Misuratore VSWR per WiFi
Traduzione di Roberto Briata I1CRA
Realizzazione originale di PE2ER
http://www.fam-gijzen.tmfweb.nl/

Articolo Prodotto con il patrocinio del forum di Nederland Wireless

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Il circuito illustrato è un misuratore di VSWR per le VHF-UHF-SHF. Questo include il Wifi (802.11b/g), 2m, 70cm e 13cm delle bande Radio Amatori.

La massima frequenza utilizzabile è determinata dal diodo (1SS99): 3GHz

L'apparecchiatura consiste in due parti. Una testina RF ed uno strumento (preferibilmente analogico)

In questa realizzazione per la testina RF, è essenziale usare i componenti SMD ed il circuito stampato riportati nel disegno qui sotto.

Zx è il connettore dell'antenna.

“RF in” è il connettone per il Wifi Access Point (o un altro Generatore di RF).

Disegno del ponte RF ad alta frequenza

Componenti (SMD:
100Ω – 4
10kΩ – 2
10pF – 2
 1nF – 1
50Ω micro dummy (MDUMMY-EMC  Super micro resistor 50 ohm 1% 15 GHz, Barend Hendrikse)

N-Type Bulkhead - 2
1SS99 Schottky diode - 1

Usare una piastrina 15x25mm per circuiti stampati, di rame singolo.

Si può usare un processo di corrosione o un coltello da hobby affilato per tagliare il modello di rame del circuito stampato.
Io uso sempre il metodo del coltello, comincio dal centro dalla striscia di 3mm e vado avanti.

Montare i Condensatori di SMD e le resistenze. Per ultimo montare il diodo

Assemblate la testina RF che unisce due connettori tipo N e il circuito stampato (PCB), il tutto tenuto assieme con dei distanziali da 15 mm (studs) con dentro le rispettive viti.

Saldare il circuito stampato dopo averlo assemblato ed assicurarsi che non sia sottoposto a stress meccanico. Saldare la superficie di massa dei 2 connettori ai 4 distanziali, ottenendo così un buon contatto.

Assemblare il BNC con un pezzo da un 1mm di foglio di Alluminio alla parte appena realizzata. Il BNC è usato per portare il segnale (pulsed) DC allo strumento indicatore.

L'ardware del wireless trasmette dei frame molto veloci. Noi per effettuare le misure abbiamo bisogno di un peak-hold che possa essere misurato da uno strumento analogico. Quindi dovremo convertire il segale impulsivo, prelevato dalla testina RF in una tensione stabile che dovra poi essere letta dallo strumento. Per questo scopo è stato utizzato un LM324, quadruplo amplificatore operazionale.

L'OPAMP U1A crea una massa virtuale per poter alimentare il tutto con una batteria da 9V.

Il segnale di cui stiamo parlando è un segnale impulsivo in corrente continua(non a 2,4 Ghz), l'ampiezza varia da 02-05 ms,con una frequenza di ripetizione uguale a quella del SSID (beacon) che stabilisce gli intervallidei frame dell'AP. La tensione rilevata dalla testina è di alcuni volt max e dipende dall'entita dello squilibrio del ponte.

Il potenziometro R3 serve per settare lo strumento di misura, e va a fondo scala con il ponte completamente fuori equilibrio (bocchettone di antenna ZX in cortocirquito, quindi nelle peggiori condizioni il VSWR massimo del ponte sarà 1:2. Questo per fare in modo che durante le prove non si danneggi l'AP.

L'amplificatore operazionale U1B tramite un cirquito formato da D1 C3 R5 genera il PEAK-HOLD che pilota U1c e U1D buffer output dove è collegato lo strumento, mentre l'altro normalmente non viene usato. La tensione di uscita sullo strumento e di 1,2/0,6 volt ai capi dei tre diodi 1N4148.

Realizziamo ora una scala per lo strumento analogico come mostrato nella tabella allegata. Potremo ora leggere direttamente il VSWR dallo srumento.

Scala dello strumento(P è equivalente alla misura della deviazine, quindi 1=FSD).

USO

Collegare la presa RF IN della testina RF al connettore di antenna dell'access point, con un cavetto adeguato (la massima uscita è approssimativamente 200mW) regolare il beacon per trasmettere ad intervalli al massimo di 100ms.

Cortocirquitare il bocchettone di antenna ZX della testina RF, e tramite il potenziometro regolare il fondo scala dello strumento.

MISURE

Connettere un carico fittizio approppriato da 50Ω al connettore ZX della testina RF, il VSWR che si dovrebbe leggere è 1:1.
NOTA: in VHF/UHF le prestazioni non sono molto buone anche con il carico fittizio adatto a queste frequenze.

Connettere ora alla testina RF un carico di cui si conosce il valore di VSWR, e questi dovrebbe essere indicato correttamente.

MISURA DEL VSWR IN ANTENNA

Collegare l'antenna in prova con un cavetto molto corto, se possibile, al connettore ZX dela testina RF.

Leggere il VSWR sullo srumento.

Traduzione di I1cra Roberto