Risalire alla potenza usando un millivoltmetro RF

[IK7JWY]

Giusto per confrontare la mia risposta con le vostre e anche per rispolverare un pò di calcoletti radioelettrici (nulla di complicato, eh !) , vi espongo la seguente misura con domanda finale.
Prendo un millivoltmetro RF analogico dotato di sonda RF a 50 Ohm (surplus , comprato anni fa alla nota fiera tedesca) e un power-sampler autocostruito (costituito da una resistenza antinduttiva da 50 Ohm con partitore) con attenuazione di 52 dB (cioè la potenza misurata in uscita è attenuata di 52dB rispetto a quella in entrata).
Collego l'uscita RF (antenna1) del mio FT1000MP al power-sampler e quest'ultimo alla sonda del millivoltmetro. Seleziono opportunamente il fondoscala del millivoltmetro in maniera tale che l'ago non sbatta a fondo scala quando vado in TX.
Vado in TX. Il millivoltmetro RF segna 0,145 V circa.

Quale è la potenza in uscita dall'FT1000MP ?

(per prevenire facili obiezioni, dico subito che NON ho un wattmetro )

[i3mu]

mamma mia quanto sono arrugginito!
ho bisogno di alcune certezze :

intendi per
52db=10*Log(W1/W2)
Log= logaritmo in base 10
per cui
W1/W2=10^(52/10)

0,145V è il suo valore di picco oppure RMS



Sergio i3mu

[IK7JWY]

Originally Posted by i3mu

intendi per
52db=10*Log(W1/W2)
Log= logaritmo in base 10

Si

Originally Posted by i3mu

0,145V è il suo valore di picco oppure RMS

RMS

[i3mu]

io ci provo

il TX dovrebbe erogare 66,644 W (RMS)

se ho sbagliato mi ripresenerò alla prossima sessione di esami

ciao

[IK7JWY]

Originally Posted by i3mu

se ho sbagliato mi ripresenerò alla prossima sessione di esami

allora , se così fosse, ci andremmo insieme....

[IK4AUY]

Un altro metodo, strada diversa alternativa, puo' essere tramite un comune oscilloscopio, una sonda per oscilloscopi 10X (meglio se autocostruita esternamente vedi l'attenuatore resistivo dettagliato nel link sotto e vi è pure lo schema della sonda), un carico fittizio da 50 OHM trovando un modo effettivo per prelevare il segnale RF di potenza alla sonda prima del carico fittizio (tipo con un T PL o simile)
Questa strada avrebbe il vantaggio di eliminare l'incertezza del fattore di attenuazione dell'accoppiatore RF (da verificare a priori per un corretto calcolo di cui nei post precedenti) (non si esageri con la potenza RF per non bruciare la sonda oscilloscopio o l'oscilloscopio stesso).
vedere ad esempio il noto Adam Farson AB4OJ/VA7OJ (ingegnere telecomunicazioni retired by RACAL)

http://www.ab4oj.com/test/pwrmeas.html


dello stesso c'è anche il link per misurare la potenza PEP (modulando con un due toni audio uguali il TRX in posizione SSB azzerando eventuali equalizzatori microfonici audio).
Saluti.
Saluti

[I0XJ]

visto che Adam AB4OJ accenna anche ai rivelatori a diodo, mi permetterei segnalare questo mio articolo:

http://www.ariroma.it/wp/repo/docs/p...riv_wmetro.pdf

cosiglierei inoltre di leggere la bibliografia, sempre nell'articolo di Adam, dove si parla di potenza "RMS"

73 John i0Xj

[I5SKK]

Senza andare sull'eccessivamente sofisticato (come in altro post tecnico di altra sede ) credo che il metodo descritto sia un buon metodo, prescindendo da non linearità di rivelatori e da non idealità dell'accoppiatore o del sampler.

Io in generale, specie su livelli bassi, uso anche fare la controprova (se possibile), ipotizzando una certa resa del PA e misurando l'assorbimento. Ma questo solo se si possono misurare direttamente i valori di V ed I del PA, se no non ha alcun senso.

Comunque i valori riportati come calcolo (decimali a parte) tornano anche a me.

Se può servire al link seguente c'è una tabella molto utile:
https://www.markimicrowave.com/blog/...to-voltage.pdf

e dalla medesima, per interpolazione (livello di 0.141 Vrms) torna quello che si è calcolato

[i4mfa]

Mi ero perso il post. Posso fare alcune considerazioni... per i posteri?

