ich möchte mir einen RF-Sniffer für den Frequenzbereich 100MHz bis 2GHz bauen. Die Schaltung stelle ich mir folgendermaßen vor: Antenne -> Gleichrichterdiode -> Kondensator ->Opamp (Rothammel Kapitel
31.1.6 Feldstärkeanzeigegeräte) Das Ding sollte einfach im genannten Frequenzbereich Warnungen (LED, Summer) ausgeben wenn eine best. Feldstärke überschritten wurde. Für die Kalibrierung genügt mir mein Dualband Amateurfunk-Handy und ein Dualband GSM-Handy (140 MHz, 430Mhz, 900Mhz, 1800MHz). Ich brauche wirklich keine genauen Werte. Mein Problem bei der Schaltung ist die Antenne. Rothammel spricht in Kapitel 4.3.4 von kleinen Schleifenantennen (Umfang ca. 1/10 Lamda). Am liebsten würde ich mir diese Schleife als Luftspule in die Platine ätzen/fräsen. Ich frage mich nun ob es für die oben genannten Frequenzen einen vernünftigen Kompromiss bei der Schleifengröße gibt. Oder sollte ich zwei oder mehr verschieden große Schleifen verwenden (z.B. links und rechts auf der Platine)? Haltet Ihr Dipole für besser oder sollte ich am Ende gar eine externe Antetenne nehmen?
Die Empfindlichkeit wird frequenzabhaengig sein - sprich: Du musst verutlich die Frequenz kennen, deren Feldstaerke Du abschaetzen willst, und z.B. mittels Diagramm beruecksichtigen.
Ich habe eine kleine Detektorschleife (12cm Umfang) mit einer Patronendiode im Griff, die tut erwiesenermaszen zwischen
100MHz und 2.45GHz. Das Ding ist rein passiv, also ohne OPV; mangels Vergleichsmoeglichkeit kann ich nichts ueber den Frequenzgang sagen. Ich gehe aber davon aus, dass der scheuszlich krumm ist.
Das soll lieber O.B. beantworten ;-)
Wuerde ich nicht machen. Da weisst Du doch gar nicht mehr, was eigentlich passiert. Lambda/10 bei 2GHz sind 1.5cm... arg wenig. Ich wuerde es erstmal mit 3...5cm Umfang probieren und versuchen, den Frequenzgang aufzunehmen. Wenn Resonanzen auftreten, muesste man sehen, ob man die bedaempfen kann.
Empfindlichkeit sollte aufgrund des OPV kein Thema sein. Evtl. Temperaturkompensation fuer die Diode nicht vergessen (Drift).
2GHz ueber Bastel-Kabel? Wuerde ich nicht probieren.
die Charakteristik hängt dann aber von der Antenne ab und am Ende hast du genau einen Freiheitsgrad (deine Schwelle) - bei verschiedenen Frequenzen reagiert das dann auf ganz unterschiedliche Feldstärken!
Wann die LED bei gepulster Leistung (z.B. Handy) oder gar mehreren Sendern reagiert ist undefiniert - der Sinn einer solchen Schaltung erschliesst sich mir nicht so ganz ...
schau dir mal Spectran von Aaronia an (und morgen gibts bestimmt eine Antwort von *dem* hf-Profi wie man sowas ernsthaft baut ;-)
Ich bin mir dessen durchaus bewusst und nicht sehr gluecklich darueber. Darum hab auch gepostet, dass mein Problem bei der grossen Bandbreite und der Antenne liegt.
Die Schaltung soll einfach reagieren wenn wirklich extrem grosse Feldstärken vorhanden sind. Ich muesste in diesem Fall eben in Kauf nehmen, dass best. Frequenzen empfindlicher als andere aufgenommen werden. Zum Hintergrund: Mein Arbeitsplatz ist in unmittelbarer Nähe verschiedenster Emitter. Von RADAR über UHF-VHF-Funk und noch andere Systeme. All diese Systeme arbeiten mit hohen Leistungen. Die Systeme werden dort unter Zuhilfenahme sehr guter Absorberkammern getestet. Die Messprotokolle dieser Kammern habe ich mir angesehen. Dennoch bleibt immer ein mulmiges Gefühl. Wurde der Absorber zuverlässig angelegt? Hat er Beschädigungen. Mir ist dabei vollkommen wurscht, ob ich bei 15V/m oder 150 V/m gewarnt werde. Ich möchte nur mitbekommen, wenn was völlig aus dem Ruder läuft.
Ich könnte natürlch auch die Bandbreite auf mehrere Empfänger aufteilen, den Ausgang der Opamps mit einem Microcontroller AD-Wandeln und noch etwas eleganter verarbeiten. So wäre es möglich auf gepulste Feldstärken zu reagieren oder z.B. größer werdende Feldstärken akustisch anders darzustellen.
