QRP SWR metertje voor veldwerk
Aanleiding
Omdat ik zo nu en dan met QRP radioapparatuur actief ben in de natuur ontstond onlangs behoefte aan een compact QRP SWR metertje.
Tijdens mijn laatste activiteit in dat kader op de Vloeiweide ging ook de bekende Monacor FS1-5 meter weer mee. Natuurlijk doet die het wel, maar het is een naar verhouding lomp, zwaar ding wat niet echt past in mijn idee van ‘met QRP spullen op pad zijn’. Er is nog een reden waarom ik wat anders wil en dat is omdat ik zelfbouw leuk vind. Tijd besteden aan bezig zijn voor een werkgever is er niet meer bij. Na 42 jaar was het wel genoeg. Met veel plezier gedaan overigens hoor!
Op internet zijn diverse schakelingen te vinden die bruikbaar zijn. Schakelingen met ringkernen maar ook met weerstandsbruggen. Na van alles gelezen te hebben is ten slotte de keuze gevallen op een schakeling met een ‘Stockton bridge’. Die is beschreven door David G4ZNQ in SPRAT, het periodiek van de G QRP Club.
De schakeling, of varianten daarop, worden veel toegepast gezien het aantal schema’s dat daarvan te vinden is op internet. Dit type schakeling wordt als bouwkit aangeboden door Kits And Parts Dot Com.
Proef-versie
Zoals G4ZNQ omschrijft op internet heeft de schakeling een goede nauwkeurigheid, is frequentie onafhankelijk, er hoeft niets aan afgeregeld te worden, de ‘insertion loss’ is laag en vooral: hij is eenvoudig te bouwen. Dit ontwerp is een zogenaamd ‘inline bi-directional‘ meetsysteem. Je kan de schakeling dus gewoon omkeren, dan werkt het ook. De uitvoering van KC8AON sprak mij wel aan en dus ben ik gestart met het maken van een experimenteer-printje zoals dat in zijn artikel te zien is. Nadat de maatvoering is overgenomen op een stukje printplaat zijn met een scherp mes spoortjes koper weggesneden zodat een soortgelijk printje ontstaat.
In de junkbox liggen een aantal 4C6 ringkerntjes van 9 mm doorsnede, vergelijkbaar met het FT37-61 ferriet materiaal van Amidon. Mogelijk zijn die bruikbaar. Als de spoeltjes en andere componenten op het printje gesoldeerd zijn, blijkt dat de schakeling wel werkt maar de omkeerbaarheid toch te wensen overlaat. Het gereflecteerde vermogen bij gebruik van een 75 Ohm dummyload geeft een flink verschil op de meter als de schakeling omgekeerd wordt aangesloten. Dat verschil wordt alsmaar groter bij oplopende frequentieband. Ergens zit dus een frequentie-afhankelijkheid!
Omdat anderen gebruik maken van ringkernen zoals de FT50-43 heb ik die, na zoekwerk naar de oorzaak, toch ook maar toegepast. Een bevriend amateur heeft enkele FT37-43 kerntjes liggen. Daarmee is het ongelijkheids-euvel niet helemaal verholpen hoewel het al flink scheelt. Met een 50 Ohm dummyload is alles desondanks 1:1.
en dan ..
Toch bevalt het proefprintje voor het QRP SWR metertje me niet. De stukjes teflon-coax zijn lastig te monteren en daardoor mogelijk debet aan de ongelijkheid in de werking van de schakeling. Niet dat het nog erg veel scheelt, maar toch, het zit me niet lekker.
Daarom besluit ik dit proefprintje niet te gebruiken maar de ‘Stockton bridge’ tussen de twee BNC connectoren te monteren.
Op zoek dus naar een geschikt doosje waar het -ook uit de junkbox- beschikbare meterje in zou passen. Maar ook een potmeter en schakelaar voor omschakeling tussen ‘forward’ en ‘reflected’ moeten een plaatsje krijgen. Doosjes genoeg te vinden op Ebay maar, óf het past net niet, óf ze zijn te groot naar mijn zin. Vroeger heb ik al eens doosjes van printplaat gemaakt. Vandaar het besluit dat nu ook maar weer te doen zodat het meetapparaatje naar mijn zin zou zijn.
