Hallo, fürs Funkhobby möchte ich ein gutes 40dB-Dämpfungsglied bis ca. 75MHz zum Kalibrieren aufbauen. Mein jetziges selbstgebautes 40dB-Pi-Dämpfungsglied besteht aus drei passenden Metallfilm-Widerständen mit 1% Toleranz und funktioniert auch, jedoch nimmt die reale Dämpfung zu den hohen Frequenzen immer weiter ab. Deshalb möchte ich ein neues aufbauen, gibt es dazu passende Bauvorschläge (z.B. mit mehreren kleineren Dämpfungsgliedern in Serie und eventuell einem passenden Kompensations-Kondensator am Ausgang)?
Hast du Bilder vom Aufbau? Bei einer Dämpfung von 40 dB wäre es ratsam, das in zwei Schritten á 20 dB auszuführen. ;-) Michael
Bei "Funkamateur" gibt es ein schaltbares Dämpfungsglied als Bausatz, wahlweise in BNC oder SMA. Soll bis 150 Mhz gehen. Wenn du nur 40db brauchst wäre ein selber machen trotzdem sinnvoll, weil man das genauer hinbringen kann als so mehrfaches mit Schalter oder zusammen gesteckte es sind. Messen muss man das halt können.
Michael H. schrieb: > Deshalb möchte ich ein neues aufbauen, gibt es dazu passende > Bauvorschläge Mehrstufige Ausführung und anständige Schirmung zwischen den Stufen ist Pflicht. Schon 0,01%, die vom Eingang auf den Ausgang rüberspucken, sorgen für einen Fehler von 100%. Mit welcher Leistung willst du maximal auf das Dämpfungsglied gehen?
Dein einzelnes PI-Glied leidet unweigerlich unter kapazitivem Übersprechen, weil der Längswiderstand mit rund 2,5kOhm (bei 50 Ohm Systemimpedanz) extrem hoch ist. Hier sollte man mindestens zwei 20db-Glieder nehmen, die auch gut von einander abgeschirmt sind. PI-Glied für 20db (bezogen auf 50Ohm): Rp = 61,1 Ohm, Rs = 247,5 Ohm Bei zwei Gliedern kann man die beiden inneren Rp durch einen 30,55 Ohm ersetzen. Noch niederohmiger sind 20db T-Glieder: Rs = 40.9 Ohm, Rp = 10,1 Ohm Auch hier kann man bei zwei Gliedern die inneren Rs durch einen 80,45 Ohm ersetzen. MfG, Horst
Hallo zusammen. Michael M. schrieb: > Link zum Ideen-Sammeln: https://stecker-shop.net/UKW-Berichte-4/1984 Dann scanne mal den Artikel und stelle den hier ein, damit auch alle wissen, wovon gesprochen wird. Der Carsten Vieland, DJ4GC, hat sicher nichts (mehr) dagegen. Vielleicht aber die UKW-Berichte. Michael H. schrieb: > fürs Funkhobby möchte ich ein gutes 40dB-Dämpfungsglied bis ca. 75MHz > zum Kalibrieren aufbauen. Deine wichtigsten Angaben fehlen leider: Leistung und welche Stecker? 73 Wilhelm
Wilhelm S. schrieb: ... > > Michael H. schrieb: >> fürs Funkhobby möchte ich ein gutes 40dB-Dämpfungsglied bis ca. 75MHz >> zum Kalibrieren aufbauen. > > Deine wichtigsten Angaben fehlen leider: Leistung und welche Stecker? > > 73 > Wilhelm ...und die Impedanz natürlich!
Danke für die Antworten, es geht um 50 Ohm und die Leistung kleiner 0,5W. Michael M. schrieb: > Bei einer Dämpfung von 40 dB wäre es ratsam, das in zwei Schritten á 20 Das werde ich beherzigen. Wolfgang schrieb: > Mehrstufige Ausführung und anständige Schirmung zwischen den Stufen ist > Pflicht. Das werde ich auch beherzigen. HST schrieb: > Dein einzelnes PI-Glied leidet unweigerlich unter kapazitivem > Übersprechen, weil der Längswiderstand mit rund 2,5kOhm (bei 50 Ohm > Systemimpedanz) extrem hoch ist. Bei meinem Aufbau besteht der mittlere R leider auch noch aus zwei parallelen Widerständen, das verschärft das Problem bestimmt. HST schrieb: > Rs = 40.9 Ohm, Rp = 10,1 Ohm Gute Idee. Die beiden mittleren Rs führt man vielleicht besser getrennt aus und packt beide 20dB-T-Glieder in getrennte Kammern. Wilhelm S. schrieb: > Leistung und welche Stecker s.o. < 0,5W, BNC Von einem kleinen Kompensationskondensator am Ausgang des Dämpfungsglieds scheint hier niemand eine besonders hohe Meinung zu haben?!
Michael H. schrieb: > Von einem kleinen Kompensationskondensator am Ausgang des > Dämpfungsglieds scheint hier niemand eine besonders hohe Meinung zu > haben?! Wenn du einen VNA hast, wirst du das im Smith-Diagramm sehen können, ob irgendwelche störenden Reaktanzen im Spiel sind. Michael
Michael M. schrieb: > Michael H. schrieb: >> Von einem kleinen Kompensationskondensator am Ausgang des >> Dämpfungsglieds scheint hier niemand eine besonders hohe Meinung zu >> haben?! > > Wenn du einen VNA hast, wirst du das im Smith-Diagramm sehen können, ob > irgendwelche störenden Reaktanzen im Spiel sind. > > Michael Der Abgleich könnte natürlich mit einem kalibrierten VNA sehr genau und problemlos möglich sein. Hast du schon eine Vorstellung vom Gehäuse? Dann schau dir mal die s-Parameter ohne und mit Deckel an. Auch bei 75MHz wirst du, je nach Aufbau, staunen! Es wäre sogar eine kleine Induktivität in Reihe an den Anschlüssen möglich und notwendig!
> Rs = 40.9 Ohm, Rp = 10,1 Ohm
Kann man bekwem mit 20 Ohm Widerstaenden baun.
Der Fehler ist markinal.
