Homepage des DARC Ortsverbandes Coburg B19 |LOGIN | REGISTER | 

 
STARTSEITE NACHRICHTEN WIKI DOWNLOADS KONTAKT HILFE
Hauptmenü
OV-INFO
Besucher ab 05/2013
Flag Counter
Wer ist online
6 sind gerade online (3 halten sich im Bereich WIKI auf.)

Benutzer: 0
Gäste: 6

mehr...

[Bastelecke :: Dieser Seite]  

UKW-Dip-Meter

UKW-Dipper.

Bis vor ein paar Jahrzehnten war ein Dipmeter  (auch Multidipper oder Grid-Dip-Meter genannt) das wichtigste HF-Messgerät. Wer mit HF bastelt, oder experimentiert, egal, ob es sich dabei um Sender, Empfänger oder Antennen handelt, der braucht Messgeräte. Wer genügend "Kleingeld" besitzt, der kann sich entsprechende Spezial-Messgeräte kaufen. Als Gebrauchtgeräte sind sie manchmal schon für wenige 1000-€ zu haben!?!?
Für den Amateur bzw. zur gelegentlichen Benutzung sind solche Beträge wohl etwas zu hoch.
Wenn man Abstriche in der Genauigkeit und im Messkomfort in Kauf nimmt, kann man mit einem Dipmeter den größten Teil der HF-Messungen zu einem Bruchteil dieser Kosten durchführen.

Was ist ein Dipmeter?
Im Grunde ist ein Dipmeter ein Oszillator mit offen zugänglicher Spule. Wenn man diese Spule in die Nähe eines Schwingkreises bringt, wird der Dipperspule Energie entzogen. Am Anzeigeinstrument erkennt man diesen Energieverlust als Rückgang des Zeigers, also als "Dip". Dieser externe Schwingkreis darf auch in einem Gerät eingebaut sein. Ist der zu messende Schwingkreis abgeschirmt, lötet man ein Stückchen Draht an die Anschlüsse und hält den Dipper an diesen Draht. Auch eine Antenne verhält sich wie ein Schwingkreis. Schwingende Oszillatoren oder unbekannte Sendefrequenzen kann man mit einem Dipper auch feststellen. Man dreht die Oszillatorleistung am Dipper nur ganz wenig auf. Wenn man dann über die unbekannte Oszillatorfrequenz dreht, wird am Instrument der Ausschlag stärker. Man könnte noch viele weitere Anwendungen aufzeigen, aber das würde den Rahmen dieses Beitrages sprengen.
Dipmeter bis 50 MHz, also für den KW-Bereich sind schon oft in Fachbeiträgen beschrieben worden. Auch im OV-Coburg ist so ein Projekt in Arbeit.  Für 2m oder gar 70cm-Frequenzen ist aber kaum ein Bauvorschlag zu finden.




Beschreibung des DC2NJ-Dipmeters.
Schon am Anfang meiner Funkamateurtätigkeit baute ich eine Dipmeter-Schaltung für die höheren Frequenzen nach einem Bauvorschlag. Ende der 70-er Jahre erneuerte ich die Oszillatorschaltung. Diese läuft hervorragend bis 500 MHz, obwohl der damals eingesetzte Transistor bei diesen Frequenzen gar nicht mehr richtig arbeiten dürfte. Ich will damit sagen, dass die Schaltung so sicher schwingt, dass auch bei einem Nachbau keine Probleme zu erwarten sind, wenn man die Verdrahtung HF-korrekt ausführt.
Die Mechanik dürfte unkritisch sein. Je nach mech. Möglichkeiten kann man das Gehäuse aus Blech oder Platinenmaterial zusammenlöten.  Der Raum für den Oszillator sollte nicht zu groß gewählt werden, um wilde Resonanzen von Anfang an möglichst zu vermeiden. Ich lötete das Gehäuse aus 0,8mm verzinktem Stahlblech zusammen. Die Größe und Form ist auf den Bildern zu erkennen. Das der obere Teil, der auch den Oszillator enthält schräg zuläuft, hat 2 Gründe: 1. verkleinert sich der Raum für den Oszillator, was bei hohen Frequenzen von Vorteil ist, und 2. kommt man leichter mit dem Kopfteil in ein zu messendes Gerät.
Für die Steckspulen benutzte ich die unteren abgesägten Hälften von def. Elektronenröhren. Der Stecksockel im Gerät ist eine keramische Röhrenfassung. Da man nur 2 Pole für die Spulen benötigt, kann man auch irgendwelche anderen Steckverbindungen benutzen. Empfehlen würde ich aber solche mit Keramik- oder PTFE-Isolierungen, um die Verluste bei den hohen Frequenzen gering zu halten.
Die Wickeldaten sind nur Näherungswerte und müssen je nach Aufbau angepasst werden. Die auch abgebildete "Haarnadelschleife" hatte ich zum testen der Grenzfrequenz angefertigt. Sie wird direkt in die Steckbuchse gesteckt und stellt praktisch 1/2 Windung dar. Damit schwingt mein Aufbau (mit BF224) bis 570 MHz.

Der Oszillator ist der wichtigste Teil eines Dippers. In der ersten Version baute ich ihn mit 2 Fet's aus einer Fachzeitschrift nach. Diese Schaltung lief zwar auch bis über 450 MHz, aber der Schwingeinsatz beim Hochdrehen der Betriebsspannung setzte abrupt ein, was für manche Aufgaben ungünstig ist. Außerdem brauchte er zu viel Strom.
Ende der 70-er Jahre machte ich deshalb Versuche mit einer Eigenentwicklung. Das Ergebnis entsprach voll meinen Erwartungen. Nur mit der höchsten Spule (250-500 MHz) treten ein paar Eigendips auf, die aber leicht von einem echten Dip beim Messen zu unterscheiden sind.

