Sonda RF per CB e non solo

[Tony.free]

Avendo bisogno di verificare un rosmetro/wattmetro economico "made in cina" ed eventualmente tarare i potenziometri relativi alle potenze di lettura da 10 W e da 100 W, mi sono chiesto come avrei potuto risolvere il problema partendo dai miei multimetri e dopo una breve ricerca il web mi ha dato la risposta: una sonda RF.
Ho trovato l'articolo di IØXJ Giovanni Paternostro dal titolo " MISURE A RADIOFREQUENZA CON UNA SEMPLICE SONDA PER IL TESTER DIGITALE "
(

) che mi ha dato la rotta mostrandomi, in modo figurato, il Nord.
Partendo dallo schema di fig. 4 del suo articolo che pubblico qui, ho cercato di ottenere la più accurata precisione di lettura.
Nello schema originale il nostro Giovanni ha inserito una resistenza (nello schema RS) di compensazione, che serve a riportare la lettura al valore efficace della sinusoide generata dal TX, visto che il condensatori di livellamento (nello schema C1 e C2), hanno valore abbastanza elevato per mantenersi in carica visto che il carico è elevato e dell'ordine dei Megaohm essendo rappresentato dalla resistenza d'ingresso del multimetro (nello schema RVM), che di conseguenza  legge il valore di picco della sinusoide. Come è spiegato nell'articolo di Giovanni dobbiamo riportare il valore di picco al valore efficace, che ha lo stesso effetto del valore in corrente continua, per poter calcolare i Watt che vengono dissipati dal carico che può essere un carico fittizio di resistenze antiinduttive ma anche l'antenna quando ben tarata per il minimo dei ROS e vicino al 1:1 ROS quindi ai 50 ohm. Lui ha usato il resistore RS che deve essere calcolato in base al multimetro/tester usato. Io invece ho preferito omettere la resistenza RS e per il valore efficace di affidarmi ai calcoli, aggiungendo la caduta del diodo al germanio che nel mio caso, ho verificato, è di 0,335 Volt. Infatti se usiamo la formula:
Veff = Volt letti + 0,335 / 1,4142 (radice di 2)
otteniamo il valore efficace della sinusoide corretto della caduta di giunzione del diodo e che può essere trasformato in Watt usando una seconda formula:
Watt = (Veff x Veff) / 50 ohm
ovviamente con un carico di 50 ohm come spiegato nei due casi più sopra.
Lo schema elettrico che ho usato si può vedere nella seconda immagine, alleggerito della resistenza RS e del condensatore C2. Nel circuito originale di IØXJ i valori sono i seguenti: cond. d'ingresso 1000 pF, RL 10 Kohm, C1 10 nF, C2 10 nF.
Nella mia variante i valori sono i seguenti: Cond. d'ingresso 1000 pF, RL 10 kohm, C1 100 nF.
Ho testato la sonda fino a 446 Mhz e le letture mi sono parse veritiere visto che come TX ho usato un portatilino da 0,5 W e la potenza di uscita calcolata era di 0,45 Watt lettura prelevata alla base dell'antennina a elica.
Come Giovanni ho inserito il circuitino in una siringa di plastica, ne posterò le foto se qualcuno me lo chiede.
Per alcuni sarà una sonda inutile ma per altri una sonda semplice, di facile realizzazione, economica e abbastanza precisa. 73 Tony.free

[microonda]

Ciao Tony.free,      hai fatto bene a mettere il diodo a germanio che introduce una minore caduta di tensione.  Comunque ci sono i diodi al silicio 1n5819  e sb140 che fanno cadere meno tensione.  Me li trovo smontando vecchi televisori e alimentatori per computer.  Forse sono anche reperibili

[Tony.free]

microonda, ti ringrazio per il prezioso suggerimento visto che i diodi al germanio non sopportano elevate tensioni inverse....il primo ATX power supply che mi viene in mano lo cannibalizzo dei diodi poi verifico la tensione di giunzione e passerò alla sostituzione in caso di tensione minore.  :up: 73

[Rommel]

Salve a tutti.