Fuesikus schrieb: >> Rs = 40.9 Ohm, Rp = 10,1 Ohm > > Kann man bekwem mit 20 Ohm Widerstaenden baun. > Der Fehler ist markinal. Auf deiner Tastatur fehlen einige Buchstaben? Die Fehler sind auch nur marginal... Dir ist bekannt, wie genau der TO die 40dB anstrebt?
Thomas U. schrieb: > Dir ist bekannt, wie genau der TO die 40dB anstrebt? Kann er das auch genau genug überprüfen...von DC bis 75 MHz ?
Angehängte Dateien:
-
BNC-leere-Box-100M.jpg
92 KB -
DSCN7167.JPG
230 KB -
BNC-40dB-S21-S11-100M.jpg
64 KB -
BNC-40dB-S21-argS21-100M.jpg
57 KB -
DSCN7169.JPG
210 KB -
BNC-40dB-korr-S21-S11-100M.jpg
51 KB -
BNC-40dB-korr-S21-argS21-100M.jpg
57 KB
Ich habe das heute mal aufgebaut um zu sehen, was sich mit einfachen Mitteln und bedrahteten Bauteilen erreichen lässt. Zur Verfügung standen: Ein Alugehäuse 65x57x35mm³ mit abschraubbarem Deckel, wasserdicht. Zwei BNC-Buchsen, ein Kabel 50cm mit BNC-Steckern an den Enden. Ein nanoVNA mit N-Buchsen, N-Kalbrierset, zwei N-Stecker, verschiedene Adapter; 10 Metallfilmwiderstände 82 Ohm, 5 mit 10 Ohm, CuL-Draht 1mm; Lötkolben, Werkzeug usw. Also zuerstmal das Kabel mittig durchgeschnitten und die N-Stecker angelötet, um mit dem nanoVNA auch an BNC messen zu können, da ich nur N auf BNC-Adapter aber nicht umgekehrt habe. Dann zwei 10mm-Löcher in das Gehäuse gebohrt, die BNC-Buchsen eingeschraubt. Dann das nanoVNA mit den neuen Kabeln im Bereich 0,1-100,1 MHz kalibriert und das leere Gehäuse (zugeschraubt) gemessen - siehe Grafik. Je 2 Widerstände 82 Ohm parallel zusammengelötet und an die BNC-Buchsen, einen 82er dazwischen. Dann an die 2 Widerstände 10 Ohm an die Verbindungsstellen und an je 1 der Schraubverbindungen (siehe Bild). Das dann gemessen, siehe 2 Grafiken. Das lässt sich ganz gut simulieren, indem man jeden der Widerstände 41-10-82-10-42 in Serie mit einer Induktivität 10nH schaltet. Die Simulation ergab auch, dass sich das Verhalten bis 75MHz verbessern lässt, indem in Serie zum mittleren Widerstand eine Induktivität von ca. 130nH eingefügt wird. Das sind etwa 4-5 Windungen 1mmCuL mit 7mm Außendurchmesser. Dazu auch 2 Grafiken. Die erste Grafik zeigt immer S21 und S11, die zweite S21 herausvergrößert (Skala links) und die Phase von S21 (Skala rechts, geht leider nur -180 bis +180°). Ohne Kompensationsspule driftet die Abschwächung von 40,1 auf 38,5 bei 75MHz, die Phase von 0 auf +30°; mit Kompensation bleibt S21 zwischen 39,9 und 40,1dB, die Phase driftet von 0° auf -4°.
Im 80m-Band sieht das schon ganz gut aus... :-) Oberhalb nehmen wir vielleicht dann doch andere Bauteile und besseres mechanisches Drumherum, oder? ;-) Nimm doch einfach mal ein Cu-kaschiertes (oder auch Weißblech-) Reststückchen und löte die Teile möglichst symmetrisch in ca. 5mm Höhe über GND da drauf... Michael
> bedrahteten Bauteilen erreichen lässt Das ist, zumindest heutzutage, schon im Ansatz verschwendete Zeit. Selbst 1210 SMD waere geeigneter. > Metallfilmwiderstände Es werden ja wohl keine ungewendelten gewesen sein.
@Michael M. Äh - ich bin ja nicht der TO, das ist dein Namensvetter Michael H., und ich bastle das nur spaßeshalber nach. Dass mir die sm-langen Verbindungen als Induktivitäten Probleme bereiten war mir von Anfang an klar. @Michael H. Kompensationskondensator am Ausgang: Ich denke man sollte immer symmetrisch arbeiten, so wenig Bauteile wie möglich, und die mit am leichtesten realisierbaren Werten, also nicht 20H oder 0,05pF; Luftspule kann man einfach abgleichen (Ziehen/Drücken), ebenso Trimmerkondensator. Aber besser 1 Bauteil in der Mitte statt je eins an den Enden.
