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DL1GO German Amateur Radio Station, DOK C12, Loc
JN58AT, CQ 14, ITU 28
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Anwendung:
Zur Auskopplung eines gesendeten HF-Signal mit kleiner Leistung, benötigt man eine
so genannte Auskoppelschaltung. Diese soll gefahrlos ein Messsignal für diverse
Untersuchungen, wie bspw. zur Parametrierung des Sprachkompressors, abzweigen
können.
Schaltung:
Bild 2 zeigt, wie um den isolierten Draht
des „heißen Endes“ am Antennenausgang werden einige Windungen eines normalen
Schaltdrahtes gewickelt. Die Masse wird direkt zur Antenne (oder Kunstantenne)
durchgeschleift. Details zum Aufbau der Schaltung und Alternativen zeigt das
Buch:
HF-Messungen für
den Funkamateur, Teil 1, Hans Nussbaum, vth-Verlag
Messaufbau:
Bild 1 zeigt, wie an den
Antennenausgang des Transceivers die einfache Auskopplung über die Spule
erfolgt. Im Labor wird anstatt der Antenne ein Dummy Load (dt. Kunstantenne)
eingesetzt, siehe Bild 3. Im
vorliegenden Aufbau besitzt die Dummy Load ebenfalls eine Auskopplung mit 27-dB
Leistungsdämpfung. An einem Oszilloskop werden die Signale an beiden
Messausgängen miteinander verglichen.
Bild 1: Messaufbau zur einfachen
HF-Auskopplung
Experiment 1:
Verglichen werden zwei Varianten einer Auskopplung für ein sinusförmiges
Trägersignal hinter dem Antennenausgang eines Transceivers. In der ersten
Variante wird das Signal hinter einer 27-dB Leistungsdämpfung am Messausgang
einer Kunstantenne abgenommen. In der zweiten Variante an der einfachen
Auskopplungsschaltung. Der simusförmige Träger wird in der Betriebsart RTTY mit
Frequenz 3.6 MHz erzeugt.
Bild 4 zeigt das Ergebnis dieses
Vergleichs am Oszilloskop. Auf Kanal 1 liegt der Messausgang der Dummy Load an
welcher der Träger auf eine Spannung von 3 Vss gedämpft wird. Zum Vergleich zeigt Kanal 2
den Ausgang an der Spule. Die Spannung beträgt hier 1.4 Vss und das Signal ist
um 90 Grad phasenverschoben. Es eilt dem „originalen“ Träger nach.
Die Induktivität der Spule beträgt
schätzungsweise L = 0.1 uH (micro
Henry). Dies berechnet sich aus der Formel
L = (u0
* ur * A * N2) / d [Induktivität
in Henry]
Hierbei sind u0 die magnetische Feldkonstante (siehe Formelsammlung),
die Permeabilitätszahl ur =
1, die Fläche der Spule A = 2E-5 m2, die Anzahl Windungen N = 15 und die Länge der Spule d
= 0.05 m.
Experiment 2:
Verifiziert werden soll die Funktion und das Verhalten der
Auskopplungsschaltung für verschiedene Frequenzbereiche im Kurzwellenbereich.
Bild 4 zeigt nun den Vergleich der Auskopplung für die Frequenzen 3.6 MHz (80m
Band) und 14 MHz (20m Band). Während das Signal hinter der Dummy Load (siehe
Kanal 1) in der Amplitude unverändert bleibt (Messbereich wurde in Bild 5 von 1V/div auf 2V/div geändert) ist die Amplitude des Signals an der Spule
von 1.4 Vss auf 5 Vss gestiegen. Die
Phasenverschiebung beträgt nun 180 Grad. Für f = 28 MHz beträgt die Amplitude
an der Spule 15 Vss.
Experiment 3:
Einen ersten Versuch zur Darstellung von Sprachmodulation auf dem Oszilloskop
zeigt Bild 6. Zu beachten ist, dass
die Zeitbasis am Oszilloskop auf einen dem Frequenzbereich für Sprache
passenden Wert einzustellen ist (hier 2 ms/div).
Fazit:
Vorteil der einfachen Auskoppelschaltung ist die galvanische Trennung zwischen
Sende- und Messsignal.
Nachteil ist die Frequenzabhängigkeit der Amplitude.
Offene Punkte:
(+) Kläre den formellen Zusammenhang zwischen der Theorie des Stromtransformators,
welche für die einfache Auskopplung anzuwenden ist, und den Messwerten.
(+) Beim Stauchen (a) bzw. Auseinanderziehen (b) der Spule variiert in
Experiment 1 die Spannung an den Enden der Spule zwischen den Werten 1 Vss
(Fall a) bis 2 Vss (Fall b). Die läst sich mit der veränderten Induktivität
erklären, aber warum nimmt die Spannung zu, wenn die Induktivität geringer
wird?
Weitere Bilder:
Bild 2: Einfache HF-Auskopplung zwischen
Transceiver und Antenne
Bild 3: oder an Dummy Load (b)
Bild 4: Trägersignal mit 3.6 MHz hinter Dummy Load
(CH1) oder Spule (CH2).
Bild 5: wie Bild 4, aber für 28
MHz.
Bild 6: Anzeige der Sprachmodulation mit Hilfe der
einfachen Auskoppelung.
Von dl1go am 17.12.2010 - 18:13 | Amateurfunk | Messgeräte | Selbstbau