkelfasige gelijkrichter. De spanning over de diode vertegenwoordigt de piekwaarde van de RF spanning over de 50 Ohm dummy (minus de spanningsval over de diode). Om de spanningsval over de diode te minimaliseren maak je bij voorkeur gebruik van een germanium diode zoals bv de AA118 of de OA91 met een forward voltage “Vf “ van respectievelijk 0,2 en 0,3V. Veronderstel dat je als diode een AA118 gebruikt dan geldt:

Vpiek = (Vdc + 0.20) volt, of Vdc = (Vpiek - 0.20) volt In de RF probe zit een spanningsdeler. R1 = 470kΩ, en R2 = 1.1MΩ. Deze spanningsdeler verzorgt een deling van R2/R1+R2 = 1.1/1.570 = 0,7 Waar hadden we dat meer gezien ? Oh ja ….. Vrms = 0.707 * Vp Dus als je een Digitale Multi Meter gebruikt met een Ri>10 M dan wordt het circuit niet noemenswaardig belast en lees je met de DMM:

VDMM = 0.7 * Vdc, of 0.7 * ( Vpiek - 0.20) Verwaarloos je die spanningsval over de diode dan ligt de gemeten spanning door de DMM heel dicht in de buurt van de Vrms spanning. Handig, zo hoef je niet te rekenen. Net zoals bij de meting met de oscilloscoop bepaal je het vermogen als volgt:

Poweravg = (Vrms)2/R Stel de DMM meet een spanning van 21.98V (= 0,7* 31.4Vp-p) dan wordt de uitkomst van de calculatie:

Poweravg = (21.98)2/50 = 9,7W Als je die 0,20 V spanningsval mee zou nemen kom je uit op

Poweravg = (Vrms)2/R = (0.707 Vpiek) 2÷ R = ( Vpiek) 2 ÷ 2R = ( Vdc + 0.20) 2 ÷ 2R = ( 31,4 + 0.20) 2 ÷ 2R = 10W Zoals je ziet maak je met die verwaarlozing van de spanningsval over de diode slechts een fout van 3%. De OA91 heeft een iets hogere spanningsval en daarmee wordt de procentuele fout door afrondingen ook groter. Het gebruik van een 1N4148 is niet aan te raden vanwege de hogere spanningsval van ca 0,7-0,8 V die ook nog eens varieert van exemplaar tot exemplaar en met de temperatuur. Dus met deze RF probe en een DMM hoef je alleen de gemeten spanning te kwadrateren en te delen door 50 en je weet het vermogen. ___________________________________________________________________ Copyright PI4RAZ – VERON afdeling Zoetermeer 2014 © 22


V 2.3.2

K.K.D.W. (kind kan de was doen) MAAR…… er is nog wel een feit waar je wel terdege rekening mee moet houden…. de diode moet de piekspanning kunnen verdragen i.p.v. de gemiddelde spanning. De sperspanning over de diode is 2* de piekspanning of 2,82 * de Vrms !!!!!! Als je daar geen rekening mee houdt dan gaat je diode hemelen zodra je de maximale sperspanning van de diode overschrijdt !!!!! Voor een AA118 is de maximale sperspanning 115V en deze spanning wordt al bereikt bij een vermogen van 30 W over 50 Ohm. Wil je grotere vermogens meten dan zal je gebruik moeten maklen van een spanningsdeler achter de 50 Ohm dummyload zoals in fig 21.

Fig. (21)

Op deze manier kan je met de RF probe vermogens meten van 0-20 W zonder spanningsdeler en van 20 tot 200 W met spanningsdeler. 17.

Simpel en eenvoudig

Je kunt natuurlijk ook een reeds aanwezige SWR/power meter gebruiken of gewoon het volgens de specificatie aangegeven maximum vermogen van de transceiver gebruiken als referentie tijdens het kalibreren van de bridge en de Power/SWR meter. Natuurlijk is daarmee een wat grotere onnauwkeurigheid mee verbonden maar is dat nu zo heel erg belangrijk? Nee eigenlijk helemaal niet…. Je weet dat je je vermogen moet verviervoudigen om de S meter bij het tegenstation één S punt meer te laten aanwijzen. Dus of je gemeten uitgangsvermogen nu 50W of 40 W is, het tegenstation merkt daar helemaal niets van. Dus als je geen oscilloscoop hebt, of die RF probe maken te veel werk is, handel dan zoals hierboven beschreven.



18.