Josef L. schrieb: > Das lässt sich ganz gut simulieren, indem man jeden der Widerstände > 41-10-82-10-42 in Serie mit einer Induktivität 10nH schaltet. Die > Simulation ergab auch, dass sich das Verhalten bis 75MHz verbessern > lässt, indem in Serie zum mittleren Widerstand eine Induktivität von ca. > 130nH eingefügt wird. Mit dieser L-Kompensation wird aus dem Dämpfungsglied ab der Grenzfrequenz ein Tiefpass. Der freifliegende Aufbau mit langen Anschlussdrähten mag als Kurzwellenabschwächer noch angehen, für Messzwecke ist so was unbrauchbar. Mit SMA-Steckern, wellenwiderstandsrichtiger Leiterbahnbreite und SMD Widerständen lässt sich Besseres erzielen. https://www.ebay.de/itm/255682615003h
Josef L. schrieb: > ... ich bastle das nur spaßeshalber nach ... Ja, um eigene Erfahrungen zu machen ist das der richtige Weg. Eben nur ein Fingerzeig von mir, welch geringer hier Aufwand nötig ist. Manhattan-Stil offen funktioniert zum "groben Test" bis ca. 100 MHz; ab da oder mit dem Ziel Messen muss man sich um ein gutes, d.h. passendes Gehäuse kümmern. Michael
Zwei SMA-Reverse-Printeinbaustecker 180° an den vier Stiften miteinander verlöten. T-Glied mit SMD Widerstände mit möglichst kurzen Abständen einbauen. Kupferfolie um die vier Stifte wickeln und verlöten. https://www.reichelt.at/at/de/sma-reverse-printeinbaustecker-180--sma-rev-ste-180-p79086.html?search=sma&&r=1 Mit einer SMA Kupplung lassen sich mehrere Dämpfungsglieder kaskadieren. https://www.reichelt.at/at/de/adapter-sma-kupplung-auf-sma-kupplung-bkl-0409073-p235616.html?&nbc=1&trstct=lsbght_sldr::18170
Im Reich der Mitte erhält man ein SMA-Dämpfungsglied für weniger als das was Reichelt allein für den SMA Verbinder verlangt. Da lohnt es sich nicht zu basteln. Und bis 1 GHz sind die gar nicht schlecht. https://de.aliexpress.com/item/4000412303682.html?spm=a2g0o.order_list.0.0.72f05c5fSUnmgS&gatewayAdapt=glo2deu
BC107 schrieb im Beitrag #7246699: > Mit SMA-Steckern, wellenwiderstandsrichtiger Leiterbahnbreite und SMD > Widerständen lässt sich Besseres erzielen. Bin voll bei dir - ich selber würde es auch nur für KW bis 30 MHz nutzen. Für SMA müsste ich erstmal eine Ladung Kabel, Adapter, PCB-Buchsen und Kalibrierkit anschaffen. Ich wollte nur sehen was der TO mit seinem Aufbau in etwa rausbekommt. Kann sein, dass man mit L- und C-Kompensation eine Funktion 3. Grades in dem Bereich hinbekommt und besser als ±0,1dB wird. Dass es oberhalb 75MHz gruselig aussieht oder gar Resonanzen hätte ist doch egal. Aber schau dich mal um im Web, bei Selbstbau - selbst SMD - findest selten ±0,1dB, meist ±1dB im Bereich 1,5-150MHz.
Angehängte Dateien:
-
30dBAttn.png
27 KB
BC107 schrieb im Beitrag #7246699: > Mit SMA-Steckern, wellenwiderstandsrichtiger Leiterbahnbreite und SMD > Widerständen lässt sich Besseres erzielen. > > https://www.ebay.de/itm/255682615003 Die hab ich lustigerweise da.... eine schnelle Messung der 30dB im Anhang :) 73
:
Bearbeitet durch User
Nochwas: Die Pi-Schaltung 49,9-2500-49,9 Ohm ist sicher gar nicht schlecht, da die große Induktivität der meist benutzten 4x620 Ohm in der Mitte von selbst als Kompensationsglied wirkt!
Hans W. schrieb: > eine schnelle Messung der 30dB im Anhang :) Dann miss doch bitte mal nur bis 100 MHz und entsprechender Spreizung der dB-Skala, dass man das Verhalten in dem Bereich sieht, der den TO interessiert!
Gerald K. schrieb: > Zwei SMA-Reverse-Printeinbaustecker 180° an den vier Stiften > miteinander verlöten. > https://www.reichelt.at/at/de/sma-reverse-printeinbaustecker-180--sma-rev-ste-180-p79086.html?search=sma&&r=1 Grundsätzlich ist die Idee nicht verkehrt, aber SMA REVERSE ist inkompatibel mit SMA (male/female beim Innnenleiter vertauscht). https://www.koax24.de/produktinfos/steckverbinder/uebersicht/hf-steckverbinder/rp-sma.html
Angehängte Dateien:
-
leer.png
41 KB -
0dBAttn.png
44 KB -
10dBAttn.png
43 KB -
20dBAttn.png
42 KB -
30dBAttn.png
43 KB
Josef L. schrieb: > Hans W. schrieb: >> eine schnelle Messung der 30dB im Anhang :) > > Dann miss doch bitte mal nur bis 100 MHz und entsprechender Spreizung > der dB-Skala, dass man das Verhalten in dem Bereich sieht, der den TO > interessiert! Der TO kann damit sowieso nix anfangen. Er will 1/2W und die verbauten Widerstände können max. 0.1W! Mein Post bezog sich auf den verlinkten eBay Artikel (den ich von Amazon hab). Was hast du gegen meine "Spreizung" auszusetzen? 5dB/div sind doch gut. Da kann man eine 1dB Änderung noch gut erkennen. Viel genauer bekommst du das ohnehin nicht gemessen. Außerdem, was soll sich <1GHz bei SMD Widerständen großartig abspielen? So sieht man wenigstens, dass bei den ausgeloben 4GHz schon irgendwas schwingt. Wie dem auch sei, ich habe nochmal den LibreVNA rausgeholt, die restlichen Stufen vermessen und ein paar mehr Marker gesetzt (im Bild werden die leider nicht richtig sortiert angezeigt...). 73
Simulant schrieb: > Gerald K. schrieb: >> Zwei SMA-Reverse-Printeinbaustecker 180° an den vier Stiften >> miteinander verlöten. > >> > https://www.reichelt.at/at/de/sma-reverse-printeinbaustecker-180--sma-rev-ste-180-p79086.html?search=sma&&r=1 > > Grundsätzlich ist die Idee nicht verkehrt, aber SMA REVERSE ist > inkompatibel mit SMA (male/female beim Innnenleiter vertauscht). > > https://www.koax24.de/produktinfos/steckverbinder/uebersicht/hf-steckverbinder/rp-sma.html Nimm einfach normale THT SMA Stecker. Mach ich regelmäßig... wenn's mir zu heikel ist, wird noch etwas Schneckenband (die billigste mir bekannte Quelle für Kupferband) herumgelötet :) 73
Hans W. schrieb: > Da kann man eine 1dB Änderung noch gut erkennen. > Viel genauer bekommst du das ohnehin nicht gemessen. Das ließe sich hier sicher dikutieren; der TO will etwas zum Kalibrieren haben. 20dB sind schon Faktor 10 in der Spannung; -1dB also etwa 0,9 (0,891250...), somit -10% und von daher denke ich sollten 0,1dB (1%) anstrebenswert sein, zumindest in nicht zu weit auseinanderliegenden Frequenzbereichen. Wobei sicher ein Unterschied zwischen China- und Highend-VNA zu machen ist.
