Forum: HF, Funk und Felder Spectrum Analyzer - Amplitude in Abhänigkeit von RBW


von Mike S. (elektrofix)


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Hallo,

Vorweg - ich habe leihweise einen Spectrum Analyzer (Siglnet SSA 3032X) 
und mache die ersten praktischen Erfahrungen damit. Durch lesen im 
Internet habe ich versucht etwas Basiswissen anzueignen und konnte damit 
schon das eine oder andere in der Messpraxis anwenden.

Was ich mir bisher nicht erklären kann, ist weshalb bei meiner Messungen 
eines FM-Signal (435MHz) mit einer geringen RBW der Pegel der Amplitude 
sinkt.

Dazu im Anhang ein Beispiel:
FM Signal mit ca. 31 dBm
RBW 1kHz: Peak ist 31.4 dBm -> OK
RBW 10Hz: Peak ist 26.3 dBm -> ??
RBW 3Hz:  Peak ist 19.0 dBm -> ????

Eine Hypothese meinerseits ist, dass evtl. die RBW zu gering wird, um 
den korrekten Pegel zu erfassen.
Liege ich hier mit meiner Vermutung richtig, oder bin ich noch auf dem 
Holzweg?

Vielen Dank!

Grüße
Mike

von HF-Werkler (Gast)


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Wenn die RBW kleiner ist, als die massgeblichen Frequenzanteile des 
modulierten Signals, gibt dir die Anzeige weniger zurück. Man sieh dann 
nur die spektrale Leistungsdichte in der RBW-Bandbreite (in erster 
Näherung).

von HF-Werkler (Gast)


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Btw.: Was genau wie angezeigt wird, hängt auch ein wenig von der 
Modulation (Rauschen, Sinus, ...) und dem Messverfahren (Sweep oder z.B 
FFT) des Spectrum Analyzers ab.

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Haben heutige Spektrumanalyzer nicht mehr die Unterscheidung 
HF-Bandbreite und Video Bandbreite? Dazu kommt noch ein "Averager", man 
hat also drei Stellschrauben, um das Bild schöner zu bügeln.
Dabei kann man immer zuviel des Guten tun.
Oft war HF- und Videobandbreite miteinander verknüpft, das konnte man 
aber auftrennen. Alte Geräte hatten einfach mechanisch zwei Drehknöpfe 
auf derselben Achse, die man verrasten konnte oder durch Herausziehen 
entriegeln.

: Bearbeitet durch User
von oerks (Gast)


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Nur Trottel versuchen ein FM-Spektrum mit 3 Hz RBW aufzunehmen.
Weil es FM ist!
Fuer 3 Hz RBW bedarf es schon einen stabilen Signalgenerators,
der nicht moduliert wird.

> versucht etwas Basiswissen anzueignen

Versuch es weiter!
Und benutzte auch das Organ zwischen den Ohren.

von oerks (Gast)


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> mit ca. 31 dBm

Das sind 1.25 W an 50 Ohm.
Dir wuerde ich meine Speckis nicht leihen.

von Schlaubi (Gast)


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oerks schrieb:
> Das sind 1.25 W an 50 Ohm.
> Dir wuerde ich meine Speckis nicht leihen.

Sei mal nicht so kleinlich, 30dBm ist max und da ist noch ein 
Sicherheitszuschlag dabei.

von HF-Werkler (Gast)


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oerks schrieb:
> Das sind 1.25 W an 50 Ohm.

Das ist wirklich sehr viel Leistung für den armen Spekki
Da gehört bei einem Funkgerätausgang besser ein externer 30dB Attenuator 
vorgeschaltet. Der ist ganz sicher billiger, als ein Defekt am 
Messgerät...

von HF-Werkler (Gast)


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Schlaubi schrieb:
> Sei mal nicht so kleinlich, 30dBm ist max und da ist noch ein
> Sicherheitszuschlag dabei.
Die 30dBm gelten aber nicht in jedem Fall, man kann bei den 
Einstellungen etwas versaubeuteln, und dann stirbt der Eingang trotzdem.

von Mike S. (elektrofix)


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Danke für das konstruktive Feedback.

