Pomiary mocy w.cz. i związane z tym problemy

Pomiary mocy w.cz.

Postanowiłem opisać moje zmagania z problemami pomiarowymi jakie występowały na przestrzeni lat i nadal występują w pomiarach mocy wielkich częstotliwości. Większość spostrzegawczych radioamatorów czy profesjonalistów wielokrotnie zderzyła się z tym problemem, więc już wiecie że pomiary mocy w.cz. nie należą do łatwych.

Zanim przejdę do sedna problemu sięgnę w kilku zdaniach do nieco już odległej historii

Zbudowałem transceiver który sam zaprojektowałem od początku do końca, w założeniach miał być 5 pasmowy o mocy 20W. Ostatecznie został tylko z pierwszym pasmem 80m oraz mocą 1W mierzoną za pomocą jasności świecenia 1W żarówki.

Konkluzja jest taka że w 1990r. potrafiłem zaprojektować oraz zbudować dobry transceiver, z zaawansowanymi rozwiązaniami konstrukcyjnymi, natomiast moc tego radia mierzyłem zwykłą żarówką od latarki. Dzisiaj może wydawać się to niezrozumiałe, lecz wtedy nie miałem innej możliwości, pomiary napięcia na sztucznym obciążeniu przy pomocy diodowej sondy szczytowej na diodzie germanowej, nie były według mnie wiarygodne, każdy typ diody dawał inne napięcia wyprostowane, więc nie było żadnej powtarzalności.

Pojawienie się multimetru analogowego V-640 było krokiem milowym w pomiarach elektronicznych a już szczególnie w radiotechnice, zarówno dla napięć m.cz. jak i w.cz. Przy pomocy sondy diodowej w.cz. typ V-40.25 można było mierzyć napięcia skuteczne do 15V w zakresie do 1 GHz, składowa stała nie może przekraczać 250V. W przypadku pomiaru napięć w zakresie częstotliwości powyżej 100MHz należy sondę w. cz. dołączyć do punktu pomiarowego przez trójnik pomiarowy typ V-40.31, który zapewnia bezodbiciowe połączenie sondy V-40.25 z torem koncentrycznym.

Do pomiaru napięć zmiennych w.cz. większych od 15V należy korzystać z pojemnościowego dzielnika napięcia typ V-40.30. umożliwiającego pomiary już naprawdę dużych napięć a co za tym idzie dużych mocy. Dzielnik ten skonstruowany jest jako nakładka nakręcana na sondę w. cz. Maksymalna wartość napięcia na wejściu dzielnika nie może przekraczać 500V wartości szczytowej a więc 353V wartości skutecznej co przekłada się na moc 2500W na 50R. O dzielniku pojemnościowym V-40.31 tylko czytałem, nigdy w życiu nie spotkałem go w praktyce w żadnej pracowni, był jak święty gral, wszyscy o nim słyszeli ale nikt go nie widział. Jaka była prawdziwa dokładność pomiarów napięć w.cz miernikiem V-640, nikt nie wie. Posiadam w swoich zasobach ten miernik oraz sondę w.cz. może kiedyś sprawdzę przez porównanie z MARCONI 6960B dokładność słynnej „fałki”. Napięcie skuteczne 15V na obciążeniu 50R oznacza moc 4.5 W, moc trzeba sobie wyliczyć z prawa Ohma.

Radioamatorzy rzadko mierzyli moc wyjściową nadajników radiowych, powód był banalny, po prostu nie mieli odpowiednich przyrządów pomiarowych. Standardem było podawanie informacji na temat ilości prądu anodowego, pobieranego przez lampę stopienia końcowego, a co ciekawe mało kto podawał napięcie zasilające anodę lampy wzmacniacza. Już sama informacja o pobieranym prądzie była satysfakcjonującą informacją dla wszystkich, oraz budziła pewien respekt, czasami wręcz ekscytację. Kolejnym czynnikiem który mierzono był tzw. WFS, dzisiaj częściej nazywanym SWR’em, w tamtych czasach były to informacje wystarczające. Skale reflektometrów były wyskalowane wyłącznie w WFS czyli np. 1  1.2  1.5   2 lub 3, nie w watach jak obecnie. Wówczas nikomu nie przyszłoby do głowy aby reflektometrem mierzyć moc, urządzenie te służyło do tego, do czego powinno służyć, czyli do pomiaru dopasowania obciążenia w postaci anteny do wyjścia nadajnika i monitorowania pracy tego połączenia.

Koledzy podchodzący bardziej profesjonalnie do podawania informacji o mocy nadawanej informowali o mocy doprowadzonej do stopnia końcowego. Na podstawie tego parametru wystarczyło ją pomnożyć przez szacowaną sprawność stopnia końcowego pracującego w znanej nam klasie, np. 70% dla klasy C lub 60% dla klasy AB aby z nikomu „niewiadomą” dokładnością, uznać że moc wyjściowa jest taka jak wynika z obliczenia.

Kolejnym przykładem pomiarów mocy były pomiary porównawcze, polegały one na dopasowywaniu nadajników przy pomocy Pi-filtra czy skrzynki antenowej do żarówki 100W a czasami większej, zależnie od mocy nadajnika. Jeżeli żarówka mocno świeciła to oznaczało że moc jest DUŻA. Dokładność tej metody polegała na uznaniu, że moc jest wystarczająco duża, bądź jest zbyt mała, więc trzeba pomyśleć o GU81. Jak by na to nie patrzyć, był to logiczny tok rozumowania.

Nawet RADMOR produkował małe sztuczne obciążenia z 1W żarówką przeznaczone do radiotelefonów FM-315 która jak świeciła jasno to znaczyło że moc była dobra.

Porównywanie jasności tego światła ze światłem takiej samej żarówki podłączonej do sieci energetycznej dawało jakieś przybliżone wyobrażenie o możliwościach nadajnika. Dokładniejszą metodą był pomiar przez zrównywanie jasności świecenia żarówek, regulując jasność świecenia żarówki dołączonej do sieci energetycznej przy pomocy autotransformatora. Po zrównaniu jasności należało zmierzyć napięcie zasilające żarówkę i pomnożyć przez prąd pobierany. Dokładność tej metody była zależna od możliwości porównawczych jasności żarówek przez nasze oko, można szacować na około 10%. Metoda pomiaru mocy „na energetyka” wyglądała dość prymitywnie lecz dokładność całkiem przyzwoita.

Pierwsze urządzenia do pomiarów mocy z jakimi się spotkałem to fabryczne testery radiotelefonów ZPFM 2 i ZPFM 3, były to testery radiotelefonów firmy MERATRONIK a opracowane w firmie EUREKA. Używałem tych urządzeń w państwowych zakładach pracy, konkretnie w serwisach radiostacji i radiotelefonów w których pracowałem, między innymi: Wodociągi Warszawskie, Urząd miasta st. Warszawy oraz Kampinowski Park Narodowy, Narodowe Centrum Badań Jądrowych.

Muszę przyznać że były to pomiary wiarygodne, ponieważ sygnał z mierzonego nadajnika podawany kolejno na kilka testerów zawsze wskazywał ten sam wynik odczytu mocy, dobrze to świadczy o jakości i powtarzalności produkcji producenta testerów, przyrządy te miały swoje ograniczenia, takie jak zakres mierzonej częstotliwości 470 MHz oraz mocy max 25W.

Na tamte czasy zakres mierzonych częstotliwości był wystarczający, natomiast zakres mocy maksymalnej 25W to dużo za mało.

 

 

 

 

Dobrym przyrządem był też reflektometr EUREKA E620, mierzył moc do 50W i 500 MHz, był dokładny w połączeniu z dobrym sztucznym obciążeniem. Sercem miernika była głowica w postaci podwójnego sprzęgacza kierunkowego, głowica była precyzyjnie wyfrezowana w bloku mosiężnym grubo srebrzonym, właściwie to wszystkie elementy mechaniczne były grubo srebrzone. Najważniejszymi elementami głowicy były doskonałe germanowe diody ze złotym ostrzem AAZ18, polskie diody ze złotym ostrzem AAY37 nie mogły w żaden sposób się z nimi równać. Również radziecka dioda GD507 zastosowana w sondzie multimetru V-640 też nie dorównywała jakością AAZ18. Miernik świetny, lecz te 50W to jednak wciąż za mało, a po za tym nie było wtedy dobrych 50 omowych sztucznych obciążeń.

 

Reflektometr EUREKA E620
Reflektometr EUREKA E620 z pomiarem mocy do 50W w zakresie częstotliwości do 500 MHz

 

Przyrządy które produkowała EUREKA oraz INCO, były bardzo wysokiej jakości z racji tego że były to firmy „strategiczne”. Aparatura pomiarowa produkowana w tych firmach była opracowywana na podstawie najlepszych zachodnich konstrukcji, a często była ich wiernymi kopiami. Na potrzeby wyżej wymienionych firm, działał cały specjalny wydział szpiegów gospodarczych, wykradali na zachodzie i przywozili do polski, zarówno rozwiązania techniczne jak i schematy czy fotografie rozwiązań konstrukcyjnych, aż po same podzespoły elektroniczne czy całe urządzenia. Trzeba pamiętać że wtedy żyliśmy po dwóch stronach żelaznej kurtyny i obowiązywało embargo, więc takie działania nie były przez nikogo uznawane za nieetyczne. Znałem osobiście całe kierownictwo EUREKI, inżynierowie z wysokiej półki, cenię sobie ich wkład w polską gospodarkę niezależnie od metod z jakich korzystali, nawet dostałem propozycję pracy od prezesa EUREKI, nie przyjąłem jej ponieważ wtedy miałem już inne plany na przyszłość.

Następny miernik to konstrukcja amatorska oparta na logarytmicznym przetworniku AD8307, który dostałem w prezencie od SP3SWJ, błąd pomiarowy tego urządzenia jest spory bo może dochodzić do 1 dB a to już dość dużo. Jest możliwość kalibrowania przyrządu na trzech różnych zakresach częstotliwości ale po pierwsze trzeba mieć źródło kalibracyjne i na dodatek zakres prawidłowego pomiaru będzie w okolicy częstotliwości i amplitudy na jakich miernik skalibrowaliśmy. Mierząc na innych częstotliwościach i z innymi poziomami mocy, błąd pomiarowy będzie mniejszy lub większy ale będzie, i co istotne nie będziemy wiedzieli jaki jest ten błąd, ogólnie fajna zabawka ale jeżeli chodzi o dokładność to centymetr krawiecki jest dokładniejszy.

