Ich habe mal eine Frage wie moderne Netzwerkanalysatoren ihren Lokaloszillatoren für das herunter Mischen verteilen. Ist das nur eine LO vorhanden pro Kanal und wird dann verteil für den Mischer des Referenzpfades und des Refklektierten Pfades oder sind zwei LOs pro Kanal vorhanden?
Du hast aber schon begriffen worum's geht ? Um in Quadratur herunter zu mischen, muessen beide Kanaele 90 Grad Phase haben. Um etwas zu einer Phase des S11, resp S21 zu sagen muessen die hinlaufende und ruecklaufende/durchlaufende Welle den gleichen Phasenbezug haben. Allenfalls schafft man das besser mit 2 LO's. Etwa die gleiche Amplitude sollten sie auch haben.
Purzel H. schrieb: > Du hast aber schon begriffen worum's geht ? Nein deswegen frage ich. > Um in Quadratur herunter zu > mischen, muessen beide Kanaele 90 Grad Phase haben. Wie sichert man 90° Phase bei 2 LOs? > Um etwas zu einer Phase des S11, resp S21 zu sagen muessen die > hinlaufende und ruecklaufende/durchlaufende Welle den gleichen > Phasenbezug haben. Wie macht man das mit 2 LOs oder mit einer. Dann ist doch jede Leiterbahnlänge entscheidend, oder?
Sebastian B. schrieb: > Ich habe mal eine Frage wie moderne Netzwerkanalysatoren ihren > Lokaloszillatoren für das herunter Mischen verteilen. Ist das nur eine > LO vorhanden pro Kanal und wird dann verteil für den Mischer des > Referenzpfades und des Refklektierten Pfades oder sind zwei LOs pro > Kanal vorhanden? Grundausstattung ist ein LO für alle Kanäle. Daneben gibt es einen weiteren Synthesizer als Quelle. Mehrere Synthesizer als LO, um z.B. frequenzumsetzende DUT messen zu können und um vielleicht auch noch eine zweite Quelle zur Verfügung zu haben, um den DUT mit einem weiteren Signal beaufschlagen zu können (z.B. um das LO-Signal eines zu messenden Mischers zu generieren bei Geräten mit vier Ports), sind meistens Optionen. Purzel H. schrieb: > Du hast aber schon begriffen worum's geht ? Um in Quadratur herunter zu > mischen, muessen beide Kanaele 90 Grad Phase haben. > Um etwas zu einer Phase des S11, resp S21 zu sagen muessen die > hinlaufende und ruecklaufende/durchlaufende Welle den gleichen > Phasenbezug haben. "Kanäle" bezieht sich hier auf die Empfängerkanäle, also hin- und rücklaufend je Port. Quadraturmischen, Filtern und die Extraktion von Betrags- und Phasendaten macht man heute digital, hinter den AD-Wandlern.
Mario H. schrieb: > Sebastian B. schrieb: >> Ich habe mal eine Frage wie moderne Netzwerkanalysatoren ihren >> Lokaloszillatoren für das herunter Mischen verteilen. Ist das nur eine >> LO vorhanden pro Kanal und wird dann verteil für den Mischer des >> Referenzpfades und des Refklektierten Pfades oder sind zwei LOs pro >> Kanal vorhanden? > > Grundausstattung ist ein LO für alle Kanäle. Daneben gibt es einen > weiteren Synthesizer als Quelle. Mehrere Synthesizer als LO, um z.B. > frequenzumsetzende DUT messen zu können und um vielleicht auch noch eine > zweite Quelle zur Verfügung zu haben, um den DUT mit einem weiteren > Signal beaufschlagen zu können (z.B. um das LO-Signal eines zu messenden > Mischers zu generieren bei Geräten mit vier Ports), sind meistens > Optionen. > Also Als Beispiel: Ich will nur S11 messen also habe ich einen Synthesizer für das Signal und einen Synthesizer für beide Mischer, den ich aufteilen muss oder habe ich dann insgesamt 3 Synthesizer einen für das herunterzumischende Referenzsignal und einen für das reflektierte Signal?
Sebastian B. schrieb: > Also Als Beispiel: Ich will nur S11 messen also habe ich einen > Synthesizer für das Signal und einen Synthesizer für beide Mischer, den > ich aufteilen muss oder habe ich dann insgesamt 3 Synthesizer einen für > das herunterzumischende Referenzsignal und einen für das reflektierte > Signal? Ersteres: ein Synthesizer als Quelle und einen, der das LO-Signal für beide Empfänger (hin- und rücklaufend) liefert. Drei Synthesizer sind, wie gesagt, in der Grundausstattung nicht vorhanden.
