Hochfrequenz-Meßgeräte
Auf dieser HTML-Seite werden spezielle Hochfrequenz-Meßgeräte
beschrieben, die für den Abgleich und/oder Betrieb eines UKW-Senders
nützlich sind.
Das Dip-Meter
Das Transistor Dip-Meter ist ein äußerst listiges Meßgerät.
In der Industrie
wird es kaum verwendet (trotz seiner einzigartigen Möglichkeiten),
ein ganz
und gar alternatives Gerät also. Zum Thema: Mit dem Dip-Meter
lassen sich
sowohl Schwingungen in ihrer Frequenz messen (z.B. Frequenz des VFO),
als
auch momentan nicht schwingende Elemente (Antennen, Spulen, ...) in
abgeschaltetem Zustand auf ihre Resonanzfrequenzen prüfen. Sind
die Schwin-
gungen schon da, z.B. in der unmittelbaren Nähe einer Spule oder
einer
Antenne, braucht der im Dip-Meter befindliche Schwingkreis nur solange
verstellt zu werden bis er in Resonanz mit der zu messenden Schwingung
tritt,
das eingebaute Meßinstrument schlägt dann mehr oder weniger
stark aus. Von
der Skala kann dann der Frequenzwert abgelesen werden. Die groben
Frequenzbereiche werden durch Austauschen der Spule umgeschaltet. Diese
auswechselbaren Spulen dienen dann auch gerade als »Spürnase«
des Gerätes.
Diese Funktion des Dip-Meters bezeichnet man als »Absorptionsfrequenzmes-
sung«. Bei der zweiten Funktionsart erzeugt das Dip-Meter selbst
eine
Schwingung auf der an der Skala ablesbaren Frequenz. Wird die Spule
des
Dip-Meters nun an ein schwingungsfähiges Gebilde (z.B. Spule eines
Reso-
nanzkreises) gehalten und dabei kontinuierlich die Frequenz verstellt,
so wird
man plötzlich ein ruckartiges Absacken des Zeigers (»Dip«)
bemerken. In dieser
Stellung wird dem Dip-Meter durch den zu messenden Resonanzkreis Energie
entzogen. An der Skala liest man die Resonanzfrequenz ab. Auch Antennen
können so über eine kurze Ankoppelungswindung an ihren Anschlußklemmen
gemessen werden.
Diese Dip-Meter sind in Amateurfunk-Geschäften erhältlich.
Zum Beispiel
der Typ LEADER LDM 815. Eine genaue Beschreibung der Meßmöglichkeiten
liegt dem Gerät bei. Der Preis beträgt ca. 150 DM. Ein Muß
für jeden seriösen
Sendepiraten.
Das Stehwellenmeßgerät
Der Begriff Stehwellen bedarf wohl einer genaueren Erklärung.
Stehwellen
sind ein physikalisches Phänomen, welches bei allen Wellen elektrischer
oder
mechanischer Art (also auch beim Schall) beobachtet werden kann. Bewegt
sich
eine Welle von einer Quelle aus auf einem Leiter Richtung Leiterende
(in
unserem Fall vom Sender über das Koaxialkabel zur Antenne oder
Dummy
Load), so wird diese Welle am Leiterabschluß je nach dessen Beschaffenheit
mehr oder weniger gut aufgenommen. Ist der Leiterabschluß voll
auf die
Beschaffenheit des Leiters abgestimmt, tritt vollständige Übernahme
der
Energie auf. Im anderen Fall wird ein Teil der transportierten Energie
zur
Quelle zurückgeschickt. Die Überlagerung der hin- und zurücklaufenden
Welle
ergibt jetzt die sogenannten Stehwellen, was besagt, daß an einzelnen
Punkten
der Speiseleitung andere Spannungsverhältnisse herrschen. Die
Spannungsma-
xima und Minima treten im Abstand von einer viertel Wellenlänge
zueinander
auf. Mit dem Stehwellenmeßgerät ist es nun möglich,
diese unterschiedlichen
Spannungswerte zu messen. Das Ausmaß der Spannungsunterschiede
ist nun
ein direktes Maß zur Messung der Qualität der Antenne. Ist
das Verhältnis
Maximum zu Minimum 1:1, wird 100% der Energie von der Antenne
aufgenommen und abgestrahlt. Bei einem Verhältnis von 1:1,5 sind
es noch
96%, bei 1:2 nur noch 89% und bei 1:3 wird bereits ein Viertel der
Energie zum
Sender zurückgeschickt. Eine gute Antenne sollte nicht über
SWR 1:2
aufweisen, ein guter Dummy Load eigentlich nicht mehr als 1:1,5. Bis
1:3 kann
eine Antenne notfalls betrieben werden, mehr ist nicht verantwortbar,
da die
reflektierte Energie den Sender zusätzlich aufheizt, und eventuell
hohe
Spannungswerte am Transistor entstehen.
Das SWR-Meter muß einen ausreichenden Frequenzbereich haben
sowie
eine Leistung von 30 Watt verkraften können. Es gibt zwei Ausführungen
von
SWR-Geräten. Bei den einen ist nur ein Meßgerät vorhanden,
bei welchem
zuerst auf vorlaufende Welle gleich hundert Prozent abgeglichen wird
und dann
zur Messung der rücklaufenden Welle umgeschaltet und abgelesen
werden muß.
Bei Geräten mit zwei eingebauten Meßinstrumenten kann nach
dem Abgleich
der vorlaufenden Welle direkt am zweiten Instrument das Stehwellenverhältnis
abgelesen werden. Wird das SWR-Gerät direkt mit einem Dummy-Load
abgeschlossen (also kleines SWR), kann es auch zur relativen Leistungsmessung
herangezogen werden; manche Geräte sind zu diesem Zweck sogar
bereits in
Watt geeicht.
Künstliche Antenne
Eine künstliche Antenne - auch Abschlußwiderstand, Absorber
oder
Dummy Load genannt - benutzt man zu Meßzwecken und aus Sicherheits-
gründen. Der Absorber hat den gleichen Widerstand wie die Antenne
(50 bis 75
Ohm) und verwandelt die HF-Energie in Wärme, damit sie nicht abgestrahlt
wird. Für die Sendeverstärker ist dieser Absorber ebenfalls
lebenswichtig: er
nimmt die erzeugte Sendeleistung auf, die bei offenem Ausgang des Verstärkers
zurück reflektiert würde und damit die teuren Leistungstransistoren
zerstören
könnte. Ein Sender darf niemals ohne Absorber oder Sendeantenne
betrieben
werden.
Einen einfachen Absorber kann man leicht aus einem UHF-Stecker
(PL259)
und 10 Kohleschichtwiderständen von 500 bis 600 Ohm herstellen
(Widerstän-
de ohne Eigeninduktivität). Die zehn Widerstände werden sternförmig
mög-
lichst eng am Außenpol des Steckers festgelötet. Der Innenstift
wird mit einem
starken Draht verlängert (1,5-2,5 mm Durchmesser), mit einem Stück
Plastikrohr vor
seitlicher Berührung mit dem Gehäuse geschützt und mit
den zehn möglichst
kurzen Beinen der Widerstände verlötet. Zur besseren Abschirmung
wird noch
eine kleine Blechdose auf dem Stecker festgelötet (siehe Fig.
14) (nicht für
Oberwellen-»Messung« mit Dip-Meter). Der Absorber ist brauchbar,
wenn
sein Gesamtwiderstand zwischen 5O und 60 Ohm liegt und der Stehwellenmes-
ser nicht mehr als s=2 für die reflektierte Leistung anzeigt.
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