Μέτρηση ισχύος RF

[744]

Με ένα απλό κύκλωμα αντίστασης 50ωμ, υψίσυχνης διόδου και πυκνωτή με αντίσταση εκφόρτισης, μπορεί να μέτρηση ισχύος.

Κάπου το έχασα όμως και θα ήθελα μια διευκρίνιση.

Ξέρω ότι ο πομπός μου (434MHz, παλμική εκπομπή LORA), έχει έξοδο 100mW. Μετράω με παλμογράφο την τάση ανόρθωσης και είναι περίπου 3V dc. Αν υποθέσουμε και άλλα 0,25 για την δίοδο schottky, τότε η ισχύς προκύπτει [(3,25*3,25)/50]*0,707=145mW rms.

Είναι σωστοί οι υπολογισμοί? προκύπτει μια διαφορά 45mW δηλαδή 50%!!!

Στη συνέχεια έκανα την ίδια μέτρηση με πλακέτα που έχει το AD8318 και προκύπτει ισχύς 17,5dbm ή περίπου 55mW...

Δηλαδή στη μια περίπτωση +50% και στην άλλη -50%...

Καμιά ιδέα τι συμβαίνει τελικά?

[giannis77]

Το λάθος είναι ότι και την αντίσταση φορτίου 50Ω την έκανες rms χιχι . Το σωστό είναι Vp =3 V + πτώση διόδου 0,25V = 3,25 V αυτό το πολλαπλασιάζεις επί το 0,707 για να κάνεις τα Vp σε Vrms άρα 3,25 * 0,707 = 2,29 V τώρα χρησιμοποιείς τον τύπο ισχύος P = Vrms^2 / RL=50Ω άρα P = (2,29 * 2,29) / 50= 5,24/50=0,105 W ή 105 mW

[744]

Δεν το πιστεύω.... Ευχαριστώ για την επισήμανση.

Πάντως η απλή ανόρθωση (αν γίνει σωστά, με μικρολωρίδες κλπ) είναι απίστευτα αξιόπιστη μέθοδος. Αντιθέτως το AD8318 δίνει πολύ λάθος αποτέλεσμα. Βέβαια έχω και ένα εξασθενητή 30db πριν από αυτό αλλά και πάλι ο εξασθενητής πόσο εκτός να είναι?

[MacGyver]

AD8318
Wide bandwidth: 1 MHz to 8 GHz
High accuracy: ±1.0 dB over 55 dB range (f < 5.8 GHz)
Stability over temperature: ±0.5 dB
Integrated temperature sensor

Πιστεύετε ότι μία απλή δίοδος έχει ποιο γραμμικά χαρακτηριστικά από το AD8318;
Έλαβες υπόψιν ότι είναι λογαριθμικό και δίνει mV/dB;

[744]

Δεν μιλάμε για μια 1Ν4148... Μιλάμε για RF detector διόδους.

Ναι, πράγματι μέσα στη γραμμική τους περιοχή λειτουργούν πολύ, μα πάρα πολύ καλά. Π.χ. η BAT62-02W. Λειτουργούν από σχεδόν μηδενική τάση. Δες την σελίδα 8 του datasheet της Infineon, κάτω αριστερά.

To AD8318 βέβαια, είναι από κινέζικη πλακέτα και κατά συνέπεια, μπορεί να είναι ένα κακό αντίγραφο και όχι γνήσιο της Analog.

Από τις χαρακτηριστικές καμπύλες στην πρώτη σελίδα του datasheet του, καταλήγουμε στα 0,9volt που αντιστοιχούν στα -17,5 dbm λαμβάνοντας υπόψη και την εξασθένιση των 30db. Ἀρα περίπου 50-55mW.

[MacGyver]

Ερώτηση:
Σε μια RF γεννήτρια - ταλαντωτή 50Ω με ισχύ 0,4mw τί τάση θα δείξει ο συγκεκριμένος μετρητής ισχύος;

[giannis77]

To AD8318 βέβαια, είναι από κινέζικη πλακέτα και κατά συνέπεια, μπορεί να είναι ένα κακό αντίγραφο και όχι γνήσιο της Analog.

Από τις χαρακτηριστικές καμπύλες στην πρώτη σελίδα του datasheet του, καταλήγουμε στα 0,9volt που αντιστοιχούν στα -17,5 dbm λαμβάνοντας υπόψη και την εξασθένιση των 30db. Ἀρα περίπου 50-55mW.