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Mario H. schrieb: > Sebastian B. schrieb: >> Also Als Beispiel: Ich will nur S11 messen also habe ich einen >> Synthesizer für das Signal und einen Synthesizer für beide Mischer, den >> ich aufteilen muss oder habe ich dann insgesamt 3 Synthesizer einen für >> das herunterzumischende Referenzsignal und einen für das reflektierte >> Signal? > > Ersteres: ein Synthesizer als Quelle und einen, der das LO-Signal für > beide Empfänger (hin- und rücklaufend) liefert. Drei Synthesizer sind, > wie gesagt, in der Grundausstattung nicht vorhanden. Die Frage ist, würde es denn funktionieren wenn für hinlaufen ein LO und für Rücklaufen ein LO benutzt werden würde mit erstmal völlig unbekannter Phase, da die beide eine eigene Referenz haben?
Sebastian B. schrieb: > Die Frage ist Ein VNA (die Betonung liegt auf V!) lebt davon vor einer Messung nach Betrag und Phase kalibriert zu werden, sonst misst er bzw. man nur beliebige Hausnummern. Daher (Kalibrierung) ist es vom Prinzip her nicht relevant wieviele LOs (ob unabhängig oder synchronisiert) an dem Mess-System beteiligt sind. Sie müssen nur bei der Kalibrierung und bei der Messung das identische HF-Signal (Betrag und Phase) liefern.
hard werker schrieb: > Sebastian B. schrieb: >> Die Frage ist > > Ein VNA (die Betonung liegt auf V!) lebt davon vor einer > Messung nach Betrag und Phase kalibriert zu werden, sonst misst > er bzw. man nur beliebige Hausnummern. Daher (Kalibrierung) ist > es vom Prinzip her nicht relevant wieviele LOs (ob unabhängig > oder synchronisiert) an dem Mess-System beteiligt sind. Sie > müssen nur bei der Kalibrierung und bei der Messung das > identische HF-Signal (Betrag und Phase) liefern. Vielen Dank die Information hat mir gefehlt.
hard werker schrieb: > Sebastian B. schrieb: > >> Die Frage ist > > Ein VNA (die Betonung liegt auf V!) lebt davon vor einer > Messung nach Betrag und Phase kalibriert zu werden, sonst misst > er bzw. man nur beliebige Hausnummern. Daher (Kalibrierung) ist > es vom Prinzip her nicht relevant wieviele LOs (ob unabhängig > oder synchronisiert) an dem Mess-System beteiligt sind. Sie > müssen nur bei der Kalibrierung und bei der Messung das > identische HF-Signal (Betrag und Phase) liefern. Bist du dir da sicher? Mal angenommen man betreibt 3 PLL mit jeweils eigenem XCO, wer garantiert dir die gleiche Phase nach dem einschalten?
Michael H. schrieb: > Bist du dir da sicher? Mal angenommen man betreibt 3 PLL mit jeweils > eigenem XCO, wer garantiert dir die gleiche Phase nach dem einschalten? Man müsste in der Praxis schon dafür sorgen, dass sie synchronisiert sind, also z.B. eine gemeinsame Referenz verwenden. Schrieb er ja: "Sie müssen nur bei der Kalibrierung und bei der Messung das identische HF-Signal (Betrag und Phase) liefern." Damit bliebe auch die relative Phase gleich.
Ich sehe eigentlich keinen Sinn fuer die hin und ruecklaufende Welle einen anderen LO zu nehmen. Bei der Quadraturdemodulation kann man sich fragen, die 90 Grad phasenverschiebung... nimmt man da den urspruenglichen LO mit einem 90 Grad Hybrid, sprich Delayline, oder einen zweiten LO. Die Delayline, resp der 90 Grad Hybrid sind bei grosser Bandbreite sehr stark daneben. Waehrend ein zweiter LO, heisst parallel laufender VCO welcher mit dem anderen LO mit einem Mischer, resp einem PLL auf 0 gelockt wird, grad schon 90 Grad phase hat. Das Ganze sieht nochmals anders aus wenn man einen VNA mit mehr als Oktav Bandbreite bauen moechte. Denn dann muss der VCO vielleicht 4 Mal hoeher laufen und ins Band hinunter gemischt werden.
