Milliwattmeter mit Arduino Uno (low-cost-version)

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Evagret Raske
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1 Milliwattmeter MHz bzw. 4 GHz mit Arduino Uno und LC-Display Wolfgang Schneider, DJ 8 ES DJ8ES@gmx.de UKW-Tagung Weinheim 2016

2 Arduino Uno mit LCD und homemade RF-Detektor, noch mit freier Verkabelung in der Entwicklungsphase

3 Grundsätzliche Möglichkeiten zur Leistungsmessung: -Bolometer (Thermistor, Thermoelement) -Diodendetektor -Log.-Detektor-IC

4 Vorteile der Detektordioden -schnell gegenüber Thermistoren/Thermoelementen -geringe Leistungen messbar -preiswerte Detektordioden verfügbar -einfacher HF-gerechter Aufbau möglich Nachteile der Detektordioden -Temperaturabhängigkeit -keine hohen Leistungen messbar -keine echte Effektivwertmessung -HF-Impedanz abhängig von der gemessenen Leistung

5 ca ca. 100 Dioden-Detektor - die preiswerte Alternative in GHz-Bereich

6 mit µc als Anzeige: Messbereich ist: dBm (10µW.. 100mW)

7 Kommerzielle Diodendetektoren

8 RF-Detektorkopf mit SMA-Anschlussbuchse

9 10 MHz.. 2,5 (4) GHz 1 MHz.. 1,5 GHz RF-Detektor in 2 Varianten für MHz bzw. 2,5 (4) GHz

10 Frequenzgang des Diodendetektors

11 Der ADC als Schnittstelle zum µc DJ8ES: Low-Cost-Transverter Arduino Uno mit integriertem für 9cm ADC (10 Bit) Auflösung ca. 5mV pro Bit d.h.: preiswerte Lösung, aber im unteren Kennlinienbereich der Detektordiode (< -16dBm) nur bedingt nutzbar

12 Kalibrierung des RF-Detektor

13 Berechnung Polynom 2. Grades mit Dataplot (freeware)

14 Programmierung des µc -Pascal -Bascom -... über USB und (kostenlose) Standard-IDE

15 Beispiel für den Code (Auszug) in C #include <LiquidCrystal.h> //Variablen deklarieren int adc; float analogin; float mw; float dbm; // initialize LCD LiquidCrystal lcd(8, 9, 4, 5, 6, 7); void setup() { lcd.begin(16, 2); lcd.setcursor(0, 0); lcd.print("projekt - OV F42"); lcd.setcursor(0, 1); lcd.print("arduino mw-meter"); delay(3000); lcd.clear(); } void loop() { adc = analogread(1); analogin = (float)adc; lcd.setcursor(0, 0); //set cursor to column 0, line 0 lcd.print("mw...:"); lcd.setcursor(0, 1); //set cursor to column 0, line 1 lcd.print("dbm..:"); //Berechnung mw und dbm mw = e-6 * analogin * analogin e-3 * analogin e-3; dbm = 10.0 * log10(mw); //Ausgabe auf LCD 16x2 lcd.setcursor(8, 0); //set cursor to column 8, line 0 lcd.print(mw); //print mw lcd.setcursor(8, 1); //set cursor to column 8, line 1 lcd.print(dbm); //print dbm delay(100); }

16 Preiswerte Alternative für den Detektor Logarithmischer Detektor als IC: DJ8ES: Low-Cost-Transverter AD8307 DC MHz für 9cm 90dB AD8313 0,1.. 2,5 GHz 70dB AD8362 AC.. 3,5 GHz 60dB... Vorteil: hoher Frequenz- und Dynamikbereich aber...

17 Hoher Dynamikbereich nicht für 10bit-ADC geeignet Frequenz-Offset 3.. 6dB

18 nur der Vollständigkeit halber: mw-meter mit AD8307

19 Ausblick Leistungsanzeige auf Zeigerinstrument (automatische) Bereichsumschaltung QRP Wattmeter

20 Zusammenfassung preiswertes mw-meter ( ) einfach aufzubauender RF-Detektor fertiger µc und LD-Display einfacher Quellcode in C Programmierung über Standard IDE

21 Vielen Dank Für Anregungen, Verbesserungen, Platinen, gmx.de st-transverter für 9cm

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