Pierwszym przyrządem jaki kupiłem do pomiaru mocy mojego wzmacniacza lampowego, wspaniałej konstrukcji kol. Wiesława SP5GJN, był reflektometr kupiony w AVANTI firmy NISSEY.  Pomimo zakresu pomiarowego 3KW, wzmacniacz od Wiesława mocą 1.4 KW puścił go z dymem, po wymianie gwarancyjnej miernika na następny, stało się dokładnie to samo, łącznie spaliłem 3 sztuki reflektometrów NISSEY 3 KW. Jeden z nich należał do kolegi Marka SP5LS, uczciwie go ostrzegałem że tak to się skończy, niestety nie uwierzył mi, smród spalonego NISSEI’a długo jeszcze wypełniał radioshack w Szymanówku i nasze nosdrza. Wzmacniacz Wiesława SP5GJN był również pogromcą wielu anten kompromisowych, zawierających trapy, cewki czy kondensatory, trochę tych słabych konstrukcji uwędził.

 

Reflektometr NISSEY model TM-3000, pomiary mocy w.cz.
Reflektometr NISSEY model TM-3000 podobno 3 KW, nie polecam.

 

Ergonomiczny reflektometr krzyżowy DAIWA CN-801HP

Następnie kupiłem w AVANTI reflektometr DAIWA CN-801HP do 2KW której używam do dnia dzisiejszego i uważam ją za najlepszy i najwygodniejszy reflektometr, dokładność taka sobie, ale przynajmniej się nie dymi, moc nie jest wrogiem tego miernika. Ten wskaźnik został skonstruowany uczciwie, można przepuszczać przez niego 2KW mocy na okrągło i dym nie leci. Obecnie w handlu jest dostępna wersja rozszerzona do 3KW.

 

Reflektometr DAIWA CN-801 HP 2 KW, moc nie jest wrogiem tego wskaźnika.
Reflektometr DAIWA CN-801 HP 2 KW, moc nie jest wrogiem tego wskaźnika.

DAIWA nie jest miernikiem lecz wskaźnikiem, bardzo wygodnym i bardzo funkcjonalnym dzięki wielkiemu, widocznemu z daleka, podwójnemu, krzyżowemu ustrojowi pomiarowemu. DAIWA jest idealna na monitor nadawania, dzięki temu cały czas wiemy czy anteny bądź wzmacniacz są w sprawne. Wiemy czy nic się nie urwało lub nie spaliło, czy prawidłową antenę podpięliśmy do aktualnie używanego pasma. Takie jest zadanie reflektometru, czyli monitoring zestawu nadajnik-antena a nie pomiar mocy.

Nie oczekujmy od tej DAIWY dokładności pomiarowej w pomiarach mocy, bo nie do tego została skonstruowana. Reflektometr DAIWA CN-801HPU to najlepszy i najbardziej optymalny monitor tandemu nadajnik – antena. Rozbieżności wskazań zależnie od częstotliwości pracy, przekraczają tolerancję podaną przez producenta w instrukcji obsługi. Reflektometr DAIWA CN-801HP coś tam wskazuje i do tego ma służyć a nie do pomiarów mocy.

DAIWA jest moim ulubionym wskaźnikiem zapiętym na stałe, służy tylko do monitoringu nadajnika i anten a nie do pomiarów mocy. DAIWA wskaże czy jest mniej, czy więcej, lecz nie oczekujmy od niej żeby wskazała ile jest w wartościach bezwzględnych.

Koledzy wyposażeni w najnowsze konstrukcje wzmacniaczy mocy np. ACOM, ELECRAFT czy EXPERT nie potrzebują tej DAIWY bo mają wbudowane linijki LED’ owe które świetnie odzwierciedlają sytuację współpracy wzmacniacza z anteną, wskazując poziom mocy padającej i odbitej. Wzmacniacze te są zabezpieczone na wypadek wszelkich możliwych awarii, jedynie nie można ich zalewać wrzątkiem.

Następnym krokiem jaki wykonałem za radą znanego DX’mena oraz uznanego konstruktora wielu lampowych wzmacniaczy mocy KF, Janusza SP5BR, był zakup radzieckiego termoparowego amperomierza w.cz. z zakresem pomiarowym do 10A i zakresem obsługiwanych częstotliwości 30Hz do 7.5MHz. Amperomierz ten obejmuje tylko trzy dolne pasma, lecz mierzy dość dokładnie, zakres 10A na rezystancji 50 Ohm, umożliwia pomiar mocy do 5KW. Zakres mocy możliwej do zmierzenia tym amperomierzem termoparowym jest wystarczający jak na potrzeby radioamatora i to z dużym zapasem, gdyby tylko jeszcze chciał mierzyć na wysokich pasmach do tych 30 MHz to było by wystarczająco dokładne urządzenie do pomiarów mocy w.cz.

 

 

Pomiar przebiega na zasadzie przemiany energii cieplnej na elektryczną, więc jest obarczony dużą bezwładnością wskazówki, minimalny czas pomiaru nie krócej niż 2 sek. do pełnego nagrzania przetwornika i ustabilizowania wskazówki amperomierza. Jest to tzw. pomiar pośredni ponieważ mierzymy prąd w.cz a następnie podstawiamy do wzoru łącznie z opornością obciążenia i w ten sposób wyliczamy moc wyjściową nadajnika.

 

 

 

Problemem tych urządzeń jest to, że te amperomierze w.cz. mają po 30, 40, i 50 lat, pochodzą z demobilu, były magazynowane w złych warunkach, wilgoć, pleśń, zapylenie, niskie temperatury, narażone na wstrząsy, często rzucane itp. Ja swój kupiłem na giełdzie krótkofalarskiej ŁOŚ, miał zbitą szybkę, zamówiłem u szklarza na wymiar i sam wymieniłem, działa do tej pory.

Radzieckie termoparowe amperomierze w.cz. są obecnie prawie nie znane, ceny bardzo niskie, ok. 10 do 20 zł, żeby trafić sprawny egzemplarz trzeba kupić minimum 2 szt. a często i 3 szt. Jak już wybierzemy sprawny egzemplarz, należy zabudować go w małej metalowej obudowie, zgodnie z zasadami montażu w.cz. z zakresu KF, dzięki temu zabiegowi z niewielkim błędem jeszcze na 14 MHz odchylenie pomiaru, będzie na akceptowalnym poziomie, ok. 10%.

 

 

 

Podsumowując, trzeba wydać ok 60 zł na amperomierze w.cz. + cena obudowy i gniazd UC-1, włożyć trochę pracy montując to w całość, i za każdym razem aby poznać mierzoną moc, musimy wyliczać ją z prawa Ohma, podstawiając do wzoru prąd i rezystancję, IxIxR=P. Mało to wygodne lecz dość wiarygodne, bardziej wiarygodne od każdego reflektometru.

Poprawność wskazań termopary sprawdzamy zwykłym prądem zmiennym z sieci energetycznej 230V~ obciążając to jakimś czajnikiem elektrycznym czy innym grzejnikiem, jeżeli prąd na skali zgadza się z prądem wskazywanym przez zwykły multimetr to znaczy że nasz egzemplarz jest sprawny. Jak już wspomniałem zakres mierzonych częstotliwości zaczyna się już od 30 Hz, czyli wskazuje prawidłowo prądy o częstotliwości 50 Hz występujące w sieci energetycznej a kończy na 7.5 MHz, przy zachowaniu zasad montażu w.cz. nawet do 14 MHz z błędem ok. 10%.

Janusz SP5BR do dzisiaj używa tylko i wyłącznie takiego amperomierza przy pomiarach wzmacniaczy mocy, jest to metoda tania i dobra, oraz stosunkowo dokładna dla trzech dolnych pasm. Wiedząc jak zachowuje się wzmacniacz na dolnych pasmach, czyli ile mocy pobiera a ile oddaje można wyliczyć sprawność wzmacniacza. W przybliżeniu można założyć moce na pasmach wyższych, obserwując moc pobieraną czyli prąd anodowy i napięcie anodowe pod obciążeniem, pomnożoną przez sprawność np. x 0.6 dla klasy AB. Jeżeli wyliczyliśmy sprawność wzmacniacza znając moc wyjściową oraz moc pobieraną na niskich pasmach, np. 7 MHz to z nie wielkim błędem, można założyć że na wyższych pasmach np. 28 MHz sprawność będzie podobna, zwłaszcza jeżeli kolor anod lamp szklanych nie będzie wykazywał widocznej różnicy. Ta metoda pomiaru ma jeszcze tę zaletę że za nieduże pieniądze umożliwia pomiary do 5 KW.

Kolejnym krokiem był zakup kultowego dziś BIRD’a 43

 

BIRD 43 razem z wkładkami pomiarowymi i futerałem ochronnym na wkładki
BIRD 43 razem z wkładkami pomiarowymi i futerałem ochronnym na wkładki

 

Następnie w celach porównawczych zakupiłem kolejne modele: BIRD 4311, BIRD 4314 rozszerzonych o możliwość pomiaru mocy PEP oraz kilkanaście wkładek pomiarowych, są to niemal identyczne mierniki, różnią się tym że model BIRD 4311 w przypadku pomiarów mocy PEP jest zasilany z baterii, nie było to trwałe ani praktyczne rozwiązanie, w modelu 4314 zastosowano akumulatorki niklowo-kadmowe oraz wewnętrzny zasilacz a zarazem ładowarkę z 220 V~

 

BIRD 4314 z możliwością pomiarów mocy PEP
BIRD 4314 z możliwością pomiarów mocy PEP, własnym akumulatorem i zasilaczem-ładowarką.

 

Dokupiłem też model z cyfrowym odczytem, BIRD 4391A i jeszcze kilka wkładek pomiarowych, na obecną chwilę posiadam 15 szt.