Ich nehme eine Quelle und einen VCO mit einem Bereich, welcher die Quellenfrequenz enthaelt. Beide auf einen Mixer. Der multipliziert beide Wellenformen. Mit einem RC Tiefpass mache ich das obere Seitenband auf der doppelten Frequenz weg. Falls beide Frequenzen identisch sind, bekomme ich die Phase als konstante Spannung. In Phase = maximum, Gegenphasig = minumum, 90 Grad = Null. Weil das Integral ueber sinus * cosinus = Null ist. Und nun diese Phasenspannung mit einem PI Regler auf die VCO Steuerspannung so regeln, dass eben Null rauskommt. Dann laufen Referenz und VCO in Quadratur (90 Grad verschoben).
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Purzel H. schrieb: > Ich nehme eine Quelle und einen VCO mit einem Bereich, welcher die > Quellenfrequenz enthaelt. Quellenfrequenz bei handelsüblichen VNAs 10kHz bis 10GHz. Nein da wirst du keinen VCO für bekommen. > Beide auf einen Mixer. Der multipliziert beide > Wellenformen. Mit einem RC Tiefpass mache ich das obere Seitenband auf > der doppelten Frequenz weg. Falls beide Frequenzen identisch sind, > bekomme ich die Phase als konstante Spannung. In Phase = maximum, > Gegenphasig = minumum, 90 Grad = Null. Weil das Integral ueber sinus * > cosinus = Null ist. > Und nun diese Phasenspannung mit einem PI Regler auf die VCO > Steuerspannung so regeln, dass eben Null rauskommt. Dann laufen Referenz > und VCO in Quadratur (90 Grad verschoben). Bringt dir aber nichts wenn du eine PLL für hin und rücklaufende Welle hast. Die wissen nichts voneinander. Generell ist es schlauer zwei LOs (PLL + VCO) zu nehmen, da man seinen LO Pfad sonst aufteilen muss. Will man das? Vermutlich nicht.
Wenn man mehrere VCO an eine Referenzfrequenz bindet, gibt es immer ein gewisses Maß an Jitter. Weil ein jeder VCO auf die Referenz regeln muß. Ob man den Aufwand der Jitterkompensation oder das HF Signal entsprechend verstärkt und verteilt ist dem Wissen der Konstruktion und den Gegebenheiten geschuldet.
Pandur S. schrieb: > Ich sehe eigentlich keinen Sinn fuer die hin und ruecklaufende Welle > einen anderen LO zu nehmen. Bei einer Reflexionsfaktormessung eher nicht. Bei einer Transmissionsmessung kann man schon zwei LO gebrauchen, wenn das Messobjekt frequenzumsetzend ist. > Bei der Quadraturdemodulation kann man sich > fragen, die 90 Grad phasenverschiebung... nimmt man da den > urspruenglichen LO mit einem 90 Grad Hybrid, sprich Delayline, oder > einen zweiten LO. Man wird wohl eher einen ganz normalen Quadraturencoder aus zwei D-Flipflops und einem Inverter nehmen. Die Angelegenheit spielt sich ja auf der ZF-Ebene ab, also bei nicht allzu hohen Frequenzen. So etwas gibt es auch fertig als IC von den üblichen verdächtigen. Heute passiert das, wie gesagt, digital. Da wird im DSP oder FPGA ein CORDIC arbeiten. > Das Ganze sieht nochmals anders aus wenn man einen VNA mit mehr als > Oktav Bandbreite bauen moechte. Denn dann muss der VCO vielleicht 4 Mal > hoeher laufen und ins Band hinunter gemischt werden. Normalerweise sind VNA nicht wie Spektrumanalysatoren gebaut, also mit hoch liegender LO-Frequenz, sondern sie verzichten auf Spiegelfrequenzunterdrückung. Man weiß ja schließlich vorher, wo das interessierende Signal liegt.
Wenn man mehr wie Oktavband benoetigt, wird man mit oben liegender ZF arbeiten muessen. Wenn ich zB eine Quelle von fast 0-1 GHz brauche, werde ich einen VCO mit 3-4 GHz nehmen und einen fixen Oszillator bei zB 3GHz, und runtermischen. Dann bekomme ich 0-1 GHz am Stueck.
Purzel H. schrieb: > Wenn man mehr wie Oktavband benoetigt, wird man mit oben liegender > ZF > arbeiten muessen. Wenn ich zB eine Quelle von fast 0-1 GHz brauche, > werde ich einen VCO mit 3-4 GHz nehmen und einen fixen Oszillator bei zB > 3GHz, und runtermischen. Dann bekomme ich 0-1 GHz am Stueck. Das ist doch nun gar nicht mehr das Thema. Sebastian interessierte, ob er für jeden Mischer einen eigenen Synthesizer braucht. Solange die Referenz für alle Synthesizer gleich ist und verteilt wird kann man das so machen.
