Sendeleistung mit dem Oszilloskop messen im Amateurfunk

Eine der häufigsten Fragen im Amateurfunk ist, bringt mein Funkgerät genügend Sendeleistung und sendet mein Funkgerät auf der richtigen Frequenz. Dazu gibt es ein SWR-Meter und andere Messgeräte. Man kann aber auch sein Oszilloskop dazu nutzen.

Die wichtigste Erkenntnis ist, das Oszilloskop verträgt keine 100 Watt auf den Oszilloskopeingang! Wer sein Gerät nicht schrotten will sollte wichtiges Zubehör einsetzen.

Das wichtigste ist ein Dämpfungsglied. Dieses reduziert die Eingangsspannung am Oszilloskopeingang um ein Vielfaches. Ob es nun eine Pi- oder eine T-Dämpfung die Beste ist, können die HF-Spezialisten sagen. Hauptsache die Dämpfung ist groß genug.

Groß bedeutet hier mindestens 20dB aufwärts. Noch besser ist 40dB Dämpfung. Und wie ihr wisst, verringert sich die Dämpfung je höher die Frequenz ist. Bei meiner ersten Messung, mit sehr kleiner Leistung im Kurzwellenbereich, reichte die 20dB Dämpfung aus.

Ein weiteres Zubehör ist ein Durchgangsabschluss. Was für ein seltsames Wort. Auf jeden Fall ist es ein 50 Ohm Abschluss der eigentlich ein Durchgang ist. Ihr könnt ja mal suchen nach HZ22 Durchgangsabschluss. Den braucht ihr nicht wenn eurer Oszilloskop auf 50 Ohm umgestellt werden kann. Mein Oszi kann das nicht, also brauch ich so ein Teil. Da ihr das Funkgerät an den Oszi anschließt, und ihr vernünftige Werte haben wollt, muss der Abschluss 50 Ohm betragen. Ich habe ein älteres Modell. Achtest mal beim nächsten Flohmarktbesuch auf so ein oder ähnliches Teil. Ihr braucht es.

Das Prinzip der Zusammenschaltung ist eigentlich einfach. Der Sender wird auf die kleinste Leistung gestellt. Beim IC7300 geht auch 0% über den Multischalter (drücken). Am Koaxausgang des TRX wird ein Kurzes Kabel angesteckt und mit dem Dämpfungsglied verbunden. Das Dämpfungsglied wird mit dem Duchgangsabschluss verbunden und dieser an die BNC-Buchse vom Oszilloskop. Und nun wisst ihr auch warum BNC-Stecker und Buchsen verwendet werden.

Es gibt aber noch weitere Schaltungen die ein T-Stück verwenden. Das Prinzip ist aber das gleiche.

Wenn man sein TRX auf die kleinste Leistung eingestellt und die Dämpfgungsglieder angesteckt hat, kommen am Oszilloskop nur wenige Volt an. Und damit kann man auch rechnen.

Wie ihr aus der Amateurfunkprüfung noch wisst, brauchen wir zwei Messwerte um die Leistung (P) auszurechnen. Erstens die Spannung (Veff) und den Widerstand (Ohm). Diesen haben wir ja mit unseren 50 Ohm. Fehlt nur die Spannung. Um vernünftige Werte zu erhalten müssen wir die Effektivspannung messen. Diese wird als Ueff oder Vrms angezeigt.

Als erstes schaltet ihr euren TRX auf FM. Ihr könnt aber auch in SSB ins Mikrofon pfeifen und dort eine Sinuskurve erzeugen. Das finde ich etwas umständlich. Bei FM wird auch eine Sinuskurve gesendet. Am TX drückt man nun die Taste „Transmit“ und das Funkgerät geht auf Sendung. Dann habe ich auf die Auto-Taste am Oszilloskop gedrückt und wenn eine Kurve und die Werte angezeigt werden auf die Taste Single (rechts oben) drücken. Dann bleibt die Messung stehen und man kann den TRX (Transmit) wieder ausschalten. Nun kann man sich die Werte in Ruhe anschauen und den Wert abschreiben. Mein Oszi kann auch die Werte und Kurven speichern (siehe folgende Grafik).

Wir brauchen nur den Wert von VrmsP. Bei mir waren es 12,1 Volt. Um die Leistung auszurechnen nutzt man diese Formel.

Also sendet mein Funkgerät mit 2,93 Watt bei 1%. Wennn man die ganzen 100 Watt messen möchte, sollte man ein großes Dämpfungsglied besitzen. Denn die 100 Watt müssen im Dämpfungsglied in Wärme umgesetzt werden.

Ein weiterer Messwert, den wir Amateurfunker auch gern sehen, wird auch angezeigt. So wird die Sendefrequenz (rechts unten oder in der Tabelle) angezeigt. Bei mir war es die Frequenz 3,68 MHz. Und das stimmte auch mit meinem Displayeintrag am IC7300 überein.

Ob man noch mehr Stellen hinter dem Komma sehen kann, habe ich noch nicht geprüft.

Die Idee der Messung habe ich von Michael, DL2YMR.
Stichwort: YouTube Messen mit dem Oszi.

Die Messung des Handsprechfunkgerätes Icom ID52 funktioniert genauso. Da das Gerät nur 5 Watt Maximalleistung (laut Beschreibung) bringt, habe ich gleich mit der größten Leistungsmessung begonnen.

Aus dem Akku kommen bei mir nur 5,84 Watt Leistung. Vermutlich haben sich noch ein paar Messfehler eingeschlichen. Die Frequenz wird ausreichend genau mit 145,188 MHz angezeigt. Die Relaiseingabe für R7x ist 145.18750 MHz.

Das Oszilloskop kann auch FFT Signale mit Nebenaussendungen darstellen. Leider ist diese Darstellung nicht so gut wie bei einem richtigen Spektrumanalyser. Die Leistung in dB ermittelt man durch auszählen der Kästchen.

Test mit dem IC-7300, Beginnend mit 0% Einstellung und bis 4% (ca. 3 Watt)

Noch ein wichtiger Hinweis. Wie ihr seht werden vom Handsprechfunkgerät schon 48,0 Volt (Spitze-Spitze (Vpp) ins Oszilloskop geschickt. Der Eingang meines Gerätes verträgt maximal 300 V. Achtet also auch auf diese Spannungswerte beim messen. Fangt beim messen mit der kleinsten Leistung an. Dann werdet ihr sehen, wie schnell dieser Grenzwert erreicht wird.

Bei mir hat es so funktioniert. Ich gebe keine Grantie dass dies auch so richtig ist. Es gibt bestimmt bessere Erläuterungen. Informiert euch vorher über eure notwendigen Einstellungen.