 

BIRD 4391A z dwoma wkładkami, tzw. "korkami"
BIRD 4391A z dwoma wkładkami, tzw. „korkami”

 

Biorąc pod uwagę wartość wkładek postanowiłem zadbać o ich bezpieczeństwo oraz porządek i zakupiłem specjalny futerał na 12 szt. wkładek. Cena samego futerału na 12 wkładek łącznie z wysyłką z USA to 400 zł. czyli więcej niż cena niektórych wkładek, dzięki temu zawsze wiem gdzie są wszystkie „korki”, oraz wiem że są dobrze zabezpieczone przed wstrząsami, upadkiem czy innymi czynnikami.

 

Pudełko na wkładki - korki
Etui na wkładki, czyli bezpieczny magazynek

 

 

Pudełko, etui, zabezpieczenie
Etui, tu jest im dobrze, nie boją się upadku i nigdzie się nie ukryje pojedynczy korek, no chyba że cała drużyna wraz z czołgiem.

 

Wszystkie wymienione modele są bardziej zaawansowane technicznie od modelu podstawowego BIRD 43, przede wszystkim umożliwiają stosunkowo dokładny pomiar mocy PEP, są dwukrotnie droższe od klasycznego modelu 43 ale czego człowiek nie zrobi dla poszukiwania lepszego  –  a jak mówi stare przysłowie „lepsze wrogiem dobrego”. Te przyrządy niestety nie są już tanie, mierniki powyżej 1000 zł a ceny wkładek pomiarowych zaczynają się od 300 zł do 1000 zależnie od zakresu mierzonych częstotliwości i mocy, jedną z najdroższych wkładek jest wkładka 5000H na zakres 2-30 MHz i mocy 5KW, kosztuje około 800 zł jako używana a nowa kilka razy drożej, ale są też droższe wkładki.

BIRDA na Polskim rynku nowego nie ma, a gdyby był, to cena była by kosmiczna, używane trafiają się niezwykle rzadko, wkładki na polskim rynku są praktycznie niedostępne, wszystko trzeba ściągać z zagranicy, głównie z USA przez portal aukcyjny EBAY. Są to urządzenia stare i wysłużone po takich samych przejściach co wspomniane radzieckie amperomierze w.cz. czyli mają po 40, 50 lat i pochodzą z demobilu, były magazynowane w złych warunkach, wilgoć, pleśń, zapylenie, niskie temperatury, narażone na wstrząsy, niejednokrotnie rzucane itp.

Niestety ponownie dopadło mnie wiele rozczarowań, i na usta nasuwa się znane przysłowie „czym dalej w las tym więcej drzew” a pieniędzy w kieszeni coraz mniej.

Wszystkie BIRD’y oferowane do sprzedaży są mocno poobijane, jeżeli nie są poobijane, to zostały pomalowane, lepiej już kupić poobijany niż malowany, bo żeby pomalować obudowę, trzeba BIRD’a  rozebrać na części pierwsze. Gdybym był pewny że robił to fachowiec inżynier to nie miałbym zastrzeżeń ale to zazwyczaj robią cwaniaczki-handlarze, którym kopiejki przesłaniają źrenice, więc wolałem kupić poobijany i nie grzebany. Należy pamiętać że wszystko co ma wyższą wartość i jest drogie, jest też podatne na kombinacje, różne podróby itp. więc trzeba najpierw dużo poczytać, pooglądać wiele zdjęć zanim zdecydujemy się na zakup, bo można bardzo łatwo trafić na minę, bardzo kosztowną minę. Poniżej fotka BIRD’a 43 pomalowanego farbą metaliczną lub pokrytego galwanicznie chromem, a może po prostu zdjęta farba zewnętrzna do żywego metalu i wypolerowany na błysk.

 

BIRD 43 pokryty chromem
Przykład miernika pokrytego farbą metaliczną, takich mierników BIRD nie produkował.

 

Technologia użyta do uzyskania takiego efektu jest nie istotna, to było rozbierane na części pierwsze i jakoś nie wzbudza zaufania, nie ten target, gość powinien bawić się w CAR AUDIO. Wszystkie mierniki BIRD’a które sprzedaje ten „handlowiec” są śliczne, tak jakby dopiero wyszły z fabryki, jedne pomalowane metalicznie, inne na czarno, jeszcze inne w oryginalnych fabrycznych kolorach. Wszystkie cechują się tym, że są w idealnym stanie wizualnym, żadnej ryski, on wie że klient kupuje oczami a nie mózgiem. Ten sprzedawca ma nick „mattn2***” trzy ostatnie litery wygwiazdkowałem, chyba nie muszę tu pisać dla czego, nie będzie trudno go zidentyfikować ponieważ jest jednym z kilku tych, którzy zrobili sobie ze sprzedaży BIRD’ów „interes życia”.

Kupiłem od niego wkładkę, jak można się domyślać „sprawną inaczej” działać działa, ale z oryginałem nie ma wiele wspólnego po za nienagannym wyglądem, i kapslem na wierzchu informującym że to jest to czego oczekiwałem. Odczyty tej wkładki są zaniżone o jakieś 10% i nie są wiarygodne, pasmo też nie specjalnie się zgadza.

Fotki tych mierników zawsze są robione w identyczny sposób, miernik zawsze leży na wystającej instrukcji obsługi, zapewne odbitej na xero, co ma w oczach potencjalnego klienta uwiarygodnić produkt. Sposób ułożenia zarówno instrukcji obsługi jak i samego miernika, zawsze jest identyczny, pozornie przypadkowa asymetria, klient zawsze widzi miernik w doskonałym stanie wizualnym, leżący pozornie przypadkowo ułożony na wystającej spod niego pod skosem instrukcji obsługi, lecz wszystkie mierniki BIRD jakie sprzedaje zawsze tak samo układa.

Nie ma tu żadnego przypadku, jest to starannie dobrany trik marketingowy, który wykorzystuje w każdej aukcji. Klient zazwyczaj ogląda daną aukcję i podejmuje decyzję o zakupie, nie interesując się więcej sprzedającym i jego aukcjami. Ja się zainteresowałem, niestety za późno, jak już dałem się zrobić, wszystkie sprzedawane przez niego mierniki są piękne, zawsze perfekcyjnie wyeksponowane. Oczywiście można by to zrobić lepiej, lecz to byłby błąd marketingowy, to ma wyglądać niepozornie, tak jak by to sprzedawał zwykły, przyzwoity, użytkownik. To bardzo sprawny handlowiec mający precyzyjnie ustawione strategie sprzedażowe.

 

 

 

BIRD 4431 ekstremalnie poobijany, zapewne w pełni sprawny.
BIRD 4431 ekstremalnie poobijany, zapewne w pełni sprawny, takiego jednak nie polecam ze względów estetycznych.

 

Największym wyzwaniem jest zakup wkładek pomiarowych, na polskim rynku praktycznie nie ma ich wcale, na EBAY jest tego pełno ale ceny są bardzo wysokie i na dodatek bardzo dużo jest w sprzedaży wkładek które były naprawiane, ponieważ nie rzadko ulegają uszkodzeniu. Najczęściej wewnątrz wkładki dostaje przerwy potencjometr kalibracyjny, więc taka wkładka po naprawie zazwyczaj jest rozkalibrowana, ponieważ ci którzy je naprawiają nie koniecznie dysponują odpowiednim zapleczem pomiarowym, a konkretnie: laboratoryjną aparaturą pomiarową oraz wiedzą inżynierską.

Ci „handlowcy” przeważnie mało się znają na technice, natomiast doskonale znają się na pieniądzach. Ponieważ te wkładki są drogie, więc skala nadużyć jest duża. Jeszcze większym problemem są podróbki, bardzo trudne do rozpoznania, wystarczy zmienić kapsel z napisem na wierzchu i już mamy taką wkładkę jaką klient sobie życzy. Najbardziej pożądaną wkładką jest wkładka 5000H czyli na zakres 2-30 MHz i mocy max. 5KW. Wystarczy sobie wyprodukować same takie kapsle a wkładkę którą podrabiamy, wewnątrz modyfikujemy tak żeby mniej więcej prawidłowo pokazywała w wyżej wymienionym paśmie i zakresie częstotliwości i już kasa zarobiona. Klient i tak się nie zorientuje bo nie ma z czym porównać, przecież nikt NORMALNY nie kupuje 12 mierników mocy tak jak ja to zrobiłem.

 

Rozebrana wkładka, przygotowana do naprawy lub przeróbki na inną.
Rozebrana wkładka, przygotowana do naprawy lub przeróbki na inną.

 

Cała strona poświęcona naprawom wkładek do BIRD’a 43,  a dla cwaniaków instruktarz jak zacząć przerabiać jest tu:

http://www.repeater-builder.com/projects/bird-element-tour/bird-element-tour.html

Dokładność pomiaru takiej podrobionej wkładki, będzie zapewne gdzieś na poziomie ok. 10%, czyli takiej najlepszej DAIWY którą tak wysoko oceniam za ergonomię, czytelność, wygodę obsługi, lecz nie za dokładność. DAIWA to wskaźnik a nie urządzenie pomiarowe, więc nie oczekuję od niej dużej precyzji. W takim razie po co nam ten drogi BIRD skoro dokładność nie lepsza od DAIWY, a funkcjonalność żadna ? DAIWA jest bardzo funkcjonalna i ergonomiczna.

BIRD 43 nie jest ergonomiczny, wygodny, ani ładny, jest za to toporny, niemal pancerny i brzydki, tak brzydki że aż „ładny” jak Belmondo. Pierwsze wrażenie sugeruje, że bardziej nadaje się do celów obronnych niż do pomiarów.

Jeżeli jest taki nie ciekawy, to przynajmniej powinien być dokładny, ponieważ nie jest to tani sprzęt.

BIRD 43 ma bardzo szeroki zakres mierzonych mocy i obsługiwanych częstotliwości, jego właściwości mogą nas zainteresować tylko wtedy, gdy trafimy na oryginalne, nie przerabiane i nie naprawione wkładki, najlepiej nie poobijane.

Jeżeli uda nam się pozyskać taki egzemplarz a szczególnie wkładki, wtedy wszystkie jego wady nie mają większego znaczenia. Rzesza amerykańskich radioamatorów ma na swoim biurku BIRD’a 43, w USA jest to absolutnie kultowy miernik, musi być na widoku obok wzmacniacza mocy np. KENWOOD TL-922, również kultowego.

