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Pegelmesser

Ein Pegelmesser für die Messung von HF-Pegeln im Bereich von -74dBm bis 15dBm und das Messen von elektromagnetischen Feldern war zwar vorhanden, aber die Umrechnung der Messwerte in Feldstärken wird auf die Dauer doch lästig. Also entstand der Wunsch nach einem Messgerät, dass diese Umrechnung direkt für einen erledigt. Ich hatte die Vorstellung, das vorhandene Messkonzept mit einem log. Detektor, auf der Basis von Thomas Molière, anstatt mit einer einfachen Digitalanzeige mit einem Microcontroller und LCD-Display auszurüsten. Außerdem sollte das Gerät per Software zu kalibrieren sein.

Der erste Aufbau erfolgte dann mit einem ATMEGA8. Alles passte auch auf einen einseitigen Print. Aber der Speicherplatz reichte nicht aus. Die Potenzrechnung benötigte reichlich Speicherplatz. Es reichte nur für einen einfachen Pegelmesser, der auch nur dBm-Werte anzeigte. Die Kalibriermöglichkeit per Software passte noch, dann war der Speicher am Ende. Es hätte knapp gereicht, wenn ich auf die Kalibriermöglichkeit verzichtet hätte. Diese war mir aber wichtig.

Der neue Entwurf mit einem ATMEGA16 passte dann leider nicht mehr auf eine einseitige Platine, weil die Anschlüsse jetzt ungünstig lagen und viele Keuzungen entstanden. Also wurde eine doppelseitige Platine entworfen. Zum Einbau wurde, wegen der Abschirmung, ein Hammond Gehäuse gewählt.

Mit dem ATMEGA 16 war jetzt ausreichend Speicherplatz vorhanden und alle Funktionen konnten realisiert werden. In der Grundfunktion arbeitet das Gerät als normaler Pegelmesser und zeigt den Messwert in dBm an. Im Modus 1 kann mit einer H-Feldsonde die magnetische Feldstärke gemessen werden. Im Modus 2 analog hierzu die elektrische Feldstärke mit einer E-Feldsonde. Im Modus 3 wird mit einer H-Feldsonde gemessen und die H-Feldstärke über den Feldwiderstand in die E-Feldstärke umgerechnet. Das ist natürlich nur im Fernfeld zulässig!

Zum Kalibrieren wird beim Einschalten eine Taste gedrückt und 0dBm angelegt, dann nochmals die Taste drücken und -60dBm anlegen. Ein letzter Tastendruck und das Messgerät ist kalibriert. Beim Einschalten kann auch, beim Betätigen einer zweiten Taste, die Hintergrundbeleuchtung eingestellt werden, da diese natürlich auch Strom verbraucht.

Ein Anschluß für eine externe 12V Versorgung ist vorgesehen. Wird diese angeschlossen, wird die Hintergrundbeleuchtung automatisch hellgesteuert und beim Abstecken wieder auf den Vorwert reduziert. Ein weiterer Anschluß ist für ein externes Spannungs-Messgerät vorgesehen, um auch Ganglinien auf zu zeichnen.

Als Sonden können die Selbstbausonden nach Thomas Moliére oder die Sonden von SAT-Schneider verwendet werden. Der Wandelfaktor der Sonden ist bei der Berechnung berücksichtigt. Wenn ein entsprechendes Feld von 30V/m zur Verfügung steht, können die Sondenmessbereiche auch kalibriert werden.

Der Pegelmesser selbst arbeitet in einem Frequenzbereich von ca. 1 MHz bis 500 MHz. Die bereits erwähnten Sonden haben aber einen eingeschränkten Frequenzbereich. Die E-Feld-Sonde hat einen Arbeitsbereich von 1 MHz bis 60 MHz; max. 500 KHz bis 80 MHz. DIe H-Feld-Sonde hat einen Arbeitsbereich von 500 KHz bis 175 MHz; max. 250 KHz bis 250 MHz.  

DIe Messgenauigkeit scheint zufriedenstellend. Das Problem ist offenbar die 10-Bit Wandlerauflösung (2,50mV) in Bezug auf die Detektorsteilheit von 25mV/dB. Offenbar gibt es bei der Potenz- und Logarithmen-Rechnung des Compilers hier doch einige Rundungsprobleme. Bei meinen Testmessungen lagen die Abweichungen aber stets im Toleranzbereich.

Hier gibt es für Interessenten die Doku des Pegelmessers.

Wenn der Pegelmesser auch für Messungen zum Zweck der Selbsterklärung nach BEMFV genutzt werden soll, muss auch ein Prüf- und Kalibriernachweis erstellt werden. Die Überprüfung / Kalibrierung muss alle zwei Jahre wiederholt werden. Weitere Infos gibt es im Kapitel TEM-Zelle.

Pegelmesser, alte Version
Pegelmesser, aktuelle Version
Ansicht Pegelmesser
E-Feldsonde EFS-1 von Sat-Schneider
H-Feldsonde HFS-1 von Sat-Schneider
E-Feld Selbstbau-Sonde
H-Feld Selbstbau-Sonde