In questo articolo condividiamo con voi un nostro progetto di autocostruzione, che abbiamo desiderato preparare per tutte quelle situazioni dove abbiamo la necessità di poter leggere grandi potenze ma in assenza di un wattmetro di laboratorio con una portata adeguata. 

Avendo un wattmetro professionale Rohde & Schwarz con una testina di lettura che supporta un ingresso massimo di 35W (con sensore di potenza), abbiamo deciso quindi di preparare alcuni attenuatori che ci permettano di testare dei sistemi ad alta potenza. Dopo una lunga ricerca e selezione dei vari prodotti RF, abbiamo scelto di costruire degli attenuatori che abbiano la misura più lineare possibile, basandoci sui moduli venduti dalla ditta Kyocera.

Abbiamo iniziato a progettare il tutto acquistando due chip attenuatori, con l’idea di provarli e organizzando in futuro un set-up per le varie potenze e frequenze desiderate.

---

CONSIDERAZIONI INIZIALI

Dopo aver acquistato i due attenuatori (reperibili su RF Microwave cliccando su questo link) rispettivamente da 6 e 10 dB, 150W, idonei per le frequenze da 0 a 3 GHz, abbiamo iniziato ad effettuare le varie prove di laboratorio e il montaggio.
Gli scopi degli esperimenti effettuati sono:

• Costruire degli attenuatori che siano i più lineari possibile (che riportino su ogni frequenza l’attenuazione dichiarata);

• Ottenere un valore di ROS basso;

• Renderli compatibili ed utilizzabili con le varie strumentazioni RF;

• Costruirli prevenendo il surriscaldamento del componente. 

---

IL PROGETTO

Per ottimizzare il più possibile l’attenuatore, rendendolo lineare, abbiamo reperito dei contenitori in alluminio ottimi per schermare il nostro chip, facendogli anche dissipare nel miglior modo possibile il calore generatosi durante le prove in potenza.

L’alloggiamento in alluminio per il nostro componente è di piccole dimensioni e sta nel palmo di una mano. Questo contenitore molto versatile è configurato in modo tale da avere un suo coperchio avvitabile e delle flange ai lati per intestare dei connettori N da pannello. Di seguito riportiamo il disegno in 3D dell’attenuatore. 

---

LA REALIZZAZIONE PRATICA

Il contenitore è stato realizzato partendo da un blocchetto solido di alluminio, fresato con una macchina CNC che ha eseguito l’asportazione del materiale e predisposto tutti i fori con le rispettive maschiature. Di seguito sono riportate alcune immagini scattate durante la realizzazione.

 

---

RISULTATO FINALE 

Una volta pulito il componente, il contenitore si presenta esteticamente piacevole e funzionale per le nostre necessità. Abbiamo preparato due contenitori, con i rispettivi coperchi.

NOTA: Date le numerose richieste pervenuteci per poter avere questo tipo di contenitore, ci siamo già attivati e tra non molto vi daremo delle notizie al riguardo, che troverete descritte qui di seguito.

---

MONTAGGIO E PREPARAZIONE

Una volta preparati i contenitori, abbiamo fissato l’attenuatore tramite la sua flangia alla superficie in alluminio, interponendo una dose generosa di pasta termica. Dopo aver fissato il componente, abbiamo completato il montaggio avvitando i due connettori N Femmina della Amphenol  con le otto viti in ingresso e in uscita. Per completare del tutto il montaggio, l’attenuatore è stato saldato ai connettori N. Visualizzate tutte le operazioni effettuate, guardando l’immagine seguente.

---

CHIUSURA E ULTIME RIFINITURE

Per terminare la realizzazione, ad ogni attenuatore è stato montato ed avvitato il suo coperchietto, incollando anche un comodo adesivo per identificare il componente. Nella foto seguente, vedete il risultato finale con i due moduli montati su aletta dissipante e riposti dentro una valigetta protettiva.

---

MISURAZIONI INIZIALI

Per effettuare un primo test e verificare il funzionamento dei componenti ed anche la loro linearità, abbiamo interposto l’attenuatore tra un generatore Rohde & Schwarz e un millivoltmetro Boonton. Visualizzate la prova di laboratorio e i collegamenti, nelle seguenti immagini. 

Lo scopo della prova è stato quello di verificare la linearità dell’attenuatore in frequenza, dopo aver effettuato le lavorazioni precedentemente descritte. Abbiamo raccolto quindi dei dati, andando a provare il componente dai 50 MHz fino ai 1200 MHz. Di seguito vi riportiamo il grafico ottenuto dai dati rilevati durante la prima misurazione. 

NOTA BENE: La stessa situazione mostrata nel grafico superiore, si ripete anche nel grafico per l’attenuatore 10dB 150W

---

ULTERIORI MISURAZIONI DI PRECISIONE

Per verificare ulteriormente l’attenuatore, abbiamo effettuato una seconda prova utilizzando uno strumento VNA professionale, messo a disposizione da Franco IU3ADL, che ringraziamo calorosamente. Lo scopo del test effettuato con questo strumento è quello di verificare con ulteriore precisione la linearità in frequenza, superando la frequenza dei 1200MHz. Dopo aver calibrato lo strumento VNA e collegato entrambi gli attenuatori, dalle misure ottenute emerge che il componente nelle condizioni di test è abbastanza lineare fino ad 1.2 GHz.
Visualizzate le seguenti immagini dei test effettuati. 

Misurazione attenuatore 6 dB 150W

Misurazione attenuatore 10 dB 150W

---

CONCLUSIONI 

Il comportamento dell’attenuatore è molto buono e risulta funzionale per gli scopi d’utilizzo in VHF ed UHF. A seguito delle misurazioni effettuate, in futuro considereremo di ottimizzare questa realizzazione per l’utilizzo di questi componenti nelle frequenze in SHF (che misureremo prossimamente, dopo delle ulteriori modifiche per ottimizzare la loro linearità). Per riassumere l’intera progettazione, potete visualizzare il seguente video caricato su YouTube.

Ci auguriamo che anche questo articolo vi sia piaciuto! Per qualsiasi curiosità o consiglio, potete scriverci direttamente tramite la sezione “commenti” che trovate a fine articolo, su questa pagina.