Josef L. schrieb: > Das ließe sich hier sicher dikutieren; der TO will etwas zum Kalibrieren > haben. Ja, wobei man dann auf S21 und Anpassung achten müsste. Deine Ergebnisse oben sind super bezüglich der S21 Toleranz aber die Anpassung ist mit -16dB (VSWR 1.4) nicht so toll. Da müsste man nochmal ran.
Josef L. schrieb: > Hans W. schrieb: >> Da kann man eine 1dB Änderung noch gut erkennen. >> Viel genauer bekommst du das ohnehin nicht gemessen. > > Das ließe sich hier sicher dikutieren; der TO will etwas zum Kalibrieren > haben. 20dB sind schon Faktor 10 in der Spannung; -1dB also etwa 0,9 > (0,891250...), somit -10% und von daher denke ich sollten 0,1dB (1%) > anstrebenswert sein, zumindest in nicht zu weit auseinanderliegenden > Frequenzbereichen. Wobei sicher ein Unterschied zwischen China- und > Highend-VNA zu machen ist. Beim Kalibrieren ist dir der absolute Wert eigentlich ziemlich egal. Er muss nur zeitstabil sein und du musst ihn kennen. Dafür musst du ihn nur von irgendjemanden mit besserer Messtechnik als du sie hast charakterisieren lassen. BTW: 0.1dB sind bei 100MHz 2m RG8, 60cm RG58, 40cm RG274 oder 35cm RG316. Ich habe normalerweise im GHz Bereich und mit RG274 zu tun... entsprechend sehe ich 0.1dB als irrelevant an :) Das bestätigt auch meine Messfehlerabschätzung... 0.1dB bekommst du realistisch sehr, sehr schwer hin. 73
Hans W. schrieb: > Der TO kann damit sowieso nix anfangen. > Er will 1/2W und die verbauten Widerstände können max. 0.1W! Der TO möchte was zum Kalibrieren, da sollte doch die max. Belastung ziemlich irrelevant sein.
Angehängte Dateien:
-
BNC-40dB-Pi-S21-S11-100M.jpg
60 KB -
BNC-40dB-Pi-S21-100M.jpg
66 KB
Als Hinweis: Der Nachbau eines 40dB-Filters in Pi-Bauweise im genannten Gehäuse ist ohne jede Kompensation bis 75MHz schon um Faktor 2 besser als das 2xT-Filter (20+20dB) mit Kompensation. Aufbau: Vorn und hinten 2x 100 Ohm parallel zwischen BNC-Buchse und Masseschraube, zwischen den Buchsen 1.0k+1.5k; Widerstände nur Kohleschicht, ca. 8mm lang THT, da keine anderen mit den Werten greifbar waren. Auch S11 ist geringfügig besser.
Angehängte Dateien:
-
Simulation_2xT.jpg
160 KB
Thema S11: Hier ist natürlich SMD wegen der geringeren Baugrößen und minimalen nötigen Leitungslängen eindeutig im Vorteil Die Simulation zeigt die aufgebaute Schaltung mit 2x T-Filter 20dB hintereinander, S11 und S21 für angenommene Induktivitäten 0-2-4-6-8-10 nH (von unten nach oben) pro Widerstand. Man sieht, dass bei 10nH S11 ganz gut dem gemessenen Verlauf entspricht (-18dB bei 100 MHz).
Josef L. schrieb: > Aufbau: Vorn und hinten > 2x 100 Ohm parallel zwischen BNC-Buchse und Masseschraube, ... 1. Das entspricht jedoch in keiner Weise den Werten, die Horst im Beitrag "Re: 40dB-Dämpfungsglied bis ca. 75MHz" genannt hatte. ^^ Eine 50Ω-Terminierung im D-Glied brauchst (bzw. darfst!) du nicht machen! Das war Rp(Anfang) = 61 Ω, Rs = 247,5 Ω, Rp(Mitte) = 30,55 Ω und wieder Rs und Rp(Anfang). 2. Dein Gehäuse.... hat nicht die notwendigen eindeutigen Masseflächen bzw. Lötpunkte für die Masse dort, wo sie gebraucht werden. Deswegen mein Vorschlag, eine durchgehende Massefläche als Montage-Hilfsmittel zu nehmen, vorne und hinten BNC dran und gut. Geht schnell und kostet noch weniger... Dann kommt die Feinarbeit, z.B. Abschirmblech zwischen den beiden 20 dB-gliedern und und... Hier mal lesen: https://www.dg0sa.de/hochfreq.htm , 3. Bild Michael
Michael M. schrieb: > Eine 50Ω-Terminierung im D-Glied brauchst (bzw. darfst!) du nicht > machen! "Darfst" verstehe ich nicht, "brauchst" ist klar. Wenn man exakt symmetrisch ist und die Impedanz exakt 50 R ohmsch ist ist S11 auch 0, also -∞ dB. Mit den Werten 61/247.5/30.55 ergibt die Simulation 40.01dB Dämpfung und -62.5dB S11. Mit leichter erhältlichen Werten 62/270/36 sind es 39.98 bzw. nur -37dB bei S11; letztlich hängt das aber auch davon ab, wie exakt der Innenwiderstand der Quelle und der Abschlußwiderstand des Meßeingangs mit der Impedanz des Spannungsteilers (und untereinander) übereinstimmen! Mit 50,05 statt 50 Ohm verschlechtert sich S11 im 1. Fall von 62.5 auf 58.1dB. Und die unvermeidlichen Impedanzen tun ihr Übriges, selbst bei 1nH pro Widerstand steigt S11 von -62.5 auf -46.7 dB bei 100 MHz. Und je kleiner das "Hühnerfutter", umso schwieriger die Abschirmung. Ein 40dB-Filter als Zwischenstecker muss innen schon sehr speziell aufgebaut sein, kostet aber nur einige € - Selbstbau sinnlos.
