Forum: HF, Funk und Felder multi-stage attenuator


von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Gemeint ist ein Dämpfungsglied mit pi-Struktur und mehreren Stufen, also 
nicht drei sondern z.B. 5 Widerständen.
Hat da jemand einen Link oder Formeln? Ich fand nix online. Danke

von Helmut -. (dc3yc)


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Dann schalte halt 2 dreistufige hintereinander, berechne den 
resultierenden Widerstand aus der Parallelschaltung und gut isses!

von Tobias P. (hubertus)


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Setze einfach 2 Pi-Glieder mit je 3 Widerständen hintereinander. Die 
beiden mittleren Widerstände nach Masse lassen sich zu einem Widerstand 
zusammenfassen.

Was ist der Vorteil davon? warum sollte man das wollen? kann man so etwa 
mit gerundeten Widerstandswerten genauere Attenuatoren herstellen? der 
Frequenzgang jedenfalls wird sicherlich nicht besser, oder?

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Die Berechnung auf Papier kriege ich hin. Aber mehr Widerstände bedeutet 
ja auch größere Toleranzen der Widerstände tolerierbar (aka 
Toleranzfelder Standardwerte) und da wird es schwierig.

von Karl M. (Gast)


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Tobias P. schrieb:
> Setze einfach 2 Pi-Glieder mit je 3 Widerständen hintereinander.
> Die
> beiden mittleren Widerstände nach Masse lassen sich zu einem Widerstand
> zusammenfassen.
>
> Was ist der Vorteil davon? warum sollte man das wollen? kann man so etwa
> mit gerundeten Widerstandswerten genauere Attenuatoren herstellen? der
> Frequenzgang jedenfalls wird sicherlich nicht besser, oder?

Doch, das mache ich um z.B. den Leistungsabschnitt vom weiteren 
Dämpfungsabschnitt zu isolieren.

Z.B. bei einem 50dB Dämpfungsglied, um über die unterschiedlichen 
Kammern, eine Verkopplung untereinander zu vermeiden.

Über RFSim99 kann man einfach so ein "Gebilde" simulieren.

http://www.janson-soft.de/amateurfunk/rfsim99/rfsim99.htm

von Helmut S. (helmuts)


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Tobias P. schrieb:
> Setze einfach 2 Pi-Glieder mit je 3 Widerständen hintereinander. Die
> beiden mittleren Widerstände nach Masse lassen sich zu einem Widerstand
> zusammenfassen.
>
> Was ist der Vorteil davon? warum sollte man das wollen? kann man so etwa
> mit gerundeten Widerstandswerten genauere Attenuatoren herstellen? der
> Frequenzgang jedenfalls wird sicherlich nicht besser, oder?

Auf jeden Fall wird die Toleranz der Dämpfung beim mehrstufigen 
Attenuator größer, wenn man die idealen Widerstände zur Verfügung hätte.

Es kann also "nur" einen Vorteil für den mehrstufigen Attenuator geben, 
weil man mehr Möglichkeiten bei den Werten aus einer E-Reihe hat und 
damit Plus- und Minusabweichungen sich teilweise kompensieren lassen.

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Und Widerstände verdoppeln oder verdreifachen bzw. unterschiedliche 
Werte parallel. Ein mathematischer Zoo ...

von Ralph B. (rberres)


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Helmut S. schrieb:
> Es kann also "nur" einen Vorteil für den mehrstufigen Attenuator geben,
> weil man mehr Möglichkeiten bei den Werten aus einer E-Reihe hat und
> damit Plus- und Minusabweichungen sich teilweise kompensieren lassen.

Der Grund warum man das mehrstufig macht, ist das Übersprechen zwischen 
Ein und Ausgang des Abschwächers. Dämpfungen von mehr als 30db werden 
oft deswegen mehrstufig aufgebaut. Insbesonders wenn es bei Frequenzen 
im GHZ Bereich noch funktionieren soll.

Ralph Berres

von Tobias P. (hubertus)


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Das Argument, den Attenuator mehrstufig zu bauen, um Übersprechen bei 
hohen Dämpfungswerten zu vermindern, leuchtet ein. ABER in diesem Fall 
brauche ich ja keine "spezielle" Schaltung. Einen 40dB Attenuator kann 
ich ja als Pi-Schaltung einerseits so realisieren:
1
-------o----- 2499 Ohm ----o---------
2
       |                   |
3
      51 Ohm              51 Ohm
4
       |                   |
5
      GND                 GND

Hier könnte man Probleme mit Übersprechen bekommen. Also mache ich 
besser zwei getrennte 20dB Attenuatoren:
1
-------o----- 247 Ohm -----o---------o----- 247 Ohm -----o-----
2
       |                   |         |                   |
3
      61 Ohm              61 Ohm    61 Ohm              61 Ohm
4
       |                   |         |                   |
5
      GND                 GND       GND                 GND