V 2.3.2

Instellen van het power/SWR menu

Na het opstarten zie je scherm "A" in fig. 22. - Druk 5 sec op de knop van de encoder, laat deze daarna los waarna beeld B verschijnt. Dit is het instel menu. - Draai nu aan de encoder en zet de "HF multiplier" op "100". - Druk op de encoder en de " " verplaatst zich naar "5 Volt Off" - Druk nogmaals op de encoder en beeld C verschijnt. - Stel voor alle bridges (HF, VHF, UHF, 4M en SHF) de multiplier in op "100" en laat "5 Volt" op "Off" staan. - Bij de laatste keer drukken kom je weer uit op beeld A

A 19

B

C

Fig. (22)

Afregelen van de HF bridge

Laag vermogen Forward -

-

-

Markeer de potentimeters met opschriften om vergissingen tijdens het afregelen te voorkomen (zie fig 23) Sluit de bridge aan tussen de transceiver en een dummyload Draai de variabele capaciteit helemaal uit Draai de BIAS potentiometer helemaal naar rechts Draai de BIAS potmeter op net zolang totdat de SWR LED rood knippert. Draai de bias potmeter terug totdat de LED weer groen gaat knipperen. De bias is nu correct ingesteld Gebruik een oscilloscoop of een RF probe om het uitgangsvermogen van de set nauwkeurig vast te stellen Stel de transceiver in op een frequentie van 3.600 MHZ , op een output van 90 W in CW of FM mode Regel m.b.v. Flow de output "HF" op het display af op 90 W Stel de transceiver in op een frequentie van 28.500 MHZ, op een output van 90 W in CW of FM mode Regel m.b.v. de trimmer capaciteit de output "HF" op het display af op 90 W


Fig. (23)


-

V 2.3.2

Herhaal bovenstaande 4 stappen een aantal keren totdat de aanwijzing bij 3.600 Mhz ongeveer overeenkomt met de aanwijzing op 28.600 Mhz (ze zullen nooit exact gelijk worden maar een nauwkeurigheid van 5-10% is makkelijk haalbaar)

Laag vermogen reverse -

Draai de bridge nu om (dwz verwissel de in- en out connectoren) Druk de "Adjustment & display" knop ca 10 sec. in totdat het display "Meter in reverse mode" vermeldt en laat los. Stel de transceiver in op een frequentie van 14.200 MHZ, op een output van 90 W in CW of FM Regel m.b.v. Rlow de output "HF" op het display af op 90 W Keer de aansluitpluggen weer om. Druk de "Adjustment & display" knop 10 sec. in totdat het display "Meter in normal mode'" vermeldt en laat los.

Hoog vermogen forward -

-

Stel de transceiver in op een frequentie van 14.200 MHZ, op een output van minimaal 170 W of meer. In deze afregelprocedure wordt uitgegaan van 400 W in CW of FM mode Hou korte meettijden aan want bij dit continu vermogen wordt je eindtrap en dummy zeer snel heet. Regel m.b.v. FHigh de output "HF" op het display af op 400 W

Hoog vermogen reverse -

Draai de bridge nu om (dwz verwissel de in- en out connectoren) Druk de "Adjustment & display" knop ca 10 sec. in totdat het display "Meter in reverse mode" vermeldt en laat los. Regel m.b.v. RHigh de output "HF" op het display af op 400 W Keer de aansluitpluggen weer om. Druk de "Adjustment & display" knop 10 sec. in totdat het display "Meter in normal mode'" vermeldt en laat los.



20

V 2.3.2

Afregelen van de VHF/UHF bridge

VHF -

Markeer de potentiometers met opschriften om vergissingen tijdens het afregelen te voorkomen (zie foto) Sluit de bridge aan tussen de transceiver en een dummyload Gebruik een oscilloscoop of een RF probe om het uitgangsvermogen van de set nauwkeurig vast te stellen Stel de transceiver in op een frequentie van 145.000 MHZ , op een output van 30 W in CW of FM mode Druk kort op de "Adjustment & display" knop en controleer of je in de "VHF" mode staat Regel m.b.v. "2m FWD" de output "VHF" af op 30 W Draai de bridge nu om (dwz verwissel de in- en out connectoren) Druk de "Adjustment & display" knop ca 10 sec. in totdat het display "Meter in reverse mode" vermeldt en laat los. Regel m.b.v. "2m REV" de output "VHF" op het display af op 30 W Keer de aansluitpluggen weer om. Druk de "Adjustment & display" knop 10 sec. in totdat het display "Meter in normal mode'" vermeldt en laat los.

