Hola:
Dado que hay algunos miembros del foro que han construido un medidor de RF basado en el AD8307 y no tienen posibilidades de calibrarlo por carecer del instrumental necesario iré publicando a modo de "revista" algunos montajes que pueden ayudar a la calibración de este y otros muchos instrumentos de nuestro laboratorio, además de sacarnos de los apuros que solemos tener en nuestros trabajos.
Os invito a la construcción de un atenuador a todos los que sois aficionados a la AF y RF. Aunque pueda parecer un aparato poco útil no lo es para nada, ya que con este sencillo montaje podemos discernir un montón de señales de prueba y adaptarlas a los niveles que pretendamos, dando a los equipos de medida un alcance más.
El circuito base lo podéis encontrar en esta excelente página de EA4NH <http://www.ea4nh.com/articulos/decibelio/decibelio.htm>, que aunque yo no lo he montado de la misma manera, pues lo hice con las pretensiones particulares de mi caso, pues ya dispongo de atenuadores de precisión hasta más de 20Ghz. La decisión de la construcción fue más que nada por curiosidad y por supuesto un poco de necesidad pues a veces se necesita de varios atenuadores para verificar el funcionamiento de los circuitos que monto y reparo.
Como cite hay veces que no le ves la necesidad a ciertos instrumentos como es el caso del atenuador, pero cuando la gente que lo prueba se acostumbra a trabajar con ellos no hay manera de separarlos. Estos instrumentos a pesar de lo que algunos piensan solo sirven para atenuar, si para atenuar, solo para eso, y yo pregunto ¿Os parece poco? Pues en realidad no lo es, y menos cuando podemos atenuar con una buena precisión, sobre todo lo recomiendo para aquellos que no tienen instrumental para trabajar la RF, pues aun a pesar de tenerlo el atenuador es el mejor aliado para discernir la linealidad de ciertos aparatos a la hora de medir señales, también a la hora de descubrir la potencia de ciertas señales que sin instrumental seria difícil saber su potencia, y por supuesto un montón de aplicaciones más que por lógica no es el objeto del tema.
Para recordar un poco:
Con este instrumento podemos atenuar señales, pero también recordar que sabremos cuanto las atenuamos, esto último es lo más importante de todo.
Descripción:
En la pagina que he citado podéis encontrar tanto las formulas como las tablas de las resistencias a utilizar, así como un programa en BASIC para hacer los cálculos, también en la pagina nuestro amigo pone una tabla con aparejamientos de resistencias para conseguir el valor deseado, cosa que muchos agradeceréis para simplificar el trabajo.
En mi caso he utilizado resistencias SMD, pues el fin de este atenuador es para señales de poca potencia y además buscaba cierta precisión y disponía de estas resistencias de precisión y valores exóticos, solamente en el paso de entrada de 20dB he reforzado un poco la potencia de las mismas para que aguante un poco mas de potencia, y así que llegue con 20dB menos a los siguientes pasos, notareis en las fotos que en algunos casos (si se distinguen) las resistencias no se corresponden con las tablas, ello es a causa de que los valores que he puesto han sido calculados a raíz de las probaturas, en una palabra, he ido experimentando inyectando una señal conocida de distintas frecuencias con una precisión de 0,05dB y he ido probando las resistencias mas adecuadas, con el fin de tener una precisión de por lo menos 0,1dB y que llegue por lo menos a 1000Mhz (1,0Ghz) con pérdidas de inserción lo más bajas posible, en mi caso he llegado a 850Mhz con una pérdida de inserción de solo 0,3dB, que considero bastante buena, por supuestos a frecuencias hasta los 150Mhz la perdida de inserción ronda los 0,09dB y va aumentando con la frecuencia, teniendo nuevamente entre los 500 y 650Mhz valores muy bajos de alrededor de 0,09dB y finalmente a 1000Mhz tiene una pérdida de 0,3dB, lo que considero que está bastante bien para ser un equipo home-made.
El diseño que yo construí consta de 8 pasos, distribuidos de esta manera: 0, 1, 2, 3, 4, 10, 20 y 20dB, con lo que todos activados nos da una atenuación de 60dB que considere suficiente en mi caso. Partí por adquirir primero la caja, y a raíz de tomar numerosas medidas pase al diseño del PCB, que en todo momento he utilizado PCB de doble capa, taladrando la misma en puntos estratégicos y simétricamente con el fin de utilizar todo el apantallamiento posible que brinda este sistema, en los extremos donde van los conectores tipo BNC es una chapa de cobre de 1,0mm de espesor con el fin de dar rigidez al anclaje de los mismos.
