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GERÄTE

Zeigt Welligkeit und Sender-Output

Mein erstes SWR-Meter Zur Person

Bernhard Kaschner,

DK7VN

Jahrgang 1960, Ama-

teurfunkgenehmigung

seit 1977

Beruflich im Außen-

Bernhard Kaschner, DK7VN

Blättert man durch den Anzeigenteil von Funkzeitschriften, fin-

det man viele Angebote für SWR-Meter, die über einen weiten

Frequenz- und Leistungsbereich gut arbeiten. Doch irgendwann

wünschte ich mir ein SWR-Meter nach eigenen Ideen ...

dienst tätig

Besondere Interessen: CW, QRP, RTTY,

UKW-DXing

Weitere Hobbys: Netzteile, Car-HiFi

iele Funkamateure benutzen

das SWR-Meter oder besser ge-

sagt Reflektometer [1] zur Beur-

teilung ihrer Antenne. Es informiert

zwar nicht darüber, ob die Antenne zu

lang oder zu kurz ist, sondern zeigt nur

den relativen Rücklauf an. Doch das

genügt meist. Im hier vorgestellten Pro-

jekt werden gängige und preiswerte

Bauteile benutzt.

Damit kann das selbst gebaute SWR-

Meter leicht mit käuflichen Geräten

konkurrieren. Es ist universell einsetz-

bar und sollte ein stabiles Metallgehäu-

se erhalten. Da sich die meisten Bautei-

le auf der Messplatine befinden, ist die

Nachbausicherheit sehr hoch.

Anschrift:

Bahnhofstr. 11

93096 Köfering

dk7vn@web.de

Die Funktionsblöcke

Bild 1 zeigt den Schaltplan. Das Gerät

lässt sich grob in fünf Teile gliedern:

•SWR-Brücke als fester Bestandteil der

Platine zum Vergleich zwischen Vor-

und Rücklauf

•Spannungsteiler 1:100 auf der

Eingangsseite

•Spannungsauskopplung am Ausgang

zur Ermittlung der Leistung

•interne Dummyload zum Messen der

Ausgangsleistung eines korrekt belas -

teten Senders

•Drehspulinstrument mit 50 bis 100 µA

Endwert

Die SWR-Brücke als Herz des Geräts er-

laubt die Darstellung des SWRs auf Ba-

sis der Formel

„SET SWR“ mit dem Potenziometer

„Set SWR MAX“ auf Endanschlag der

roten Skala abgeglichen (Bild 2) . Da-

nach darf man weder Tx-Leistung noch

Antenne ändern. Daher ist das Pfeifen

ins Mikrofon ungeeignet, besser eignet

sich ein kurzes CW-Signal mit reduzier-

ter Leistung. Nach diesem Abgleich

schaltet man auf „SWR“ und kann das

ermittelte SWR auf dem Messinstru-

ment ablesen.

Der Spannungsteiler ermöglicht den di-

rekten Anschluss eines Oszilloskops

oder Spektrumanalysators. Mit diesen

Messgeräten können verschiedene Pa-

rameter eines Senders unter Last aufge-

nommen werden. Für diesen Span-

nungsteiler dürfen nur kapazitäts- und

induktivitätsarme Widerstände einge-

setzt werden. Gut geeignet sind Wider-

stände auf Metalloxidbasis mit kurzen

Anschlussdrähten. Diese können bis

200 MHz verwendbar sein. Das Teiler-

verhältnis kann der zu messenden Leis -

tung angepasst werden. Der hohe Ein-

gangswiderstand moderner Analyse-

geräte beeinflusst das Ergebnis nur ge-

ring.

Wird der Ausgang „Spannungsteiler“

nicht benutzt, sollte er mit einem Ab-

schlusswiderstand 50 Ω in BNC-Form

versehen werden. Bitte hierbei keinen

Abschlusswiderstand aus der Netz-

werktechnik benutzen.