Josef L. schrieb: > "Darfst" verstehe ich nicht, "brauchst" ist klar. Wenn man exakt > symmetrisch ist und die Impedanz exakt 50 R ohmsch ist ist S11 auch 0, > also -∞ dB. ... Logisch, allerdings auch bei unsymmetrischem Aufbau. Das Koax ist ja auch asymmetrisch. ;-) Es hat sich nur erwiesen, dass ein weitgehend symm. Aufbau der Rs die ganze Sache leichter/besser macht. Wenn du in den Generator hineinguckst, muss der einen Rg = 50Ω haben. Wenn du in das D-Glied hineinguckst, dasselbe Spiel. Auch ausgangsseitig.... Also: Eine zusätzliche Terminierung ist Käse , denn 50Ω trifft auf 50Ω !! Sonst würdest du an dieser Stelle die Impedanz halbieren. ^^ Falls du wegen des Rg des Generators (VNA) Zweifel hast bzw. nicht sicher sein solltest, füge ein prof. hergestelltes D-Glied von Größenordnung 10 dB dazwischen. Musst die dB nur nachher rausrechnen. Hauptsache ist, dass die Daten vom D-Glied bekannt sind. Soviel zur Theorie und dem Rechnen. Ob rechnerisch 39,9xx dB oder 40,yy dB als S21 rauskommen, wäre mir echt Latte... Wenn wir auf dem Hobby-Basteltisch Rückflussdämpfungen (S11) von >30 dB über den interessierenden Bereich erreichen, klatschen wir uns vor Freude die Schenkel blau... :-) Wenn dein VNA auch Smith darstellen kann, dann siehst du dort die Reaktanzen, die vor dem Löten nur Programme für viel, viel Geld errrechnen können. Da (in der Praxis) geht dann der Spaß richtig los... ;-) Michael PS: Wenn ich übermorgen Zeit finde, werde ich das selbst mal zusammenlöten und testen...
:
Bearbeitet durch User
Michael M. schrieb: > Eine zusätzliche Terminierung ist Käse Das habe ich jetzt nicht verstanden wo du die siehst - ich zumindest habe nirgends einen Abschlußwiderstand zusätzlich eingebaut. Dass der die Impedanz an der Stelle runterziehen würde ist klar. Wenn man 2 Dämpfungsglieder hintereinanderschaltet, muss dazwischen natürlich kein Abschlusswiderstand. Aber bei T-Gliedern kann man die beiden Serienwiderstände zu einem zusammenfassen (doppelter Wert), bei Pi-Gliedern entsprechend die parallelen (halber Wert). Und natürlich muss man nicht 50:50 Ohm auf 50:50 Ohm hintereinanderschalten, sondern kann 50:20-20:50 oder 50:200-200:50 gehen oder was auch immer, Hauptsache es ist schön symmetrisch. Ob man in der Mitte einen kleineren, identischen oder größeren Wert hat, können Bauteileeigenschaften bestimmen, es scheint ja da Empfehlungen zu geben. 50 Ohm Stripline auf PCB ist so eine Sache, Chemikalien sind irgendwo im Keller vergraben, und nur zum Spaß ein PCB entwerfen und beim Chinesen machen lassen muss nicht sein. Aber die beiden Versuchsschaltungen zeigen schon was bis 100 MHz machbar ist und wo Optimierungsmöglichkeiten stecken. Abschirmung intern habe ich noch gar nicht probiert, nachdem das Leergehäuse nichts oberhalb des Rauschens vom nanoVNA gezeigt hat.
Josef L. schrieb: > 50 Ohm Stripline auf PCB ist so eine Sache Dazu braucht es keine Chemikalien, nur ein Stückchen doppelseitig kaschierte Leiterplatten-Grundmaterial. Eine ausreichend genaue Stripline kann man mit dem Teppichmesser oder dem Dremel-Fräser einfach hinbekommen. Sie muss ja nur wenige Millimeter lang sein. Ein freiverdrahteter Aufbau durch die Luft in einem Gehäuse ist immer suboptimal, da für 50 Ohm niemals wellenwiderstandsrichtig. Da ist ein Manhattan Style Aufbau mit bedrahteten Bauelementen direkt über der Kupferlage meist besser.
Josef L. schrieb: > Aufbau: Vorn und hinten 2x 100 Ohm parallel zwischen BNC-Buchse und Masseschraube Sorry Josef, das hatte ich komplett missverstanden. Deine Formulierung bedeutet für mich, dass da ein 50Ω-Widerstand am Eingang/Ausgang ist. 8-( Michael
Josef L. schrieb: > Thema S11: Hier ist natürlich SMD wegen der geringeren Baugrößen und > minimalen nötigen Leitungslängen eindeutig im Vorteil Du kannst vermutlich auch bei deinem Aufbau etwas optimieren: den Massepunkt für die Shuntelemente würde ich als Lötöse direkt an der Buchse anbringen. Das reduziert die Länge des Shunt-Strompfades gegenüber deiner Version mit Massepunkt "weit weg" am Gehäuse -> geringeres parasitäres L im Shuntpfad.
Michael M. schrieb: > Sorry Josef, das hatte ich komplett missverstanden. Deine Formulierung > bedeutet für mich, dass da ein 50Ω-Widerstand am Eingang/Ausgang ist. Bei den sehr hohen Dämpfungswerten ist das auch der Fall, mehr oder weniger. Der Serienwiderstand hat sehr hohe Werte und der Shuntwiderstand nähert sich den 50 Ohm.
Simulant schrieb: > Bei den sehr hohen Dämpfungswerten ist das auch der Fall, mehr oder > weniger. Der Serienwiderstand hat sehr hohe Werte und der > Shuntwiderstand nähert sich den 50 Ohm. Darum sind 2 x 20 dB in Serie auch vorteilhafter. Auch die Verlustleistung verteilt sich besser und konzentriert sich nicht auf den Eingangsshunt.
