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Feldstärkemesser

Die cleveren US-Amerikaner haben spätestens seit dem 2. WK auf allen wichtigen Gebieten die Technologieführerschaft inne: Militärtechnik, Betriebssysteme, Browser, Datenbanksysteme, Suchmaschinen, Netzwerktechnik, Mikrorechner, Schaltkreistechnik...
Kein Wunder also, dass z.B. der logarithmische Verstärker AD8307 nicht aus Europa oder Asien sondern aus den USA von der Firma Analog Devices kommt. Die selbstbauenden Funkamateure haben schnell erkannt, dass der AD8307 gut zum Nachweis und Messen hochfrequenter Spannungen zu gebrauchen ist. (Siehe Literatur unten.)

Ich hatte schon längere Zeit zwei Exemplare des AD8307 in der Bastelkiste. So war es nur eine Frage der Zeit, dass ich einen Feldstärkemesser entsprechend [4] nachbaute. Der AD8307 ist am Eingang (Ri = 1,1kOhm; 1,4 pF) so breit beschalten, dass theoretisch Wechselspannungen im Bereich zwischen 10 Hz und 500 MHz erfasst werden können. Mein Aufbau auf einer Lochrasterplatine sollte gerade noch zur Feldstärkedetektion im Kurzwellenbereich genügen. Eingangswechselspannungssignale zwischen -72 dBm und +16 dBm ergeben am Ausgang Gleichspannungen im Bereich zwischen 0,25 V und 2,5 V. Aufgrund der hohen Empfindlichkeit des AD8307 ist ein Einbau in ein Metallgehäuse erforderlich. Mit Einstellreglern an den Pin 4 und 5 lassen sich die Umsetzrate auf 20 mV/dB und die Ansprechschwelle auf >-84 dB einstellen. Am Ausgang des AD8307 liegt eine Pufferstufe mit einem Rail-to-Rail Operationsverstärker, so dass der Gleichspannungshub auf ca. 50 mV/dB angehoben ist.
Das Ausgangssignal des OPV wird jeweils dem Signaleingang eines LED-Treibers LM3914 und eines VCO CD4046 zugeführt. Gemäß dem Datenblatt des LM3914 habe ich den Referenzspannungsausgang 7 mit einem Spannungskoppler beschalten, so dass es möglich ist, mit Einstellreglern die LED-Helligkeit und den Eingangsspannungsbereich unabhängig voneinander einzustellen. Die Helligkeit lässt sich bei meinem Aufbau nicht wie gewünscht einstellen. Die verwendeten LED leuchten bereits bei 2 mA hell. Bei einer Einstellung auf 15 mA ist kaum eine Änderung der Helligkeit wahrnehmbar. Um ggf. die Batterie zu schonen, kann mit einem Schalter am Pin 9 von Balken- auf Punktanzeige umgeschaltet werden.
Am Ausgang 4 des CD4046 liegt ein Rechtecksignal, dessen Frequenz proportional der Gleichspannung am Eingang 9 ist. Die maximale Frequenz ergibt sich aus einem Widerstand am Pin 11 und einem Kondensator an den Pin 6 und 7. Das Rechtecksignal wird über einen NF-Verstärker LM386 auf einen Lautsprecher ausgegeben. Je höher die über eine Antenne einfallende Feldstärke desto höher die Audiofrequenz am Lautsprecher.

Einen Stromlaufplan des Feldstärkemessers findest Du hier: (ca. 777 kB): [DF8IW-Feldstärkemesser.pdf]

[1] Tell, W., DL6HUH: HF-Tastkopf mit AD8307, FA 1999, H. 10, S. 1143-1145
[2] Petersen, C., DD7LP: Aktiver Pegelmesser; am 26.09.2014: http://www.darc-husum.de/pegelmesser.html
(Pegelanzeige mit 20 Stück LED und 2x LM3914)
[3] Adshead, D., FSM User Guide; am 26.09.2014: http://www.cdarc.co.uk/downloads/projects/Field_Strength_Meter_Notes.
(LED-Pegelanzeige mit 10 Stück LED und LM3914, Tonausgabe mit PIC12F675)
[4] Turner, C., KA7OEI: A Wide dynamic range Field Strength Meter, Mark II; am 26.09.2014: http://www.utaharc.org/rptr/wdr_fsm2.html
(Pegelanzeige mit 1mA-Instrument, Tonausgabe mit 4046)

Die Fotos zeigen den Aufbau in ein Al-Druckgussgehäuse Hammond 1590P1. Mit rechteckförmigen LED geht es auch kleiner- [3]. Die LED sind auf einer extra Platine angeordnet. Zum Bohren der 5 mm Öffnungen für die LED und der Schalldurchtrittsöffnungen für den Lautsprecher habe ich einen Lochraster-Platinenstreifen als Bohrschablone geopfert. Beide Platinen sind am Deckel des Gehäuses befestigt.

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29.09.2014

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DF8IW-FSM

DF8IW-FSM, Gehäuse

DF8IW-FSM, Deckel

DF8IW-FSM, Platine

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© 2009-2014, Roland Pudimat