Dokładność nowego miernika mocy a zarazem reflektometru BIRD 43, łącznie z wkładkami, według deklaracji producenta jest nie gorsza niż 5% w końcowej części skali miernika. Moje pomiary wskazują że na oryginalnych nie przerabianych wkładkach, błąd nie przekracza 2% na końcu skali. Gdy wkładki są nowe, nie używane i nie poobijane, ta dokładność mieści się w 1%, po prostu trudno wzrokowo zauważyć jakikolwiek błąd, taka dokładność powinna całkowicie satysfakcjonować radioamatora. Niestety używane, oryginalne wkładki, bez ingerencji „złotej rączki” są praktycznie niedostępne.

Ze względu na wysoką cenę tych wkładek portal aukcyjny EBAY jest zdominowany przez grupę kilku naprawiaczy i można u nich kupić to co oni zakombinują, a jeżeli kupimy u kogoś z przypadku to zazwyczaj on wcześniej zakupił to u któregoś z tych cwaniaczków, następnie rozczarowany odsprzedaje to dalej i kółko się zamyka.

Jedyne oryginale wkładki jakie udało mi się kupić, to oryginalnie zapakowane, nigdy nie rozpakowywane wkładki kupione z magazynów MSW, tzw. leżaki magazynowe. Wkładki zostały zezłomowane bez rozpakowywania i te mają tak mały błąd, że nie byłem w stanie go wychwycić. Czyli miernik mocy BIRD 43 mieści się z zapasem w tolerancji deklarowanej przez producenta, problem w tym że rzadko zdarzają się takie okazje żeby kupić nowe wkładki i stosunkowo tanio.

Zakup dobrej wkładki na EBAY to wielka loteria, jeżeli jest to wkładka mało popularna to szanse są spore, natomiast takie wkładki jak 100H, 250H, 500H, 1000H, 2500H, 5000H najczęściej są przeróbkami z innych zakresów i ich dokładność jest problematyczna, czyli wydasz pieniądze a i tak każda wkładka mierzy inaczej.

Bird doczekał się również oficjalnych podrabiaczy, którzy założyli specjalnie w tym celu firmy i oferują alternatywne całkowicie kompatybilne mierniki oraz wkładki. Jedną z najbardziej znanych firm jest Coaxial Dynamics, która ma swoją siedzibę pod nosem BIRD ELEKTRONICS również w Cleveland, być może to byli pracownicy BIRD’a ????

 

Wkładka COAXIAL DYNAMICS "kompatybilna" z BIRD 43
Wkładka COAXIAL DYNAMICS „kompatybilna” z BIRD 43, niestety nie jakościowo, brak powtarzalności, duży rozrzut, co egzemplarz to inaczej wskazuje, nie polecam tej firmy.

 

Zetknąłem się z tymi wkładkami i nie mam o nich dobrej opinii, bardzo duży rozrzut parametrów, każda pokazuje co innego, oryginał to oryginał. Na szczęście nie skusiłem się niższą ceną nowej wkładki Coaxial Dynamics, lecz kupowałem stare, używane, droższe, ale oryginalne BIRD’a. Z problemami jakościowymi wkładek Coaxial Dynamics zderzył się znany DX’men Andrzej SP5DIR, odsyłał do producenta i po długiej procedurze negocjacyjnej, wymienili na nową „dokładnie skalibrowaną”. Poprzednia bardzo zaniżała moc, zamiast 3KW wskazywała 2.4 KW, obecna „dokładnie skalibrowana” tylko nieznacznie zaniża porównując do używanego oryginału, różnica w okolicy 10%.

Pomiar miliwatów łatwo można wykonać oscyloskopem z wystarczającą dokładnością, należy obliczyć wartość skuteczną napięcia z odczytu amplitudy napięcia (pp). Pomiary rzędu watów też można wykonać oscyloskopem czy sondą w.cz. ale co z KW ? Wielu moich kolegów używa wzmacniaczy od 500W do kilku KW i tu zawsze były dyskusje i spory, czy to jest 1.2 KW czy 1.6 KW, zależnie czym to było mierzone itp. Najlepszym, prostym pomiarem, jest pomiar tanią „ruską” termoparą i jest to dokładny pomiar do 7 MHz, oraz stosunkowo dokładny jeszcze do 14 MHz, a co z wyższymi pasmami ?

Jak już wspomniałem mierniki mocy w.cz. BIRD43 mają wystarczającą dokładność jak na potrzeby pomiarowe radioamatorów, kłopot w tym że na polskim rynku wtórnym BIRD’a praktycznie nie ma. W polskich sklepach nigdy BIRD’a nie było, jeżeli raz na kilka lat, jakieś ogłoszenie czy aukcja się pokaże, to przeważnie jakiś szrot, szczególnie wkładki tzw. korki. Ebay jest opanowany przez podróbki a właściwie przeróbki, np. mamy nie chodliwy korek na jakieś 250 mW i jakąś nie popularną częstotliwość, więc robimy z niego 5KW 2-30 MHz i już mamy kupę kasy. Wystarczy wyprodukować kapsle z odpowiednim nadrukiem, środek wkładki własnoręcznie zmodyfikować, tak żeby jakoś tam to wskazywało, na wierzch przyklejamy przygotowany wcześniej kapsel z odpowiednim nadrukiem i robimy biznes na nieświadomym kliencie tzw. frajerze.

 

Tak wygląda kapsel z opisem 2,500W 50-125 MHz
Tak wygląda kapsel z nadrukiem 2,500W 50-125 MHz

 

Doświadczyłem na własnej skórze tego cwaniactwa, i w związku z tym zostałem „szczęśliwym” posiadaczem 4 Birdów i 15 wkładek i przynajmniej kilka z tych wkładek to podróby czy przeróbki, natomiast kilka sztuk pracuje bezbłędnie. Żeby do tego dojść trzeba było mieć z czym porównać, a ponieważ nie miałem z czym porównać, więc kupiłem sobie to „porównanie” w postaci tak dużej ilości mierników i wkładek. Dzięki takiemu podejściu do tematu wydałem bardzo dużo pieniędzy, ale za to zyskałem bardzo dużo wiedzy i doświadczenia, i to jest mój największy zysk, bo tej wiedzy nikt mi nie odbierze, no chyba że ten niedobry „niemiec” co mi wszystko chowa: Alzheimer. Od kilku lat tworzę sobie archiwa swoich badań w postaci notatek, żeby jak najlepiej sobie radzić z tym niedobrym „niemcem”. Ostatnio doszedłem do wniosku, że mogę podzielić się swoimi doświadczeniami, z kolegami co nie mieli ochoty przechodzić tej ciernistej drogi przez mękę.

Przeciętny radioamator kupuje jeden miernik i np. jedną, czy dwie wkładki, nie ma z czym tego porównać, nie jest świadomy czy dobrze trafił czy źle, jest przekonany że teraz to ON dokładnie mierzy. Nie ma nawet pojęcia, że z dużą dozą prawdopodobieństwa padł ofiarą oszustwa ze strony sprzedającego, który zamiast ze sprzedaży, to z oszustwa żyje. Ze względu na wysokie ceny takiego sprzętu, i ze względu na skalę zjawiska (EBAY to handel ogólnoświatowy) więc obroty są duże, a taki nieuczciwy „handlowiec” żyje jak król.

Po latach frustracji i zmarnowanego czasu, zdecydowałem się kupić miernik o wysokiej deklarowanej dokładności. Kupiłem za 1000 zł radziecką termoparę mikrofalową M3-56 pracującą od DC do 18GHz i mierzącą moc do 20W. Miernik był oryginalnie zapakowany w drewnianą skrzynkę i był w stanie magazynowym, wyglądał na nie używany, czysty błyszczący z kompletem akcesoriów. Szczegółowe informację są zamieszczone np. Tu

 

Radziecka termopara mikrofalowa do 20W w zakresie częstotliwości od DC do 18 GHz
Radziecka termopara mikrofalowa do 20W w zakresie częstotliwości od DC do 18 GHz

 

 

Niestety, pomimo że miernik był sprawny, pływał mu wzorzec kalibracyjny, to go zdyskwalifikowało. Oddałem go w prezencie za darmo pewnemu ruskowi, ten się ucieszył i stwierdził że sprzeda go za 18 000 zł, podobno taką wartość rynkową ma na EBAY.

 

 

Radziecka termopara mikrofalowa do 20W w zakresie częstotliwości od DC do 18 GHz
Nawet ładnie się prezentuje lecz są lepsze mierniki.

 

Jakoś nie specjalnie mnie zabolała strata 1000 zł czy potencjalnych 18 000 zł, byłem szczęśliwy że pozbyłem się ruskiego złomu, a ruskowi poradziłem żeby sprzedał ją czym prędzej, to będzie do przodu tych 18 kafli.

Od razu po pozbyciu się ruskiego miernika, kupiłem za całe 400 zł miernik bolometryczny, również działający na zasadzie przetwarzania ciepła na napięcie, z tzw. czujnikiem bolometrycznym, firmy AEROFLEX sygnowanej marką MARCONI model 6960B, o deklarowanej przez producenta dokładności 0.5%.

 

 

MARCONI 6960B wraz z power sensorem
MARCONI 6960B wraz z power sensorem oraz pokrowcem na kable i dokumentację.

 

Kupiłem sam miernik, niestety bez najważniejszego elementu, bolometrycznego power sensora, więc kupiłem mebel lub podstawkę pod kwiatek a nie miernik. Używane sondy pomiarowe do tej klasy mierników kosztują po 2500 zł na EBAY i nie rzadko bywają uszkodzone, ponieważ zakres pomiarowy to 100 mW i łatwo go przekroczyć, a wtedy sensor staje się elementem dekoracyjnym naszej pracowni pomiarowej.

Miernik ten, umożliwia pomiary mocy od 100 pW do 25W w zakresach częstotliwości od 30KHz do 46GHz. w zależności od posiadanych power sensorów. Gdy zastosujemy tłumik dużej mocy, lub sprzęgacz kierunkowy o znanym sprzężeniu, to wtedy można mierzyć nim moce do 999.9 KW czyli do 1 MW. A więc możemy takim miernikiem zmierzyć moc nadajnika 1 programu PR, który ma podobno 1 MW. Można mierzyć i większe moce, nie ma tu ograniczeń fizycznych, jest tylko ograniczenie logiczne, producent miernika nie przewidział takiej potrzeby i najwyższą wskazywaną jednostką mocy jest KW, nie ma na wyświetlaczu LCD ikony MW.

