Forum: HF, Funk und Felder 100MHz Demodulation oder Leistungsmessung


von Hans (Gast)


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Hallo,

ich mochte in einem Gerät dauerhaft die HF Leistung mit möglichst 
geringer Einfügedämpfung messen.
Das Signal liegt bei ca. 100 Mhz und hat eine Amplitude von 50-200mVpp.
Mich interessiert nur die Einhüllende mit einer Auflösung von ca. 100 
Hz.
Ich hatte versucht, mit einem OP und Dioden eine Demodulation 
hinzubekommen, aber die Verstärkung des OPs liegt in diesem 
Frequenzbereich bei 1 und meine Dioden sind wohl auch zu langsam 
gewesen.
Letztendlich möchte ich nur den Bereich von 50-200mV (-20 bis -10dBm) 
mit einem AD-Wandler messbar machen.
Ich wollte mir die Bastelei mit einem IC erleichtern und habe nach 
langem Suchen das LTC5507 gefunden. Leider nur als SMD Bauteil.
Ist das geeignet oder gibt es was besseres.

Danke und Grüße
Hans

von Dumpfbacke (Gast)


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Hans schrieb:
> aber die Verstärkung des OPs liegt in diesem
> Frequenzbereich bei 1

Bei welchem Frequenzbereich? Das demodulierte Signal müsste
ja deutlich niedriger in der Frequenz liegen als dein Träger
von 100 MHz.

Daher muss der OP auch "nur" das können, und eben nicht 100 MHz.

von Dumpfbacke (Gast)


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Hans schrieb:
> meine Dioden sind wohl auch zu langsam gewesen.

Welche Dioden? Es dürfte ein leichtes sein Dioden zu haben
oder zu finden die 100 MHz demodulieren können.

von Hans (Gast)


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Dachte ich erst auch, dass der das demodulieren können muss.
Zur Verfügung hatte ich irgendwelche Gleichrichterdioden und einen 
LT1252.
Ich habe einen Einweg-Gleichrichter nach Vorlag von
http://elektroniktutor.de/analogverstaerker/aktivglr.html
aufgebaut.
Als es nicht funktionierte dachte ich, wenn der OP die Habwellen nicht 
(phasenrichtig) verstärken kann, wird es auch mit der Demodulation 
nichts.
Als mögliche schnellere Dioden habe ich jetzt 583-1N4151-B gefunden.
Soll ich es damit nochmal probieren?
Oder wird das mit dem OP sowieso nichts?

von Hans (Gast)


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Mit passiven Bauteilen alleine kann ich doch Spannungen von 100-200 mVpp 
nicht demodulieren, oder?
Um die Schwellspannung der Diode zu erreichen brauche ich doch einen 
Operationsverstärker?

von Bernd (Gast)


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Hans schrieb:
> Um die Schwellspannung der Diode zu erreichen brauche ich doch einen
> Operationsverstärker?
Diode vorspannen oder low barrier Dioden wie BAT62.
Hier ein Aufbau mit dem locker -30dBm - +10dBm gemessen werden können: 
http://www.dl5neg.de/diodesensor/diodesensor.html

von Karl M, (Gast)


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Hallo,

schaue bitte mal bei Analog Device vorbei: AD8310 und AD8317.

So kannst Du diese nach deinen Anforderungen auswählen.

von Dumpfbacke (Gast)


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Bernd schrieb:
> Hier ein Aufbau mit dem locker -30dBm - +10dBm gemessen werden können:

Der TO sprach von wenig Einfügedämpfung. Bei diesem Vorschlag
ist aber die ganze Leistung im Arsch, nix Einfügedämpfung.

Karl M, schrieb:
> schaue bitte mal bei Analog Device vorbei: AD8310 und AD8317.

Der TO sprach von wenig Einfügedämpfung. Bei diesem Vorschlag
ist aber die ganze Leistung im Arsch, nix Einfügedämpfung.


Es sei denn der To definiert Einfügedämpfung anders. Nach meinen
wenigen HF-Kenntnissen definiert sich Einfügedämpfung als
Dämpfungswert eines Signalpfads in den man etwas "Störendes"
einbringt, das Signal aber funktionell durchlässt.

von Dumpfbacke (Gast)


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Hans schrieb:
> hatte ich irgendwelche Gleichrichterdioden

So so, irgendwelche Gleichrichterdioden.

Das sind nach meiner Auffassung Dioden die im Netzteil
gleich nach der Sekundärwicklung und vor dem Siebelko kommen.

Nicht mehr lang und der Trollverdacht beginnt.

von Karl M, (Gast)


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Sorry,

eine induktive Leistungsauskopplung, mit z.B. 40dB beschreibe ich hier 
jetzt nicht, dazu sind genügend Texte im INET zu finden.

von Hans (Gast)


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@Bernd: sieht interessant aus, verstehe aber nicht wie bei max. 200 mVpp 
Eingang, die Schwellspannung der Diode (300mV) überwunden werden sollen?
@Karl: danke, die AD831x könnten es tun. Die Bauteildimensionen 
übersteigen aber mein Lötfahigkeiten
@Dumpfbacke: ja es sind solche Dioden, habe halt keine anderen. Mache 
sonst nur Software, µProc oder NF. Jetzt muss ich halt was bestellen und 
deshalb frage ich hier. Ich dachte dafür wäre das Forum gedacht.