@BC107 > Da ist ein Manhattan Style Aufbau mit bedrahteten Bauelementen direkt > über der Kupferlage meist besser. Kann ich mal probieren > Auch die Verlustleistung verteilt sich besser Wobei ich jetzt nicht wüßte was ein 40dB Abschwächer hinter einer 100W PA für einen Sinn machen würde :-) Der TO wollte es doch sowieso nur zum Kalibrieren - oder soll das am Ende eine Dummylast sein, bei der man mit 50 Ohm/1W Abschluß in einem nicht so "gefährlichen" Bereich messen kann? @Michael M. 50 Ohm - ja, der Shunt ist ja nur knapp über 50, und da tatsächlich nur 50 benutzt wurden, ist S11 schon bei -35dB statt unter -50 wie bei dem 2xT-Filter, wo die Werte besser getroffen wurden. @Simulant > den Massepunkt für die Shuntelemente würde ich als Lötöse direkt an der Buchse anbringen. Das ist mir heute nacht im Traum auch eingefallen ;-)) aber ich bin nicht gleich aufgestanden um es zu realisieren. Aber es juckt schon in den Fingern... OK, learning by doing
Angehängte Dateien:
Bei der 1./2. Version (2xT-Glieder) die Shuntwiderstände direkt an Lötösen um die BNC-Buchsen anzubringen bringt kaum was, es wirkt halt immer das ganze Gehäuse bzw. seine Innenfläche als Masseleiter. Wie auch immer da die HF fließt. Da die 35dB für S11 gefallen sind, habe ich mal die 2. Version (mit Kompensationsspule in der Mitte) plus je ein auf Optimum abgeglichenen Keramiktrimmer parallel zu Ein- und Ausgang probiert. Die 40dB Dämpfung sind bis 100MHz auf besser als ±0.1dB eingehalten, und S11 ist unterhalb von 75MHz auch besser als 35dB, im KW-Bereich 1-30MHz auch besser als 53dB, das ließe sich auch noch auf 56dB optimieren. Nur die Phase von S21 driftet von 0° bis auf 16° bei 100MHz ziemlich linear weg. Es hängt halt alles irgendwie miteinander zusammen, insbesondere von der Baugröße. Mit BNC und bedrahteten Bauteilen in freier Verdrahtung kommt man wohl nicht weiter. Aber es kommt immer auf den Einsatzzweck an, mit welchen Spezifikationen man sich zufrieden gibt. Als Eingangsabschwächer für einen SW-RX z.B.
Josef L. schrieb: > Der TO wollte es doch sowieso nur zum Kalibrieren - oder soll das am > Ende eine Dummylast sein, bei der man mit 50 Ohm/1W Abschluß in einem > nicht so "gefährlichen" Bereich messen kann? Ein 40dB Dämpfungsglied ist im Prizip nicht weit entfernt von einer Dummy-Load, einer 50 Ohm Terminierung mit Mess-Ausgang https://www.nonstopsystems.com/radio/pdf-ant/antenna-dummy-article-4.pdf
Sehr schönes Ergebnis! Josef L. schrieb: > Nur die Phase von > S21 driftet von 0° bis auf 16° bei 100MHz ziemlich linear weg. Das ist doch völlig problemlos und erwartbar, eine gewisse physikalische Länge erzeugt nunmal so einen Phasenverlauf.
Josef L. schrieb: > Wobei ich jetzt nicht wüßte was ein 40dB Abschwächer hinter einer 100W > PA für einen Sinn machen würde :-) Meinst Du sowas? Kommt ganz gut zwischen Sender-Ausgang und spectrum analyzer. < https://www.flickr.com/photos/137684711@N07/50276655712/in/datetaken/lightbox/ >
Angehängte Dateien:
-
DSCN7172.JPG
210 KB -
BNC-40dB-Piv3rev-S21-S11-100M.jpg
74 KB -
BNC-40dB-Piv3rev-S21-argS21-100M.jpg
68 KB
Aber es gibt nichts was sich nicht noch verbessern ließe :-) Mir hat die Pi-Version mit nur 1 Stufe sowieso besser gefallen. Außerdem habe ich gemerkt, dass die Shuntwiderstände ja 51 und nicht 50 Ohm betragen müssen , und ich hatte noch einige, allerdings nur 1/20 W da. Hier sind jetzt je einer dieser Widerstände und ein 10mm-Trimmer 3-12pF parallel direkt an die BNC-Buchse, und zwischen den Buchsen 1,5+1,0k. Nach Abgleich ergeben sich die Grafiken oben. Dämpfung ist bis 100MHz auf ±0.1dB konstant, S11 ist ab 1 MHz besser als 53dB, und die Phase driftet von 0° auf nur maximal 2° ab (Skala rechts ist leider von +180° bis -180°, die Software bietet nichts anderes).
Josef L. schrieb: > Aber es gibt nichts was sich nicht noch verbessern ließe :-) > > Mir hat die Pi-Version mit nur 1 Stufe sowieso besser gefallen. Außerdem > habe ich gemerkt, dass die Shuntwiderstände ja 51 und nicht 50 Ohm > betragen müssen , und ich hatte noch einige, allerdings nur 1/20 W da. > Hier sind jetzt je einer dieser Widerstände und ein 10mm-Trimmer 3-12pF > parallel direkt an die BNC-Buchse, und zwischen den Buchsen 1,5+1,0k. > Nach Abgleich ergeben sich die Grafiken oben. Dämpfung ist bis 100MHz > auf ±0.1dB konstant, S11 ist ab 1 MHz besser als 53dB, und die Phase > driftet von 0° auf nur maximal 2° ab (Skala rechts ist leider von +180° > bis -180°, die Software bietet nichts anderes). Das ist ein Gehäuse aus Metall. Bitte schliesse mal den Deckel und wiederhole die Messungen.
Sehr schön! Die Transmissionsphase von 2° erscheint mir aber unphysikalisch gering. Bei einer Gehäuselänge von 5cm (Schätzwert) würde ich bei 100 Mhz ca. 6° erwarten, einfach aufgrund der Laufzeit im Abschwächer.
Thomas U. schrieb: > Bitte schliesse mal den Deckel und wiederhole die Messungen. Kein Vertrauen? Der Deckel war natürlich zu, aber der Abgleich der Trimmer erfolgte ohne Deckel. Einen meßbaren Unterschied zwischen offen und geschlossen sehe ich nicht, die Schrauben geben auch genügend Kontakt, und ich kann auch keine Handempfindlichkeit sehen; außerdem habe ich es in beiden Richtungen abgeglichen und gemessen. Simulant schrieb: > einfach aufgrund der Laufzeit im Abschwächer. Das mag daran liegen, dass bei der Kalibration die Through-Messung mit einem - nein Blödsinn, beim Adapter liegen nur ca. 10 mm zwischen den Steckern, beim Gehäuse 62mm. Hast recht. Kann die Verkürzung durch die Kompensationstrimmer kommen? Beim T-Aufbau hatte ich ja höhere Werte, 16° bei 100 MHz.