Producent tego miernika po prostu nie przewidywał zastosowania tego miernika do pomiarów tak dużych mocy. Nadajniki z mocą wyjściową powyżej 10 KW są na tyle drogie, że każdy z nich jest fabrycznie wyposażony w dobrze wyskalowany wskaźnik mocy wyjściowej. Wskaźnik stosunkowo prostej konstrukcji, wyskalowany tylko na jednej częstotliwości, w jednym zakresie mocy. Przy pomiarach mocy przekraczających 1 MW, z wykorzystaniem sprzęgacza pomiarowego o sprzężeniu (- 90 dB), trzeba mieć świadomość że pomimo że widzimy na mierniku inne jednostki, np. mW to faktycznie mierzymy MW, nie sądzę jednak żeby zaistniała kiedykolwiek taka potrzeba i te 999.9 KW nam wystarczy i to z ogromnym zapasem.

Hobby kosztuje, lecz sami musimy ustalić sobie granicę, czasem rachunek ekonomiczny nas powstrzymuje przed wydatkami

Przez kilka lat miałem duże opory w wydaniu kwoty 2500 zł, nie będąc pewnym zakupów na EBAY, po za tym żyłem w przeświadczeniu że moje BIRD’y są wystarczająco dokładne. Nic bardziej mylnego, gdyby BIRD’y były nowe i kupione od producenta, czy w sklepie a szczególnie dotyczy to wkładek pomiarowych, bo to od nich zależy dokładność wskazań mocy, ta dokładność wystarczyła by na moje radioamatorskie potrzeby. Mając do dyspozycji kilka BIRD’ów i kilkanaście wkładek, miałem możliwość sprawdzenia że co miernik czy wkładka to inne wskazania, oczywiście po za nowymi oryginalnymi, te są jak najbardziej dokładne. Natomiast wkładki zakupione na portalu aukcyjnym EBAY to loteria i każda chodzi jak chce, czasem lepiej, czasem gorzej, nie mając sprawdzonego wzorca mocy trudno ocenić które co wskazują.

Wielokrotnie dochodziło do spotykań grupy kilku radioamatorów z całej polski i porównywaliśmy swoje BIRDY czy DAIWY. Jedyne wnioski jakie udawało się wyciągnąć z takich porównań to takie, że większość wskazywała podobnie, ale jednak każdy nieco inaczej. Który z tych mierników był najbliższy prawdy ? tego nie było jak sprawdzić, często wyznacznikiem dokładności była cena miernika, czym droższy tym lepszy, nie zawsze było to zgodne z prawdą, choć rzeczywiście jest taka zależność.

Kolejnym krokiem był zakup kombajnu pomiarowego czyli lepszej wersji wspomnianego wcześniej radiotestera ZPFM3 a konkretnie profesjonalnego ANRITSU MT8801B umożliwiającego pomiar mocy, czułości, częstotliwości, analizy widma a to wszystko do 3GHz.

Radiotester z analizatorem widma ANRITSU MT8801B
Radiotester z analizatorem widma ANRITSU MT8801B

Miernik duży, ciężki, bardzo mało intuicyjny w obsłudze, uczyłem się obsługi tego miernika każdej nocy, przez miesiąc, aż ostatniego dnia gdy już opanowałem wszystkie możliwe funkcje, i już umiałem mierzyć nim wszystko co tylko można, ponieważ poznałem go na wylot, to o godzinie 5 nad ranem będąc już bardzo zmęczony, popełniłem błąd interpretacyjny i podłączyłem nieprawidłowo nie znany mi spliter, który to jakoby miał być sprzęgaczem i na wejście przyrządu wpuściłem pełną moc 100W do wejścia pomiarowego mocy 10W i usmażyłem to wejście.  7.5 tyś. poszło w błoto, nie będę opisywał tu moich emocji i straty jaką odczułem, i nie strata finansowa mnie zabolała lecz możliwości pomiarowe urządzenia, oraz CZAS jaki mu poświęciłem żeby opanować go do perfekcji.

Jest prawdopodobne że go naprawię, jakiś rok temu zakupiłem do niego w Japonii oryginalny tłumik wejściowy, taki sam jak ten który uległ przemianie w popiół i dym, reszta miernika wydaje się być sprawna, może kiedyś znajdę czas i go wymienię.

Dojrzałem wreszcie do zakupu power sensora, dla pewności żeby móc dokonać porównań, zakupiłem trzy różne power sensory na zakres 10MHz – 18GHz i moce maksymalne 100mW, 2W i 30W. Power sensory te są w bardzo dobrym stanie, jak nowe, jeszcze z metkami, z pewnego i dobrze znanego mi źródła (słynny „SuperHeniek”), wtajemniczeni wiedzą o kim mowa. Wszystkie te sensory są sprawne lecz niestety nie do MARCONIEGO a do miernika HP-435 którego nie posiadałem. Więc zakupiłem HP-435B, tak dla pewności kupiłem dwa, ponieważ źródło mierników nie było już tak pewne jak źródło od power sensorów, liczyłem że przynajmniej jeden z nich będzie sprawny a w razie sprawności dwóch jeden będzie backup’em.

 

Miernik mocy wielkiech częstotliwości HP-435B
Miernik mocy w.cz. HP-435B

 

Obydwa mierniki mocy HP miały jakieś drobne niedomagania, typu brak bezpiecznika, brak kontaktów itp. Szybko uruchomiłem obydwa mierniki mocy, działają identycznie i perfekcyjnie. Ta identyczność pomiarów tak mnie pozytywnie zaskoczyła, że po poprzednich doświadczeniach nie mogłem się otrząsnąć z euforii jaka mnie ogarnęła, mierzyłem nimi wszystko co się dało i poświęciłem na te pomiary kilka nocy, ale cóż to jest w porównaniu z latami poświęconymi poprzednim urządzeniom.

Nieco gorzej moją euforię połączoną z fascynacją, zniosła moja żona. Nie mogła spokojnie spać gdy ja mierzyłem, stukałem, czasem coś przewróciłem i nahałasowałem, dla żony to był armagedon, jakoś to wytrzymała, nie pierwszy już raz i pewnie nie ostatni.

Kupiłem jeszcze jeden power sensor model 8482A na zakres 100 KHz – 4.2 GHz i od 1 mikrowata do 100 mW, ponieważ ten zakres częstotliwości pokrywa większość pasm amatorskich a więc dla radioamatora krótkofalowca korzystającego z miernika mocy HP-435 jest zdecydowanie najbardziej użyteczny.

 

Power sensor 8482A 1uW do 100 mW
Power sensor 8482A 1uW do 100 mW w zakresie częstotliwości 100 KHz do 4.2 GHz

 

 

Następnie dokupiłem power sensor model HP 8484A od 100pW do 10uW dla częstotliwości 10 MHz do 18 GHz, jest to sensor diodowy a nie bolometryczny o zdecydowanie mniejszej dokładności. W założeniach ten super czuły power sensor ma mi służyć do pomiarów natężenia pola i wyznaczania zysku energetycznego anten. Jak do tej pory nie sprawdziłem czy do takiego zastosowania trzeba używać aż tak czułego power sensora ? Być może wystarczył by standardowy power sensor od 1 uW do 100 mW który mając bardziej przydatny zakres pomiarowy jest również zdecydowanie dokładniejszy od modelu HP 8484A.

 

Power sensor HP 8484A 100pW do 10uW, od 10 MHz do 18 GHz
Power sensor HP 8484A 100pW do 10uW, od 10 MHz do 18 GHz

 

Wyniki jakie uzyskałem z miernikami mocy HP-435B, zachęciły mnie do zakupu power sensora dla miernika MARCONI 6960B, który już od kilku lat kurzył się na półce. Kupiłem power sensor 6912 od 30 KHz do 4.2 GHz i mierzący moce od 1 uW do 100 mW, ponieważ ten zakres częstotliwości i mocy możliwych do zmierzenia, jest najbardziej optymalny dla radioamatora. Sensor ten jest zdecydowanie precyzyjniejszym odpowiednikiem „najbardziej optymalnego sensora HP 8482A”.

 

Power sensor 6912 1uW do 100 mW
Power sensor 6912 1uW do 100 mW w zakresie częstotliwości 30 KHz do 4.2 GHz

 

Następnie zakupiłem power sensor model 6910 w komplecie z następnym, mniejszym i nowocześniejszym, mobilnym miernikiem mocy IFR 6970. Jest to przenośny miernik wyposażony w zasilanie akumulatorowe i współpracuje ze wszystkimi power sensorami od stacjonarnego miernika MARCONI 6960B. Power sensor 6910 pokrywa zakres częstotliwości od 10MHz do 20 GHz a zakres mocy od 1 uW do 100 mW.

 

Ręczny watomierz IFR 6970
Ręczny watomierz IFR 6970, MARCONI 6970 czy AEROFLEX 6970, trzy różne brendy a miernik wciąż ten sam.

 

Pomiary porównawcze wszystkich tych mierników, oraz czterech power sensorów, nareszcie wykazały poszukiwaną dokładność. Wszystkie te mierniki w połączeniu z właściwymi im power sensorami, wskazują takie same poziomy, oczywiście mierząc na częstotliwościach które leżą w ich wspólnych granicach. Pomiary wykonywałem w zakresie od 28 MHz do 430 MHz, te częstotliwości są wspólne dla wszystkich tych power sensorów oraz poczwórnego dzielnika mocy. Ku mojemu zdziwieniu, wszystkie te mierniki w komplecie z właściwymi im sensorami, wskazują dokładnie to samo. Podłączyłem wszystkie te power sensory do właściwych im mierników, oraz do poczwórnego, szerokopasmowego dzielnika mocy na zakres 1MHz do 500MHz. Do wejścia dzielnika, wprowadziłem sygnał 100 mW z tłumika 30 dB, do tłumika doprowadziłem moc 100 W z nadajnika.

