Return Loss eines RG174 Kabels

[bastler (Gast)]

Hallo,

versuche die richtige Funktionsweise meines Selbstbau VNA zu 
verifizieren. Habe diesen dazu Kalibriert, danach ein 30 cm langes RG174 
Kabel mit Abschuss angeschlossen und den return loss gemessen. Was mich 
erstaunt ist die -30dB bei 450MHz (siehe Bild). Ist das normal, hat 
jemand eine Spezifikation?

Gruss

[EMU (Gast)]

bastler schrieb:
> Ist das normal, hat
> jemand eine Spezifikation?

Nee das kann nicht sein, 30cm RG174 machen ein SWR am Eingang von 1.004 
bei 450MHz
Nimm
http://www.ac6la.com/tldetails.html
stelle Belden RG174 die Frequenz und die Länge ein und Du erhältst die 
Antwort in SWR oder Rho

EMU

[bastler (Gast)]

Danke für den Link. Habe mein Resultat mit dem von der Software 
verglichen. Bei offener und geschlossener Leitung stimmt es überein. Bei 
50 Ohm ist das Resultat bis ~200MHz ähnlich. Was auffällt ist, dass die 
Polstelle bei mir bei 230MHz liegt, müsste aber bei 328MHz sein. Wenn 
man die Impedanz des Abschlusswiderstandes um 2 Ohm ändert, liefert auch 
die Software die gleich schlechten Werte. Es besteht also noch Hoffnung, 
dass mein VNA funktioniert. Werde versuchen den Test mit einem anderen 
Gerät zu vergleichen.

[EMU (Gast)]

bastler schrieb:
> Bei
> 50 Ohm ist das Resultat bis ~200MHz ähnlich.

Wahrscheinlich ist Dein Stück RG174 auch nicht von Belden oder ? und 
sicherlich gibt es Streuungen, obwohl dieses Programm extrem sauber und 
genau arbeitet, ich kenne kein besseres

bastler schrieb:
> Was auffällt ist, dass die
> Polstelle bei mir bei 230MHz liegt, müsste aber bei 328MHz sein.

Kannst Du bei Deinem VNA eine Portextension machen ? ich vermute es 
liegt an Deinen Steckern und der CAL-Prodzedur (dort sowohl HW, wie SW)

bastler schrieb:
> Wenn
> man die Impedanz des Abschlusswiderstandes um 2 Ohm ändert, liefert auch
> die Software die gleich schlechten Werte.

Hast Du Deinen 50R einmal vermessen und was korrigierst Du alles ?
Response, Reflection-Port-TX, 6-Term, 12-Term ???

Darf man mal fragen wie Du Deinen VNA jetzt gebaut hast und für welchen 
Frequenzbereich er vorgesehen ist ?

EMU

[bastler (Gast)]

> Wahrscheinlich ist Dein Stück RG174 auch nicht von Belden oder ?
Das weiss ich nicht, habe es Konfektioniert gekauft.

> Kannst Du bei Deinem VNA eine Portextension machen ?
Noch nicht. Die Kalibrier Stecker sind aber mechanisch kurz. Bei offener 
und Kurzgeschlossener Leitung konnte ich elektrische Länge des Kabels 
mit dem von der Software verifizieren.

> Hast Du Deinen 50R einmal vermessen und was korrigierst Du alles ?
Nein, wenn ich Zugriff auf einen VNA habe werden ich ihn ausmessen. 
Vorerst ist nur die Kalibration eines Portes implementiert. Beziehe mich 
dabei auf das Dokument "Error Correction in Vector Network Analyzers" 
von Thomas C. Baier.


Der VNA ist sehr einfach aufgebaut (Abbildung VNA), ist eigentlich mehr 
einen Versuch. Er besteht aus einem Koppler von Minicircuits mit 
anschliessender Verstärkerstufe und Filtern. Der TX Takt wird von einem 
PLL aus dem FPGA generiert 1-450MHz, Anpassung mittels Attenuator. Das 
Signal wird durch Unterabtastung in das Basisband gemischt. Dazu 
verwende ich einen 12Bit 80MHz ADC mit hoher Bandbreite. Der Takt (LO) 
für den ADC ist einstellbar und wird so gewählt, dass die keine höhere 
Harmonisch auf die Erste fällt (funktioniert nur für lineare Systeme). 
Das Signal wird dann im FPGA mittels IQ Mischers auf Null gemischt und 
nach gründlicher Filterung an den PC geschickt.

