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Forum: HF, Funk und Felder PCB Richtkuppler dimensionieren


Autor: K. Y. (rfzone)
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hello Leute

Ich habe nach Info (PCB dimensionieren und berechnen) von einem 
breitbandigen Richkuppler im Internet gesucht.Während der Suche bin ich 
auf so was gestolpert 
http://www.electronicstudio.net/pdf/HIGH%20QUALITY%20SENSOR.pdf

Allerdings bin ich mir unsicher ob so ein Richkuppler deckt die 
Bandbreite das in der Beschreibung angegeben ist.

Mein Frage ist, lohn es sich so was zu kaufen, oder wäre besser einen 
selber zu bauen.


Danke im Vorraus

Autor: Heinz Wäscherf (Gast)
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Für welchen Frequenzbereich?
Für welche Leistung?
Welche Koppeldämpfung?
Welche Richtschärfe?

Grüße

Autor: HabNix (Gast)
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Wenn ich bei der angebotenen, durchkontaktierten Platine mir die Breite 
der Haupt- und Koppelleitung ansehe und davon ausgehe, das diese jeweils 
für 50 Ohm bemessen sein sollten (siehe Abschlusswiderstand), erklärt 
sich nicht die unterschiedlichen Breiten der Leiterbahnen. Außerdem 
fehlt für eine breitbandige Anwendung die Kompensation der Leitungen.
Meiner Meinung nach, ist das Teil für Messaufgaben wenig geeignet.

MfG

Autor: K. Y. (rfzone)
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Heinz Wäscherf schrieb:
> Für welchen Frequenzbereich?
> Für welche Leistung?
> Welche Koppeldämpfung?
> Welche Richtschärfe?
>
> Grüße

danke schön für die Antwort.

eigentlich das soll für Bastelei und Lernzwecke sein, d.h. für 2m, 23cm, 
13cm und 12.5cm wenn man alles in einem aufbringen kann.

 Sowas ähnliches wie auf diese Seite:

http://www.google.de/imgres?imgurl=http%3A%2F%2Fwww.student.dtu.dk%2F~s092916%2Fprojects%2Fantenna_measurement%2Fpictures%2Fdiretional_couplers.jpg&imgrefurl=http%3A%2F%2Fwww.student.dtu.dk%2F~s092916%2Fprojects%2Fantenna_measurement%2Fantenna_measurement.html&h=1067&w=1600&tbnid=ayXzBqEozuz25M%3A&zoom=1&docid=j7-Vohsc5TflNM&ei=dhxEU-PuH8KJtAaQwICwAw&tbm=isch&iact=rc&dur=239&page=1&start=0&ndsp=28&ved=0CFYQrQMwAA

leistung? (Zimmerbereich) das Minimum was erlaubt ist für 
Leistungsmessungen von VCOs z.B. Wifi, oder wenn ich statt eine Antenne 
einen Abschlusch Last verwende; Dummy Load 50 Ohm.

Koppeldämpfung: 10dB?

Richtschärfe: so gut wie möglich z.B. mit FR4 doppelseitige Epoxid 
Leiterplatten.
Ich beabsichtige eine Spannungsverstärkungsschaltung für Kleine Signale 
dazu zu bauen.

Autor: K. Y. (rfzone)
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HabNix schrieb:
> Wenn ich bei der angebotenen, durchkontaktierten Platine mir die Breite
> der Haupt- und Koppelleitung ansehe und davon ausgehe, das diese jeweils
> für 50 Ohm bemessen sein sollten (siehe Abschlusswiderstand), erklärt
> sich nicht die unterschiedlichen Breiten der Leiterbahnen. Außerdem
> fehlt für eine breitbandige Anwendung die Kompensation der Leitungen.
> Meiner Meinung nach, ist das Teil für Messaufgaben wenig geeignet.
>
> MfG

danke schön, ich habe mich auch gewundert warum 100 Ohm und nicht 50 
Ohm. Diese Teil soll auf Ebay von verschiedenen Verkäufer angeboten der 
eine gibt die Masse 5"*2,5" der ander 5*2??

