Dual Power Meter - Marcus Homepage

Es sind je nach Koppler Messungen von µW bis in den Kilowattbereich möglich. Das SWR wird bereits bei sehr geringen Leistungen ab einigen mW berechnet. Es gibt eine Anzeige der momentanen Leistung, 100 ms Spitzenleistung, 1 s Durchschnittsleistung, Vor- und Rückleistung getrennt sowie eine Anzeige in dBm. Die Mittelung der PEP kann zwischen 1 s, 2,5 s oder 5 s ausgewählt werden. Die Messbereiche werden bei Überschreitung automatisch hochgeschaltet und nach einigen Sekunden auch wieder verringert. Bei Überschreitung eines voreingestellten SWR (einstellbar von 1,5 bis 3,9) kann ein Alarm ausgelöst werden. In diesem Fall wird je nach aktivem Kanal ein Relais geschaltet und die Dual LED an der Frontplatte leuchtet rot oder orange wenn der Kanal aktiv ist. Die SWR Messung findet für beide Kanäle gleichzeitig statt und daher kann der Alarm bei beiden Kanälen unabhängig voneinander aktiviert werden. Viele der genannten Funktionen können mit Hilfe eines Menüs angepasst werden. Dazu wird nur ein Drehenkoder inklusive Tasters benötigt.

Die Software wurde größtenteils unverändert übernommen. Es wurde ein Menüpunkt (Punkt 10) für die Displayhelligkeit hinzugefügt und die Kalibrierung um den hinzugekommen zweiten Sensor, hier V/UHF Sensor, erweitert. In das Menü kommt man indem man den Taster für länger als 1 s drückt. Für die einzelnen Menüpunkte sei auf die Originalseite verwiesen. Die HF Leistungen werden auch wie im Original mit Hilfe jeweils zweier logarithmischer Verstärker vom Typ AD8307 gemessen. Eine grundlegende Änderung gegenüber dem Original ist die eingestellte Empfindlichkeit des ICs. Ohne weitere Beschaltung liegt sie bei typisch 25 mV/dB Eingangspegel. Da die Ausgangsspannung jedoch um +/- 2 mV/db abweichen kann und dadurch Messfehler entstehen, habe ich für die Messung der vor- und rücklaufenden Leistung jeweils ein Potentiometer (R12 und R14) eingebaut mit dem man die Empfindlichkeit auf 20 mV/dBm einstellen kann. Für den UHF/VHF Bereich habe ich dazu die Schaltung von Helmut Stadelmeyer (OE5GPL) [4] verwendet und etwas angepasst. Für die Messung im KW Bereich verwende ich einen Tandem Match Koppler mit zwei Breitbandübertragern und einer Kopplung von 30 dB. Dieser eignet sich für Frequenzen bis 50 MHz.

Zum Abgleich der Schaltung benötigt man ein Signalgenerator mit der späteren Betriebsfrequenz und die Möglichkeit den Ausgangspegel um z.B. 40 dB zu verstellen. Man schließt den Signalgenetor z.B. zuerst an den Vorwärtskanal an und terminiert den anderen Anschluss mit 50 Ohm. Dann ändert man wechselweise die Eingangsleistung und justiert an R12 oder R14 solange bis sich ein Spannungsunterschied von 40 dB * 20 mV/dBm = 800 mV ergibt. Die Eingangsspannung kann man sich im Menü unter Punkt „8 Debug Display“ anzeigen lassen. Es ist darauf zu achten das die LED für den gewählten Kanal leuchtet. Danach verfährt man mit dem zweiten Kanal genauso. Das größere Eingangssignal sollte ca. 0 - 10 dBm betragen damit beim kleineren Signal das Rauschen die Messung nicht unnötigerweise beeinträchtigt. Es müssen auch nicht zwangsläufig exakt 40 dB Unterschied sein. Andere Werte kann man einfach umrechnen da sich am Ende immer 20 mV/dBm Eingangsleistung ergeben sollen, z.B. bei 35 dB Unterschied ergeben sich 35 dB * 20 mV/dbm = 700 mV. Mit den beiden Potentiometern (R11 und R13, Slope) stellt man beide Spannungen ohne Signal z.B. auf 400 mV ein. Nach dem man die Messköpfe auf 20 mV/dB eingestellt hat kann man im Menu „7 Calibrate“ die Sensoren kalibrieren. Um die gemessene Leistung korrekt anzuzeigen gibt es zwei Möglichkeiten. Bei der ersten Möglichkeit speist man ein Signal (OneLevelCal (dBm)) mit z.B. 40 dBm (10 W) ein. Dies setzt voraus, dass die Steigung des logarithmischen Verstärker bei recht genau 20 mV/dB liegt. Bei der zweiten Möglichkeit gibt man als Erstes (1st Level (dBm)) auch wieder ein Signal mit z.B. 40 dBm (10 W) ein. Danach wird ein kleineres Signal (2nd Level (dBm)) mit z.B. 10 dBm (10 mW) eingespeist. Der Mikrocontroller errechnet dann die Steigung des logarithmischen Verstärkers selber. Dies ist sinnvoll falls die Einstellung von 20 mV/dB abweicht. Wenn man in V/UHF Bereich einen externen Koppler verwendet muss diese natürlich mit in die Signalamplituden eingerechnet werden.