BTW - die 30 dBm gehen nicht direkt in den Eingang. Davor ist ein 50dB 
Attenuator (siehe Screenshot: Offset 50 dB)!

@HF-Werkler:
Ok - d.h. bei einem unmoduliertem Signal könnte man diesen Effekt nicht 
beobachten da solch ein Signal (weitestgehend) nur aus einer Frequenz 
besteht und diese auch von einer kleinen RBW (z.B. 3 Hz) vollständig 
erfasst werden kann. Richtig?

: Bearbeitet durch User
von F. M. (foxmulder)


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oerks schrieb:
> Das sind 1.25 W an 50 Ohm.
> Dir wuerde ich meine Speckis nicht leihen.

Unfassbar, siehst du nicht die Offsetkorrektur?
Der TO hat 50dB Kompensation eingestellt wie im Bild ersichtlich.

von HF-Werkler (Gast)


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Mike S. schrieb:
> @HF-Werkler:
> Ok - d.h. bei einem unmoduliertem Signal könnte man diesen Effekt nicht
> beobachten da solch ein Signal (weitestgehend) nur aus einer Frequenz
> besteht und diese auch von einer kleinen RBW (z.B. 3 Hz) vollständig
> erfasst werden kann. Richtig?
Jep

von Bernd (Gast)


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HF-Werkler schrieb:
> Mike S. schrieb:
>> @HF-Werkler:
>> Ok - d.h. bei einem unmoduliertem Signal könnte man diesen Effekt nicht
>> beobachten da solch ein Signal (weitestgehend) nur aus einer Frequenz
>> besteht und diese auch von einer kleinen RBW (z.B. 3 Hz) vollständig
>> erfasst werden kann. Richtig?
> Jep
Wobei man sich hier ggf. in die Tasche lügt.
Die interne Referenz kann auch schnell mal 1 bis 2 ppm Abweichung haben 
(Seite 4):
https://www.siglentna.com/USA_website_2014/Documents/DataSheet/SSA3000X_DataSheet.pdf

Da liegt dann die Frequenz um 10 bis 20 Hz daneben.
Dazu kommt noch die Unsicherheit in der Amplitudenmessung:
Amplitude Precision < 0.7 dB

von Frank K. (kibabalu)


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A. K. schrieb:
> oerks schrieb:
>> Das sind 1.25 W an 50 Ohm.
>> Dir wuerde ich meine Speckis nicht leihen.
>
> Unfassbar, siehst du nicht die Offsetkorrektur?
> Der TO hat 50dB Kompensation eingestellt wie im Bild ersichtlich.

Der Attenuator, vom Gerät automatisch gewählt um sich zu schützen, 
dämpft um 10dB. Der Referenzwert von 40dBm legt nur die graphische 
Darstellung fest. D. h. real sieht der Mischer um die 20dBm bei ca. 
30dBm am Eingang. Bei diesem Gerät nicht tödlich, trotzdem nicht zur 
Nachahmung empfohlen.

: Bearbeitet durch User
von F. M. (foxmulder)


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Frank K. schrieb:
> Der Attenuator, vom Gerät automatisch gewählt um sich zu schützen,
> dämpft um 10dB. Der Referenzwert von 40dBm legt nur die graphische
> Darstellung fest. D. h. real sieht der Eingang um die 20dBm. Bei diesem
> Gerät nicht tödlich, trotzdem nicht zur Nachahmung empfohlen.

Nein, zusätzlich ist eine Offsetkorrektur mit 50dB aktiviert, eine 
Funktion die jeder ordentliche SA seit 25 Jahren hat.
Die angezeigten Werte sind bereits umgerechnet.

