Announcement: there is an English version of this forum on Hallo, ich benötige ein wenig Hilfe. Ich möchte die E-Feldstärke mit mindestens 40 µV/m detektieren und das in einem Frequenzbereich von 110 MHz. Dazu möchte ich Patchantennen verwenden. Das ganze soll dann mit Hilfe eines Mikrocontrollers auf eine SD-Karte gespeichert werden. Leider fehlt mir bis jetzt ein guter Ansatz für die HF-Schaltung zum detektieren der Feldstärke. Kann mir vielleicht jemand Tipps geben, wie ich in dem gefordertem Frequenzbereich die Feldstärke detektieren kann? Ich hoffe ihr könnt mir weiterhelfen, ist wirklich wichtig. Danke und Gruß, Tim
Selbst wenn Dir wirklich jemand helfen wollte, er könnte es nicht. Es fehlen einfach ein paar Sachen in Deiner Frage. Du sprichst beispielsweise von einem Frequenzbereich, nennst aber nur eine Frequenz. Da musst Du schon angeben, wie groß der Bereich sein soll. Ich empfehle, das Thema zunächst mit Deinem Betreuer durchzusprechen, bevor Du hier nach Hilfe suchst. Falls Du dann feststellst, dass Du zu dem Thema eigentlich garnichts schreiben kannst, weil es Dir eine Nummer zu hoch ist, kannst Du ja noch das Thema wechseln. Falls Du bei dem Thema bleibst und konkrete Fragen hast, dann stellst Du sie einfach wieder hier.
http://www.imst.de/itg9_1/vortraege/oktober2003/Abstract/P%20Mann.PDF hat schon jemand versucht. jedoch mit 50µV/m. Vlt. kannst du es ja verbessern
Es geht um den Frequenzbereich von 108-112 MHz, also etwas über dem UKW-Hörfunk. @Basti: Danke für den Tip
Hallo Tim S., > Ich hoffe ihr könnt mir weiterhelfen, ist wirklich wichtig. Wie "Dein Profesor" schreibt: Mehr Info bitte! Jetzt wissen wir schon mal den Frequenzbereich, aber nicht was Du unter "detektiern" verstehst: HF da = LED AN, HF weg = LED aus? Oder die Feldstaerke messen: Mehr HF = LED hell, weniger HF = LED dunkel Welches "Ganze" soll auf der SD-Karte gespeichert werden.... das SIgnal (hehehehe), die Uhrzeit, die Feldstaerke, die Hintergrundbeleuchtung, Name, Anschrift, Geburtsdatum..... gruss Michael
Hallo, wie oben schon erwähnt möchte ich in dem Frequenzbereich von 108 bis 112 MHz die elektrische Feldstärke detektieren bzw messen. Das mit der LED ist schon fast richtig. Ich möchte, wie es z.B. auch bei dem AD8307 der Fall ist, die empfangene Feldstärke in eine Gleichspannung wandeln. Jedoch ist die zu messende Feldstärke mit 40 µV/m sehr klein. Die aus der Feldstärke gewandelte Gleichspannung soll dann mit Hilfe eines AD-Wandlers und einem Mikrocontroller Atmega328P in eine Textdatei auf eine Speicherkarte abgelegt werden. Das Speichern von Messwerten klappt auch schon wunderbar, nur hab ich das Problem mit dem Messen der Feldstärke. Hierfür hatte ich schon den AD8307 