Die Leistungsanzeige beruht auf der

Messung einer gleichgerichteten Span-

nung. Dabei liegt ein Lastwiderstand

Das kann‘s

Der volle Nutzungsumfang umfasst:

•Ermitteln des SWRs

•Anzeige der Rücklaufleistung in

Prozent

•Anzeige der hinlaufenden Leistung in

den Schritten 0,1, 1, 10 und 100 W

•Anzeige der hinlaufenden Leistung in

den Schritten 30, 40 und 50 dBm

•Anzeige der Spannung auf der

Antennenseite

•Anschluss eines Oszilloskops oder

Spektrum-Analyzers über Teiler 1:100

möglich

•Abschlusswiderstand 50 Ω /150 MHz

eingebaut

•optional mögliches Unterbringen von

Referenz-Bauteilen.

SWR = (U vor + U rück ) / (U vor – U rück ).

Antennen mit einem SWR unter 1,5 sind

praktisch angepasst. Die Rücklaufspan-

nung ist vernachlässigbar gering. Witte-

rungseinflüsse, wie Regen und Schnee,

sowie korrodierte und defekte Leitungen

verschlechtern das SWR. Bei einem Wert

über 3 liegt die Rücklaufleistung bei 25 %

und kann eine Endstufe zerstören. Daher

sollte ständig das SWR überwacht wer-

den. Mit diesem Gerät stellt das genaue

Ermitteln und Überwachen des SWRs

kein Problem dar.

Einfache Anwendung

Vor der eigentlichen SWR-Messung

wird das Gerät in der Schalterstellung

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GERÄTE

Bild 1:

Schaltplan des

SWR-Meters mit

Leistungsanzeige

von 50 Ω in Form der internen Dum-

myload zugrunde. Die Formel

falschen Leistungsanzeige, die Span-

nung wird jedoch immer richtig ange-

zeigt. Die Bereiche des Leistungsmes-

sers können nach eigenen Vorstellun-

gen verändert werden.

Das Instrument zeigt neben der Leis tung

in Watt auch die Leistung in dBm an.

Damit der Leistungsmesser über einen

weiten Frequenzbereich (angestrebt

DC bis 150 MHz) arbeiten kann, muss

die Dummyload induktions- und kapa-

zitätsarm sein. Man hat mehrere Mög-

lichkeiten, z.B.:

•Kauf einer kompletten Dummyload

(mit Buchse und Kühlkörper)

•hochbelastbare Dickfilmwiderstände

(werden nach der E6-Reihe her -

gestellt)

•Metalloxidwiderstände nach der

E12-Reihe mit bis zu 2 W

Für meinen Abschlusswiderstand be-

nutzte ich 93 Stück 2-W-Metalloxidwi-

derstände 4,7 k Ω . Die genaue Anzahl

bestimmt der entstandene Gesamtwi-

derstand. Die Widerstände sitzen paral-

lel geschaltet zwischen zwei Platinen.

Mit kurzen Anschlussdrähten und

5 mm Abstand kann diese Dummyload

bis 150 MHz benutzt werden. Die

(kurz zeitige) Belastbarkeit ergibt sich

P = U²/R

kommt zur Anwendung. Für die Leis -

tungsmessung wird die PL-Buchse „An-

tenne“ mit der BNC-Buchse „50 Ohm“

verbunden (Bild 3) .

Rund um die Dummyload

Der eingebaute Widerstand (Bild 4)

kann kurzzeitig bis 100 W vertragen,

die Dauerbelastung liegt bei 10 W. An-

dere Werte als 50 Ω führen zu einer

Bild 3:

Hier wird auch die

Dummyload genutzt

Bild 2: Diese Gestaltung der Skala gilt grundsätzlich für jeden

Nachbau

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GERÄTE

T4 (Manuskriptnummer)

finierter Abschlusswiderstand benötigt,

und warum sollte man ihn nicht gleich

hier einbauen?