Zo compact mogelijk dus. Waarom? Zeg het maar; minder gewicht om mee te nemen (niet heel relevant) óf gewoon de uitdaging. Dat laatste was het zeker en dat heb ik geweten ook!
Ofschoon het voor de hand ligt dat de figuurzaag weer gebruikt gaat worden (wat ik heel veel gedaan heb) kies ik toch voor een andere optie.
Uit een nalatenschap staat hier een Proxxon KS230 mini tafelcirkelzaagje met 58 mm zaagblad. Het blad blijkt moeiteloos door de printplaat heen te gaan. Daarmee bespaar ik een hoop vijlwerk om alles netjes recht en haaks te krijgen.
Omdat het metertje het grootste onderdeel is, wordt die maatgevend voor het ontwerp. En ja, met passen en meten wordt nog steeds de meeste tijd versleten!
De bouw
Het frontplaatje is van groen plexiglas, ook alweer uit oude voorraad. Omdat het metertje ín het doosje komt, moet er uit het plexiglas een uitsparing van 44 x 25 mm gezaagd worden. Dus toch de figuurzaag (nr. 1 voor metaal) weer ter hand genomen! Vervolgens rustig vijlen tot alles past en de meter door klemming op z’n plaats blijft zitten. Al met al zijn de afmetingen van dit doosje 63 x 52 x 27 mm (buitenmaats) geworden.
Omdat de schakeling deels op de bodem wordt gesoldeerd, is het frontje uitneembaar. Voor de bevestiging daarvan zijn verzonken kop M3 x 8 mm boutjes toegepast. Aan de korte zijden van het doosje komen twee stripjes met moertjes eronder. Eerst 1,5 mm gaatjes boren op de juiste plaatsen in het plexiglas. Dan de hulp-stripjes eronder uitlijnen en vastplakken met tape. Vervolgens de gaatjes door boren zodat een juiste passing gegarandeerd is.
De zijkanten, voorzien van de juiste gaten, aan elkaar solderen met de bodemplaat er los tussen als referentie. Nu de hulpstrookjes met boutjes vastzetten op het plexiglas en ondersteboven op tafel leggen. Vervolgens de hulpstrookjes en moertjes door de open onderzijde solderen. Als het doosje eenmaal klaar is kan je daar niet meer bij! Tenslotte het bodemplaatje solderen waarmee het mechanische werk afgerond is.
Componenten toevoegen
Als dan het doosje klaar is kunnen de componenten erin. Omdat de afmetingen van deze behuizing niet al te groot zijn, is het soms een heel gefriemel met pincet en soldeerbout om alle componenten er ook netjes in te krijgen. Het is me overigens wel gelukt om alles een plaatsje te geven zoals de foto’s laten zien. De twee parallel geschakelde 100 Ohm weerstanden van het proefprintje heb ik vervangen door 49,9 Ohm metaalfilm exemplaren.
Klaar
Ik heb de schakeling van dit QRP SWR metertje enigszins aangepast door één potmeter te gebruiken en geen twee instelpotjes zoals KC8AON dat gedaan heeft. De meter kan dan in de ‘forward’ positie altijd op volle schaal uitslag ingesteld worden. Regelmatig kiest men kennelijk voor volle uitslag bij 5 Watt met een instelpotmeter maar dat wil ik niet.
Dat het inbouwen van de schakeling enige fijn motorische vaardigheid vergt moge duidelijk zijn. Met een groter doosje gaat dat allemaal wat makkelijker. Daar staat echter tegenover dat ik een QRP SWR metertje heb wat naar mijn zin én uniek is!
Het enige wat nog resteert is het vinden van een geschikt knopje voor de potmeter.
Carel – PA0CMU
2019-12