Autor: K. Y. (rfzone)
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A Wifi (V)SWR Meter to build yourself

http://pe2er.nl/wifiswr/

Autor: Christoph db1uq K. (christoph_kessler)
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Das Ding kann unmöglich so breit funktionieren wie angegeben. Der 
Frequenzgang ist wellenförmig, von maximaler Kopplung bis maximale 
Dämpfung, die Koppelrichtung kehrt sich über der Frequenz sogar um.
So ein Leitungskoppler ohne weitere Kompensationsmaßnahmen geht 
höchstens über eine halbe Oktave. Klar, die HF kommt durch die 
Hauptleitung breitbandig durch, soweit stimmt das Versprechen.

Autor: DH1AKF W. (wolfgang_kiefer) Benutzerseite
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Richtkoppler können über einen großen Frequenzbereich genutzt werden, 
hier ein Bauvorschlag von DG0SA:
http://www.dg0sa.de/richtko.htm

Man muss sie halt entsprechend eichen...

Die Widerstandsbrücke nach PE2ER ist sehr breitbandig. Wenn man mit 100 
mW auskommt, dann kann man damit SWR und Leistung recht gut messen.

Autor: Christoph db1uq K. (christoph_kessler)
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Mit einer Widerstandsbrücke kann man kein SWR messen. Die zeigt die 
Abweichung von 50 Ohm bei der Messfrequenz an. Ok, das kann man 
umrechnen und eine Skala entsprechend zeichnen. Aber die Richtschärfen 
von dg0sa kann ich kaum glauben.

: Bearbeitet durch User
Autor: Uwe S. (de0508)
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Hallo Christoph,

Wolfgang, DG0SA ist ein sehr netter Mensch und freut sich über eine 
Kontaktaufnahme, dann könnte man sein damaliges Messverfahren und die 
mogl. Messfehler erfahren.

Email und Telefon stehen auf seine Webseite.

73, Uwe

Autor: Heinz Wäscher (Gast)
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Aber klar kann man mit einer Widerstandsbrücke SWR messen. Die meisten 
Messbrücken, die es als Zubehör für skalare Netzwerkanalyzer gibt, 
arbeiten nach dieser Methode.

Gruß

Autor: Heinz Wäscher (Gast)
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Einfache VSWR Messbrücke von 1,5 bis 1500 MHz:
http://www.ha8et.hu/PDF/8ET_033C_Manual_color.pdf

Autor: K. Y. (rfzone)
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Autor: Uwe S. (de0508)
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Hi K. Yousef,

ja diese GHz SWR Brücke habe ich auch zwei mal mit verschieden Buchsen 
aufgebaut.

Wichtig dabei ist die mit 1mm sehr dünne 50Ω Koaxleitung und die beiden 
Ferrittypen mit unterschiedlicher Permeabilität, die man paaren sollte, 
um auf beiden Zweigen die selben Impedanz zu erhalten. So ergibt sich 
eine hohe Richtschärfe.

Autor: Heinz Wäscher (Gast)
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Für das Design von Stripline Kopplern gibt es eine open Source Software: 
Qucs.

Qucs ist ein freeware GNU Schaltungs Design und Analyse Tool. Hier ein 
Tutorial wie man Koppler designt

http://qucs.sourceforge.net/docs/tutorial/coupler.pdf

Gruß

Autor: Christoph db1uq K. (christoph_kessler)
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Ich muss meine Aussagen etwas korrigieren...

