Forum: HF, Funk und Felder Back to Back Messung mit VNA und die "hälfte" extrahieren


von LAB D. (Firma: FH) (labdevo)


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Hallo zusammen,

mit einer Back to Back (B2B) Messung, das heißt zwei exakte Bauteile mit 
einander verbinden, möchte ich genau die hälfte (S-Parameter) des 
Bauteiles bestimmen.
Bei dem DUT handelt es sich um einen SMA auf PCB Konnektor, wobei bei 
der B2B Messung die PCB Seiten fest fixiert werden wodurch es mit dem 
VNA als ein Bauteil gemessen werden kann. Nun hat man allerdings die 
S-Parameter des gesamten Teils und ich möchte wie gesagt nur die 
"hälfte". Es gilt S11=S22 und S12=S21.
Mit dem 1-Port de-embedding Verfahren erscheint mir das mathematisch 
möglich zu sein:

Tm=Ta*Tb

Wobei Tm die gemessenen T-Parameter sind und Ta ein bekanntes 
"fixture"-Element sein muss. Somit können die Matrizen so umgestellt 
werden, um Tb zu ermitteln. Das ist das sehr Mächtige de-embedding 
Verfahren in kurz Form.

In meinem Fall gilt ja: Ta=Tb
Das heißt die Gleichung verändert sich zu: Tm=Ta*Ta => Tm=Ta^2
Auflösen nach Ta:    Ta=sqrt(Tm)

Hierzu habe ich bereits ein Matlab Skript geschrieben, welches nur 
teilweise funktioniert. Rein Mathematisch erscheint mir die Rechnung 
plausibel, allerdings springt das Ergebnis bei der Transmission und 
Reflexion immer bei dem Phasensprung von -180° auf +180° auf ca. +-10dB 
hin und her (siehe Anhang), was natürlich bei einem passiven Bauteil 
nicht sein kann ;)
Alle Werte dazwischen scheinen richtig zu sein. Jetzt ist die Frage 
woran das liegt. Habe ich einen Denkfehler in dem Verfahren, oder könnte 
es möglicherweise an der Berechnung liegen? Es wird eine Wurzel aus 
einer komplexen Matrix gezogen, vielleicht hat Matlab Probleme damit?!

Wäre super wenn mir vielleicht jemand helfen kann.

LG

von Hp M. (nachtmix)


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LAB D. schrieb:
> Bei dem DUT handelt es sich um einen SMA auf PCB Konnektor, wobei bei
> der B2B Messung die PCB Seiten fest fixiert werden wodurch es mit dem
> VNA als ein Bauteil gemessen werden kann.

Mir scheint, dass du das dritte Bauteil vergessen hast, nämlich die 
Leitung auf dem PCB. Die hat zumindest eine Länge, aber wahrscheinlich 
auch noch Dämpfung und evtl. einen anderen Wellenwiderstand.

von LAB D. (Firma: FH) (labdevo)


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>Mir scheint, dass du das dritte Bauteil vergessen hast, nämlich die
>Leitung auf dem PCB. Die hat zumindest eine Länge, aber wahrscheinlich
>auch noch Dämpfung und evtl. einen anderen Wellenwiderstand.

Danke für deine Antwort ;)
Nein, der Konnektor ist sozusagen ein PCB-Simulator um diesen mit 
speziellen Bauteilen zu kontaktieren. Das heißt die eine Seite hört 
direkt auf und kann praktisch "geschlechtslos" mit dem identischen 
Bauteil fixiert werden (B2B). Masse und Innenleiter werden aneinander 
gepresst, sodass ein guter Durchgang herrscht. Es entsteht somit keine 
zusätzliche Länge.

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