UHF -

Stel de transceiver in op een frequentie van 436.000 MHZ , op een output van 30 W in CW of FM mode Druk kort op de "Adjustment & display" knop en controleer of je in de "UHF" mode staat Regel m.b.v. "70cm FWD" de output "UHF 2" af op 30 W Draai de bridge nu om (dwz verwissel de in- en out connectoren) Druk de "Adjustment & display" knop ca 10 sec. in totdat het display "Meter in reverse mode" vermeldt en laat los. Regel m.b.v. "70cm REV" de output "UHF" op het display af op 30 W Keer de aansluitpluggen weer om. Druk de "Adjustment & display" knop 10 sec. in totdat het display "Meter in normal mode'" vermeldt en laat los



21

V 2.3.2

Afregelen van de 4 Mtr bridge -

Stel de transceiver in op een frequentie van 70.400 MHZ , op een output van 30 W in CW of FM mode Regel m.b.v. "FWD" de output "4M" af op 30 W Draai de bridge nu om (dwz verwissel de in- en out connectoren) Druk de "Adjustment & display" knop ca 10 sec. in totdat het display "Meter in reverse mode" vermeldt en laat los. Regel m.b.v. "REV" de output "4M" op het display af op 30 W Keer de aansluitpluggen weer om. Druk de "Adjustment & display" knop 10 sec. in totdat het display "Meter in normal mode'" vermeldt en laat los



V 2.3.2

HET MAKEN VAN DE FRONTJES 22.

Afdrukschaal instellen

Druk de volgende pagina af op je printer. Op de afdruk zie je de frontjes én de cm schaal. Door onnauwkeurigheden bij het omzetten van het Word document naar een PDF document en door afwijkingen in de diverse printers, zal naar alle waarschijnlijkheid de afmeting van de afdruk niet kloppen. -

Neem een schuifmaat (of goede liniaal) en stel die in op 10 cm (= Afm werkelijk) Plaats de bekken van de schuifmaat op de cm schaal van de afdruk en noteer waarop deze uitkomt (=Afm print). Om een afdruk met de goede afmetingen te krijgen reken je uit: Afm werkelijk x 100% Afm print

-

Dus bv: 10cm/ 9cm x 100%= 111. Vul de berekende correctiefactor in het veld "Aangepaste schaal" en druk af.

Fig. (24)



23.

V 2.3.2

De frontjes



24.

V 2.3.2

Een boormal maken -

Controleer of de gemaakte afdruk exact past op de aluminium voor- en achterkant. Corrigeer indien nodig.

Heb je een goed passende voor en achterkant dan gebruik je deze als template voor het maken van de gaten in de aluminium voor- en achterzijde. -

25.

Bevestig het frontje en de achterzijde op de aluminium plaatjes met dun dubbelzijdig tape (verkrijgbaar bij de ACTION) Controleer of de bovenzijde en de zijkant van het frontje overeenkomen met de bovenzijde en zijkant van het display op het Power?SWR board. Boor de gaten voor de encoder en de Led Boor vier gaten binnen het grijze kader t.b.v. het display Zaag met een ijzerzaagje het display uit. Vijl het gat voor het display op maat. Meet, vijl, meet, vijl en meet nog eens, net zolang dat het display perfect in de opening past. Boor op de achterzijde de gaten voor de power connector en de vier gaten voor de sub D connectoren. Boor 2x 8mm gaten naast elkaar in het blauwe gedeelte van elke sub D connector. (eerst met 3 mm voorboren) Vijl de gaten op maat zodat de connectoren door de aluminium achterzijde kunnen steken. Maak het gat aan elke zijde van de connector ca 2 mm groter zodat de male sub D connector ook door het aluminium gat kan. Schroef de vier M3 bout/moer schroeven door de achterzijde in de sub D connectoren

Frontjes voor voor- en achterzijde

Maak een 2e afdruk van pagina 29. Lamineer deze afdruk t.b.v. de voorzijde en de achterkant van het kastje. Vastplakken met lijm of dun dubbelzijdig tape (verkrijgbaar bij de Action).

De power/swr meter is nu klaar voor gebruik. Veel plezier met je zelfgebouwde POWER/SWR meter.

73, Henny, PA3HK If it works, rip it apart and find out why! ___________________________________________________________________ Copyright PI4RAZ – VERON afdeling Zoetermeer 2014 © 30


V 2.3.2

SCHEMA'S POWER/SWR METER



V 2.3.2

VHF/UHF Bridge



V 2.3.2

4 Mtr Bridge



V 2.3.2

PRINT LAY-OUTS



V 2.3.2

Kleurcode weerstanden

Waarheidstabel bridges D-connector

HF 4M VHF UHF SHF NC

pnt 9 0 * * 0 1 1

pnt 8 0 1 0 1 0 1

pnt 7 0 0 1 1 0 1

* don’t care



V 2.3.2

Notities


Bouwbeschrijving. Power SWR meter

Recommend Documents