verwendet, dem voran ein Impedanzwandler (bestehend aus BF991 Dualgate-Mosfet) gaschaltet ist. Mit einer kleinen Patchantenne komme ich auf ca. 50 mV die ich messen kann. Kennt jemand einen guten HF-Verstärker in SMD-Bauform, der so geringe Feldstärken in dem Frequenzbereich rauscharm verstärken kann oder hat jemand vielleicht ein paar Ideen zu einem Schaltungsentwurf? Hoffe ich habe erstmal alle Fragen soweit geklärt. Beste Grüße, Tim
Hallo, im AD8307-Datenblatt findest Du eine Schaltung mit einem AD603-Frontend. Damit sind Empfangspegel bis runter auf -105dBm möglich. Konkret brauchst Du ja ca. -83dBm bei 110MHz und einer 3dBi-Antenne, um auf die geforderten 40µV/m elektrische Feldstärke "zu kommen". Die möglichen -105dBm wären somit „empfindlich“ genug. Gruß und viel Erfolg Michael
Hallo Michael, danke für deine schnelle Antwort. Die Schaltung sieht auf den ersten Blick ganz gut aus, jedoch bin ich verwundert, denn im Datenblatt des AD603 ist eine Bandbreite von 90 MHz angegeben. Im Diagram ist der Frequenzgang bis 100 MHz aufgetragen. Funktioniert die Schaltung dann überhaupt in meinem gewünschten Frequenzbereich? Das nächste ist der Bandpass der zwischen dem AD603 und dem AD8307 "sitzt". Ich habe hier einen Bandpass von Minicircuits liegen, Bandbreite 108-113 MHz. Der sollte doch ausreichend sein, oder? Was genau meinst du mit einer 3dBi-Antenne? Da das mit der Antenne etwas schwieriger wird als gedacht, muss ich wohl auf eine Stabantenne zurückgreifen, da das Antennepatch wohl zu klein ist :-( ... Beste Grüße, Tim
40uV/m sind ein hammermäßiges Signal. Ein Bandpass 108-113MHz ist ungeeignet für 102-112MHz, besonders dann, wenn er gut ist. Deine Frage nach "was ist eine 3dBi Antenne" bringt mich zu der Frage, in welchem Fachgebiet du die Arbeit schreibst.
Tim S. schrieb: > Was genau meinst du mit einer 3dBi-Antenne? Du kannst auch erst mich fragen, bevor Du hier im Forum nach Hilfe suchst!
Mhh was genau meinst du mit "hammermäßig" :-) Leider muss ich das Signal bandpassfiltern, um unerwünschte Frequenzanteile heraus zu filtern. Oder reicht ein PLL der mir die Frequenz "festhält"? Habe leider nocht nicht so viel Erfahrung in der HF-Technik und da mich das Thema aber gereizt hat, nun ja...schreibe ich meine BA darüber.
40uV/m ist eine hohe Feldstärke für einen Empfänger. So etwas macht man ohne großen Aufwand. Dein Bandfilter sollte zum gewünschten Frequenzbereich passen. Je nach Güte hast du in 5MHz Abstand schon einige dB zusätzliche Dämpfung. Als angehender "HF-Bachelor" solltest du die gebräuchlichen Einheiten deines Faches kennen. Im Zweifelsfall ist Wikipedia dein Freund. Eine 3dBi Antenne hat 3dB Gewinn verglichen mit einem isotropen Rundstrahler.