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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AD8307 ist am besten erhältlich und geht über 500MHz. Reichelt-Preis
AD 8307 AN  Verstärker, HF, logarithmisch, DIP-8 14,95 € (SMD-Version 
16,30 €) 
http://www.analog.com/en/products/rf-microwave/rf-power-detectors/non-rms-responding-detector/ad8307.html

von Mikrowilli (Gast)


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Es ist ein Irrglaube, daß bei Dioden erst oberhalb ihrer Schwellspannung 
der Stromfluß quasi schlagartig einsetzt. Tatsächlich fließt schon bei 
sehr kleinen Vorwärtsspannungen ein Strom, wie man in dieser Grafik (in 
halblogarithmischer Darstellung) gut erkennen kann: 
https://de.wikipedia.org/wiki/Datei:DiodeGenCharacteristics1.jpg .  Die 
Legende liefert auch gleich Vorschläge, welche Dioden man verwenden 
kann, beispielsweise BAT43 oder AA118.

Ein praktisches Beispiel wäre das passive HF-Voltmeter "HF-Multizet" von 
Siemens: http://www.radiomuseum.org/r/siemens_hf_multizet.html . Ein 
besseres Foto der Skala findet man hier: 
http://dj1fc.darc.de/oldietestequipment.html . Wie man sieht, ist der 
Tastkopf als Gleichrichter in Spannungsverdopplerschaltung aufgebaut. 
Für kleine HF-Spannung ist die Skala allerdings deutlich nichtlinear - 
hier müßte man hinter dem Gleichrichter erforderlichenfalls eine 
elektronische Entzerrung vornehmen. Ist die HF-Spannung kleiner als etwa 
100mVeff, kann man entweder einen HF-Verstärker mit  Dual-Gate-MosFET 
oder MMIC vor dem Gleichrichter oder einen Gleichspannungsverstärker mit 
OP hinter dem Gleichrichter vorsehen.

von Hp M. (nachtmix)


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Hans schrieb:
> die HF Leistung

Vorlaufend, rücklaufend, wie genau?

von Dumpfbacke (Gast)


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Hp M. schrieb:
> Vorlaufend, rücklaufend, wie genau?

Hans schrieb:
> die HF Leistung mit möglichst
> geringer Einfügedämpfung

Wäre die Leistung in einem definierten Impedanz-System
(üblicherweise 50 Ohm) die von A nach B an der Mess-Stelle
vorbeigeführt wird.

Ob das allerdings der TO wirklich so gemeint hat bleibt
offen - er äussert sich dazu ja nicht. Vielleicht hat er
es auch noch gar nicht verstanden.

von Dumpfbacke (Gast)


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Der Trollverdacht steigt indes erheblich, denn wer sonst
kommt auf die Idee mit Gleichrichterdioden (vielleicht
sogar ein Brückengleichrichter) eine HF von 100 Mhz zu
messen / detektieren?

von Hans (Gast)


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@christoph kessler
danke für den Hinweis. Das Bauteil bestelle ich jetzt mal.
@Mikrowilli
danke ist auch interessant. Wenn ich Zeit habe probiere ich da mal was.
@Dumpfbacke:
ja ich bin halt dumm, aber trag es mit Fassung.

von Werner H. (werner45)


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@Dumpfbacke:

Das geht sogar noch höher, bis weit in den GHz-Bereich, dort die einzige 
Möglichkeit (außer Bolometern).
Sogar Röhrendioden bis 1 GHz gab es.
Die Uboote hatten ab 1944 Dioden als Radarwarner am Sehrohr.

Gruß   -   Werner

von Dumpfbacke (Gast)


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Werner H. schrieb:
> Das geht sogar noch höher, bis weit in den GHz-Bereich, dort die einzige
> Möglichkeit (außer Bolometern).

Ja schon klar.

Und du trimmst deinen 50 Ohm Abschluss bei 1GHz mit dem 3 Watt
Drahtwiderstand-Spindel-Potentiometer.

von RI KO (Gast)


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Ich würde auch ein log detector IC (z.B AD8307) empfehlen.

Vorteile:
1) Dynamikbereich
2) Temperaturstabilität

Die Leistung für den AD8307 würde ich mit einen Richtkoppler abzweigen. 
Diese ICs sind so empfindlich, dass auch ein -30dB Koppler (sehr kleine 
Einfügedämpfung) verwendet werden kann.

Richtkoppler kann man übrigens auch ganz einfach selber bauen, wenn 
absolute Genauigkeit und ein flacher Frequenzgang nicht zwingend 
benötigt werden.

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Und immer bedenken, die Physik läßt sich nicht überlisten. Je breiter 
der Frequenzbereich desto höher das weiße Rauschen, damit sinkt der 
Dynamikumfang.

Für schmalbandige Messung kann es sinnvoller sein, einen guten alten 
FM-ZF-IC zu benutzen, CA3189 oder NE/SA 604/614. Die haben max. 20 MHz 
Bandbreite und detektieren damit auch nur das weiße Rauschen in dieser 
Bandbreite.

Merkregel: pro Hz bei Raumtemperatur -174 dBm. Ein Detektor mit 1 GHz 
Bandbreite hört das 10^9-fache, also einen Rauschpegel von -84dBm.
Da diese Detektoren keine internen Stufen herausführen, kann man auch 
keine Filter dazwischen einfügen, am Eingang nutzt ein Filter nichts. Es 
sei denn, man benutzt einen schmalbandigen Vorverstärker, aber der 
begrenzt dann die Dynamik nach oben.

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