Der HF-Detektor II von Aaronia klingt recht vielversprechend und ist mit
150 Euro sogar bezahlbar. Schade dass sich basteln heute selten noch richtig lohnt :(
Hans Hammes wrote in news:dblve8$p3s$ snipped-for-privacy@online.de:
Wie soll denn die Warnung aussehen? Reicht optisch? Im einfachsten Fall klemm an deine "Antenne" einfach eine der neueren weissen LED's an. Die glimmen ja sogar schon in normalen Umfeld, wenn man die nur in der Hand hält.
Ich meine es so wie ich es oben beschrieben habe. Die Geräte werden bei uns getestet (Integrationsprüfungen - Hardware in the loop )
Mit den Sendern und Abschlusswiderständen stimmt alles. Die Sorge die ich habe ist, dass die Absorber nicht richtig angebracht wurden (ich spreche hier nicht von dummy loads!).
ich habe ist, dass die Absorber nicht richtig angebracht wurden (ich
sondern? für mich IST ein Absorber eine Dummyload. An einem Senderausgang der Leistung produziert ist also entweder eine Antenne oder ein Absorber als Ersatzlast. Absorber ist lediglich der deutsche Ausdruck für "Dummy Load"
und ich bin sicher, wenn so ein Absorber ein Problem hat, stimmt auch die Anpassung des Senders nicht und dieser regelt entweder seine Leistung zurück oder schaltet ab.
im einfachsten Fall ein 10-100µA Messwerk mit einer Schottky Diode parallel zu den Anschlüssen. Zusätzlich bringst Du an einem der Anschlüsse ein Stück Draht als "Antenne" an, dass Du so lang wählst, dass bei Normalbetrieb, das Messwerk gerade anfängt zu zucken...
oder halt eine kleine Loop über beide Anschlüsse
dann gab es vor ein paar Jahren einen Vorschlag vom DL7AV, ich habe das Heft allerdings selbst nicht mehr vorliegen, CQDL 6-9/99
On Wed, 20 Jul 2005 18:51:54 +0200, Hans Hammes wrote: [ Ich mische jetzt einfach verschiedene Postings, siehe # Markierung ]
[...]
Das Problem ist recht simpel zu beschreiben:
Angenommen Deine Antenne hat einen konstanten Gewinn über der Frequenz (ja, das geht halbwegs genau innerhalb bestimmter Frequenzgrenzen, sowas nennt sich z.B. logarithmisch-periodische Antenne):
Dann wirst Du trotzdem mit steigender Frequenz bei konstanter Feldstärke im Fernfeld (und somit konstanten Poynting-Vektor =>W/m^2) quadratisch weniger Leistung am Antennenfuß haben. Denn die effektive Antennenfläche ist proportional zum Quadrat der Wellenlänge.
Du kannst nun versuchen, mit einem _nicht_ konstanten Antennengewinn über der Frequenz dagegen anzumurksen, was aber dann zum "Schaetz-o-meter" von Rainer führt.
Ein kleiner Dipol abgestimmt eher auf eine höhere Frequenz könnte schätzen helfen ... Aber: Es ist _schätzen_, kompensieren tut sich da nix.
Der Breitbanddetektor selber ist garnicht so sehr das Problem, es gibt sehr schöne IC's von Analog Devices und LT, je nachdem, was man genau will. Der AD8313 ist ein recht bekannter Baustein.
Die Teile gehen auch recht genau, aber sie zeigen eben _dBm_ am Antennenfuß an. Umrechnen auf Feldstärke darf man das selber, so man die Frequenz kennt.
Ob nun wirklich die Feldstärke der entscheidende Parameter bei thermischer Wirkung in Sachen Gesundheit ist, darüber streiten sich die Gelehrten, nicht umsonst weist der ICNIRP mehrere Stufen auf. Er orientiert sich aber an der Feldstärke, insofern passt das schon halbwegs.
Besagter kleiner Dipol am Breitbanddetektor ist sicher eine preiswerte Lösung zur "läuft völlig aus dem Ruder" Erkennung.
# On Tue, 19 Jul 2005 22:50:51 -0400, Michael Schöberl wrote: # > schau dir mal Spectran von Aaronia an (und morgen gibts bestimmt eine #> Antwort von *dem* hf-Profi wie man sowas ernsthaft baut ;-)
Hehe ;-)
Da gab es schon ganz andere, die versucht haben, das mal eben nachzubauen. Spätestens beim Blick auf diesen Chip mit der fiesen Aufschrift "DSP" (ohjehohweh, muss man da jetzt wirklich sich diese Mathe und die schröcklichen IIR Filter reinziehen, bäh, programmieren muss man den auch noch ;-) und wenn einen die Streifenleiter des PLL geregelten VCO's anlachen, dann ist die Nachbaufreude arg getrübt. Das Display ist eh' kundenspezifisch ...
