Het ijken van een door PAoWDW zelfgemaalite HF-wattmeter speclaal voor de mini QRP-er
In CQ-PA nr. 27 van dit jaar werd door PA-3127 beschreven hoe eenvoudig het uitgangsvermogen van een zender gemeten kan worden m.b.v. een belastingsweerstand (dummy-load), een diode-detector en een (universeel) meter.
In de beschrijving in CQ-PA nr. 27 werd al even aangestipt dat bij erg kleine vermogens, zo beneden de 1 Watt of daaromtrent, de formules niet meer betrouwbaar zijn omdat dan de kromme diodekarakteristiek een rol gaat meespelen.
Als we de zaak niet meer kunnen berekenen dan zullen we onze toevlucht moeten nemen tot een andere methode teneinde toch de schaal to kunnen ijken. Welnu, dat gaat op zeer simpele wijze met behulp van een wisselspanning waarvan de grootte bekend is.
We gebruiken hiervoor de 50 Hz wisselspanning van ons lichtnet. Een trafootje dat ca 7 Volt kan leveren verschaft ons de nodige ijkspanning. Met twee potmeters (`fijn' en `grof') kan de wisselspanning op de gewenste waarde worden ingesteld.
Eerst maken we een tabel die het verband aangeeft tussen de wisselspanning op de ingang van de diode-detector en het vermogen dat door de dummy-load wordt gedissipeerd. Stel dat de dummy-load 50 Ohm is, dan krijgen we een tabel als onderstaand is afgedrukt. Voor de berekening werd de volgende formule gehanteerd:
wisselspanning = √vermogen × weerstand
Als de dummy-load een andere waarde heeft dan 50 Ohm, b.v. 75 Ohm, dan komen in de middelste kolom van de tabel uiteraard andere getallen.
Het ijken
We sluiten de diode-detector volgens het schema op de trafo aan. Aan de gelijkspanningszijde wordt tijdelijk een extra afvlakcondensator aangebracht omdat we nu niet met HF maar met LF werken. Een waarde van 10 µF voldoet uitstekend.
Met de potmeters wordt de wisselspanning ingesteld op de gewenste waarde, b.v. 0,22V effectief uit onze tabel. Deze wisselspanning wordt normaal met de universeelmeter gemeten in de stand AC. Vervolgens wordt de bijbehorende gelijkspanning met dezelfde universeelmeter (nu echter in de stand DC) gemeten aan de ingang van de diode-detector. Deze laatste waarde vullen we in de kolom van de tabel in.
| Vermogen in 50 Ω weerstand | Wisselspanning AC | Gelijkspanning gemeten na diode detector |
|---|---|---|
| 1 mW | 0,22 V | ______________ |
| 5 mW | 0,5 V | ______________ |
| 10 mW | 0,71 V | ______________ |
| 50 mW | 1,58 V | ______________ |
| 100 mW | 2,24 V | ______________ |
| 500 mW | 5,00 V | ______________ |
| 1 W | 7,07 V | ______________ |
| etc. | etc. |
Dit wordt op deze wijze voor alle gewenste spanningen gedaan, zodat we uiteindelijk een grafiek kunnen maken waarin rechtstreeks het vermogen kan worden afgelezen bij een bepaalde gelijkspanning uit de diode-detector.
Men kan op deze wijze zeer kleine vermogens meten, mits de universeelmeter maar gevoelig genoeg is. Normaal gesproken zal men altijd wel goed zitten omdat het zelden voor zal komen dat we vermogens Beringer dan 10 mWatt willen meten.
Hoe zit het nu met de nauwkeurigheid van deze methode? We hebben immers met 50 Hz geijkt en willen b.v. op 14 MHz het uitgangsvermogen van onze QRP-zender meten. In de praktijk zal dit meevallen omdat we vanzelfsprekend een goede HF-diode toepassen, waarbij een germanium-diode de voorkeur heeft omdat deze minder spanningsverlies oplevert. Een moderne AAZ15 werkt prima maar ook de wat ouderwetse 0A85 voldoet uitstekend op de HF-banden. Probeer het maar, u zult versteld staan van het resultant!
Of de schakeling op VHF betrouwbaar werkt hangt of van de capaciteit van de diode en de constructie van de dummy-load. Deze laatste moet n.l. behoorlijk ohms zijn en dat valt op twee meter niet mee!
Wat dit laatste betreft, wellicht hebben enkele lezers ervaringen opgedaan of zijn ze van plan die ervaring na het lezen van dit artikel op to gaan doen. Hun bevindingen zullen we graag publiceren.
PA0WDW.