In der nächsten Ausbaustufe soll der TX Takt mit einem externen PLL 
generiert werden. Es sollte dann einen Frequenzbereich von 0.5 bis 
600MHz möglich sein. Durch das geringere Phasenrauschen erhoffe ich 
zudem weniger Rauschen bei höheren Frequenzen. Die Abbildung Rauschen 
zeigt eine Messung nach Abgleich mittels 50 Ohm Widerstandes und 
anschliessender Messung. Die Abbildung RFID zeigt eine Messung einer 
RFID Antenne im Bereich von 1-450 MHz.

[EMU (Gast)]

Danke bastler für den Einlick in die Bastelküche :-)

bastler schrieb:
> Die Kalibrier Stecker sind aber mechanisch kurz. Bei offener
> und Kurzgeschlossener Leitung konnte ich elektrische Länge des Kabels
> mit dem von der Software verifizieren.

OK dann sollte die CAL-Plane halbwegs an gleicher Stelle liegen

bastler schrieb:
> Nein, wenn ich Zugriff auf einen VNA habe werden ich ihn ausmessen.

was ich meinte ganz profan mit dem Ohmmeter ?
Bei mir ist es äußerst selten, dass ein (selbst guter) kommerzieller 50R 
genau 50R hat, die weichen in der Regel bis zu 2 Ohm-DC ab !

bastler schrieb:
> Beziehe mich
> dabei auf das Dokument "Error Correction in Vector Network Analyzers"
> von Thomas C. Baier.

Jepp, das paper ist prima, also dann korrigierst Du OSL (und damit 
6-Term)

bastler schrieb:
> Der VNA ist sehr einfach aufgebaut (Abbildung VNA)

Interessantes Konzept, danke für die Erläuterung.

BTW Du könntest noch 2 Härtetests mit Deinem Aufbau machen
a) schließe ein rigid oder semi-rigid Kabel (20-40cm) an und messe bei 
offenen Ende des Koax die Reflektion im Smith -->Du müsstest eine 
leichte Spirale ganz außen auf dem Smith bekommen

b) baue Dir einen Spannungsteiler in SMD 10k,47R , möglichst klein im 
Aufbau  -->|S21|=-46.36 |S11|=-0.09 |S22|=-29.56

beides sind recht extreme Reflektionen

Noch eine Frage:
was schaltet das OMRON -Relais, ist Isolation bei dem Relais wesentlich 
?

EMU

[bastler (Gast)]

> was ich meinte ganz profan mit dem Ohmmeter ?
Gemessen mit dem Ohmmeter sieht es mit 50.2 Ohm eigentlich gut aus.

> BTW Du könntest noch 2 Härtetests mit Deinem Aufbau machen
Die Test werde ich noch machen, hoffe kann es morgen aufbauen.

> was schaltet das OMRON -Relais, ist Isolation bei dem Relais wesentlich ?
Das Relays schaltet zwischen Kopplerausgang und dem zweiten Port um. 
Somit kommt die Schaltung für S11 und S21 mit zwei ADCs aus. Der 
Nachteil dieses Konzepts ist aber, dass für eine S21 Messung die S11 als 
Teil der Kalibration durchgeführt werden muss. Eine hohe Isolation ist 
wichtig, da sonst der TX in den zweiten Port koppelt.

[EMU (Gast)]

bastler schrieb:
> Gemessen mit dem Ohmmeter sieht es mit 50.2 Ohm eigentlich gut aus.

ja, das erklärt Deine 2 Ohm Unterschied nicht

bastler schrieb:
> Eine hohe Isolation ist
> wichtig, da sonst der TX in den zweiten Port koppelt.

Ich habe mir das Datenblatt zum bei Dir verwendeten Relais jetzt nicht 
angesehen, aber ich habe recht gute Erfahrung mit dem Omron G6Y-1 
gemacht, (preiswert und HF-gängig)aber:
auch dessen Isolation ist bei 1GHz zu schwach!

[Zippi (Gast)]

>Er besteht aus einem Koppler von Minicircuits mit anschliessender Verstärkerstufe 
und Filtern.

Ein Richtkoppler? Deren Werte sind zwar nicht schlecht man sollte sie 
aber trotzdem genau anschauen. Wie ich mich erinnere sind -30dB etwa das 
hochste an Unterdrueckung, die man erwarten kann. Dh auch bei perfekter 
Anpassung vorwaerts, erhaelt man trotzdem -30dB am Reflexionsport, wo 
man eigentlich nichts haben wollte. Bevor man nun ins Stampfen kommt ... 
ein Tausendstel ist ja nicht viel...