Die Betriebsspannung des Oszillators ist regelbar. Seine Schwingung beginnt schon bei ca. 1,6 Volt und 140 µA. Die max. Stromaufnahme des Oszillators ist 1,6 mA bei 9 Volt. Zum Einstellen dieser Betriebsspannung dient das 10kOhm-Poti. Dieses sanfte Anschwingen ist wichtig, wenn man einen ext. schwingenden Oszillator messen möchte, bzw. wenn man den Dipper wie einen Audionempfänger benutzen möchte. Daher ist ein ext. NF-Anschluss vorgesehen. Über einen NF-Trafo wird der Ton (Schwebung oder Modulation) zu einem Kopfhörer ausgekoppelt. Am gleichen Anschluss kann auch ein NF-Signal eingespeist werden, um den Dipper als Prüfsender zu benutzen.
Schon hier erkennt man, wie universell ein Dipmeter sein kann.
Beim Aufbau des Oszillators muss besonders auf eine HF-gerechte Masse geachtet werden. Auf keinen Fall versuchen, auf optisch schöne Leitungsführung zu achten! So was kann bei HF-Schaltungen in die Hose gehen. Die Bauteile müssen auf kürzestem Weg miteinander verbunden werden. Alle Masseanschlüsse führen auf einen gemeinsamen Massepunkt, natürlich auch auf kürzestem Weg. Wie aus der Skizze zu erkennen ist, wählte ich den Masseanschluss des Drehkos als gemeinsamen Punkt. Wenn man dies konsequent beachtet, dürften kaum Eigenresonanzen in der Verdrahtung auftreten. 
Zum Frequenzbereich:
Es hat keinen Sinn, den Frequenzbereich weiter nach oben oder unten auszudehnen.
Bei höheren Frequenzen als 500 MHz kann man keine Spule mehr benutzen, sondern höchstens einen kurzen Drahtbügel. Mit diesem lässt sich aber nicht sinnvoll arbeiten. Für Frequenzen unter 50 MHz ist der Variationsbereich des Drehkos zu klein. Ein größerer Drehko hätte aber den Nachteil einer zu großen Anfangskapazität, was bei den hohen Frequenzbereichen wieder Probleme erzeugen würde. Ich benutzte einen UKW-Drehko mit 2 X 20 pF. 
Die Skala zur Frequenzeinstellung ist mit wenig Aufwand gezeichnet und sieht nicht besonders elegant aus. Ein kleines Problem ist auch, dass mein Drehko 1 1/2 Umdrehungen macht. Die Skala daher ein wenig unübersichtlich wurde. Aber diese kann sich ja jeder nach seinen Wünschen herstellen. Mit einem Computerprogramm und einem Drucker dürfte so eine Skala heutzutage viel eleganter ausfallen.
Der Transistor BF224 ist laut Datenblatt nur bis max. 600 MHz geeignet. Er arbeitet also an seiner Grenze. Heute gibt es billige Transistoren, welche leicht 1GHz erreichen. Transistoren für den höheren GHz-Bereich (über 2GHz) würde ich nicht empfehlen, da diese auf diesen hohen Frequenzen wild schwingen könnten, und Gegenmaßnamen gegen diese Schwingungen bedeuten wieder viele Versuche und entsprechende Messmittel.
Im Schaltbild ist ein 1kOhm-Widerstand parallel zu 3,9 pF eingezeichnet. Ich sehe keine Funktion für diesen, er ist wohl bei den Aufbauversuchen einfach vergessen worden zu entfernen. Zur Sicherheit habe ich ihn aber im Schaltbild belassen und mit einem Fragezeichen gekennzeichnet.
Als Diode dürften auch viele andere HF-Germanium-Typen oder HF-Shottky-Dioden geeignet sein.

Der Anzeigeverstärker ist eine Art Differenzverstärker (wie ein OP-Amp). Mit dem 4,7kOhm-Trimmer wird der Nullpunkt des Instrumentes eingestellt.
Der 15kOhm-Widerstand am Messinstrument dient nur zum Schutz des selbigen gegen Überlastung.
Auf den Bildern ist ein zweites Poti zu erkennen, dieses ist vom ersten Aufbau übriggeblieben und wird nicht mehr benötigt.

Die Betriebsspannung wird aus einer 9 Volt Batterie gewonnen. Die Stromaufnahme der gesamten Schaltung beträgt nur  max. 3,5 mA.  Wenn man mal das Gerät versehentlich einige Stunden laufen lässt, braucht man also nicht gleich eine neue Batterie zu kaufen.
 
Für weitere Informationen, an die ich beim Schreiben nicht dachte, kann man mich gerne persönlich ansprechen.
Viel Erfolg beim Nachbau.

Vy 73 de Edi  DC2NJ
This page has been revised 1 time(s)
Aktualisierung 06.04.2008 von DL9NBJ
This page was created on 06.04.2008 by DL9NBJ
This page has been viewed 15815 time(s)

Kommentar
Benutzer Diskussion
 
Die hier veröffentlichten Artikel und Kommentare stehen uneingeschränkt im alleinigen Verantwortungsbereich des jeweiligen Autors.



astonstreet Xoops Themes
Powered by ImpressCMS & OV-Coburg © 2007-20010 The ImpressCMS Project