Anche io nei lontani anni '70 e '80, mi era capitato di costruire varie sonde per RF. In verità la maggior parte erano differenti rispetto a quelle che hai postato.
Anche io facevo conteggi vari per ricavare la potenza, ma mi sembra di ricordare (sono passati tanti anni), che non fossero affidabili.
Non so bene la causa di questa inaffidabilità, ma all'epoca avevo ipotizzato che si trattasse di RF a spasso durante la misura che avrebbe potuto "sballare" la misura del tester, oppure una differente tensione di conduzione tra il valore misurabile (in continua) ed il valore reale in presenza di RF.

Comunque per fare misure o per autocostruire dispositivi più o meno di misura, bisognerebbe avere a disposizione uno strumento di riferimento di sicura affidabilità.

Spero che un dispositivo del genere, anche se non dovesse permettere una misura attendibile al 100%, possa comunque servire, per esempio in fase di taratura di un trasmettitore, per regolare i vari stadi ed avere il massimo della potenza.

La sperimentazine, comunque, è una cosa molto divertente ed interessante, ed è una delle cose che rimane maggiormente impressa nei ricordi.

Saluti a tutti da Alberto

[Pol]

Interessante, lo metto nell'elenco delle cose da fare!
Mi piacerebbe sapere come misuri la caduta di tensione sulla giunzione, io userei una resistenza da 1MOhm come carico per simulare il multimetro e con una pila da 9 volt (o l'alimentazione della stazione) farei scorrere corrente attraverso diodo e resistenza misurrando la tensione tra anodo e catodo. Hai un metodo migliore?
A mio parere (cioè ad occhio) il condensatore da 100nF è molto abbondante, mi sembrano tanti anche i 10nF del progetto originale, ma in origine doveva funzionare anche a frequenze molto più basse della CB.

[Tony.free]

a Rommel dico che sono d'accordo con quello esposto nel suo post, per piccole misurazioni non professionali e senza cercare la precisione in modo esasperato il mio circuitino fa il suo sporco lavoro e mi accontento, se devo regolare l'uscita di un CB a 4W vuol dire che con la mia sonda costruita con quattro componenti di recupero e 2 calcoli lo regolerò a 3,5 W.

Pol, la tensione di giunzione la misuro con il multimetro digitale che ha la prova dei diodi e continuità. Con il metodo empirico del coraggio della paura della RF verso il multimetro, ho aumentato il C1 a 100 nF perchè ho praticamente smembrato il filtro a pi-greco, che è un passa basso, che si realizzava con la presenza di RS e C2 e ovviamente C1. Devo dire che problemi non ne ho avuti anche se abbonda, la lettura è veloce e in più sono sicuro che quello che il multimetro vede è proprio la tensione di picco visto che una volta caricato non può scaricarsi alla frequenza della RF. I multimetri moderni delle volte anche se economici hanno una decina di megaohm di resistenza d'ingresso per le misure di tensione DC.

[Rommel]

Salve a tutti.

Bisognerebbe che, per puro divertimento, ne costruissi una.

Negli anni '70 ed '80 avevo solo un tester che all'epoca andava per la maggiore (680R).
Da qualche anno, invece, oltre a varia strumentazione ho anche un oscilloscopio HP da 100 MHz, quindi potrei verificare se la sonda è affidabili ed eventualmente capire, nel caso non lo fosse, da cosa dipende.

Saluti a tutti da Alberto.

[Tony.free]

bravo Rommel, sono contento di averti coinvolto e sono felice di aver suscitato l'interesse del forum...le tue verifiche sarebbero un aiutone per gli sperimentatori e per chi come me vuole costruirsi una sonda che vada bene senza pretese di massima precisione. Alla fine sono solo quattro componenti da collegare.....  :up:

[Tony.free]

a supporto della mia teoria che anche le sonde semplici possono dare una indicazione abbastanza precisa ci sono gli schemi elettrici che ho scaricato dal web di rosmetri/wattmetri commerciali, economici ma anche quelli non a buon mercato.
Nel migliore dei casi all'interno troviamo una manciata di componenti, di solito da meno a molto meno di una ventina e tutti passivi compresi i diodi per rilevare l'SWR e lo/gli strumento/i di visualizzazione a lancetta.
Nel migliore dei casi hanno una precisione del 5% ma noi fruitori li leggiamo come fossero la stella polare dei ROS e dei Watt...se per i ROS l'importante è che la lancetta in posizione REF non si muova o si muova il meno possibile per i Watt dobbiamo ammettere che l'indicazione è puramente indicativa e possibilmente non rispecchia la realtà nella maggioranza dei casi.  :up: 73 Tony.free

[halfwave]

Lo schema della sonda è sbagliato.

