Das Magazin für Funk Elektronik · Computer

Amateurfunktechnik
Das universelle Meßgerät
RF-1 in der Praxis
Dipl.-Ing. MAX PERNER – DL7UMO
Inzwischen auch auf dem deutschen Markt, wird das Gerät RF Analyst,
Model RF-1 der US-Firma Autek Research zur Messung von Stehwellenverhältnis,
Impedanz, Induktivität und Kapazität mit digitaler Anzeige
(auch der Meßfrequenz) angeboten. Hier die Vorzüge, Nachteile und
Grenzen eines solchen Geräts.
■ Konstruktion
Wegen des aus zwei pyramidenstumpfförmigen
Halbschalen bestehenden Gehäuses
zeigt die seitlich angebrachte
UHF-Buchse leicht nach unten. Auch die
beiden versetzt angeordneten Steller für
Frequenz grob und fein geben dem Gerät
ein etwas „eigenwilliges“ Design. Den
sechs mehr oder weniger freiliegenden
Tastern fehlen die Gummi-Hütchen zum
Schutz gegen eindringenden Sand und
andere Fremdkörper. Bei Messungen im
Freien sollte man auf diese Schwach-
stelle achten. Ich habe die „Seifendose“ für
solche Messungen deshalb in eine kleine
transparente Plastiktüte gesteckt und sie an
der UHF-Buchse zugebunden.
Das geöffnete Gerät zeigt dann auch,
warum die beiden Frequenzsteller versetzt
angeordnet sind. Immerhin wurde ja ein
Drehkondensator(!) mit darin untergebracht.
Die beiden Leiterplatten enthalten
das Analog- und das Digital-Teil. Der
Prozessor steckt in einer Fassung und läßt
sich damit bei einem Update der Version
(gegenwärtig PC 2.2) austauschen. Die Induktivitäten
des HF-Generators verstecken
sich in der Widerstandsbauform. Eine Pfostenleiste
verbindet die beiden Leiterplatten,
von denen sich eine im Ober- und
eine im Unterteil befindet.
1090 • FA 10/95
■ Meß- und Prüfvarianten
Das Gerät kann im erweiterten Kurzwellenbereich
als Prüfgenerator eingesetzt werden.
Allerdings sollte man sich angesichts
der Schwingkreisgestaltung vor übertriebenen
Erwartungen an die Frequenzstabilität
hüten. Von Vorteil ist, daß der Prozessor die
jeweils aktuelle Frequenz mißt und vierstellig
anzeigt. Unter 10,0 MHz ist deshalb
noch die 1-kHz-, ab 10,0 MHz die 10-kHz-
Stelle ablesbar, was für die Praxis genügt.
Der Generator ist bei intermittierendem
Betrieb in den ersten 10 min permanent in
Bild 1:
Das geöffnete RF-1,
obere Halbschale
entfernt. Links unten
die Batteriebox,
darüber die Analog-
Leiterplatte mit dem
Drehkondensator.
Rechts liegt die
Digital-Leiterplatte,
dabei links vom
Display das
Potentiometer
für die Frequenz-
Feineinstellung.
Bild 2:
Unterseite der
Analog-Leiterplatte.
Unten rechts der
Drehkondensator,
oben rechts der
Koppelkondensator
zur HF-Buchse
Richtung niedrigerer Frequenzen „auf der
Flucht“. Bis zur Stabilisierung ergab sich
eine Drift von 9500 kHz auf 9494 kHz.
Auch externe Belastung verändert die
Generatorfrequenz, abhängig von Art und
Blindwiderstand. Mit dem Frequenz-Feinsteller
läßt sich die Frequenz auch bei
30 MHz noch bequem einstellen.
Das SWR s wird hier auf einen reellen
Widerstand von 50 Ω bezogen und mit
einer Stelle nach dem Komma angezeigt.
Die Genauigkeit liegt für s < 3 bei etwa
10 % und steigt bei s = 6 auf ungefähr
20 %. Mit solchen Werten läßt sich leben,
denn die meisten analogen SWR-Meßgeräte
sind ungenauer. Unterhalb von s = 1,2 hat
auch dieses Kästchen infolge des Meßdioden-Einflusses
Genauigkeitsprobleme.
Die Impedanz Z ist bekanntlich der Wechselstromwiderstand
der Reihenschaltung
eines reellen Widerstandes R und eines
kapazitiven oder induktiven Blindanteils
X. Bei Resonanz eines Schwingkreises
wird der Blindanteil zu Null; es bleibt ein
ohmscher Anteil, d. h., ein reeller Widerstand.
Trotz der Möglichkeit, mit dem RF-1 Kapazitäten
und Induktivitäten zu messen, ist
der Blindwiderstandsanteil weder im Betrag
noch in der Art (kapazitiv oder induktiv)
unmittelbar ablesbar. Das Manual enthält
jedoch eine ganze Reihe Hinweise,
Tips und Formeln zu seiner Ermittlung
(s. u.). Der Z-Wert wird ohne Kommastelle
angezeigt.
Der Prozessor des Geräts berechnet Induktivität
und Kapazität aus Z und der
Meßfrequenz f. Liegen beide außerhalb
der Meßmöglichkeiten des Prozessors,
erscheint im Display ein Hinweis zur Korrektur
der Meßfrequenz (L für zu niedrige,
H für zu hohe). Die 7 pF Schaltkapazität
rechnet der Prozessor heraus; den induktiven
Anteil von etwa 20 nH jedoch nicht.
Das Manual enthält Diagramme für die
optimalen Meßfrequenzen. Es empfiehlt
sich aus Genauigkeitsgründen, jeweils die
niedrigstmögliche Frequenz zu wählen.
Dabei darf man nicht vergessen, daß dieses
Meßverfahren Wirk- und Blindanteil des
Meßobjektes ermittelt. Demzufolge gehen
die Induktivität der Anschlußdrähte, parasitäre
Kapazitäten usw. in das Meßergebnis
ein. Meßgrenzen und frequenzabhängige
Fehler im Vergleich zu den mit einer
Meßbrücke bestimmten Daten s. Tabelle.
Die Anzeige der Kapazität erfolgt ohne
Kommastelle, die der Induktivität dreistellig
mit Gleitkomma.
Drückt man zwei oder auch drei Tasten von
Frequenz-, SWR-, Z-, L- oder C-Messung
gleichzeitig, werden die entsprechenden
Meßwerte abwechselnd zur Anzeige gebracht.
Das ermöglicht z. B. die schnelle Suche
der Resonanzfrequenz über die SWR-