1. A me quanto scrive I0XJ piace m-o-l-t-i-s-s-i-m-o !!!
   Significa che dire "un millivoltmetro RF analogico dotato di sonda RF a 50 Ohm" non e' precisissimo; i dati di John evidenziano come i diodi possano passare (sua tabella) da un 3% di errore (livello Bird) ad un 9% al salire della frequenza. Da qui il moltissimo di cui sopra.
2. Post di IK4AUY: spostare la incertezza da un attenuatore ad una sonda non dovrebbe, imho, garantire una maggiormente corretta misura; pero' concordo, in virtu' del fatto che - teoricamente - i costruttori hanno accesso a componentistica migliore rispetto a noi.
3. Fermo restando i discorsi (che IK4AUY invita a leggere) su Potenza PEP (ovvero che in SSB la Potenza e' il 65% di essa, il fattore 4X in AM, ecc.), Potenza, Wrms, ecc. ecc., o facciamo un confronto con differenti metodi di misura oppure (Vrms*Vrms/R) moltiplicato per 1,5*100'000 [aka 2+50=52dB] DEVE essere la risposta (ferme restando le considerazioni di John), cosi' come, I5SKK, la radice quadrata di (65/150000)*50 DEVE essere 0.145. Se non fosse tornata LA IDENTITA' la tabella citata o la interpolazione su di essa sarebbe stata errata.

A tutti i possessori di wattmetri e multimetri col 5% di errore:
1 1,25 1,5 2 2,5 3 4 5 6 8 10 X sono
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 dB e i dB si sommano:
52db=1.5 x 100 mila, si fa prima che con la calcolatrice!

[IK7JWY]

Ogni tanto ripesco discussioni

Originally Posted by i4mfa

Significa che dire "un millivoltmetro RF analogico dotato di sonda RF a 50 Ohm" non e' precisissimo; i dati di John evidenziano come i diodi possano passare (sua tabella) da un 3% di errore (livello Bird) ad un 9% al salire della frequenza.

Nel mio caso, trattavasi (e trattasi ancora, ogni tanto lo rimetto in mezzo) di un HF-DC millivoltmeter URV Rohde&Schwarz, comprato anni fa alla fiera di Friedrichshafen. Leggendo il manuale mi pare di capire che l'errore totale dello strumento è, in 14 MHz, con sonda a 50 Ohm e nel range di misura 0.1-10V, circa del 2%.
Questo credo significhi:
0,142 V < valore reale < 0,148 V , oppure 0,145 V +- 2% (0,003 V).
Il che, risalendo alla potenza in uscita dall'RTX, dovrebbe tradursi in (tra RTX e millivoltmetro RF ci sono 52dB di attenuazione):
64W < potenza < 69 W circa
Per il fine della misura, credo sia tutto grasso che cola...

[i4mfa]

Originally Posted by IK7JWY

... mi pare di capire che l'errore totale dello strumento è, in 14 MHz, con sonda a 50 Ohm e nel range di misura 0.1-10V, circa del 2%. Questo credo significhi...

Premesso che la R&S suggerisce una taratura ogni 2 anni per garantire la precisione dichiarata,
https://www.rohde-schwarz.com/it/ass...one_58688.html
mi pare che il 2% di 10 sia 0,2.
Un errore su un sistema di misura 0-10 viene dato sul fs, da cui la corretta definizione 0,1-10 (non possiamo misurare al di sotto dell'errore).

Fermo restando le considerazioni di cui sopra.
Nello specifico, ok per 70, 1dB in piu' (2% di 52) sarebbe 90.

[IK7JWY]

Originally Posted by i4mfa

Un errore su un sistema di misura 0-10 viene dato sul fs, da cui la corretta definizione 0,1-10 (non possiamo misurare al di sotto dell'errore).
Fermo restando le considerazioni di cui sopra.
Nello specifico, ok per 70, 1dB in piu' (2% di 52) sarebbe 90.

Forse c'è un equivoco.
I 52 sono i dB di attenuazione esterna al millivoltmetro, sono quelli del sampler resistitivo autocostruito interposto tra RTX e millivoltmetro. OK, magari, poiché autocostruito, non saranno 52 ma saranno 50 o 54, ma in questo discorso supponiamo siano una volta per sempre 52 dB, esterni al millivoltmetro.
Ora, la scala di misura dello strumento restituisce i V , non i dB, e nel caso della mia misura leggo 0,145 V. Dal manuale dello strumento vedo che la precisione è del 2%. Esattamente leggo che l'errore totale è dato dalla somma del "RF basic error" (dipende dal range di temperatura , siamo intorno all'1,5% del fondoscala) e del "RF frequency response error (1% a 14 MHz). Nel mio caso, il fondoscala impostato per la misura è 0,3 V. Ma alla fine facciamo che l'errore errore totale sia del 2%. Questo mi pare voglia dire che il valore da me letto allo strumento , cioè 0,145 V, è affetto da un errore del 2% , che sarebbero 0,003 V. Quindi dovrei esprimere la misura come 0,145 +-0,003 V, da cui, passando alle potenze, un valore compreso tra 64 e 69 W.

[IK7JWY]

Comunque, credo che la discussione meriti delle foto del... "setup di misura" (che parolona ):


il millivoltmetro usato è quello a destra


zoom sul millivoltmetro


connessione tra RTX ANT A del 1000MP , sampler resistivo a 50Ohm (su cui si vede scritto col pennarello il valore dell'attenuazione) e insertion unit a 50Ohm del millivoltmetro.