Wenn ich bei meinem SA einen 32dB Abschwächer vorschalte, kann ich den 
Referenzpegel auch auf 35W legen, das wären 45.5dbm.
Mit der 20W PA die ich im Bild messe, kommen von den 43dbm nur noch 
11dbm am Eingang an.

Beim TO sind es 31dbm, aber dank des 50dB Abschwächers kommen am Eingang 
sowieso nur -19dbm an.

mfg

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von Frank K. (kibabalu)


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Bernd schrieb:
> HF-Werkler schrieb:
> Wobei man sich hier ggf. in die Tasche lügt.
> Die interne Referenz kann auch schnell mal 1 bis 2 ppm Abweichung haben
> (Seite 4):
> 
https://www.siglentna.com/USA_website_2014/Documents/DataSheet/SSA3000X_DataSheet.pdf
>
> Da liegt dann die Frequenz um 10 bis 20 Hz daneben.
> Dazu kommt noch die Unsicherheit in der Amplitudenmessung:
> Amplitude Precision < 0.7 dB

Das Gerät hat einen Eingang  für ein externes Referenzsignal. Möchte man 
es so genau haben wie Du, dann muss man den Referenzeingang halt durch 
einen "GPS Disciplined Oscillator" oder Ähnliches bedienen.

: Bearbeitet durch User
von Frank K. (kibabalu)


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A. K. schrieb:
> Frank K. schrieb:
> Nein, zusätzlich ist eine Offsetkorrektur mit 50dB aktiviert, eine
> Funktion die jeder ordentliche SA seit 25 Jahren hat.
> Die angezeigten Werte sind bereits umgerechnet.
>
> Wenn ich bei meinem SA einen 32dB Abschwächer vorschalte, kann ich den
> Referenzpegel auch auf 35W legen, das wären 45.5dbm.
> Mit der 20W PA die ich im Bild messe, kommen von den 43dbm nur noch
> 11dbm am Eingang an.
>
> Beim TO sind es 31dbm, aber dank des 50dB Abschwächers kommen am Eingang
> sowieso nur -19dbm an.
>
> mfg

Wenn Du meinst ...

von Harry P (Gast)


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Ich lese gelegentlich mit um, mich weiterzubilden und neue Ideen zu 
erhalten.

Der überheblichen Ton, welche manche Forenteilnehmer (zunehmend) an den 
Tag legen, finde ich in einem Forum sehr unangebracht.

Andere als Trottel bezeichnen und selbst nicht alle Details eines Post 
erfassen können. Dies zeugt nun nicht unbedingt von fachlicher und 
sozialer Kompetenz...

von Ralph B. (rberres)


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Frank K. schrieb:
> D. h. real sieht der Mischer um die 20dBm bei ca.
> 30dBm am Eingang. Bei diesem Gerät nicht tödlich, trotzdem nicht zur
> Nachahmung empfohlen.

in einen Spektrumanalyzer ist in der Regel ein Diodenringmischer 
eingebaut, welche mit Shottkydioden bestückt sind. Diese haben in der 
Regel eine maximal zulässige Sperrspannung von 4V. Der Oszillatorport 
des Mischers wird in der Regel mit +13dbm ( also 1Veff = 2,88Vss ) 
beaufschlagt.

Wenn an den Eingangsport der Pegel ebenfalls +13dbm beträgt, ist die 
maximal zulässige Sperrspannung bereits erreicht, und der Mische kurz 
vor dem ableben. Also +20dbm am Eingang würde ich dem Mischer 
keinesfalls zumuten wollen.

Für einen Intermodulationsabstand von 80db ( das heist die 
Intermodulationen verschwinden gerade im Rauschen ) darf der Pegel am 
Mischer in der Regel nicht höher als -30dbm betragen. Das ist der Pegel 
am Mischer der anzustreben ist.

Die +30dbm die an der Eingangsbuchse steht ist die Belastungsgrenze des 
Abschwächers , welches vor dem Mischer sitzt. Das gilt aber auch nur 
wenn mindestens 40db Dämpfung des Abschwächers eingestellt ist.