1. es gibt die Widerstandsbrücke, wie sie z.B. oben verlinkt ist, mit 
einer Detektordiode und festen Widerständen. Die ist geeignet um die 
Abweichung von 50 Ohm zu messen, auch als Wobbelmessung. Breitbandig wie 
die Widerstände eben sind und vermutlich bis in die unteren GHz-Bänder 
machbar.
Sie macht keine Aussage über die Richtung der Abweichung, also im 
Smith-Diagramm liegt eine gemessene Spannung irgendwo auf einem Kreis um 
den Mittelpunkt. Je kleiner die Spannung desto näher am 50 Ohm 
Mittelpunkt.
Gut geeignet zum Wobbelabgleich eines Filters. Die Spannung korreliert 
irgendwie mit dem SWR, man kann sich eine Skala auf dem Zeigerinstrument 
in SWR anbringen, solange der Messender konstante Amplitude bringt. Die 
Anzeigegenauigkeit wird umso besser, je näher man den 50 Ohm Punkt ist.

2. Es gibt auch die "Antennen-Rauschbrücke". Die hat einen einstellbaren 
Widerstand und in der Luxusausführung einen Drehkondensator, beide mit 
einer Skala. An einem Empfänger angeschlossen wird auf minimales 
Rauschen abgestimmt. Damit kann man auch passiv Antennen abgleichen, 
ohne Störsignale auszusenden. Es geht aber auch mit Messender und 
Detektor wie oben. Messung nur punktweise bei jeweils einer Frequenz, 
wobbeln geht nicht.
Vorteil: man bekommt echte Real- und Imaginärwerte, auch wieder am 
besten in der Nähe von 50 Ohm.

3. Und dann gibt es Richtkoppler (mit O nicht U), auch getrennt von 
einer Detektordiode. Messrichtkoppler haben Richtschärfen üblicherweise 
>40dB.
Für einfachere Abstimmzwecke darf das auch weniger sein.
Mit Lambda/4 Microstrip-Leitungen sind nur Richtschärfen von ca. 13 dB 
machbar, mit Stripline, auch Triplate genannt, geht anscheinend mehr 
(das sind Leiterbahnen zwischen zwei Masseflächen).
Ich rede von Richtkopplern im VHF/UHF-Bereich, da ist so nur 
schmalbandig um Lambda/4 Koppellänge herum eine brauchbare Richtschärfe 
zu bekommen, bei der doppelten Frequenz ist die Koppelrichtung bereits 
umgekehrt, erst bei der dreifachen benimmt er sich wieder wie gewünscht. 
Man kann also möglicherweise Koppler für das 70cm-Band und das 23cm-Band 
auslegen, wenn der Bereich dazwischen nicht gebraucht wird. Aber 
breitbandig ist so nichts zu machen.

Ein breitbandiger VHF-Messrichtkoppler ist z.B. der HP778
http://www.home.agilent.com/en/pd-1000001726%3Aepsg%3Apro-pn-778D/coaxial-dual-directional-coupler-100-mhz-to-2-ghz?&cc=DE&lc=ger
100 MHz bis 2 GHz, 20 dB Auskoppeldämpfung, directivity (=Richtschärfe) 
>36 dB

: Bearbeitet durch User
Autor: Heinz Wäscher (Gast)
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Christoph Kessler (db1uq) schrieb:
> 1. es gibt die Widerstandsbrücke, wie sie z.B. oben verlinkt ist, mit
> einer Detektordiode und festen Widerständen. Die ist geeignet um die
> Abweichung von 50 Ohm zu messen, auch als Wobbelmessung. Breitbandig wie
> die Widerstände eben sind und vermutlich bis in die unteren GHz-Bänder
> machbar.
> Sie macht keine Aussage über die Richtung der Abweichung, also im
> Smith-Diagramm liegt eine gemessene Spannung irgendwo auf einem Kreis um
> den Mittelpunkt. Je kleiner die Spannung desto näher am 50 Ohm
> Mittelpunkt.

Und das reicht auch vollkommen, wenn nur das SWR interessiert. Das VSWR 
ist ein skalares Verhältnismaß Umax / Umin an einer Leitung. Die 
Phaseninformation (ich denke damit ist "die Richtung" gemeint) ist beim 
VSWR nicht von Interesse. Um das Stehwellenverhältnis zu messen, brauche 
ich also nicht zwingend einen Richtkoppler.