In pratica, non mi va di spendere soldi per un Wattmetro, così ho pensato di dare al millivoltmetro RF un'utilità secondaria.. E va bene, Watt in più , Watt in meno, che sarà mai...

[i4mfa]

Originally Posted by IK7JWY

Forse c'è un equivoco...

No, scusami tu, forse non sono stato chiaro: se leggi 1%, 2%, quel che vuoi, lo devi riferire al fondoscala. Ragion per cui se "il fondoscala impostato per la misura è 0,3 V" il 2% di 0,3V sono 6mV e non 3mV.
Le cose non cambian dimondi aggiungevo poi, in quanto, con un attenuatore 52dB se ipotizzi che sian 51dB (altro caso di 2%) hai una variazione del 25%. Aggiungi la necessita' di fare tarature periodiche (che potresti farti fare da R&S, se segui il link fornito!) ... si' leggi 70W ma potrebbero facilmente essere 100W.
Tutta li' la considerazione, ovvero se dicon 100 e leggi 70... potrebbero essere 100!
Questo non cambia il fatto che hai un gran bello strumento e che...
va bene, Watt in più , Watt in meno, che sarà mai...

[IK7JWY]

se leggi 1%, 2%, quel che vuoi, lo devi riferire al fondoscala. Ragion per cui se "il fondoscala impostato per la misura è 0,3 V" il 2% di 0,3V sono 6mV e non 3mV.

Si, questo e' giusto. Per il fatto che il valore misurato era circa la meta' del fondoscala chissa' perche' pensavo a 3mV e non a 6. Quindi la misura e' 0,145+-0,006V.
Uno di questi giorni provero' a misurare la stessa tensione RF con l'oscilloscopio. Oh, non si puo' vivere di solo DX 😊

[IK7JWY]

Oggi ho effettuato la misura con l'oscilloscopio. Allego lo screenshot. Valore della tensione RMS misurato = 0,156 mV. Considerato che in questo caso tra strumento di misura e RTX c'erano meno connettori (con relative perdite), direi che il valore misurato con l'oscilloscopio è consistente con quello misurato con il millivoltmetro RF.
Siamo lì.

[I0XJ]

A questo punto l'attenzione si sposta sul sampler da 52 dB, misurati come?
Immagino per confronto con attenuatori campione per potenze più basse.

E poi curiosità di autocostruttore : come è fatto?

TNX & 73

John i0XJ

[i4mfa]

Originally Posted by I0XJ

... l'attenzione si sposta sul sampler da 52 dB ...

Marco, iz4ryb, per pilotare il transverter per Oscar 100, ha preso questi due. Carini...

[IK7JWY]

Originally Posted by I0XJ

A questo punto l'attenzione si sposta sul sampler da 52 dB, misurati come?
Immagino per confronto con attenuatori campione per potenze più basse.

E poi curiosità di autocostruttore : come è fatto?

TNX & 73

John i0XJ

Grazie al tuo post, John, mi è venuta voglia di ripescare da archive.org l'articolo in cui a suo tempo illustrai questa semplice autocostruzione. All'epoca avevo un signor analizzatore di spettro.. Oggi, purtroppo, ne sono sprovvisto, per ora.
Ho così travasato quell'articolo del magazine (che ora non c'è più) direttamente qui nel forum, ecco il link diretto:
http://www.hamradioweb.org/forums/sh...ad.php?t=39212
Quindi, per discussioni su questo sampler, spostiamoci di là, grazie.

[I0XJ]

Originally Posted by i4mfa

Marco, iz4ryb, per pilotare il transverter per Oscar 100, ha preso questi due. Carini...
Attachment 19030

Carini, ma paragonate le dimensioni dei dissipatori con quelle dei connettori SMA, temo che la potenza nominale sia applicabile per un tempo limitato o con un duty-cycle ridotto.

73 John I0XJ

[i4mfa]

Originally Posted by I0XJ

Carini, ma paragonate le dimensioni dei dissipatori con quelle dei connettori SMA, temo che la potenza nominale sia applicabile per un tempo limitato o con un duty-cycle ridotto.

73 John I0XJ

Dovrebbe usarli con 10W continui (emissioni DTV)...

[IK7JWY]

scusate se riprendo questa discussione, solo per allegare qui la formula da cui si risale alla potenza in uscita dall'RTX partendo dalla misura al millivoltmetro RF. E' per evitare di dovermela ricavare ogni volta che mi salta in testa di riutilizzare questo metodo di misura della potenza. Non ce l'avevo scritta da nessuna parte
Ovviamente se notate errori, fatemelo sapere, grazie



dove:
PIN=potenza in uscita dall'RTX
POUT=potenza in uscita dal sampler resistivo
V=valore della tensione in Volt misurata al millivoltmetro RF
A= valore in dB (col segno meno davanti) dell'attenuazione del sampler resistivo inserito tra RTX e sonda RF
Il tutto valevole nell'ipotesi di Z=50 OHm e fatto salvo tutto quanto esposto in questa discussione.