 

 

Poczwórny dzielnik mocy 1MHz do 500MHz
Poczwórny dzielnik mocy 1MHz do 500MHz – Power Divider

 

 

Wszystkie mierniki, czy to MARCONI czy HP wskazują absolutnie identycznie to samo, bez żadnych odchyłek, normalnie osiągnąłem nirwanę, to jest dokładność której od lat poszukiwałem. Wszystkie cztery mierniki, nie mogą się mylić dokładnie tak samo, właściwie to identycznie. Doświadczenie to dobitnie świadczy o tym, że wszystkie te cztery mierniki mocy są sprawne, oraz  prawidłowo i bardzo precyzyjnie skalibrowane. Do póki taki stan rzeczy będzie się utrzymywał, nie będzie potrzeby oddawania żadnego z tych mierników do zewnętrznego laboratorium kalibracyjnego. Jeżeli kiedyś, jeden z tych mierników „odpłynie” od pozostałych trzech mierników, to wystarczy go skalibrować do pozostałych trzech. Nawet w takim przypadku, nie musimy oddawać miernika do zewnętrznego laboratorium kalibracyjnego, ponieważ możemy wyregulować go do pozostałych mierzących identycznie.

Posiadanie kilku mierników, identycznie wskazujących wyniki tych samych pomiarów, daje bardzo duży komfort psychiczny i finansowy, jesteśmy pewni swoich pomiarów i nie musimy zastanawiać się, czy trzeba oddać miernik do kosztownej kalibracji w zewnętrznym laboratorium, czy nie ma takiej potrzeby. Nie małym problemem jest znalezienie niezależnego, a zarazem pewnego laboratorium kalibracyjnego, więc lepiej poradzić sobie z niepewnością pomiarową w sposób jaki ja wybrałem.

Tak dużą liczbę mierników kupiłem poszukując dwóch identycznie mierzących, a więc dających domniemaną pewność że te dwa będą sprawne i mierzące prawidłowo. Wszystkie te mierniki zostały uruchomione i są sprawne, mierzą prawidłowo, wskazując identyczne wyniki. Jest to dla mnie całkowicie nowa jakość w stosunku do bagażu doświadczeń minionych lat.

Obydwa mierniki mocy MARCONI, zarówno przenośny jak i stacjonarny, są miernikami cyfrowymi a więc posiadają wiele dodatkowych funkcji, między innymi umożliwiają pomiar z offsetem, jest to kolejne udogodnienie pomiarowe. Dzięki funkcji pomiaru z offsetem, stosując dodatkowe tłumiki czy sprzęgacze pomiarowe, nie trzeba przeliczać wyników pomiarów. Od razu mamy bezpośredni odczyt mocy jaką mierzymy z uwzględnieniem tłumienia sygnału w tłumiku wejściowym, bądź sprzęgaczu pomiarowym i w jednostkach mocy jakie dochodzą do tłumika czy sprzęgacza, np. 16 KW. Pomimo że do power sensora fizycznie dochodzą miliwaty, na wyświetlaczu LCD mierników mocy MARCONI widzimy odczyt mocy we właściwych jednostkach mocy np. KW jakie dochodzą do tłumika czy sprzęgacza.

W mierniku mocy Marconi 6960B poprawka na tłumienie tłumika lub sprzęgacza pomiarowego, jest wpisywana jako pomiar relatywny, funkcja REL. Nie wiem czemu taką dziwną terminologię wybrał AEROFLEX, ponieważ HP stosuje prawidłową terminologię. Pomiar relatywny a w języku polskim względny, oznacza wielkość odchylenia od zmierzonej wcześniej wartości poziomu mocy. Aeroflex w mierniku mocy 6960B pomiary z offsetem oznacza jako pomiary relatywne, nie wiem jak to rozumieć. W mierniku mocy 6970 użyto prawidłowej terminologii, takiej samej jak w miernikach innych producentów.

 

sensor z tłumikiem mocy
Power sensor wyposażony w tłumik, przesuwający zakres mierzonych mocy do 30 W w zakresie częstotliwości do 18 GHz

 

Kolejną bardzo przydatną funkcją cyfrowego miernika mocy MARCONI 6960B, jest możliwość zapamiętania parametrów wszystkich ustawień miernika, w dziesięciu komórkach pamięci ustawień. Umożliwia to łatwą współpracę miernika z różnymi power sensorami, ponieważ każdy ma indywidualne ustawienia kalibracyjne. Dzięki tej funkcjonalności nie ma już potrzeby kalibrowania sensorów przed pomiarem, przy każdej zamianie power sensora, czy pomiarów z wykorzystaniem tłumików bądź sprzęgaczy pomiarowych. Po wymianie power sensora czy tłumika na inny model, wystarczy wczytać z „pamięci ustawień” wcześniej zapamiętany setup i od razu możemy przejść do pomiarów, to wspaniałe udogodnienie. Do zapamiętywania wszelkich ustawień, w tym ustawień kalibracyjnych używamy funkcji STORE.

Funkcja STORE zapisuje wszystkie aktualne ustawienia power metra MARCONI 6960B, kalibracyjne power sensora oraz nastawy pomiaru z wykorzystaniem w pomiarach tłumika lub sprzęgacza pomiarowego, zerowania power sensora, kalibrację 1mW i ewentualną wartość tłumienia aż po rodzaj wybranego trybu pomiarowego, czy to AVG czy duty cycle oraz wszystkie nastawy dla danego power sensora takie jak CAL FAKTOR oraz LIN FAKTOR, a nawet to, czy jest włączony czy wyłączony wzorzec mocy 1 mW. Za jednym razem zapamiętujemy wszystkie parametry, całe setupy, aby potem łatwo je przywracać z pamięci. Z tego powodu wszystkie zapamiętywane nastawy funkcją STORE, powinny być wykonywane na włączonym źródle mocy wzorcowej 1mW, aby tak zostały zapamiętane i aby utrzymywać wzorzec mocy 1mW w stanie permanentnej pracy, czyli ciągłego nagrzania.

Naciskamy STORE a następnie cyfrę jakiej chcemy przypisać ustawienia do zapamiętania.

Funkcja RECALL przywraca zapamiętane ustawienia funkcji STORE, naciskamy RECALL i wybieramy cyfrę przyporządkowaną danym nastawom.

Ustawione tłumienie, wprowadzane przyciskiem REL w MARCONI 6960B, można zapamiętać przyciskiem STORE oraz cyfrą porządkową pamięci, następnie wczytać je ponownie z pamięci ustawień przyciskiem RECALL i cyfrą porządkową. Funkcja ta bardzo ułatwia pomiary przy użyciu sprzęgacza pomiarowego czy tłumika który praktycznie prawie nigdy nie ma zadeklarowanej wartości tłumienia przez producenta np. 30 dB a przykładowo 29.14 dB. Wartość ta często w niewielkim zakresie zmienia się, zależnie od częstotliwości aktualnie mierzonej, tylko nieliczne, najwyższej jakości a zatem najdroższe tłumiki pomiarowe utrzymują w miarę dokładnie wartość tłumienia w szerokim zakresie częstotliwości pracy.

 

Tłumik 100W, 30dB RohdeSchwarz
Tłumik 100W, 30dB RohdeSchwarz

 

Nierówną wartość, i w dodatku czterocyfrową, dużo trudniej zapamiętać w dłuższym okresie czasu, natomiast cyfrowa pamięć urządzenia MARCONI 6960B tak samo łatwo zapamiętuje „okrągłe” liczby np. 30 dB jak i 31.27 dB.

Jeżeli zależy nam na dokładnym pomiarze mocy (przeważnie dużej mocy) przy zastosowaniu tłumika pomiarowego, należy wyznaczyć jego charakterystykę amplitudowo-częstotliwościową. Zależnie od częstotliwości na której wykonujemy pomiary mocy, wprowadzamy do pamięci miernika, aktualne tłumienie tłumika przy pomocy funkcji pomiaru z offsetem. W przypadku mierników MARCONI 6960B przy pomocy klawisza REL, oraz zapamiętujemy przyciskiem STORE. Od tego momentu możemy mierzyć duże moce z bardzo dużą dokładnością. Precyzyjniej rzecz ujmując z dokładnością jaką oferuje miernik mocy z uwzględnieniem dokładności z jaką zostało wyznaczone tłumienie tłumika pomiarowego, czy też sprzężenie sprzęgacza pomiarowego.

 

Sprzęgacz kierunkowy NARDA z wyznaczoną poprawką
Sprzęgacz kierunkowy NARDA 500W 30 dB, przy pomocy analizatora VNA wyznaczyłem jego tłumienie na 30.1 dB dla częstotliwości 1296 MHz

 

Przed właściwym pomiarem mocy należy wyznaczyć realne tłumienie tłumika pomiarowego, bądź sprzężenie sprzęgacza pomiarowego co jest czynnością banalnie prostą. Najwygodniej jest użyć do tego celu dobrej jakości VNA, w przypadku braku dostępu do VNA ,można wyznaczyć tłumienie samym miernikiem mocy. Mierząc sygnał ze znanego źródła najlepiej ok. 100 mW mocy a następnie dokonać takiego pomiaru przez tłumik. Dla tłumików z tłumieniem nie przekraczającym 40 dB, ta metoda wyznaczania tłumienia jest wystarczająco dokładna.

Mój 100W i 30dB tłumik RohdeSchwarz ma realne zmierzone tłumienie 29.138 dB dla 50 MHz i takie tłumienie należy wprowadzić z klawiatury w trybie pomiaru z offsetem, tyle że z ujemnym znakiem bo to w końcu tłumienie. Dzięki temu otrzymamy wynik pomiaru z wysoką dokładnością pomiarową lepszą niż 0.5%, od razu we właściwych jednostkach mocy czyli watach bądź KW, automatycznie uwzględniający tłumienie tłumika i nie wymagający przeliczania, jak w przypadku pomiarów analogowymi miernikami mocy HP-435B.

Dokładny pomiar mocy w.cz. to prawdziwe wyzwanie

Jak więc wykazałem droga do dokładnych pomiarów mocy w.cz. bywa długa i kręta, oraz kosztowna. Taka ilość mierników mocy nie jest potrzebna radioamatorowi, wystarczy jeden DOBRY i PEWNY do kalibracji reflektometrów, oraz dokładnych pomiarów poziomów mocy w.cz. w szerokim zakresie częstotliwości. Nasuwa się pytanie, skąd radioamator ma wiedzieć który miernik powinien kupić żeby zapewniał wymaganą dokładność ?