BC107 schrieb im Beitrag #7247430: > Eine ausreichend genaue > Stripline kann man mit dem Teppichmesser oder dem Dremel-Fräser einfach > hinbekommen. Sie muss ja nur wenige Millimeter lang sein. Für wenige mm braucht man aber auch keine Stripline zu schnitzen... Josef L. schrieb: > Wobei ich jetzt nicht wüßte was ein 40dB Abschwächer hinter einer 100W > PA für einen Sinn machen würde :-) Gerhard H. schrieb: > Kommt ganz gut zwischen Sender-Ausgang und spectrum analyzer. Oder zwischen Senderausgang und VNA-Port. Wenn man S22 messen will, muß der Abschwächer dann auf die andere Seite (und man sollte vorher prüfen das nix aus dem Sender kommt, was den Port zerschießt).
Auch nicht transient. Es gab mal einen Messsender von R&S, da kam für ms volle Pulle beim Schalten des Abschwächers von z.B. -40 nach -50 dBm. Auch wenn das nur 16 dBm max sind: mit einem geeigneten Verstärker dahinter ist ein Sampler oder sowas schnell hin. PS Ich habe einen Ultraschall-Messkopf, da kommen gut 200 V raus, wenn man mit der Pinzette oder sonst was leicht auf die Koppelfläche schlägt. Ganz sachte reicht.
:
Bearbeitet durch User
Josef L. schrieb: > Nach Abgleich ergeben sich die Grafiken oben. Dämpfung ist bis 100MHz > auf ±0.1dB konstant, S11 ist ab 1 MHz besser als 53dB Respekt! Sauber hinbekommen. Was den Pahsengange betrifft, da induktive und kapazitive Elemente die Phase gegensätzlich drehen ist es durchaus schlüssig, dass die Kompensations-Cs einen Einfluss auf die Gesamtphase haben.
BC107 schrieb im Beitrag #7248459: > Sauber hinbekommen. Naja, es ginge noch besser, denn (laut Simulation :-) käme S11 durch eine Fehlanpassung von ca. 0.24 Ohm (rauf oder runter), also 0,5%, und meine 51 Ohm-Widerstände haben nur 2%, plus Leitungslängen, ist also realistisch. Das würde aber nur den Anfang der Kurve bei 0MHz nach unten drücken, der Wiederanstieg kommt ja durch die parasitären Induktivitäten, die man bei 5cm kaum wegbekommt. Da hilft sicher nur engerer Aufbau incl. Abschirmung. Dass es 39.9 statt 40 dB sind, liegt am Längswiderstand, der ist dann etwas zu klein. Ich wollte es eigentlich nicht übertreiben, aber ich habe schon lang nicht mehr im Sandkasten gespielt, und mein Haushaltsvorstand hat noch nicht die Absicht mir meine Förmchen wegzunehmen...
Tja, Pech gehabt mit dem 1. Versuch - rein rechnerisch müsste ein 10k-Widerstand parallel zu den 51 Ohm die 0,24 Ohm korrigieren, wenn, ja, wenn, der Wert ursprünglich zu hoch war. Ergebnis: S21 fängt bei niedrigen Frequenzen nicht wie zuvor bei 53,5 dB an, sondern bei 46,5 dB, und das ist genau das was zu erwarten ist, wenn die Korrektur in die verkehrte Richtung geht. Ich müsste -10k parallel schalten :-) oder +0,24 Ohm in Serie.
Angehängte Dateien:
-
1_Aufbau_50Ohm40dB.jpg
170 KB -
2_Aufbau_20dB-10dB-6dB-3dB-1dB.jpg
270 KB -
3_Messung_20dB-10dB-6dB-3dB-1dB.jpg
470 KB -
4_Aufbau_40dB.jpg
110 KB -
5_Messung_40dB.jpg
170 KB
**Aufbau und Messung eines 40dB Dämpfungsgliedes** - 2x SMA Buche - 4x 10kOhm parallel auf die beiden Innenleiter aufgelötet (um die beiden Mittelstifte, beide verbindend, herum) - je 2x 100 Ohm parallel vom Mittelleiter auf Steckermasse - Kupferfolie rundherum als Schirm **Bild 1** Aufbau des Dämpfungsgliedes (Eigenbaus) **Bild 2** Referenzaufbau mit 5 Dämpfungsglieder (20dB-10dB-6dB-3dB-1dB) **Bild 3** Messergebnis des Referenzaufbaus mit NovaVNA-F V2 **Bild 4** Aufbau des Eigenbaues (40dB) **Bild 5** Messergebnis des Eigenbaus (blau=>Referenz, gelb=>Eigenbau Der Vergleich mit und ohne Schirmung zeigte bei der Messung keine Unterschiede. **Berechnung nach** https://qrp4fun.de/de/s5_02.htm
:
Bearbeitet durch User
Schaut gut aus, aufgrund der SMD-Widerstände aber auch nicht grade eine Dummy-Last für eine PA. Aufgrund des engen Aufbaus schätze ich, dass die Eigenschaften noch einige 100 MHz weiter brauchbar sind? Wenn andererseits 100W Belastbarkeit nötig wären, sähe es aber augrund der nötigen Bauteileabmessungen sicher anders aus. Letztlich ist das auch der Grund, warum noch niemand einen 1-kg-Würfel Radium gesehen hat :-)
Moin, uch verfolge das alles gerade; gut sieht's aus. :-) Vlt. heute Abend mehr von mir... Josef L. schrieb: > Wenn andererseits 100W Belastbarkeit nötig wären ... Wennn man das bräuchte, nimmt man die 100 W auf eine Dummyload und koppelt das Messsignal über einen Richtkoppler aus. ;-) Michael
Ich habe noch 2 Versuche unternommen die 53dB S11 zu toppen, mangels anderer 51 Ohm Widerstände blieb nur noch die Kombination 56||560 übrig, und das war mit 44dB bzw. 46dB von der anderen Seite deutlich schlechter, und auch da war der ursprüngliche Widerstandswert bereits zu gering (also unter 51 Ohm), da S11 mit Paralellschaltung einiger kOhm auf die zu 40dB ging. Widerstände aus demselben Lot/Serie scheinen aber nahezu identische Werte aufzuweisen. Um S11 auf besser als 60dB zu bekommen muss der Widerstandswert auf besser als 0,1 Ohm dem der Abschlusswiderstände des Meßgeräts entsprechen. Mit 56 statt 51 Ohm liegt man bei mauen 28dB. Im realen Betrieb kommt es dann natürlich auf die Impedanzen der angeschlossenen Geräte/Bauteile an - je weiter die von denen der Meßanordnung abweichen, umso schlechter die Anpassung.