Ralph Berres

: Bearbeitet durch User
von Bert 0. (maschinist)


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Ralph B. schrieb:

> in einen Spektrumanalyzer ist in der Regel ein Diodenringmischer
> eingebaut, welche mit Shottkydioden bestückt sind. Diese haben in der
> Regel eine maximal zulässige Sperrspannung von 4V. Der Oszillatorport
> des Mischers wird in der Regel mit +13dbm ( also 1Veff = 2,88Vss )
> beaufschlagt.
>
> Wenn an den Eingangsport der Pegel ebenfalls +13dbm beträgt, ist die
> maximal zulässige Sperrspannung bereits erreicht, und der Mische kurz
> vor dem ableben. Also +20dbm am Eingang würde ich dem Mischer
> keinesfalls zumuten wollen.


Es sind aber immer zwei Dioden in Serie geschaltet, die Serie sieht die 
genannten Spannungen, nicht die Einzeldiode.


Gruß... Bert

von mkn (Gast)


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Schlaubi schrieb:
> Sei mal nicht so kleinlich, 30dBm ist max und da ist noch ein
> Sicherheitszuschlag dabei.

Ich hatte gerade das Vergnügen meinen SSA3032 reparieren zu dürfen.
Mit Strommesszange, ohne Limiter CM Störungen gemessen.
Beim Power on des DUT ist durch einen Erdungsfehler am Messplatz 
anscheinend was dramatisches passiert und der Siglent war danach taub.
Die Anzeige bleib immer auf Rauschlevel.

Die Siglent haben KEINEN internen Limiter.
Die Footprint dafür sind unbestückt.
Die Siglent sind sehr schön aufgebaut und alle Baugruppen leicht zu 
erreichen.Von Dave Jones gibts ein Teardown dazu.

Die Teflon Keramik HF PCB macht Lötarbeiten sehr anspruchsvoll, weil sie 
sehr gut Wärme abführt.
Darauf den HMC1118 zu tauschen ist kein Zuckerschlecken.
Im Teardown von Dave Jones ist noch eine diskret aufgebaute Variante 
ohne HMC1118 zu sehen.

Die Rep hat mich 15€ + Versand und effektiv einen Tag gekostet.
Nur mal für den Fall das ich nicht der einzige sein sollte der vor dem 
Problem stand.

von Bernd (Gast)


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mkn schrieb:
> Mit Strommesszange, ohne Limiter CM Störungen gemessen.
> Beim Power on des DUT ist durch einen Erdungsfehler am Messplatz
> anscheinend was dramatisches passiert

In so ziemlich jedem Guide zur EMV-Messung steht:
1. DUT einschalten
2. Spekki anschließen
3. Messung machen
4. Spekki abstecken
5. DUT ausschalten

Bei den Transienten die beim Ein- und Ausschalten auftreten können, 
hilft u.U. auch kein Limiter mehr.

von Jetzt weg mit dem Troll (Gast)


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Die Smarten denken, wenn sie den internen 30dB Abschwaecher zuschalten, 
koennten sie +50dBm drauf geben ?

Sehr cool ... bye bye ..

von oerks (Gast)


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> Andere als Trottel bezeichnen und selbst nicht alle Details eines Post
> erfassen können. Dies zeugt nun nicht unbedingt von fachlicher und
> sozialer Kompetenz...

Nun, wer als offensichtlich unkundiger Anfaenger, etwas mehr als
1 Watt an den Eingang eines Spektrumanalyzers legt, der ist wohl
ein Trottel. Die Details interessieren mich da gar nicht mehr.

Wenn das deinem Schneeflockennaturell nicht passt, geh wieder
in deine Waldorfschule.

> wuerde ich meine Speckis nicht leihen.