Γιάννη εάν μέτρησες την τάση στο Vout του Κινέζικου πλακετάκι και βρήκες 0,9V τότε σύμφωνα με το datasheet του ad8318 στην πρώτη σελίδα που λες που έχει τον πίνακα εκεί βλέπω δύο καμπύλες η μια καμπύλη λέει ότι στην ενεργή περιοχή των -55dB έως 0 dB είναι απόλυτα γραμμικό και δεν παρουσιάζει κανένα dB λάθους και στην άλλη καμπύλη βλέπω ότι τα 0,9 V αντιστοιχούν σε Pin = -10 dB που σημαίνει αν έχεις και εξασθένηση 30 dB τότε το σήμα εισόδου στο κινέζικο πλακετάκι είναι Pin= 30 dB - 10 dB = 20 dBm μια που η είσοδος στο πλακετάκι είναι 50Ω . Τώρα τα 20 dBm @ 50 Ω = 100 mW . Πιστεύω να σε βοήθησα και να μην έχω κάνει λάθος επειδή δεν το έχω δουλέψει το ad8318 αλλά από μια πρόχειρη ματιά που έριξα στον πίνακα της πρώτης σελίδας αυτό κατάλαβα όλα αυτά ισχύουν με την προϋπόθεση ότι κατάλαβα σωστά δηλ. η μέτρηση σου είναι 0,9V και χρησιμοποιώντας τον πίνακα της σελίδας 1 αλλά επειδή αναφέρεις συχνότητα 430MHz τότε λογικά ισχύει ο πίνακας της σελίδας 8 που για 0,9V δίνει -15dB που σημαίνει με την εξασθένηση 30dB Pin = 15dBm = 31 mW μεγάλη απόκλιση από τα 100mW τότε κάτι συμβαίνει με το πλακετάκι ή με την μέτρηση των 0.9V.

ad8318.png ad8318-1.png

[744]

Για 0,4mW δηλαδή περίπου -4dbm πρέπει να βγάλει σχεδόν το ελάχιστο, περίπου 0,5 με 0,6 volt. Βέβαια έχει σχέση και η συχνότητα από ότι δείχνουν τα διαγράμματα.

Για το πλακετάκι δεν έχω και πολύ εμπιστοσύνη. Δεν φαίνεται να συμβαδίζει με το datasheet.

Ευχαριστώ πολύ πάντως.

[MacGyver]

Έθεσα το ερώτημα με συγκεκριμένη τιμή για να δείξω ότι (κατά την γνώμη μου) το μαθηματικό σκεπτικό στα #1, #2, όπως και στα υπόλοιπα είναι λάθος.

0.4mw = -4dbm = 0.14Vrms = 0.2Vpeak, στα 50Ω.
Άρα 0.2 - 0.25 = -0,05
Οπότε Vdet <0 !!!!!

[giannis77]

Έθεσα το ερώτημα με συγκεκριμένη τιμή για να δείξω ότι (κατά την γνώμη μου) το μαθηματικό σκεπτικό στα #1, #2, όπως και στα υπόλοιπα είναι λάθος.

0.4mw = -4dbm = 0.14Vrms = 0.2Vpeak, στα 50Ω.
Άρα 0.2 - 0.25 = -0,05
Οπότε Vdet <0 !!!!!

Δεν περίμενα στο forum αυτό να αμφισβητείται ο μαθηματικός τύπος P= Vrms^2 / RL τέσπα . Το λάθος στο δικός σου σκεπτικό είναι ότι δεν χρησιμοποιούμε ποτέ το κύκλωμα Peak Detector (ανιχνευτής κορυφής) που έχει εφαρμόσει ο Γιάννης δηλ. δίοδο εν σειρά πυκνωτής προς γη για να κάνει την ανόρθωση και να την μετρήσει με ένα απλό πολύμετρο την Vpeak όταν αυτή είναι μικρότερη από την τάση πτώση της διόδου. Άρα αν δεχτούμε ότι η δίοδος που χρησιμοποίησε ο Γιάννης έχει τάση πτώσης 0,25V ή 250 mV τότε μπορεί να χρησιμοποιήσει τον ανιχνευτή κορυφής από σήματα ισχύος -1dBm και επάνω γιατί το Vpeak στο -1 dBm@50Ω είναι 282mV άρα θα μετρήσει στο πολύμετρο 282 - 250 =32mV και όταν θα χρησιμοποιήσει τον τύπο ισχύος θα βρει το Vpeak = 32 mV + 250 mV (Vdrop)= 282 mV και Vrms = 282mV * 0.707 = 199.2 mV . Άρα P=(0.1992*0.1992)/50= 0.7mW = -1dBm @ 50Ω . Συμπέρασμα με κύκλωμα ανιχνευτή κορυφής όπου η δίοδος παρουσιάζει πτώση τάσης 250mV μπορούμε να μετρήσουμε ελάχιστη ισχύ μέχρι -1dBm και πάνω . Ισχύ κάτω από -1 dBm όπως στο δικός σου σκεπτικό τα -4dBm ο ανιχνευτής κορυφής δεν πρόκειται να δείξει την παραμικρή ένδειξη στο πολύμετρο γιατί η Vpeak είναι μικρότερη από την πτώση τάσης της διόδου Vdrop.