Angehängte Dateien:
Letzter Versuch ;-) An die 56 Ohm Widerstände je 1 kleinen 1k-Trimmpoti angelötet (ja, nicht gerade HF-mäßig, aber <100MHz wurde hier auf µC auch schon als DC betitelt) und beidseitig abgeglichen. Der Längswiderstand war etwas zu klein, daher nur ca. 39.85 dB Dämpfung, das ließe sich nich verbessern. Aber mehr muss ich jetzt wirklich nicht rumspielen um zu zeigen, dass auch mit Bauteilen aus dem vergangenen Jahrtausend (AKA in makroskopischer Ausführung = THT) und etwas moderneren Meßmitteln im vorgegebenen Frequenzbereich brauchbare Ergebnisse erreichbar sind.
Angehängte Dateien:
-
Messaufbau.jpg
320 KB -
P1.jpg
200 KB -
P2.jpg
330 KB -
Bode.jpg
200 KB
Gerald K. schrieb: > **Aufbau und Messung eines 40dB Dämpfungsgliedes** Ich habe versuchte das 40dB Dämpfungsglied auch mit dem Red Pitaya nachzumessen. Da der Generator des Red Pitaya Innenwiderstand ~0 besitzt, habe ich extern einen Innenwiderstand von 50 Ohm eingefügt. Der Generator speist mit 0dB (707mV). Daher kommt am Eingang des Dämpfungsgliedes (Messpunkt P1) ein Pegelverlust von 6dB zustande (Spannungsteilung zwischen 50 Ohm Generatorinnenwiderstand und 50 Ohm Eingangswiderstand des Dämpfungsgliedes). Dieser muß beim Ausgangspegel des Dämpfungsgliedes berücksichtigt werden um auf die 40dB zu gelangen. Der Red Pitaya hat leider durch falsches Stecken des LA Moduls einen Defekt abbekommen, der ein Eingangsrauschen von ca. 2mV verursacht. Dieser dürfte allerding bei dieser Messung keine Rolle spielen (außer Nebenwellen im Spektrum).
:
Bearbeitet durch User
Gerald K. schrieb: > mit dem Red Pitaya nachzumessen. Da schaut es oberhalb 30 MHz nicht so gut aus, ist das systembedingt? Ich habe meinen letzten Aufbau nochmal bis 500 MHz vermessen, obwohl ich mit den selbstgebastelten Meßstrippen alles andere als zufrieden bin. Bis 100 MHz ist alles OK, da sehe ich nur Rauschen vom nanoVNA, darüber gibt es einige Resonanzen zwischen 120 und 190 sowie 350-500 MHz bis zu -70dB. Aber nach der Kalibration und Meßwerten nicht tiefer als -60dB ist davon in den Messungen nichts mehr zu sehen. Aber ich könnte mal bessere Strippen kaufen, wenn dann N auf SMA. Letzlich kann man die Anpassung so trimmen, dass das SWR (S11) bis 300 MHz unter 1.02 bleibt (400 MHz 1.10) und die Phasenverschiebung maximal -10°, sowie die Dämpfung besser als ±0.15dB konstant. Hätte nicht gedacht, dass das erreichbar ist. 10 GHz und mehr ist eine andere Welt, auch preislich, siehe https://de.farnell.com/c/steckverbinder/hf-koaxialsteckverbinder-zubehor/hf-dampfungsglieder?frequenzbereich=dc-bis-18ghz Sowas schaut intern dann deinem gedrängten Aufbau schon ähnlich, siehe http://sprut.de/electronic/rf/bas_attenuator.html
Josef L. schrieb: > Da schaut es oberhalb 30 MHz nicht so gut aus, ist das systembedingt? Ja. Das Verhalten zeigt sich auch bei der Red Pitaya internen Kalibrierung.
Mensch, der Beitrag hier wird ja noch munter weitergeführt, Klasse :-) Mein zweites Dämpfungsglied ist mittlerweile fertig, es besteht aus zwei 20-dB-Pi-Gliedern in Serie und ist ca. 4dB besser als das alte 40-dB-Pi-Glied (bei 75MHz). Wenn sich die Gelegenheit bietet, messe ich es bei jemandem nach, der eine bessere Ausrüstung hat.
Ich habe grade mal die Abschlußwiderstände die ich benutze nachgemessen: Der vom nanoVNA-2N weist 50.4 Ohm auf (immerhin keine 51 Ohm), der vom Hameg Oszi (BNC) hat 49.9 Ohm - so gut wie das Multimeter das eben anzeigt. Eine Abweichung der Impedanz des Dämpfungsglieds von 0.5 Ohm (1%) gäbe -46dB bei S11, 1 Ohm (2%) wären -40dB, jeweils bei 0Hz, entsprechend SWR 1,01 bzw 1,02. Mit Kompensation lässt sich das je nach parasitären Induktivitäten/Kapazitäten dann für höhere Frequenzen nach unten drücken. Wobei Phase und Konstanz von S21 davon auch abhängen. Alles auf einmal gibt es nicht.
Michael H. schrieb: > Mensch, der Beitrag hier wird ja noch munter weitergeführt, Klasse :-) Ja, wir hatten dich schon auf der Vermisstenliste ... ;-) ___ Ich kann derzeit keine Messungen durchführen, weil leider mein VNWA aus unerklärlichen Gründen rumzickt. :-( Das Problem muss ich erst herausfinden. Michael
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.