Dabei wuerde ich auch bleiben.

von Soul E. (Gast)


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oerks schrieb:

> Nun, wer als offensichtlich unkundiger Anfaenger, etwas mehr als
> 1 Watt an den Eingang eines Spektrumanalyzers legt, der ist *wohl*
> ein Trottel. Die Details interessieren mich da gar nicht mehr.

Wie kommst Du auf 1 Watt? 40 dBm RefLevel um die 50 dB 
Darstellungs-Offset bereinigt liefert -10 dBm am Eingang. Das sind 100 
µW.

von Petra (Gast)


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mkn schrieb:
> Darauf den HMC1118 zu tauschen ist kein Zuckerschlecken.

Hast Du danach auch die Amplitude und den Frequenzgang kontrolliert? Den 
muss man normalerweise nach jeder Änderung im HF Teil neu aufnehmen und 
im SA abspeichern.

von F. M. (foxmulder)


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Frank K. schrieb:
> Wenn Du meinst ...

Was soll das heißen?
Das ist ein indiskutabler Fakt, nur weil manche hier vor Überheblichkeit 
nicht mehr sinnerfassend lesen können wird sich das wohl kaum ändern!

Also nochmal:
Der TO hat dem SA ein 50dB Dämpfunglied vorgeschalten dh. am SA kommen 
von den 31dBm nur mehr -19dBm an der Buchse an.
Völlig unabhängig von den internen Abschwächern.

Bei meinem Screenshot ist es ähnlich:
Ich habe meinem SA 32dB Dämpfung vorgeschalten, also kommen bei den 
43dBm der Endstufe nurmehr 11dBm am SA an.

Ist auch absolut logisch, dass der SA das Readout mit einem Faktor 
korigiert, sonst wäre jedwige Messung an Endstufen umständlich und 
nervig durchzuführen.

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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>vorgeschalten
<Klugscheissermodus>
https://bastiansick.de/kolumnen/zwiebelfisch/die-sauna-ist-angeschalten/
</Klugscheissermodus>

RBW=VBW, ist das bei Siglent normal?
Ich habe sowas wie 10:1 in Erinnerung als Defaulteinstellung eines 
Spektrumanalyzers.

von Dankbarkeit (Gast)


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Christoph db1uq K. schrieb:
> <Klugscheissermodus>

Nö, gar nicht.
Du bist ein Leuchtturm im Landkreis der SemiAnal-Phabeten.

von Petra (Gast)


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Christoph db1uq K. schrieb:
> Ich habe sowas wie 10:1 in Erinnerung als Defaulteinstellung eines
> Spektrumanalyzers.

Mit 1:1 sieht das Ergebnis besser aus... ich denke das ist mit den 
heutigen digitalen Filtern und dem rückrechnen auf die korrekte 
Signalform recht einfach. Dazu kommt, dass ein digitales Filter mehr 
rauscht als ein analoges.

von Marco S. (masterof)


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Frank K. schrieb:
> Bernd schrieb:
>> HF-Werkler schrieb:
>> Wobei man sich hier ggf. in die Tasche lügt.
>> Die interne Referenz kann auch schnell mal 1 bis 2 ppm Abweichung haben
>> (Seite 4):
>>
> 
https://www.siglentna.com/USA_website_2014/Documents/DataSheet/SSA3000X_DataSheet.pdf
>>
>> Da liegt dann die Frequenz um 10 bis 20 Hz daneben.
>> Dazu kommt noch die Unsicherheit in der Amplitudenmessung:
>> Amplitude Precision < 0.7 dB
>
> Das Gerät hat einen Eingang  für ein externes Referenzsignal. Möchte man
> es so genau haben wie Du, dann muss man den Referenzeingang halt durch
> einen "GPS Disciplined Oscillator" oder Ähnliches bedienen.

Ich habe den SVA1032X und auch einen GPSDO angeschlossen. Zum GPSDO 
Selbstbau empfehle ich dir den "LARS GPSDO" aus dem EEVBlog-Forum.
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