Rok: 2010, kategoria: C, nr projektu: 3
Zestaw tłumików oraz mostków pomiarowych
Pomocnicze urządzenia i przyrządy pomiarowe stanowią nieodzowne uzupełnienie domowego laboratorium i są wręcz niezbędne przy niektórych pomiarach. Oczywiście, przyrządy pomocnicze są produkowane przez różne firmy, ale w praktycznej działalności radioamatora są one zazwyczaj wykonywane samodzielnie.
Zakres projektu
Wykonano kilka wybranych pomocniczych przyrządów, które powinny być łatwe do zbudowania i są obowiązkowym wyposażeniem domowego laboratorium:
- Regulowany tłumik pomiarowy
- Kalibrator poziomu mocy
- Sprzęgacz kierunkowy
- Tłumik do pomiarów mocy
Regulowany tłumik pomiarowy
Stopnie tłumika wykonano w jako 8 niezależnie włączanych stopni w konfiguracji PI o następujących wartościach tłumienia: 1, 2, 2, 6, 10, 20, 20, 20 [dB]. Umożliwia to ustawienie dowolnej wartości tłumienia w zakresie do 81 dB z krokiem 1 dB. Zakres pomiarowy jest wystarczający do większości pomiarów, jedynie w niektórych przypadkach trzeba się posiłkować dodatkowymi stopniami tłumienia. Dokładność przyrządu, wynikająca z zastosowania dobrej jakości rezystorów MMELF 1% jest również zadowalająca, natomiast zmierzony SWR dla wejścia tłumika nie przekracza wartości 1:1,03 w całym zakładanym zakresie częstotliwości pracy od 0 do 30 MHz.
Jako przełączniki zastosowano typowe „dalekowschodnie” przełączniki DPDT. Zmierzone pojemności międzystykowe wynoszą dla tego przełącznika 0,2 .. 0,3 pF. Obudowa tłumika jest podwójna: wewnętrzną wykonano z kawałków laminatu FR-4 o grubosci 1,5 mm, zaś przegrody między sekcjami z blachy stalowej ocynowanej o grubości 0,2 mm. Zewnętrzna obudowa wykonana jest z kształtownika aluminiowego (25x45 mm, profil C) o długości 150 mm. Boki oraz pokrywkę obudowy wykonano z blachy aluminiowej o grubości 2 mm. Do połączenia boków z profilem C użyto domowej metody „spawania” palnikiem gazowym z użyciem stopu AluWeld.
Kalibrator poziomu mocy
Kalibrator poziomu mocy jest prostym generatorem, na którego wyjściu jest sygnał przemienny (przebieg prostokątny) o ściśle określonym poziomie napięcia. Zakładając standardowe obciążenie 50 omów, można w ten sposób kalibrować poziom mocy – z precyzją wystarczającą do amatorskich pomiarów. Kalibrator zaprojektował Bob Kopski K3NHI, a opis układu ukazał się w dwumiesięczniku QEX (Jan/Feb 2004).
Kalibrator został skonstruowany na bazie typowego generatora CMOS 10 MHz, stosowanego w sprzęcie komputerowym. Uzupełniony o stabilizator napięcia zasilania (z baterii 9V) oraz tłumik 20 dB na wyjściu, dostarcza określonego poziomu przebieg prostokątny, którego poziom można bardzo łatwo skalibrować precyzyjnym miernikiem napięcia stałego, np. SANWA PC5000.
Mostek pomiarowy w.cz.
Wykonano dwa mostki pomiarowe: pierwszy jako przystawkę do analizatora NWT-500, a drugi jako przystawkę do analizatora VNA-N2PK (zob. fotografia tytułowa).
Pierwszy mostek zbudowano z rezystorów metalizowanych 50 omów, 0,6W 1%. Transformator został nawinięty bifilarnie, 9 zwojów drutem DNE 0,3 mm na rdzeniu złożonym z dwóch rdzeni Amidon T37-43, przy których osiagnięto najlepszą kierunkowość mostka (wypróbowano również rdzenie T37-77 oraz T50-61 osiągając gorsze rezultaty). Montaż wykonano techniką przestrzenną bezpośrednio na złączach BNC. Obudowa jest zrobiona z kształtowników aluminiowych (profile C: 25x45 mm oraz 25x117 mm) odpowiednio dociętych. Zewnętrzne wymiary obudowy wynoszą: 117x45x25 mm. Rozmieszczenie gniazd RF-in oraz DET jest tak dobrane, aby można było podłączyć mostek do analizatora NWT-500 za pomocą krótkich adaptorów BNC (male-male).
Zmierzona kierunkowość mostka: 35 dB przy 1,8 MHz, 38 dB przy 3,5 dB i nie mniej niż 40 dB dla częstotliwości 7..30 MHz.
Drugi mostek wykonano na płytce PCB zaprojektowanej przez Ivana VE3IVM. Jako transformator wykorzystano gotowy tranformator T1-6T (Mini Circuits), zaś 50 omowe oporniki to 1% elementy SMD. Całość zabudowana jest w obudowie typu 1590A firmy HAMMOND i wyposażona w złącza typu SMA (female). Aby móc wykorzystywać mostek również z kablami zakończonymi wtykami BNC, mostek jest wyposażony w adaptory (przejściówki) SMA-BNC.
Zmierzona kierunkowość mostka: co najmniej 43 dB w zakresie od 0,1 do 25 MHz i co najmniej 46 dB w zakresie od 25 do 50 MHz.
Tłumik do pomiarów mocy
Górne ograniczenie zakresu sond wejściowych popularnych NWT-7/NWT-500 wynosi +10dBm, zaś miernik mocy OZ2CPU ma maksymalny zakres do 1W. Do pomiarów większych mocy z użyciem mierników o ograniczonym zakresie pomiarowym, konieczne jest użycie tłumików.
Tłumik wykonano na podstawie opisu z miesięcznika ARRL QST, nr 01/2001 w artykule W.Haywarda W7ZOI i B.Larkina W7PUA. Przyrząd obniża moc doprowadzaną do sondy wejściowej miernika mocy o 40 dB, zatem rozszerza zakres NWT-7/NWT-500 do 100W, co jest już zupełnie wystarczające w większości przypadków.
Tłumik wykonano z rezystorów metalizowanych 0,6W 1%. Zastosowano 3*820 omów oraz 50,1 omów. Jako obudowę wykorzystano fabryczne pudełko typu 1590A firmy HAMMOND (wymiary zewnętrzne ok. 90x30x35 mm). Zastosowano gniazda typu BNC, połączone linią paskową, która została zrobiona z kawałka (15x20 mm) dwustronnego laminatu FR-4 o grubości 0,8 mm. Obie strony laminatu połączone są na krawędziach paskami blachy ocynowanej o grubości 0,2 mm.
Do pobrania