So kann ich in einem Gehäuse verschiedene "Abteile" vorsehen und in 
jedem Abteil sitzt ein Teil des Attenuators, und Übersprechen wird 
minimiert. Aber weshalb sollte es jetzt von Vorteil sein, die mittleren 
Widerstände zusammenzufassen?
1
-------o----- 247 Ohm -----o-------- 247 Ohm -----o-----
2
       |                   |                      |
3
      61 Ohm             30.5 Ohm               61 Ohm
4
       |                   |                      |
5
      GND                 GND                    GND

Das kann ich nicht günstig in Abteilungen unterteilen, und in der Mitte 
habe ich auch keine 50 Ohm mehr. Also weshalb sollte man das wollen?

von Helmut S. (helmuts)


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Tobias P. schrieb
> Das kann ich nicht günstig in Abteilungen unterteilen,
> und in der Mitte habe ich auch keine 50 Ohm mehr.
> Also weshalb sollte man das wollen?

> -------o----- 247 Ohm -----o---------o----- 247 Ohm -----o-----
>        |                   |         |                   |
>       61 Ohm              61 Ohm    61 Ohm              61 Ohm
>        |                   |         |                   |
>       GND                 GND       GND                 GND
>

Die Idee von Abdul K war die zwei theoretischen Werte 61,11Ohm z. B. 
durch 60,4Ohm und 61,9Ohm zu ersetzen.
Allerdings macht man so einen Abschwächer HF-mäßig schlechter, wenn man 
das noch weiter treibt und Einzelbauteile durch mehrere Parallel- oder 
Reihenschaltung von mehreren Bauteilen ersetzt nur um den Zielwert 
besser zu treffen.

: Bearbeitet durch User
von Tobias P. (hubertus)


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Helmut S. schrieb:
> Die Idee von Abdul K war die zwei theoretischen Werte 61,11Ohm z. B.
> durch 60,4Ohm und 61,9Ohm zu ersetzen.
> Allerdings macht man so einen Abschwächer HF-mäßig schlechter, wenn man
> das noch weiter treibt und Einzelbauteile durch mehrere Parallel- oder
> Reihenschaltung von mehreren Bauteilen ersetzt nur um den Zielwert
> besser zu treffen.

ach so. Ja aus dem Threadtitel hatte ich das irgendwie anders 
verstanden. Die Widerstände zu runden hat ja dann nicht mehr viel mit 
Multi-Stage zu tun ;-)

von Ralph B. (rberres)


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Helmut S. schrieb:
> Allerdings macht man so einen Abschwächer HF-mäßig schlechter, wenn man
> das noch weiter treibt und Einzelbauteile durch mehrere Parallel- oder
> Reihenschaltung von mehreren Bauteilen ersetzt nur um den Zielwert
> besser zu treffen.

Das mit dem genauen Zielwert sollte man nicht überbewerten. Oft erzeugen 
Abweichungen von dem Zielwert auf einen Normwert nicht mal 1/10 db 
Abweichung.

es gibt aber noch einen Grund warum man hohe Dämpfungen auf zwei Pi bzw. 
T-Glieder niedrigere Dämpfung aufteilt.

Ein 2499 Ohm Widerstand wird schon bei 1GHZ erhebliche Abweichungen von 
den 2499 Ohm haben.

ein 247 Ohm Widerstand benimmt sich bei 1GHz wesentlich gutmütiger.

Es hat was mit den parasitären Kapazitäten und Induktivitäten zu tun die 
selbst einen 0402 SMD Widerstand noch anhaften.

Ralph Berres

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Genau Ralph! Für jede Widerstandsbauform gibt es einen optimalen 
Widerstandswert, bei dem indukti er und kapazitiver Anteil sich genau 
aufheben bzw. mit den Abweichungen kann der Rest der Schaltung 
kompensiert werden.

von Egon D. (Gast)


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Tobias P. schrieb:
1
  
2
> -------o----- 247 Ohm -----o-------- 247 Ohm -----o-----
3
>        |                   |                      |
4
>       61 Ohm             30.5 Ohm               61 Ohm
5
>        |                   |                      |
6
>       GND                 GND                    GND
7
>
> Das kann ich nicht günstig in Abteilungen unterteilen,

Doch, natürlich geht das. Die einseitig geerdeten
Widerstände kommen IN die Kammer, und die "schwimmenden"
Widerstände bilden die Verbindungen ZWISCHEN den Kammern.


> und in der Mitte habe ich auch keine 50 Ohm mehr.

