Средства измерения и контроля для FPV, часть третья, измерение мощности и напряженности поля.

Ранее я писал о простейшем, но крайне полезном приборе- лампочкотестере. Он позволяет выявить явные проблемы радиоканалов управления и видеолинков.
Но если пытаться выжать из своего оборудования максимум и для знания того- есть ли соответствие параметров приобретаемого оборудования заявленным производителем- то крайне необходим измеритель мощности СВЧ.
На предыдущей страничке- rcopen.com/blogs/1628/22316 я остановился на недостатках детектора СВЧ мощности на диодах Шотки.
Кроме упомянутого существуют и другие способы измерения мощности СВЧ,в частности существуют детекторы, основанные на изменении температуры датчика под воздействием СВЧ энергии. Подобные детекторы обладают рядом преимуществ, однако по причине очень высокой стоимости они не доступны для хоббийного применения, стоимость только датчика от нескольких десятков тысяч рублей.
Потому все недорогие измерители мощности, предлагаемые на рынке, в основе своей, имеют микросхему логарифмического детектора, чем достигается не большая стоимость и приемлемая для большинства точность.
Не является исключением и измеритель моей разработки.

На фото измерение мощности передатчика 5.8 Ггц, там же виден промышленный детектор японской фирмы Anritsu на термоэффекте, с которым проводилось сравнение показаний.
Коллегам должен быть знаком ImmersionRC RF Power Meter www.immersionrc.com/fpv-products/rfpowermeter/
Он имеет ряд недостатков, сильно снижающую точность измерений. Калибровка по малому количеству точек , около десятка, плохое согласование входа с высоким КСВ, что так же значительно понижает точность.
Данные недостатки устранены в моей конструкции.

С какой целью используют Power Meter?
Первое и явное применение - это измерение мощности передатчиков. Что интересно, в разных темах часто можно было прочитать о том что мощности купленных передатчиков очень сильно не соответствую заявленным производителям.
Ради интереса я промерил все что было под рукой и сверил с показаниями фабричного прибора, немного фото:

1.Передатчик TS832S ( 600 мвт 5.8 ггц) показал мощности 420-505 мвт на разных каналах,
2. LM-500 мвт показал 440-570 мвт,
3. пульт Futaba T8FG - 46 мвт,
4. LRS 1 Вт- 912 мвт при максимальной мощности и 145 мвт при минимальной.

Особых оснований для обвинений производителей не обнаружил.
Второе применение, которого я коснулся на прежних страницах дневника, это измерение напряженности электромагнитного поля, получим подключив прибор к антенне. Однако нужно понимать что в этом случае прибор собирает весь “мусор” эфира.
Но, в некоторых случаях, он может быть очень полезен. К примеру, для сравнения или настройки антенн с большой направленностью.
Яги, биквады, патчи и прочие… Почему именно они? Потому как: а) простые антенны широконаправленные, принимают отраженный сигнал со всех сторон, что очень мешает измерениям. б) в них и настраивать нечего, что определяет их направленность.
Но если направленная антенна подключена к прибору, а передатчик с передающей антенной установлен на значительном удалении, то измерения как для настройки так и для сравнения вполне можно проводить.

Я таким образом настраивал положение облучателя на антенне для приема FPV на расстоянии 170 км.

От его положения ( совмещение фокуса отражателя с фазовым фокусом облучателя) значительно зависит усиление антенны.
rcopen.com/blogs/1628
Третье применение- это использование измерителя мощности в процессе измерения КСВ (SWR).
Про это следующая страница дневника.

  • 3791
Comments
leesicin

Сергей спасибо за поднятую тему, ждём продолжения! Есть вопрос по (4. LRS 1 Вт- 912 мвт при максимальной мощности и 145 мвт при минимальной) , в прошивке Байчи есть возможность подав команду Fxxx (xxx = 000 -232 - номер частотного канала (000 = 433,075МГц шаг 60кГц), так вот в нижней части диапазона (433 -437 Мгц) мощность максимальная (860мВт) , а вот если уйти в диапазон 445-447 - мощность снижается до 700мВт. Почему так происходит? Ведь вроде RFM должна во всём диапазоне 30dBm выдавать (ну не 30 конечно, но в районе того).

Панкратов_Сергей

Для активных элементов свойственно уменьшение усиления с ростом частоты, сказываются паразитные индуктивности и емкости. Другое дело что это уменьшение как то стремятся компенсировать, и если замер верный- то значит либо нет компенсации, либо она недостаточна.
Хотя есть и другое предположение. Глянуть надо даташит- а до каких частот заявлен модуль? У него на выходе фильтр, режущий гармоники. Может и его влияние так проявляться.

leesicin

Глянул даташит RFM23BP Synthesizer Frequency - 433MHz band - 413-453 MHz.
Возможно этот параметр важен (стр 7 Даташита www.hoperf.com/upload/rf/RFM23BP.pdf)
TX RF Output Level Variation vs. Frequency ΔP - RF_FREQ - Measured across any one frequency band —1 (Typical) —dB .
Я измерял Immersion RF power meter (может это он ошибается). Я ещё проверил прошивку OpenlrsNG - такая же зависимость - чем выше частота - тем ниже мощность. Измерял в режиме пиковых значений.

Панкратов_Сергей

860/700= 1.23
А типичная неравномерность, что вы привели из даташита- 1 дб, то есть 1.26
Что соответствует обещаниям производителя.

leesicin

Спасибо! Разобрались вроде. Надо ещё поиграть с частотами , настроить на 413-415 и глянуть (ох не хочется в регистры и прошивку Байчи лезть, но очень интересно 😃 ).
Как измерю сообщу. Спасибо ещё раз!

sergor

Приветствую, Сергей! Будут ли доступны исходники для повторения?