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Der HF-Tastkop der DL-QRP-AG

Beim Selbstbau von AFU Geräten kommt man immer wieder an einen Punkt, an dem man eine HF Spannung oder eine NF Spannung messen muss. Glücklich, wer in dieser Situation ein HF-Millivoltmeter oder ein Oszilloskop besitzt. Gute HF-Millivoltmeter gibt es als Gebrauchtgeräte auf vielen AFU Flohmärkten zu kaufen. Für unsere Zwecke reichen selbst ältere Geräte wie z.B. ein URV-3 völlig aus. Leider übersteigt der Preis eine gebrauchten HF-Millivoltmeters oder eines HF tauglichen Scopes in der Regel bei weitem den Preis eines Transceiverbausatzes, so dass besonders für denjenigen, der noch prüft ob der Selbstbau SEIN Hobby werden könnte, der Kauf kaum in Frage kommt. In den meisten Baumappen ist für diese Fälle der Selbstbau eines HF Tastkopfes beschrieben, den man vor ein hochohmiges Gleichspannungs-Messgerät schaltet.  So ein Tastkopf besteht nur aus wenigen Bauteilen und ist schnell zusammengelötet. Wenn es nur darum geht, ein Maximum zu finden, wie es z.B. beim Abgleich eines Bandfilters der Fall ist, dann ist diese Lösung auch völlig ausreichend. Anders ist es, wenn man eine bestimmte HF Spannung einstellen will, z.B. die 7dBm, die ein standard Ringmischer als Oszillartor braucht. Diese einfachen Tastköpfe sind zwar recht genau, aber leider völlig unlinear. Der Tastkopf müsste also erst einmal kalibriert werden. Das ist im Prinzip recht einfach, wenn man die Anforderungen an die absolute Genauigkeit nicht zu hoch ansetzt, man braucht nur einen kalibrierten Messsender oder ein genaues Referenzmessgerät. Hier beißt sich die Katze in den Schwanz, denn so einen Tastkopf baut man sich ja nur weil einem die Referenzgeräte fehlen.

Wir haben lange über eine Lösung nachgedacht und sind auf eine sehr pragmatische, einfache gekommen: es gibt kaum einen anderen Weg als die Tastköpfe schon hier zusammen zu bauen und komplett mit einer Kalibrierkurve auszuliefern.

Und genau das machen wir ab sofort.

Dieser Tastkopf wird von uns zusammen gebaut, und auf unserem Messplatz kalibriert. Es werden 2 Kalibrierkurven erstellt:

1kHz

1MHz - 30 MHz

klick auf das Bild, um eine Kalibrierkurve zu sehen.

Man sieht, das die Genauigkeit im unteren Bereich deutlich abnimmt. Da absolute erte aber meist im Senderbau benötigt werden, wo die HF-Spannungen schon im Volt Bereich liegen, reicht so ein Tastkopf für die meisten Problemfälle aus. Ob man die 7dBm für den Ringmischer einstellen möchte, oder die Dämpfung eines Bandfilters abschätzen will - man ist immer in einem Bereich der Kalibrierkurve, der sich noch vernünftig ablesen lässt
Da ein solcher Tastkopf die Spitzenspannung Vss misst, haben wir die Kalibrierung um sie übersichtlich zu gestalten in dBm vorgenommen. Aus einer zugehörigen Tabelle lassen sich dann die Werte für Effektivspannung, wirkliche Spitzenspannung oder Leistung ablesen. Hier mal ein Ausschnitt aus der Tabelle.

dBm Veff Vss Leistung
8 562mV 1.58V 6.31mW
7 501mV  1.41V 5.00mW
6 447mV 1.26V 4.00mW
5 398mV 1.12V 3.17mW

Wenn wir bei unserem Beispiel mit dem Ringmischer bleiben, dann sehen wir in der Kurve, dass 7dBm bei diesem Tastkopf einem Messwert von 1,35 Volt entspricht. Wir müssten also unseren Oszillator so einstellen, dass unser Messinstrument mit dem Tastkopf 1,35 Volt anzeigt um den Ringmischer mit 7 dBm anzusteuern.

Der Tastkopf wird fertig aufgebaut in einem kleinen Plastik-Gehäuse geliefert. Messkabel zur Verbindung mit dem Voltmeter und passende Stecker sind montiert, Je eine Kalibrierkurve für 1kHz, 1-30MHz und 144 MHz gehören ebenfalls dazu.

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