Hallo zusammen. @ Tim Nun hast du ja schon einige Anworten bekommen. Mir ist noch so einiges nicht klar: Feldstärke 40µV/m im Frequenzbereich von 108 - 112 MHz, ok. Soll der Pegel über das gesamte Band gemessen werden oder nur auf einer bestimmten Frequenzen in diesem Bereich? Falls gesamtes Band, wirst du Ärger mit den Pegeln der Rundfunksender bekommen, die sich am oberen Ende des UKW-Bandes befinden. Dein BP-Filter von Minicircuits wird dir nicht helfen. Ich habe mal gegoogelt, ich denke, das ist das, was du hast. http://217.34.103.131/pdfs/BPF-A113+.pdf Diese 'Breitband'sache ist nicht realisierbar. Das 'wildeste Filter unter der Sonne' wird nicht in der Lage sein, dir über den gewünschten Bereich die unerwünschten Frequenzen (und prallen Pegel) der Rundfunksender vom Hals zu halten, zumal du ja auch von Antenne sprichst; also geht es nach draussen. Wenn es einzelne Frequenzen sein sollen, wirst du nicht umhinkommen, ein 'Radio' zu bauen. Das ist aber ein anderes Blatt. Wie du siehst, es fehlen immer noch Infos! 73 Wilhelm
Hi, ja – stimmt, der AD603 als Frontend fällt jenseits der 100MHz deutlich ab – ist also unbrauchbar. Die LogAmps AD8307 oder auch z.B. der AD8310 sind zu unempfindlich, um den geforderten Pegel zu erreichen. Nun könnte man einen ganz normalen Vorverstärker „davor schalten“ – z.B. diesen hier http://www.box73.de/product_info.php?products_id=2565 . Wie die anderen Beiträge schon zeigen, es bleibt das Problem, ein genügend schmales Bandpass-Filter zu finden/entwickeln, das angrenzende UKW-Band wird dich zur Verzweiflung bringen… Nun die Frage, muß Du was eigenes bauen oder kannst Du auch ein existierendes Gerät/Verfahren beschreiben ? Sonst würde ich für das Projekt (ich vermute Flugfunk / ILS ) den Funcube Dongle in der Pro-Version kaufen, die Empfindlichkeit austesten und evtl. oben verlinkten Verstärker davor schalten, mit entspr. SW kannst Du dann auch „decodieren“, loggen etc. http://www.thiecom.de/funcube-sdr-receiver.html Gruß Michael
Hallo Michael, danke für den Tip, aber es sollte schon etwas selbstgebautes sein. Meine Idee dazu wäre ein Superhet-Empfänger, bei dem ich die Frequenz heruntermische und diese mit einem PLL "festhalte". Ja das Problem mit dem Bandpass ist schwierig, deshalb auch die Überlegung mit dem PLL. Es gibt zwar Formeln und Tools zum Berechnen solcher Bandpässe, jedoch findet man die passenden Bauelemente nicht bzw. müsste man die selber herstellen. Wäre meine Überlegung mit dem Superhet-Empfänger denn so korrekt und auch umsetzbar? Gruß, Tim
Letzter Hinweis von mir: Wende Dich umgehend mit Deinen Fragen an Deinen Betreuer. Zusammen mit ihm kannst Du ein drohendes Desaster eventuell noch rechtzeitig abwenden und ggf. noch das Thema wechseln. Du musst in der Lage sein, Dein Thema zunächst selbst zu versehen, bevor Du in diesem Formum unbeteiligte Personen bittest, dir ein Verständnis Deines Themas zu vermitteln. Grüße von Deinem Professor.
Hallo Tim,
lass mal den Sch.. von 'deinem Prof' weg!
Ich sehe da schon deine Probleme:
Du bist also zu dem Ergebnis gekommen, daß du einen
Meßempfänger ('ein Radio') bauen musst.
Wir alle wissen immer noch nicht, was dieser Messempfänger nun messen
soll; ausser das er in der Lage sein soll, ein Signal von mindestens
40µV/m im Frequenzbereich bei ca. 110MHz zu detektieren.
Daß ein PLL-Oszillator der übrigen Schaltung durchaus zuträgich
sein mag, wird in diesem Forum wahrscheinlich niemand in Abrede stellen
wollen.
Aber es fehlen.:
Infos.., Infos.., Infos..!!!
Frequenzen, Kanalraster?
evtl. durchstimmbar?
Bandpassfilter?
erfordeliche Frequenzstabilität?
Welche ZF?
ZF-Bandbreite?
Einfach- oder Doppelsuper?
Echte Pegel oder nur relativ?
Falls echt, wie willst du das kalibrieren?
Fehlergrenzen?
Ich denke mal, du weißt noch gar nicht, worauf du dich eingelassen
hast.
Was soll dieses Ding überhaupt machen?
Fragen.., Fragen.., Fragen..!?