Po dokonaniu wszelkich pomiarów porównawczych zamierzam zostawić sobie tylko jeden miernik, najbardziej mi odpowiadający MARCONI 6960B z wymienionym wewnętrznym źródłem mocy wzorcowej i dwa power sensory, 6912 pracujący od 30 KHz do 4.2 GHz oraz 6910 od 10 MHz do 20 GHz, te zakresy pokrywają z dużym zapasem moje potrzeby oraz większości radioamatorów.

 

Power sensor 6910 1uW do 100mW
Power sensor 6910 1uW do 100mW z zakresu częstotliwości mierzonych 10 MHz do 20 GHz.

 

Najbardziej optymalną sondą dla radioamatora krótkofalowca wydaje się być power sensor 6912 z zakresem częstotliwości od 30 KHz do 4.2 GHz i zakresem mierzonych mocy od 1 uW do 100 mW. Ten zakres częstotliwości pokrywa większość pasm amatorskich, więc jest dla radioamatora krótkofalowca zdecydowanie najbardziej użyteczny, w połączeniu z tłumikami i sprzęgaczami których używam, mogę mierzyć za ich pomocą moce od 1 uW do 20 KW z dokładnością zbliżoną do dokładności samego watomierza.

 

Power sensor 6912 z zakresem częstotliwości od 30 KHz do 4.2 GHz
Power sensor 6912 z zakresem częstotliwości od 30 KHz do 4.2 GHz

 

Power sensor 6912 z widoczną charakterystyką częstotliwościową
Power sensor 6912 z widoczną charakterystyką częstotliwościową oraz współczynnikami kalibracyjnymi.

Są sensory mocy mogące mierzyć moce już od 100 pW

Używając power sensora 6924 można mierzyć poziomy mocy już od 100pW, jeszcze nigdy nie miałem potrzeby mierzyć tak małych mocy. W przypadku pomiarów natężenia pola i wyznaczania zysków anten może wystąpić taka potrzeba. Power sensor model IFR 6924, pokrywa on zakres częstotliwości od 30KHz do 40GHz, oraz poziomów mocy od 100pW do 10uW. Pomimo że IFR 6920 jest dużo tańszy ma zdecydowanie węższy zakres mierzonych częstotliwości, mierzy dopiero od 10 MHz. Ze względu na opisane szerokie możliwości, mam w planach zakup power sensora 6924.

 

Power sensor 6924 dla pomiarów mocy 100 pW do 10 uW
Power sensor 6924 dla pomiarów mocy 100 pW do 10 uW z zakresu częstotliwości 30 KHz do 40 GHz.

 

W moim przypadku, górną granicę mierzonych mocy, ogranicza mi regulowany pomiarowy sprzęgacz kierunkowy firmy RohdeSchwarz. Do tego sprzęgacza mogę doprowadzać moc do 10KW na HF, głównym ograniczeniem są zastosowane złącza 7/16. Jak na moje skromne potrzeby to ten sprzęgacz posiada ogromny zapas.

 

Sprzęgacz kierunkowy Rohde&Schwarz GD100
Regulowany, pomiarowy sprzęgacz kierunkowy Rohde&Schwarz, złącza dużej mocy DIN 7/16

Miernik MARCONI 6960B, dwa sensory i sprzęgacz umożliwiają mi pomiar mocy od 100pW do 999.9KW  w zakresie 30KHz do 46GHz. Dokładny pomiar od 100pW do 999.9KW czyli 1MW w tak szerokim zakresie częstotliwości, czy można chcieć czegoś więcej ? Można, ROHDE&SCHWARZ lub Maserati i blondynki z dużymi cyckami.

Gdybym potrzebował mierzyć większe moce, to mogę sam sobie zbudować sprzęgacz na dowolnie dużą moc. Ponieważ sprzęgacze budowałem w przeszłości, wiem jak to należy robić oraz mam odpowiednią aparaturę pomiarową i doświadczenie. Teraz używając mojego analizatora wektorowego VNA HP8713B, mogę to robić łatwo, szybko i bardzo precyzyjnie.

 

VNA HP-8713B 300 KHz do 3 GHz
VNA HP-8713B 300 KHz do 3 GHz, tym przyrządem mierzę tłumiki i sprzęgacze pomiarowe.

 

Kiedy zastosować tłumik a kiedy sprzęgacz pomiarowy ?

Tłumiki pracują w bardzo szerokim zakresie częstotliwości, najwyższej jakości tłumiki potrafią wykazywać stałe, nie zmienne tłumienie w zakresie np. od DC do 18 GHz. Mój najlepszy tłumik pozyskany z kompletu od power sensora HP 8481B przy mocy pomiarowej 30W tłumi 30 dB czyli 1000x w zakresie od DC do 6GHz. Tłumik ten był sprawdzany przez Pawła SQ1GQC na VNA do 6 GHz, nie wykazywał odchyłek do 6 GHz a na wykresie Smitha był widoczny jako idealny punkt na rezystancji 50R, po prostu kropka, podobno bardzo rzadkie zjawisko.

Kiedyś HP produkował bardzo dobry sprzęt

Nie wiem jaką charakterystykę ma ten tłumik powyżej 6 GHz, zakładam że wyżej również ma bardzo dobre parametry, ponieważ jest specyfikowany do 18 GHz oraz został wykonany jako element precyzyjnego przyrządu pomiarowego. Dla zakresów częstotliwości które są w moim zainteresowaniu, stosując tłumik HP mogę precyzyjnie mierzyć moce do 30W bez wprowadzania żadnych poprawek, wystarczy tylko wpisać -30 dB do miernika i mierzyć dokładnie. W zakresie częstotliwości pomiędzy 10 GHz a 18 GHz jeżeli nawet są jakieś odchyłki tłumienia, można je pominąć i nie uwzględniać ich w pomiarach, ponieważ dokładność takiego pomiaru będzie zawierała się w okolicy 1%. Dokładność 1% deklaruje producent tłumika – firma Hewlett Packard, ponieważ nie mam jak zweryfikować tłumienia w takim zakresie częstotliwości, muszę zaufać producentowi tłumika. Biorąc pod uwagę perfekcyjną precyzję tego tłumika w zakresie od DC do 6GHz, założyłem że zaufanie do firmy Hewlett Packard, na tę chwilę to jedyne rozsądne wyjście.

 

Power sensor HP 8481B
Power sensor HP-8481B wraz z dedykowanym tłumikiem 30W 30 dB do 18GHz, absolutnie perfekcyjny tłumik, tłumienie realne 30 dB.

 

Czym większa moc tym większy i zazwyczaj cięższy tłumik a więc koniec z mobilnością

Następny bardzo dobry tłumik z którego korzystam w mojej pracowni, to wielki tłumik ważący 7.5kg, wyciągnięty z miernika mocy RACAL. Przy pomocy tego tłumika mogę mierzyć moce ciągłe do 800 W, ma zupełnie płaską charakterystykę do 1300 MHz. Do takiej częstotliwości nie trzeba wyznaczać żadnej charakterystyki amplitudowo-częstotliwościowej jak i wprowadzać żadnych poprawek pomiarowych.

Wykorzystując power sensor 6912 mierzący od 30KHz do 4.2GHz, mający zupełnie płaską charakterystykę w bardzo szerokim zakresie, mogę mierzyć bardzo łatwo stosunkowo duże moce z bardzo wysoką precyzją, nie przejmując się żadnymi poprawkami do 1300MHz z mocą do 800W. Powyżej 1300 MHz nadal można korzystać z tego tłumika, lecz należy wyznaczyć charakterystykę amlitudowo-częstotliwościową i uwzględniać ją w pomiarach. Warto też wyznaczyć charakterystykę VSWR.

Ponieważ bardzo zafascynował mnie idealnie płaski odcinek charakterystyki tłumienia do 1300 MHz, na tym odcinku się skupiłem. Nie sądzę jednak żeby uwzględniając zmieniające się tłumienie, zakres przenoszonych częstotliwości przekroczył 3 GHz. Jeżeli będzie prawidłowo pracował do 2.4 GHz to będę usatysfakcjonowany, jak sprawdzę to na pewno o tym napiszę.

 

 

Wielki tłumik 7 kg, RACAL do 800 W, ma płaską charakterystykę do 1.3 GHz.
Bardzo dobry, wielki tłumik ważący ponad 7 kg, wyciągnięty z wnętrza miernika mocy RACAL. Tłumik ten umożliwia pomiary mocy ciągłej do 800 W mając zupełnie płaską charakterystykę do 1300 MHz.

 

Chcąc mierzyć moce powyżej 1300MHz muszę ograniczyć się do 100W, ponieważ posiadam tłumik o mocy maksymalnej 100W do 18GHz. LUCAS WEINSCHEL model 5781 o mocy 100W i 18GHz, jest bardzo dobry, lecz nie tak perfekcyjny jak tłumik HP. Używam go w zestawie z power sensorem 6910 mierzącym do 20 GHz. W takim zestawieniu najlepiej sprawdza się w zakresie częstotliwości od 30 MHz do 18 GHz. Ze względu na bardzo szeroki zakres pomiarowy, należy wprowadzać poprawki zależne od częstotliwości na której jest wykonywany pomiar. Ponieważ tłumik ten może być używany w ekstremalnie szerokim zakresie częstotliwości od DC do 18GHz, posiada odchyłki tłumienia. Według deklaracji producenta odchyłki sięgają 1 dB, więc gdyby nie uwzględnić odchyłek, dokładność takiego pomiaru była by na poziomie 25%. Jeżeli interesują nas bardzo dokładne pomiary, musimy musimy mieć wyznaczoną i uwzględniać, zarówno charakterystykę zastosowanego tłumika jak i power sensora.

 

Tłumik LUCAS WEINSCHEL model 5781 30 dB 100 W 18 GHz
Tłumik średniej mocy LUCAS WEINSCHEL model 5781 30 dB 100 W 18 GHz

Zastosowanie tłumików do pomiarów dużych mocy jest bardzo wygodne, czasami jednak bywa destrukcyjne dla samego tłumika, więc wymaga ostrożności

W pomiarach z wykorzystaniem tłumików dużej mocy występuje jeden drażliwy problem, niezwykle rzadko tłumiki dużej mocy wykonywane są jako dwukierunkowe. Tłumiki dużej mocy zazwyczaj wyposażone są w wejście dużej mocy i wyjście małej mocy, a jest to uzasadnione ekonomicznie. Zdecydowana większość tłumików dużej mocy jest jednokierunkowa, tzn. jest wejście dużej mocy i wyjście małej mocy, do którego dołączamy sensor.