Como puede observarse el PCB es muy simple, pudiéndose incluso hacer con un cúter y eliminar las partes del cobre que sean necesarias (yo así lo hice) y dejando por la parte de los conmutadores la suficiente claridad en los taladros para que las patillas de los mismos no toquen la masa. Si optáis por hacerlo de la misma manera mi recomendación es la siguiente:
Tomar las medidas del patillaje de los conmutadores y taladrar el 1º en una placa de prueba con la broca adecuada, después de comprobar que el conmutador entra sin forzar tomar esta plantilla como patrón para taladrar el resto sin desviarnos, calcularemos el espaciado entre conmutadores para que nos coja una chapita de cobre de apantallamiento con el fin de mejorar lo más posible este último, podemos ahora trazar 3 líneas paralelas que nos guiaran en el taladrado de todos los orificios de los conmutadores, no sin antes haber calculado el espaciamiento entre los mismos y haberlos marcado, tantos como conmutadores queramos implementar en el proyecto. Después de taladrar todos los conmutadores haremos un dibujo que nos guie en el tallado de las pistas. Yo utilice un cúter autoconstruido de HSS, después de marcarlo todo y asegurarme que llego a la fibra de vidrio con el mismo cúter y una pinzas empecé a "pelar" lo que sobraba del PCB, para finalizar suavice el cobre con un estropajo de estos que rascan dejando todo bastante liso. Después pre-estañe las pistas que llevarían soldadura para facilitar la misma.
Una vez terminada la 1ª parte empecé a tomar medidas de las paredes de apantallamiento y separación entre las partes activas (resistencias) dejando una pequeña ventana para que pase la señal entre las distintas etapas sin cambiar la impedancia primigenia del atenuador (50 ohm) y reducir la perdida de inserción al mínimo. La verdad que yo trabaje bastante en ello por no pensar en comprar un tubo de cobre preferiblemente cuadrado aunque sirve perfectamente redondo, hay varias opciones que se pueden utilizar y que dejo a vuestra elección, teniendo en cuenta que el apantallamiento es lo más IMPORTANTE de un atenuador y este que es nuestro más aun, si queréis fajaros en algo esto sería lo suyo, el apantallamiento.
Algunos atenuadores de los que tengo y en dos de los casos sobrepasan los 28Ghz para que os hagáis una idea son de una aleación de cobre 25% y plata el 75%, llegando a pesar uno de ellos (solo el cuerpo con sus 2 conectores) 458Gramos y no es muy grande, solo que estos conmutadores no son en serie, es un cilindro del mismo material que gira con 7 posiciones desde los 10 hasta los 60dB en pasos de 10dB. El tambor que gira es parecido al de un revolver, con los 7 orificios donde se han alojado unas placas cerámicas con un dibujo de plata (es un PCB de cerámica con pistas de plata) en el que se han incluido las resistencias que componen el atenuador, en algunas se ve como el calor de un LASER ha cauterizado y vaporizado parte de alguna resistencia con el fin de ajustarlas al valor adecuado, el orificio de 0,0dB lleva un cilindro cerámico con un conductor central de plata a modo de coaxial, el cilindro a medida que gira hace contacto directo con la conexión central de un conector SMA de optima calidad con el fin de evitar pérdidas.
Si alguien se le ocurre una idea para la construcción del atenuador que sea fácil de implementar que lo postee, será bienvenido para los que quieran emprender este imprescindible montaje de TEST para nuestro laboratorio.
Existe otra posibilidad de construcción que se me antoja más refinada y profesional. Está basada en un PIC, esto sería construir sobre un PCB 8 atenuadores controlados cada uno por un relé miniatura y debidamente apantallado con pasos de 0, 1, 2, 4, 8, 16, 32, y 64 dB respectivamente y mediante un encoder o teclado seleccionar la atenuación que se presentaría en un display LCD o LED de 7segmentos, teniendo en este caso 127dB de rango, lo cual no estaría nada mal, solo que yo no sé hacer programas para PIC, pero la idea la tengo en mente y no dejo de pensar en ella, a ver si algún miembro del foro aporta algo al respecto y empezamos un bonito proyecto.
Algunas fotos que he tomado meses después de haber montado el atenuador
Espero os haya gustado y le encontreis utilidad.