73 Wilhelm
@ Tim ganz wichtig, noch vergessen: Modulation ? 73 Wilhelm
Eine Patchantenne? Für rund 110 MHz ist das Ding riesengross! Schonmal Berechnungen angestellt? Google mal nach " E-Feld Sonde " damit ermittelt man Feldstärken. Es gibt dann auch noch die Unterscheidung zwischen Nahfeldmessung und Fernfeldmessung... Das alles erfordert ne Menge Know How und Basiswissen. Wie kommt man zu so einer Aufgabe?
H-Feld wäre einfacher.Da gibts von Funkamateuren genug Schaltungen und Sonden.Kannst da nicht tauschen? ;o)
Hallo, denkst Du auch daran eine ADC Referenzspannung zu verwenden und die beiden ADC-Fehler per SW zu beseitigen ? Das ist der Offset-Fehler und der Quantisierungs-Fehler. Danach muss der AD8307 mit einem Referenzsignal im Zielfrequenzbereich und einem definierten abgeschwächten Referenzsignal (z.B. -50dB) kalibriert werden. Nur so kann man Leistungswerte zwischen den beiden Kalibrierwerten richtig Berechnen. An den Messgrenzen des AD8307 arbeitet er nicht mehr linear. Tim S. schrieb: > Die aus der Feldstärke gewandelte Gleichspannung soll dann mit Hilfe > eines AD-Wandlers und einem Mikrocontroller Atmega328P in eine Textdatei > auf eine Speicherkarte abgelegt werden.
hallo, ev. sollte man der (stark verürzten) E-Feldsonde eine (magnetisch geschirmte) Induktivität (Mikro-Schalenkern) gönnen und sie so bei minimaler Dipolausdehnung in Resonanz für das gewünschte band bringen? Fürs Nahfeld bei so tiefen Frequenzen eh günstig, will mann nicht allen QRM auf diesem Band mit einsammeln. mi 2 centimos Namaste
Wenn die Rundfunksender nicht stören sollen, braucht man entweder ein sehr steiles Bandpassfilter, oder einfacher einen Überlagerungsempfänger, dessen Oszillator über dem Empfangsbereich liegt. Als ZF-Filter reicht dann ein einfacher Tiefpass, um die dann höherfrequenten UKW-Sender wegzufiltern. Für 108-112 MHz wäre das also ein Festfrequenzoszillator, z.B. Quarz mit Vervielfacher auf >=112 MHz also >37,3 MHz *3 oder >56 MHz *2. Der Oszillator könnte aber auch mitten im Band liegen, dann gibt es dort ein kleines Loch im Empfangsbereich. Ein Empfänger wäre so mit einem NE612 / NE614 machbar, die RSSI-Anzeige des 614 geht bis etwa 25 MHz Der Funcubedongle hat maximal 100 kHz Bandbreite, ist damit zu schmal. ich suche noch nach einer passenden Standard-Quarzfrequenz, aber das liegt alles etwas daneben: 18,432 MHz * 6 = 12,288 MHz * 9 = 110,592 MHz - etwas zu tief Reichelt hat noch 12,75 MHz das wären dann *9 = 114,75 MHz man kann ihn ja gleich auf der dreifachen schwingen lassen, dann braucht man nur einen Verdreifacher.
Im Datenblatt zum NE614 ist eine Applikationsschaltung mit zwei Keramikfiltern, die müßten beide durch Tiefpässe ersetzt werden. Das natürliche Rauschen bei Zimmertemperatur beträgt -174 dBm pro Hz Bandbreite. Ein 4 MHz breiter Empfänger hat das 4-Millionenfache davon, also 4 * 10^6 = 66 dB mehr Rauschleistung. Das ergibt für diesen Empfänger eine untere Rauschgrenze von (-174+66=) -108 dBm. Der AD8307 hat 900MHz Bandbreite (10*log10(900M)=89,5dB), das Rauschen am Eingang liegt somit bei etwa -85dBm. Ohne einen (schmalbandigen) Vorverstärker bleibt das auch so wenn man einen Bandpass vorschaltet. Je breiter der Empfänger desto unempfindlicher.
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