Der Spectran misst halt frequenzselektiv und kann daher die Feldstärke der gemessenen Signale unmittelbar anzeigen und dann natürlich auch gegen Grenzwerte vergleichen. Wer mag, kann sich auch eigene Grenzwerte bauen (auf dem Ding läuft eine P-Code Engine, in Kürze gibt es ein Compiler- Utility dazu).
Das ist natürlich fein, aber in einer reinen Warnanwendung für HF-Lecks unter Umständen bereits mit Kanonen auf Spatzen geschossen.
# On Wed, 20 Jul 2005 19:31:58 +0200, "Peter Voelpel" wrote: # warum willst Du soviel Geld ausgeben? # # und warum baust Du Dir keine breitbandige E-Feld Sonde?
Nunja, die hier gerne zitierten Dioden"lösungen" sind dann keine Schätz-o-meter sondern Ahndunkel-o-meter ...
Der Knackpunkt: Eine Diodendetektorschaltung gibt grob gesagt bis zu einem gewissen Leistungsschwellwert eine Spannung an einer Last proportional zur HF-Leistung ab und geht dann langsam zu Wurzel(HF-Leistung) (wg. P=U^2/R) über. Da es sich um kleine Leistungen handelt, ist die Wurzel in dem Fall der bessere Wert, denn der Proportionalitätsfaktor ist gering.
Das ist _bei_jeder_ Diodendetektorschaltung so, es grüßt der zweite Hauptsatz der Thermodynamik. Wäre dem nämlich nicht so, dann könnte man mit einer Detektorschaltung aus dem natürlichen Hintergrundrauschen Leistung gewinnen, beim Patentamt läuft sowas unter "Perpetuum Mobile zweiter Art" ;-)
Deshalb arbeiten die kommerziellen Detektor-IC's mit höherer Dynamik zumeist mit vielen hintereinandergeschalteten Verstärkern, die alle an eine Sammelschiene "berichten". _Das_ diskret nachzubauen ist sinnlos.
So eine Diodenschaltung hat noch ein zweites Problem: Sie will breitbandig richtig angepasst sein. Und _das_ bekommt man ohne teuren Netzwerkanalysator kaum hin, ab ca. 1 GHz zicken die Dioden gut rum, je nach Typ. Und eine gute, für diesen Anwendungszweck brauchbare Diode ist auch nicht ganz einfach zu beschaffen.
Es gilt wie üblich auch für die Diodenschaltung:
- Sie beherrscht hohe Frequenzen
- Sie ist nachbausicher zu entwickeln
- Sie ist preiswert zu entwickeln
Such Dir genau zwei Eigenschaften aus ;-)
Zum Geld: Du kannst Dir natürlich z.B. einen AD8313 selber besorgen und dazu eine Platine entwerfen, dass ist im Grunde auch nicht so schwer und geht und kann Spass machen.
Es braucht dann noch eine Anzeige, ein Netzteil und ein Gehäuse usw., alles im Grunde kein Hexenwerk. _Billiger_ als ein Fertiggerät wird dies aber kaum werden, weil die Preise für Detektor-IC's, Platinen usw. eben stark stückzahlabhängig sind.
Ob es schön aussieht oder gebastelt, hängt ebenfalls von Deinem handwerklichen Geschick ab, ein Gehäuse, welches halbwegs vernünftig aussieht, braucht realistisch auch ein paar Stunden manuelle Bearbeitungszeit.
Unter diesem Blickwinkel sollten sich die 150 ? relativieren.
Du solltest Dir überlegen:
- Will ich basteln und was lernen ? Dann gebe ich am Ende für eine gleichwertige Lösung im Vergleich zum Industrieprodukt womöglich mehr aus ...
- Oder will ich sparen oder gar geizen ?
Beides zusammen ist in der Elektronikwelt von heute ein Problem.
Gruß Oliver
P.s.: Nachtrag: "Schade dass sich basteln heute selten noch richtig lohnt :(" Das "basteln" lohnt sich schon, wenn man es in gewerblichen oder industriellen Größenordnungen macht. Dann kann man damit sogar gutes Geld verdienen. Nur muss man leider erstmal Geld _investieren_ und etwas _wagen_ oder _riskieren_, drum nennt sich das Wagnis- oder Risikokapital, Risiko ist aber für den Deutschen per se etwas ganz schreckliches, unternehmerisches Risiko sowieso ;-| Die Leute behalten lieber Oma's Erbe, gönnen sich einen Südseeurlaub davon und jammern dann, dass sie keine Rendite erwirtschaften und der Aktienmarkt keine risikolosen Gewinne ermöglicht. Das mit der Größenordnung ist aber nichts soooo neues, IC's in der Badewanne zu ätzen war schon immer nicht recht der Hit.