Mario H. schrieb: > ... nicht wie Spektrumanalysatoren gebaut, also mit hoch liegender > LO-Frequenz ... Hoch liegender 1. ZF sollte das heißen. Purzel H. schrieb: > Wenn man mehr wie Oktavband benoetigt, wird man mit oben liegender ZF > arbeiten muessen. Der erste Mischer muss ja nicht zwangsläufig aufwärts mischen, wenn man keine Spiegelfrequenzunterdrückung fordert. Hier ein Beispiel eines Einplatinen-VNA von 100 kHz bis 6 GHz, mit 1. ZF bei 70 MHz; der LO ist ein MAX2871, ein Synthesizer mit integriertem VCO, Frequenzbereich 23,5 MHz bis 6000 MHz: https://github.com/jankae/LibreVNA Der Urheber des Projekts schreibt hier auch hin und wieder im Forum.
Mario H. schrieb: > Mario H. schrieb: >> ... nicht wie Spektrumanalysatoren gebaut, also mit hoch liegender >> LO-Frequenz ... > > Hoch liegender 1. ZF sollte das heißen. > > Purzel H. schrieb: >> Wenn man mehr wie Oktavband benoetigt, wird man mit oben liegender ZF >> arbeiten muessen. > > Der erste Mischer muss ja nicht zwangsläufig aufwärts mischen, wenn man > keine Spiegelfrequenzunterdrückung fordert. > Ja da sieht man zum Beispiel, dass für jeden Mischer ein Synthesizer (Einer mit zwei Ausgängen) verwendet wird. Da wird nichts Phasenverschoben. Das ist alles im FPGA.
Michael H. schrieb: > Ja da sieht man zum Beispiel, dass für jeden Mischer ein Synthesizer > (Einer mit zwei Ausgängen) verwendet wird. Nicht wirklich. Man sieht, dass die ersten Mischer in allen drei Empfängerkanälen mit demselben Signal aus einem Synthesizer beaufschlagt werden. Ebenso die drei zweiten Mischer, die auf der zweite ZF umsetzen.
Mario H. schrieb: > Michael H. schrieb: >> Ja da sieht man zum Beispiel, dass für jeden Mischer ein Synthesizer >> (Einer mit zwei Ausgängen) verwendet wird. > > Nicht wirklich. Man sieht, dass die ersten Mischer in allen drei > Empfängerkanälen mit demselben Signal aus einem Synthesizer beaufschlagt > werden. Ebenso die drei zweiten Mischer, die auf der zweite ZF umsetzen. So nun nimmst du dir vielleicht mal kurz Zeit, lädst Kicad herunter und schaust selber nach und merkst, dass du unrecht hast. Ich nehme an du hast auf die Schemazeichnung geschaut aber das ist, wie der Name schon sagt, nur eine Schemazeichnung.
Michael H. schrieb: > Ich nehme an du hast auf die Schemazeichnung geschaut So ist es. Wenn ich aber auf den pdf-Schaltplan schaue und in das Datenblatt des MAX2871, sehe ich, dass dieser einen Synthesizer enthält, und ein MAX 2871 das LO-Signal für alle ersten Mischer in den drei Kanälen liefert. Also ein Synthesizer für die drei Mischer. Die LO-Signale für die zweiten Mischer kommen aus einem SI5351C. Da sind zwei PLLs drin, die acht von den Silabs-Multisynth-Dingern versorgen. Da kann es u.u. sein, dass die drei zweiten LOs von getrennten Synthesizern versorgt werden. Ob man bei den Silabs-Synthesizern zwei Ausgänge auf dasselbe Multisynth-Device schalten kann, weiß ich nicht mehr. Müsste man nachschauen, und in der Firmware nachgucken, wie der Jan das gemacht hat.
Ich bin nun etwas verwirrt. Wie muss die Phasenlage bezüglich der Signale zueinander denn beim mischen sein und wie wird das weiter verarbeitet?
Sebastian B. schrieb: > Ich bin nun etwas verwirrt. Wie muss die Phasenlage bezüglich der > Signale zueinander denn beim mischen sein und wie wird das weiter > verarbeitet? Die relative Phasenlage der LO-Signale und der Quelle kann beliebig sein, sie darf sich nur nicht ändern. Sonst geht die Kalibrierung verloren. Pandur S. schrieb: > Ohne beschriftetes Schema laeuft nun nichts mehr. Zeig mal. Wer? Ich? Und vor allem was? Wenn Du den Schaltplan von dem erwähnten VNA-Projekt meinst, der ist in dem oben verlinkten GitHub repo.
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