Kann man aber durch passende Dimensionierung erreichen.

von Egon D. (Gast)


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Tobias P. schrieb:

> Die Widerstände zu runden hat ja dann nicht mehr viel
> mit Multi-Stage zu tun ;-)

Das eine schließt das andere nicht aus.

von Egon D. (Gast)


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Helmut S. schrieb:

> Allerdings macht man so einen Abschwächer HF-mäßig
> schlechter, wenn man das noch weiter treibt und
> Einzelbauteile durch mehrere Parallel- oder
> Reihenschaltung von mehreren Bauteilen ersetzt

Das bezweifele ich in dieser Allgemeinheit.


> nur um den Zielwert besser zu treffen.

Muss man ja nicht. Man kann ja auch nicht optimal
geeignete Bauteile (z.B. bedrahtete) parallelschalten,
um die parasitäre Induktivität zu vermindern.

Darüberhinaus will man manchmal auch eine gewisse
Belastbarkeit absichern, und das geht schlecht mit
0201-Widerständchen.

von Egon D. (Gast)


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Abdul K. schrieb:

> Die Berechnung auf Papier kriege ich hin. Aber mehr
> Widerstände bedeutet ja auch größere Toleranzen der
> Widerstände tolerierbar (aka Toleranzfelder
> Standardwerte) und da wird es schwierig.

Gib mal ein paar mehr Details, wo Dein eigentliches
Problem liegt.

von Cheffe (Gast)


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Helmut S. schrieb:
> Auf jeden Fall wird die Toleranz der Dämpfung beim mehrstufigen
> Attenuator größer, wenn man die idealen Widerstände zur Verfügung hätte.

Na und? Die Toleranzen werden wohl kaum alle das selbe Vorzeichen haben.


Cheffe

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Ich habe kein Problem, habe es nur bei anderen gesehen und mich gefragt 
ob das den Aufwand wert ist.

von Karl M. (Gast)


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Noch eine wichtige Anmerkung,

ich baue Pi-Dämpfungsglieder immer in H-Anordnung auf, so ergibt sich 
ein gleichmäßiger HF-Strom um die 50Ω Strip-Line.
Das ist nach meinen Erfahrungen für eine breitbandige Funktion sehr 
wichtig.

von Ralph B. (rberres)


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Koaxiale Dämpfungsglieder sind oft als T-Glied aufgebaut.

Hintergrund ist die Tatsache das als Widerstand gegen Masse eine runde 
Scheibe genommen wird dessen Ausenrand auf einen Kragen im Rohr 
aufliegt.
In der Mitte der Scheibe ist dann von beiden Seiten ein Widerstand in 
Zylinderform kontaktiert, welche mit dem anderen Ende mit dem 
Koaxverbinder verbunden ist. So wird maximale Übersprechdämpfung und 
HF-Mäsig günstiger Aufbau gewährleistet.

Ralph Berres

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Da würde mich mal interessieren, wie so ein China SMA 2W Terminator von 
innen aussieht. Kann man leider nur Schlachten und Röntgengerät hab ich 
ned

Hat sowas mal jemand vermessen?.

von Egon D. (Gast)


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Abdul K. schrieb:

> Ich habe kein Problem,

Okay.


> habe es nur bei anderen gesehen und mich gefragt
> ob das den Aufwand wert ist.

In zwei Fällen ist es das ganz sicher:

1. Die zu erzielende Dämpfung liegt über 20dB. Dann
   lautet die allgemeine Empfehlung, mehrere Stufen
   vorzusehen, damit man das Übersprechen in den Griff
   bekommt.

2. Man will ein Dämpfungsglied mit Abgriffen. Das
   lässt sich mit Kettenleitern gut machen. Ausgang
   kommt an ein Ende; die Eingänge an die Knotenpunkte
   in der Kette.

von Karl M. (Gast)


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Abdul K. schrieb:
> Da würde mich mal interessieren, wie so ein China SMA 2W
> Terminator von
> innen aussieht. Kann man leider nur Schlachten und Röntgengerät hab ich
> ned
>
> Hat sowas mal jemand vermessen?.

Ich habe 50Ω Leistungs-Melf Abschlusswiderstände 1 W und 2 W die bis 1-2 
GHz spezifiziert wurden.

Die kann man in einen Stecker einbauen und muss "nur" [1] die 
Verlustleistung abführen.

[1] HF Gerecht ist die Masseverbindung herzustellen und eine flächige 
Kühlung vorzusehen.

von Ralph B. (rberres)


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bei einen Terminator wäre auch wieder ein scheibenförmiger 50 Ohm 
Widerstand die beste Lösung.