[Tony.free]

Lo schema della sonda è sbagliato.

un post come questo senza altre spiegazioni è come zero ......visto che la sonda a me funziona vorrei almeno sapere che cosa è sbagliato...altrimenti non ne terrò conto. 73

[microonda]

salve tony free,  anche a me sembra sbagliato .    siccome le uscite delle radioricetrasmittenti sono a 50ohm d'impedenza ,  anche l'entrata della sonda della sonda dev'essere a 50 ohm .   pertanto siccome 50 ohm non è commerciale allora si mettono in parallelo 2 da 100ohm o anche 3 da 150 .   se puoi fare 52 ohm meglio ancora.   è bene mettere anche in parallelo come nello schema un condensatore più grande e uno più piccolo

[Tony.free]

salve tony free,  anche a me sembra sbagliato .    siccome le uscite delle radioricetrasmittenti sono a 50ohm d'impedenza ,  anche l'entrata della sonda della sonda dev'essere a 50 ohm .   pertanto siccome 50 ohm non è commerciale allora si mettono in parallelo 2 da 100ohm o anche 3 da 150 .   se puoi fare 52 ohm meglio ancora.   è bene mettere anche in parallelo come nello schema un condensatore più grande e uno più piccolo

se hai letto il mio primo post ho spiegato che la misura va fatta con il carico fittizio da 50 ohm connesso all'uscita antenna del TX oppure una antenna con Ros vicino a 1:1.....il tuo circuito nella parte del multimetro mi trova d'accordo, una VK200 è sufficiente allo scopo, ma molto meno nella parte dell'ingresso. Eliminare il condensatore e la resistenza del mio schema significa eliminare un filtro passa alto che disaccoppia eventuali componenti in continua all'uscita del TX, comunque non voglio dire che non funziona.  :up: 73

[Pol]

stavo rispondendo quanto segue:

Toni nel primo post ha spiegato che questa sonda va usata con un carico fittizio o un'antenna accordata quindi la resistenza (o parallelo di resistenze) da 50 Ohm non ci va.
Probabilmente il nome RL del componente da 1MOhm presente nello schema è ingannevole, avevo già scritto che un condensatore da 100nF è eccessivo (anche se funziona), i valori dello schema che proponi sono decisamente più adeguati, valido anche il discorso dei ue condensatori differenti in parallelo per minimizzare le componenti induttive.

poi sono stato preceduto... :-D

[Tony.free]

stavo rispondendo quanto segue:

Toni nel primo post ha spiegato che questa sonda va usata con un carico fittizio o un'antenna accordata quindi la resistenza (o parallelo di resistenze) da 50 Ohm non ci va.
Probabilmente il nome RL del componente da 1MOhm presente nello schema è ingannevole, avevo già scritto che un condensatore da 100nF è eccessivo (anche se funziona), i valori dello schema che proponi sono decisamente più adeguati, valido anche il discorso dei ue condensatori differenti in parallelo per minimizzare le componenti induttive.

poi sono stato preceduto... :-D

il nome RL proviene dallo schema originale che io non ho modificato ed effettivamente puo trarre in inganno, il suo valore è di 10 Kohm, per il resto sono d'accordo che i condensatori dello schema di microonda sembrano più adeguati...  :up:  73

[microonda]

Ciao Tony free,    lo schema che hai fatto , ne ho visto una specie all'uscita del TX 145 MHz sul n.33 di nuova elettronica

[Tony.free]

Ciao Tony free,    lo schema che hai fatto , ne ho visto una specie all'uscita del TX 145 MHz sul n.33 di nuova elettronica

il mio schema è funzionale ma presto posto la versione definitiva con diodo in configurazione di raddrizzatore shunt che viene usata anche dai produttori di Rosmetri/Wattmetri commerciali nei prodotti più pregiati. Anche lo schema che hai segnalato è valido e funzionale ma cercherò di fare di meglio per aumentare la precisione e la semplicità di lettura della potenza.  :up: 73