Der Reflexionsfaktor hingegen ist eine vektorielle Größe und 
berücksichtgt Betrag und Phase der reflektierten Welle. Aus dem 
Reflexionsfaktor kann man natürlich auch das SWR ermitteln.

Grüße

Autor: HabNix (Gast)
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Information zur Konstruktion von Strip-Line-Richtkopplern gibt es hier 
als PDF-Datei:
http://etrij.etri.re.kr/etrij/journal/article/article.do?volume=27&issue=6&page=697

Richtkoppler, und darum ging ist in der Frage, können bei Sendebetrieb 
in der Speiseleitung verbleiben. Es werden, je nach Ausführung, 
Sendeleistung und/oder reflektierte Leistung angezeigt. Die 
Durchgangsdämpfung ist sehr gering.
Für genaue Anpassmessungen liefern Messbrücken schon bei relativ 
geringem Aufwand sehr gute Ergebnisse. Leistungen werden keine 
angezeigt. Die Durchgangsdämpfung ist erheblich.
Ich fürchte nur, der Fragesteller weiß selber nicht was er messen will.

MfG

Autor: Christoph db1uq K. (christoph_kessler)
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Hab noch was:
Aus den Skriptum der UKW-Tagung Weinheim 1989 von Günter Schwarzbeck 
DL1BU. Sein Vortrag zum Thema VHF/UHF/SHF-Antennen-Messtechnik beginnt 
mit fünf Seiten zum Aufbau guter Messrichtkoppler.

Zum einen die Amateurfunk-Koppler von "EME" und der schon genannte 
HP778. Er beschreibt deren Triplate-Konstruktion mit den Abmessungen der 
Leiterbahnen.

Am Ende sind noch seine Messungen dazu abgebildet, den Rest des Vortrags 
zur Antennenmessung habe ích weggelassen.

Autor: K. Y. (rfzone)
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Zunächst möchte ich mich bei allen bedanken, die zum ersten oder 
mehrmals geantwortet und zum Thema ausführliche Information, Vorschläge, 
und Tipps beigetragen haben. All das was ich von Ihnen gelernt habe, 
würde ich sicherlich nicht einfach in Fachbücher so angedeutet und 
explizit erhellt finden, sondern muss ich selber lang und viel lesen und 
praktizieren bevor ich alles (und erst nach Monate lang) herauszufinden 
kann. Ich wünsche jeden all das was er für sich wünscht, z.B. 
Erfolg,...etc. Geld auch!

Jetzt  muss ich die vorliegenden vielseitigen Messmöglichkeiten tief 
ackern und evaluieren damit ich eine zusammenfassende und entscheidende 
Verständnis aufbauen kann, den jetzt habe ich Anregungen um mehr als ein 
Breitbändigen Richtkoppler zu bauen.
Ein Richtkoppler wurde vor mir vorgeschlagen aus der Notwendigkeit ein 
Abschwächer (Extraschutz) für mein RF Explorer zu bauen (Bild im 
Anhang). Damals hatte ich einige Probleme den Abschwächer richtig zu 
bauen (Drehschalter und SMD Widerstände). Später wollte ich die SWR und 
die Leistung eines 433MHz Funksenders messen (Bild im Anhang). Jetzt 
muss ich auch etwas über die 50 Ohm Koaxialkabeln...etc  und Anpassungs 
und Kompensionsthema ...etc. mehr begreifen. Das im Bild SWR messgerät 
habe ich fom Flohmarkt gekauft und im Internet nach dessen Daten 
nachgeschlagen. Ich habe herausgefunden das es nur für 27 MHz geeignet 
ist.
Als ich auch dann etwas über (selbst machen, DIY, Homebrew) SWR meter 
erkündigt war die Idee mit dem Richtkoppler für Wattmeter und SWR meter 
ein Thema.

Autor: DH1AKF W. (wolfgang_kiefer) Benutzerseite
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