Das ganze ist dann aufgebaut wie ein Abschwächer im T-Glied -Form nur 
das dann links und rechts die Widerstände Null Ohm haben oder die 
Kontakte der Steckverbinder direkt auf der Widerstandsmitte landen.

Der Rand des Widerstandes ist ja rundherum mit dem Rohr verbunden.

Ich habe leider keinen professionellen Terminator, den ich mal 
auseinander schrauben könnte.

Ralph Berres

von Eric (Gast)



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Ralph B. schrieb:
> Ich habe leider keinen professionellen Terminator, den ich mal
> auseinander schrauben könnte.

Damit ihr so etwas einmal seht hier ein paar Bilder, auch die SMA-pads 
die ich habe sind ähnlich so aufgebaut

Eric

von Karl M. (Gast)


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Danke Eric,

Dein Bestand an Teilen/ Bilder ist wieder einmal hervorragend!

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Unwissenheit beherrscht die Welt, heul

In einem 1€ Terminator vermute ich zwei 0603 100ohm Widerstände und die 
2W sind China-PMPO ?

von Hans (Gast)


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Es hat ein franz.Amateur eine umschaltbaren Abschwächer gebaut in 10 dB 
Stufen
von 0-50dB  Anwendung-2700 Mhz.Es sind 2 Pi Glieder Pro Stufe.
In Pi Gliedern mit UT141 Kabel und SMD Widerständen.
10 dB=6,14+3,86 dB
20 dB=6,72+13,3 dB
30 dB=16,0+14 dB
40 dB=16,0+24 dB
50 dB=10,0+40 dB
0 dB= nur UT 141
Aus normalen SMD Widerständen.
                        Gruss Hans

von Ralph B. (rberres)


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Hans schrieb:
> Es hat ein franz.Amateur eine umschaltbaren Abschwächer gebaut in 10 dB
> Stufen

gibt es irgendwo ein Link oder ähnliches? denn das klingt ja 
interessant.

Ralph Berres

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Versteh ich auch nicht. Das Original wäre interessant.


Ich habe bei einem China-Dämpfungsglied mit 4 Dämpfungen auf einer 
Platine folgende Widerstände ermittelt:
30dB   56   270   390   270    56
20dB  100    68    51    75   100
10dB  100    33     -    39   100
 0dB  ---------------------------

jeweils P S P S P mit P=paralleler und S=serieller Widerstand.

Man beachte die Unsymmetrien.

(https://www.ebay.de/itm/23Dbm-Dc-4-0Ghz-Rf-Fixed-Attenuator-Sma-Double-Female-Head-0Db-10Db-20Db-30Db/143294407168?ssPageName=STRK%3AMEBIDX%3AIT&_trksid=p2057872.m2749.l2649)

Spec:
200mW DC 4.0GHz RF Fixed Attenuator SMA Double Female Head 0dB 10dB 20dB 
30dB

Specifications:
Colour: green
Size: 25*45mm
Frequency range: DC - 4.0GHz
Maximum power: 23dBm (200mW)
Standing wave ratio: 1.20
System impedance: 50
RF interface: SMA double female head (Outer screw inner hole)
Attenuation:
Direct: 0dB (reference)
Level 1: 10 0.8 dB
Level 2: 20 1.1 dB
Level 3: 30 1.5dB

"Level" soll wohl die Durchgangsdämpfungsabweichung vom Nominalwert 
sein.

: Bearbeitet durch User
von Hans (Gast)


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kann nur die Seite angeben,übersetzen muss bei mir der Pc.
f4fdw.fr/f6bon.albert/index. Der Abschwächer wird als Dämpfer 
beschrieben.
jede Menge Mikrowellenschaltungen.Also der Index mit allermöglichen 
Schaltungen
bis 18 Ghz.
                               Gruß Hans

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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: Bearbeitet durch User
von Karl M. (Gast)


Angehängte Dateien:

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Abdul K. schrieb:
> Ich habe bei einem China-Dämpfungsglied mit 4 Dämpfungen auf einer
> Platine folgende Widerstände ermittelt:
> 30dB   56   270   390   270    56
> 20dB  100    68    51    75   100
> 10dB  100    33     -    39   100
>  0dB  ---------------------------
>
> jeweils P S P S P mit P=paralleler und S=serieller Widerstand.

Hier ein paar Simulationen, Ergebnis die Widerstandswerte sind nicht 
optimal gewählt!

Wer will kann die RFSim99 Dateien entpacken und selbst simulieren.
Die jeweils 1nH am Ein- und Ausgang ist der SMA Verbinder.

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Hm. Da fehlen aber die parasitären Elemente:
https://www.vishay.com/docs/60107/freqresp.pdf

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