Medidor de Potência de RF em Decibel

Um medidor potência de RF é um instrumento indispensável em qualquer bancada de quem gosta e vive mexendo com circuitos de radiofrequência.

Existem equipamentos profissionais de medição que medem uma grande faixa de frequências, mas são equipamentos muito caros, praticamente inacessíveis para um usuário comum e geralmente desprovido de grana para hobby.

Já os equipamentos de fabricação caseira em geral não são sensíveis o suficiente e a temperatura e o ruído do ambiente causam erros de interpretação por gerarem dados falsos.

As falhas citadas podem ser eliminadas se for utilizado o componente AD8307AN, trata-se de um amplificador logarítmico de 92 dB de baixo custo, que permite a construção de um medidor de decibéis de RF muito preciso e não muito caro.

O medidor proposto pode ser usado para frequências de toda a faixa de HF, na faixa de VHF, na faixa de UHF, e com pequenas modificações também na faixa de micro-ondas.

Podem ser medidas potências de radiofrequência de 100 kHz a 110 MHz com um erro de 100 kHz, em 200 MHz pode ser esperado de mais ou menos 2 decibéis.

Na verdade, para mim, nem importa qual é a leitura de potência, pois para ajustar bobinas em circuitos amplificadores de RF em cascata é a melhor ferramenta.

Diga-se de passagem que o circuito integrado AD8307AN é usado por equipamentos profissionais de medição de potência de RF, a diferença é que esses equipamentos profissionais vêm calibrados para mostrar a potência que está sendo irradiada.

O circuito é simples, os cuidados especiais devem ser dados ao AD8307AN que é SMD em encapsulamento PDIP8, portanto, super pequeno e muito sensível ao calor.

Demais componentes são comuns e só os componentes polarizados requerem atenção na posição de soldagem, vou destacar R3 que pode ser retirado do circuito se não for pretendido elaborar uma escala para anotar potência em função da posição do knob do trimpot.

Componentes SMD são mais apropriados para essa montagem, devido a ligações curtas e todos os demais detalhes que envolvem as altas frequências.

O esquema do circuito do medidor de decibéis é mostrado na figura abaixo, o destaque é a simplicidade do circuito, em resumo bem simplificado trata-se de uma amplificador logarítmico demodulador monolítico tipo AD8307, da Analog Devices.

Ou seja, estamos tratando de um circuito que converte a potência de RF captada em modo analógico para o modo digital.

O sinal é aplicado através da antena que é ligada ao pino 8 do CI, com acoplamento feito por C3, este capacitor tem a função de garantir que nenhuma tensão direta seja aplicada ao pino 8 e R1 força para que a entrada seja de 50 ohms, impedância comum nos equipamentos do gênero.

O pino 1 do CI é ligado ao negativo através do capacitor C4, lembro que os valores de C1 e de C4 foram escolhidos para que o limite de frequência não seja menor do que 100 KHz, escrito isso, fica evidente que para capacitores de valores menores podemos alterar as faixas de frequências que pretendemos medir potências.

A saída do AD8307AN é no pino 4, no pino 4 temos uma tensão limitada por um resistor interno do CI, esse resistor é de aproximadamente 12 KOhms, o monitor de saída é qualquer multímetro digital de boa qualidade, e quem tiver como fazer o ajuste, o fator de escala é 25 mV para –1 dB.

O ajuste em VR1 permite o deslocamento paralelo da característica e fornece ma atenuação de até 14 dB ou uma amplificação de até 26 dB, desde que R3 seja zero Ohms, por isso acima citei que R3 poderia ser até retirado do circuito.

O circuito do medidor de potência de RF fica muito bom se for construído em placa de circuito impresso de fibra de vidro e que seja placa de dupla face.

Como trata-se de circuito de radiofrequência, é essencial que as ligações sejam as mais curtas possíveis.

A utilização é ver a leitura de tensão DC diretamente no display do multímetro, sem ajustes prévios, quanto mais for a tensão lida, maior será a potência detectada.

Quem desejar calibrar e elaborar uma escala, utilize um gerador de sinal de RF de 10 MHz com nível de 1 mV rms, esse sinal deve ser aplicado na entrada do circuito do medidor, o sinal deve ser de exatamente 10 dB e deverá ser aplicado no pino 8 do CI.

Com um multímetro digital, meça a tensão no pino 3 do CI, gire o eixo central de VR1 para que a leitura no multímetro seja de 100 mV.

No final. o meu ficou conforme a imagem abaixo.

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