W przypadku gdy tłumik dużej mocy ma za małe tłumienie i wyjściowy poziom mocy przekracza 100mW należy dołożyć tłumik pośredniczący. Do gniazda tłumika wejściowego, zwykle N lub 7/16 doprowadzamy dużą moc, a na wyjściu otrzymujemy małą moc, np. 100mW. Pomylenie tych gniazd jest bardzo łatwe i prawdopodobne, jeżeli obydwa gniazda są identyczne, przeważnie N. Byłem naocznym świadkiem gdy bardzo doświadczony radioamator, człowiek inteligentny, ogólnie dużego formatu, popełnił taki błąd. A więc jak widać nie ma świętości i każdy może popełnić taki błąd ja również.

Usmażyliśmy moim wzmacniaczem bardzo drogi tłumik BIRD-8322, na szczęście właściciel tłumika osobiście podłączył odwrotnie tłumik do mojego wzmacniacza. Pomimo że to nie była moja wina, nie zmienia to faktu że bardzo było mi przykro w zaistniałej sytuacji. Miałem spore wyrzuty sumienia że mój wzmacniacz ugotował taki dobry i kosztowny tłumik.

Ja również usmażyłem tłumik BIRD’a, podłączając go odwrotnie, lecz mój tłumik mocy 40W, który krótkoterminowo wytrzymywał 100W, kosztował tylko stówkę. W przypadku pomiarów przez tłumik pomiarowy nie potrzeba sztucznego obciążenia, ponieważ tłumik sam w sobie jest sztucznym obciążeniem. Używając sprzęgacza pomiarowego, należy posiadać bardzo dobre sztuczne obciążenie.

 

Sprzęgacze pomiarowe praktycznie nigdy nie są szerokopasmowe

Wysokiej jakości sprzęgacze zachowują zbliżone parametry w zakresie pasma dla jakiego zostały zaprojektowane i wyprodukowane. Sprzęgacze zawsze mają wyznaczoną charakterystykę amplitudowo-częstotliwościową, najczęściej umieszczoną na obudowie sprzęgacza lub w załączonej dokumentacji. Na podstawie tej charakterystyki należy wyznaczać poprawki dla częstotliwości na jakich aktualnie mierzymy.

 

Widok tabelki sprzęgacza NARDA
Tabela z charakterystyką amplitudowo-częstotliwościwą sprzęgacza NARDA 500W 30 dB dla zakresu 0.92 – 2.2 GHz.

 

Sprzęgacze pomiarowe zawsze wymagają podłączenia do obciążenia, ponieważ sprzęgacz jest urządzeniem przelotowym. W sprzęgaczu moc nie traci się, po za stratami wtrąceniowymi, które nie są pożądane i nie mamy na nie wpływu. Stosując sprzęgacz do pomiarów dużych mocy, musimy zaopatrzyć się w sprzęgacz pracujący w interesującym nas zakresie częstotliwości oraz przenoszonej mocy. Sprzęgacz obciążamy sztucznym obciążeniem, mogącym rozpraszać moc 1000 W i pracującym na częstotliwości przy której chcemy zmierzyć moc. Jeżeli użyjemy sprzęgacza KIERUNKOWEGO, to dodatkowo trzeba zainstalować jeszcze jedno, małe sztuczne obciążenie, np. 1W na końcu linii pomiarowej nazywanej czasami sondą.

Sprzęgacze zazwyczaj są tańsze od tłumików oraz można nim mierzyć wielkie moce, natomiast tłumiki są szerokopasmowe.

Wniosek jest taki, że pomiary mocy z wykorzystaniem sprzęgaczy pomiarowych są zdecydowanie bardziej kłopotliwe niż z wykorzystaniem tłumików. Pomiary te mają jedną, najistotniejszą zaletę, która czasami przykrywa wszelkie trudności związane z pomiarami przy wykorzystaniu sprzęgaczy pomiarowych. Za stosunkowo rozsądne pieniądze, można wejść w posiadanie sprzęgacza umożliwiającego pomiary dowolnie dużych mocy. Praktycznie nie występują tu prawie żadne ograniczenia, po za problemami mechanicznymi z wykonaniem sprzęgacza na dowolną moc. Jeżeli potrafimy obliczyć i zaprojektować sprzęgacz, wystarczy dostarczyć projekt mechanikowi i można wykonać sprzęgacz, na niemal dowolną przenoszoną moc, np. 1 MW.

Dwie rury miedziane o odpowiednich rozmiarach, umieszone jedna w drugiej, i mamy potężny sprzęgacz. Największym kłopotem będą gniazda, ani N ani DIN 7/16 czy DIN 13/30 wielkości oraz wagi granatu ręcznego, nie przyda się. Nawet potężne złącza EIA będą za słabe, pewnie takie złącza trzeba zaprojektować samemu i wykonać u dobrego tokarza. Ja ograniczę się do pomiarów jakie umożliwia mi mój sprzęgacz ROHDE&SCHWARZ czyli do kilku KW na KF, spełnia on moje wymagania z dużym zapasem.

Więcej informacji na temat tłumików, sprzęgaczy kierunkowych, oraz sztucznych obciążeń, zamieściłem tym artykule.

 

Czy jest potrzeba mierzenia bardzo dużych mocy ? raczej nie, ale gdyby zaistniała potrzeba, to jest taka możliwość !!!

Jeszcze nigdy nie wystąpiła u mnie potrzeba mierzenia tak dużych mocy, jest bardzo mało prawdopodobne że kiedyś zaistnieje taka potrzeba. Ja wolę jednak mieć duży zapas i sprzęgaczem R&S do 20 KW mierzyć np. 3 KW niż wykonać taki sam pomiar tłumikiem o mocy np. 500W i oglądać jak leci z niego dym. Nie tak dawno przerabiałem to zadanie, usmażyłem kilkuset watowy tłumik wzmacniaczem EXPERT 1.3K mocą 1180W. Taką moc wyświetlał MARCONI-6960B zanim tłumik uległ destrukcji co trwało około 10 sek. tym sposobem pozbyłem się kilkuset zł.

Po rozmontowaniu spalonego tłumika stwierdziłem, że był nie do końca wypełniony olejem chłodzącym rezystory. Dwa rezystory rozmieszczone symetrycznie na przeciw siebie, pękły dokładnie w tym samym miejscu i w identyczny sposób. Część rezystorów była zanurzona w oleju a część wystawała i na linii którą wyznaczała powierzchnia oleju, dwa rezystory pękły. Z jednaj strony strata z drugiej nauka, teraz wiem jak samemu wykonać taki tłumik, ponieważ rozmontowałem go na części pierwsze. Konstrukcja tego tłumika jest bardzo prosta a zarazem bardzo zmyślna. Przy zachowaniu bardzo dobrego reżimu dokładności prawdopodobnie jest możliwe osiągnięcie częstotliwości maksymalnej dla takiego wykonania ok. 3 GHz, a moce osiągane mogą być naprawdę duże.

 

Czy można przełożyć stratę na zysk ? zdobyta wiedza nawet w tak destrukcyjny sposób bywa bezcenna.

Gdybym nie spalił tego tłumika, nigdy by mi do głowy nie przyszło aby go rozkręcać. Staram się nigdy nie rozmontowywać sprawnych urządzeń, ale gdy uległy uszkodzeniu to wręcz obowiązek. Po rozmontowaniu wylałem z wnętrza radiatora olej do słoika, a przy okazji stwierdziłem że było go trochę za mało. Prawdopodobnie olej nie zakrywał całkowicie rezystorów co mogło mieć decydujący wpływ na destrukcję. Wykonanie samego tłumika jest bardzo przemyślane a przy tym łatwe do powtórzenia. Wzorując się na tym wykonaniu, można zbudować tłumik przynajmniej do 1.5 GHz ale o bardzo dużej mocy. Zamierzam zbudować w przyszłości taki tłumik, muszę tylko nauczyć się wykonywać samemu rezystory przy pomocy pasty rezystywnej na płytkach ceramicznych. Powinienem zbadać jaki olej został użyty do chłodzenia, oraz jaki rodzaj ceramiki został użyty do wykonania rezystorów.

 

Zakończenie

Przyrządy pomiarowe które tu opisałem, są częścią mojej pracowni pomiarowej, służą do pomiarów mocy, dopasowania oraz wyznaczania zysków anten. Dysponując cyfrowym miernikiem mocy, można łatwo wykorzystać go do wyznaczenia zysku kierunkowego anteny.

W przypadku pytań, pomocy w kalibracji, kompletowaniu sprzętu czy uwag, proszę pisać via mail: sp5mxf@gmail.com, chętnie pomogę czy podpowiem lub przyjmę uwagi krytyczne na temat treści zawartych na mojej witrynie.

W  linkach poniżej widać praktyczne wykorzystanie miernika mocy MARCONI 6960B z użyciem profesjonalnego, nastawnego sprzęgacza kierunkowego firmy RohdeSchwarz. Taki zestaw jest bardzo wygodny i optymalny do testowania półprzewodnikowego modułu wzmacniacza mocy 1.25KW na pasmo 2m. W trakcie oglądania filmików z wykorzystaniem wyżej wymienionego zestawu pomiarowego, warto zwrócić uwagę na pozostałe wyposażenie pracowni pomiarowej, jest imponujące.

 

https://www.youtube.com/watch?v=fe3swTO7HfQ

https://www.youtube.com/watch?v=OgZPRQEsKEo

https://www.youtube.com/watch?v=habD4xwyiyE

https://www.youtube.com/watch?v=HNyadUxXnUw

https://drive.google.com/file/d/0B_rvnpzbzws8ckRkeEcydTE0YU0/view       DJ6EP Roman Wesołowski

https://sites.google.com/site/sq4avs2/so3ep  Rafał Ogrodziński

http://sp3pka.kalisz.pl/forum/index.php?topic=1296.0    Zenek SP3JBI

http://www.pola.com.pl/sp1cnv/pdf/TermMMocy_DJ6EP.pdf

http://www.mikrofale.net/pdf/Miernik%20mocy%20DL5NEG.pdf

https://www.amt.pl/pl/faq/cty/pomiary-w-cz-i-mocy