4-2019

HF-Technik
Einfach und erschwinglich
RMS-Leistungsmesser für 100 MHz bis 40 GHz
Aufmacher-Darstellung deutlich.
Hier wurde mit der verfügbaren
Demo-Schaltung zum
LTC5596 (DC2158A), einem
I²C-LC-Display und dem Linduino-Board,
auf dem ein kurzes
Demo-Programm läuft, ein breitbandiger
HF-Leistungsmesser
implementiert (s. Kasten und
Stückliste).
Mit dem Baustein
LTC5596 lässt sich
ein breitbandiger
Leistungsmesser im
Handheld-Format oder
für den direkten Einbau
in eine Schaltung
realisieren.
Analog Devices, Inc.
www.analog.com
RMS-HF-Leistungsmesser werden
in großem Umfang eingesetzt,
um die Leistung von
Signalen mit variierenden Crest-
Faktoren (Scheitelfaktoren) präzise
zu messen. Diese teuren,
anschlussfertigen Geräte bieten
ein hohes Maß an Genauigkeit,
erfordern aber auch umfangreiche
Charakterisierungs- und
Kalibriermaßnahmen. Die hohe
Präzision muss überdies mit
großen Abmessungen und einem
hohen Preis erkauft werden.
Deutlich kostengünstiger und
platzsparender geht es dagegen
mit dem LTC5596, einem für
Frequenzen von 100 MHz bis
40 GHz geeigneten IC mit RMS-
Charakteristik und einem Messbereich
von 35 dB oder mehr.
Mit diesem Baustein lässt sich
ein breitbandiger Leistungsmesser
im Handheld-Format oder
sogar für den direkten Einbau
in eine Schaltung realisieren.
Einfacher Aufbau,
einfaches Kalibrieren
Die gut definierte dB-lineare
Übertragungsfunktion des
LTC5596 und sein sehr flacher
Frequenzgang machen das Kalibrieren
einfach. Eine herkömmliche
Zweipunkt-Kalibrierung
in der Mitte des Frequenzbereichs
reicht aus, um von 150
MHz bis 30 GHz auf eine Messgenauigkeit
von ±1 dB zu kommen.
Die nur 100 mW betragende
Leistungsaufnahme des
LTC5596 und sein integrierter
Aufbau machen den Baustein
für In-Circuit- und Handheld-
Leistungsmesser geeignet.
Wie einfach eine komplette
Lösung ist, wird an der batteriebetriebenen
Schaltung in der
Beschreibung
LTC5596-Demo-Board
Arduino-Board
I²C-LCD
9-V-Batterie Block
Kabel
Die bescheidene Stückliste
Bild 1 gibt Auskunft darüber, wie
die Anwendung zu verschalten
ist. Das Linduino-Board besitzt
mehrere ADC-Eingänge in der
analogen IN-Bank. Im vorliegenden
Fall wird A0 genutzt,
um den Ausgang des Detektors
LTC5596 abzutasten. Die
Tatsache, dass das Display ein
I²C-Interface besitzt, vereinfacht
den Anschluss an das Linduino-
Board. Die gesamte Schaltung,
einschließlich des LTC5596-
Boards und des Steckverbinders,
wird vom Auxiliary Port
des Linduino-Boards mit Strom
versorgt.
Firmware
Die Hauptaufgabe der komplett
auf dem Linduino-Board
laufenden Firmware ist es, die
gemessene analoge Eingangsspannung
(in Volt) in einen HF-
Leistungswert (in dB) umzuwandeln
und das Resultat auf dem
LCD darzustellen. Hierfür wird
eine Zweipunkt-Kalibrierung
empfohlen, um die Steigung
der linearen Übertragungsfunktion
(V OUT vs. HF-Leistung) des
LTC5596 und ihren Schnittpunkt
mit der X-Achse zu ermitteln.
Typ
DC2158A
Linduino DC2026C oder
kompatibel
LC-Display-Modul Smraza
2004 (20 × 4)
unkritisch
30 hf-praxis 4/2019