Die Patronengleichrichter der Serie 1N2x sind für Breitbandanwendungen eine schlechte Wahl. Sie sind für gewisse Radarbänder optimiert. Die
1N21 fürs S-Band(3 GHz) die 1N23 fürs K-Band(10GHz). Ab etwa 1 GHz ist die Anpassung der Dioden eine "Wissenschaft" für sich. Ein Grund, warum Breitbandmeßgleichrichter von hp nicht billig sind. Für Selbstbau empfehle ich entsprechnede ICs von AD. Denke, das wird die erfolgversprechnedere Lösung sein.
Ja, irgendwas in der Preislage ist auch drin. Ich habe mal ein halbes Dutzend verschiedener Mischdioden geerbt, und diese Detektorschleife dazu ...
Ach Gott... *Messen* kann man mit so einer Schleife sowieso nicht, das sollte klar sein. Um zu detektieren, ob der Oszillator schwingt oder nicht, langt es aber allemal. Man kann damit auch nachweisen, dass eine Radarkueche nicht dicht ist.
Anpassung? Was ist das? - Davon kann bei der Schleife sowieso keine Rede sein.
Die Detektorschleife hat (fuer den Bastler) den Vorteil, dass man praktisch nix falschmachen kann. Man muss eine Diode nehmen, die schnell genug ist - der Rest ist Gleichspannung resp. -strom.
Und das Problem mit der Antenne umgeht man auch mit einem IC nicht, wie Oliver dankenswerterweise schon erklaert hat.
Ich hab das wirklich so gemeint wie ich es geschrieben habe. ->Kein Dummy Load! Jedes der Systeme ist mit einer realen Antenne ausgestattet und strahlt! Alledings wird nicht in den Freien Raum gestrahlt sondern in eine absorbierende Kammer. Diese Dinger nennen meine Kollegen und ich "Absorber-Kammern".
Genau hier liegt ja mein Problem! Wie lang muss für diese große Bandbreite meine Antenne sein bzw. wie goß soll die Schleife sein?
Ich bin kein Experte im Bereich HF-Technik, deshalb dachte ich eigentlich ursprünglich an eine simple "aus der Hüfte geschossene" Schaltung. Glücklicherweise bin ich aber nicht der Meinung alle Fehler immer selbst machen zu müssen. Deshalb herzlichen Dank für die sehr ausführlichen Hinweise und Tipps. Ich werde auf der ganzen Sache noch ein wenig rumdenken müssen. Immerhin hast du es mit deinem Posting geschafft mir die Kauflösung auszureden. -> Ich möchte was dabei lernen! Wie simple die Lösung dann sein wird, wird sich zeigen ;)
Auch hier vollkommene Zustimmung. Ich habe mich schon öfter gefragt wie viel unsere Volkswirtschaft besser dastehen könnte, wenn all die jungen Erben sich produktiv einbringen würden. Hier liegt wohl auch der Unterschied zu unseren osteuropäischen Nachbarn. Viele von uns sind mittlerweile einfach zu "satt" :( . Es lebt sich halt recht nett auf Urlaub in der Südsee ;)
ja, schon klar, ist trotzdem das gleiche, ein nicht in den freien Raum strahlender Abschluss für den Sender, mit dem Vorteil das keine hohe Wärme entsteht wie an einem Widerstand
Sind dann wohl eher kleine Antennen für hohe Frequenzen
die Schleife kann sehr klein sein, vielleicht ein Drahtbügel von 10cm Länge, hängt etwas von dem Messwerk ab, bei 100µA etwas grösser als bei dem empfindlicheren
ich benutze so etwas auch zum Abgleich von Sendeantennen, Selektivität benötigst Du ja auch nicht.für Deinen Anwendungsfall
Naja, wurde Euch da nicht vor kurzer Zeit eine Einschraenkung des Verlustvortrags reingewuergt? Da wundert einen die geringe Investitionsfreudigkeit nicht so sehr. Da investieren so manche lieber in China.
u.U. kannst Du zwei Antennen nehmen, einen Ring mit
2-3 cm Durchmesser für die niedrigeren Frequenzen und einen ca. 1 cm langen Monopol für die höheren. Die Schaltung musst Du dann natürlich zweimal aufbauen, falls Du Zugriff auf Frequenzgenerator und Antenne hast, kannst Du beide sogar auf größenordnungsmäßig gleiche Ansprechfeldstärken einstellen.
Den Ring baust Du sinnvollerweise aus Koax- Kabel, am Fußpunkt verlötest Du Innen- und Außenleiter wie hier:
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Zur Schaltung wurde ja schon das eine oder andere geschrieben.
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