Das Anzeigeinstrument

Auf Flohmärkten findet man analoge Mul-

timeter, die sich leicht für unseren Zweck

umbauen lassen. Dreheisen mess werke

zeigen unlinear an und sind dadurch un-

brauchbar. Eine möglichst große Skala [2]

erleichtert das Ablesen enorm, besonders

wenn Sender abgeglichen werden und je-

de Tendenzerfassung wichtig ist.

Für möglichst geringen Anzeigefehler

wird im letzten Skalendrittel gemessen.

In diesem Gerät sitzt kein Controller,

und daher muss die Skala in Watt, SWR

und dBm kalibriert werden. Zum Um-

rechnen der Werte braucht man die

beiden oben angegebenen Formeln und

ein paar Dezibel-Kenntnisse. Sollte es

Schwierigkeiten geben, helfe ich gerne

weiter.

Wie man sieht, wurde ein einfaches

SWR-Meter durch den Einbau einer

Dummyload aufgewertet und dient

nun auch der Leistungsanzeige.

Bild 4:

Blick auf die

Dummyload des Musters

Tipps zum Nachbau

Der Nachbau dürfte aufgrund der einfa-

chen Platine (Bild 5 und 6) leicht sein.

Die Bauteile, wie Schottky-Dioden [3],

Metalloxidwiderstände mit 1 % Tole-

ranz und spannungsfesten Scheiben-

kondensatoren sind leicht erhältlich.

Als Verbindung zwischen Messplatine

und Bereichsumschalter benutzte ich

ausgediente Scart-Kabel.

Nach dem Zusammenbau und Verdrah-

ten sollte eine Sichtprüfung Aufbaufeh-

ler und kalte Lötstellen ausschließen.

Danach kann es an das Abgleichen ge-

hen, und der sollte einfach mit Gleich-

spannung möglich sein. Da nicht alle

Leistungswerte bei Endanschlag dar-

stellbar sind, wird auf den Wert „Ange-

zeigte Leistung in Watt“ abgeglichen

(Tabelle) .

Die Angaben beziehen sich nur auf die-

ses Gerät. Etwa bei einem Dioden-

wechsel können sich andere Span-

nungsabfälle ergeben.

Bei einem sauberen Aufbau – beson-

ders des Messkopplers – kann man

über ein breites Frequenzspektrum mit

einer Toleranz von 5 % messen. Der

einfache Aufbau, der simple Abgleich

und die vielen Messmöglichkeiten die-

ses Messinstrumentes erleichtern gera-

de Arbeiten an Sendern und Antennen

sehr. Fragen und Anregungen bitte per

E-Mail.

Bild 5:

Der Bestückungs-

plan des Musters

Literatur und Bezugsquellen

Tabelle

Bereich U [V] angezeigte P

10 mW 0,71 10 mW

100 mW 2,24 100 mW

1 W

[1] Alois Krischke, Rothammels An-

tennenbuch, 12. Auflage 2001,

DARC-Verlag GmbH, Baunatal

[2] Jean-Paul, F5BU: Programm Gal-

va, Download z.B. ftp://ftp2.radio

amateur.org/radioama2/pc/

Galva_170-2L.zip

[3] Datenblatt BAT 42

7 ,07 1 W

10 W

22,4 10 W

100 W

22,4 10 W

Empfohlene Werte für den Abgleich mit

Gleichspannung

aus der Anzahl der Widerstände mal

2 W. Die Dauerbelastung liegt aufgrund

der eingeschränkten Kühlung bei ei-

nem Zehntel dieser Belastung.

Alternativ können Dickfilmwiderstän-

de eingebaut werden. Diese werden im

TO220-Gehäuse geliefert und müssen,

um ihre Nennleistung zu vertragen, auf

einen Kühlkörper geschraubt werden.

Die benötigte Kühlfläche ist nicht uner-

heblich. Es ergibt sich eine niedrigere

Grenzfrequenz gegenüber den Metall -

oxidwiderständen.

Die Dummyload mit einzubauen ist

kein Muss, doch wird bei vielen Mes-

sungen rund um die Station ein fest de-

Bild 6:

Layout der

Musterplatine

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