Saludos
COSMOS
Dado que hay algunos miembros del foro que han construido un medidor de RF basado en el AD8307 y no tienen posibilidades de calibrarlo por carecer del instrumental necesario iré publicando a modo de "revista" algunos montajes que pueden ayudar a la calibración de este y otros muchos instrumentos de nuestro laboratorio, además de sacarnos de los apuros que solemos tener en nuestros trabajos.
Os invito a la construcción de un atenuador a todos los que sois aficionados a la AF y RF. Aunque pueda parecer un aparato poco útil no lo es para nada, ya que con este sencillo montaje podemos discernir un montón de señales de prueba y adaptarlas a los niveles que pretendamos, dando a los equipos de medida un alcance más.
El circuito base lo podéis encontrar en esta excelente página de EA4NH <http://www.ea4nh.com/articulos/decibelio/decibelio.htm>, que aunque yo no lo he montado de la misma manera, pues lo hice con las pretensiones particulares de mi caso, pues ya dispongo de atenuadores de precisión hasta más de 20Ghz. La decisión de la construcción fue más que nada por curiosidad y por supuesto un poco de necesidad pues a veces se necesita de varios atenuadores para verificar el funcionamiento de los circuitos que monto y reparo.
Como cite hay veces que no le ves la necesidad a ciertos instrumentos como es el caso del atenuador, pero cuando la gente que lo prueba se acostumbra a trabajar con ellos no hay manera de separarlos. Estos instrumentos a pesar de lo que algunos piensan solo sirven para atenuar, si para atenuar, solo para eso, y yo pregunto ¿Os parece poco? Pues en realidad no lo es, y menos cuando podemos atenuar con una buena precisión, sobre todo lo recomiendo para aquellos que no tienen instrumental para trabajar la RF, pues aun a pesar de tenerlo el atenuador es el mejor aliado para discernir la linealidad de ciertos aparatos a la hora de medir señales, también a la hora de descubrir la potencia de ciertas señales que sin instrumental seria difícil saber su potencia, y por supuesto un montón de aplicaciones más que por lógica no es el objeto del tema.
Para recordar un poco:
Con este instrumento podemos atenuar señales, pero también recordar que sabremos cuanto las atenuamos, esto último es lo más importante de todo.
Descripción:
En la pagina que he citado podéis encontrar tanto las formulas como las tablas de las resistencias a utilizar, así como un programa en BASIC para hacer los cálculos, también en la pagina nuestro amigo pone una tabla con aparejamientos de resistencias para conseguir el valor deseado, cosa que muchos agradeceréis para simplificar el trabajo.
En mi caso he utilizado resistencias SMD, pues el fin de este atenuador es para señales de poca potencia y además buscaba cierta precisión y disponía de estas resistencias de precisión y valores exóticos, solamente en el paso de entrada de 20dB he reforzado un poco la potencia de las mismas para que aguante un poco mas de potencia, y así que llegue con 20dB menos a los siguientes pasos, notareis en las fotos que en algunos casos (si se distinguen) las resistencias no se corresponden con las tablas, ello es a causa de que los valores que he puesto han sido calculados a raíz de las probaturas, en una palabra, he ido experimentando inyectando una señal conocida de distintas frecuencias con una precisión de 0,05dB y he ido probando las resistencias mas adecuadas, con el fin de tener una precisión de por lo menos 0,1dB y que llegue por lo menos a 1000Mhz (1,0Ghz) con pérdidas de inserción lo más bajas posible, en mi caso he llegado a 850Mhz con una pérdida de inserción de solo 0,3dB, que considero bastante buena, por supuestos a frecuencias hasta los 150Mhz la perdida de inserción ronda los 0,09dB y va aumentando con la frecuencia, teniendo nuevamente entre los 500 y 650Mhz valores muy bajos de alrededor de 0,09dB y finalmente a 1000Mhz tiene una pérdida de 0,3dB, lo que considero que está bastante bien para ser un equipo home-made.
El diseño que yo construí consta de 8 pasos, distribuidos de esta manera: 0, 1, 2, 3, 4, 10, 20 y 20dB, con lo que todos activados nos da una atenuación de 60dB que considere suficiente en mi caso. Partí por adquirir primero la caja, y a raíz de tomar numerosas medidas pase al diseño del PCB, que en todo momento he utilizado PCB de doble capa, taladrando la misma en puntos estratégicos y simétricamente con el fin de utilizar todo el apantallamiento posible que brinda este sistema, en los extremos donde van los conectores tipo BNC es una chapa de cobre de 1,0mm de espesor con el fin de dar rigidez al anclaje de los mismos.
Como puede observarse el PCB es muy simple, pudiéndose incluso hacer con un cúter y eliminar las partes del cobre que sean necesarias (yo así lo hice) y dejando por la parte de los conmutadores la suficiente claridad en los taladros para que las patillas de los mismos no toquen la masa. Si optáis por hacerlo de la misma manera mi recomendación es la siguiente:
Tomar las medidas del patillaje de los conmutadores y taladrar el 1º en una placa de prueba con la broca adecuada, después de comprobar que el conmutador entra sin forzar tomar esta plantilla como patrón para taladrar el resto sin desviarnos, calcularemos el espaciado entre conmutadores para que nos coja una chapita de cobre de apantallamiento con el fin de mejorar lo más posible este último, podemos ahora trazar 3 líneas paralelas que nos guiaran en el taladrado de todos los orificios de los conmutadores, no sin antes haber calculado el espaciamiento entre los mismos y haberlos marcado, tantos como conmutadores queramos implementar en el proyecto. Después de taladrar todos los conmutadores haremos un dibujo que nos guie en el tallado de las pistas. Yo utilice un cúter autoconstruido de HSS, después de marcarlo todo y asegurarme que llego a la fibra de vidrio con el mismo cúter y una pinzas empecé a "pelar" lo que sobraba del PCB, para finalizar suavice el cobre con un estropajo de estos que rascan dejando todo bastante liso. Después pre-estañe las pistas que llevarían soldadura para facilitar la misma.
Una vez terminada la 1ª parte empecé a tomar medidas de las paredes de apantallamiento y separación entre las partes activas (resistencias) dejando una pequeña ventana para que pase la señal entre las distintas etapas sin cambiar la impedancia primigenia del atenuador (50 ohm) y reducir la perdida de inserción al mínimo. La verdad que yo trabaje bastante en ello por no pensar en comprar un tubo de cobre preferiblemente cuadrado aunque sirve perfectamente redondo, hay varias opciones que se pueden utilizar y que dejo a vuestra elección, teniendo en cuenta que el apantallamiento es lo más IMPORTANTE de un atenuador y este que es nuestro más aun, si queréis fajaros en algo esto sería lo suyo, el apantallamiento.
Algunos atenuadores de los que tengo y en dos de los casos sobrepasan los 28Ghz para que os hagáis una idea son de una aleación de cobre 25% y plata el 75%, llegando a pesar uno de ellos (solo el cuerpo con sus 2 conectores) 458Gramos y no es muy grande, solo que estos conmutadores no son en serie, es un cilindro del mismo material que gira con 7 posiciones desde los 10 hasta los 60dB en pasos de 10dB. El tambor que gira es parecido al de un revolver, con los 7 orificios donde se han alojado unas placas cerámicas con un dibujo de plata (es un PCB de cerámica con pistas de plata) en el que se han incluido las resistencias que componen el atenuador, en algunas se ve como el calor de un LASER ha cauterizado y vaporizado parte de alguna resistencia con el fin de ajustarlas al valor adecuado, el orificio de 0,0dB lleva un cilindro cerámico con un conductor central de plata a modo de coaxial, el cilindro a medida que gira hace contacto directo con la conexión central de un conector SMA de optima calidad con el fin de evitar pérdidas.
Si alguien se le ocurre una idea para la construcción del atenuador que sea fácil de implementar que lo postee, será bienvenido para los que quieran emprender este imprescindible montaje de TEST para nuestro laboratorio.
Existe otra posibilidad de construcción que se me antoja más refinada y profesional. Está basada en un PIC, esto sería construir sobre un PCB 8 atenuadores controlados cada uno por un relé miniatura y debidamente apantallado con pasos de 0, 1, 2, 4, 8, 16, 32, y 64 dB respectivamente y mediante un encoder o teclado seleccionar la atenuación que se presentaría en un display LCD o LED de 7segmentos, teniendo en este caso 127dB de rango, lo cual no estaría nada mal, solo que yo no sé hacer programas para PIC, pero la idea la tengo en mente y no dejo de pensar en ella, a ver si algún miembro del foro aporta algo al respecto y empezamos un bonito proyecto.
Algunas fotos que he tomado meses después de haber montado el atenuador
Espero os haya gustado y le encontreis utilidad.
Saludos
COSMOS
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