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Forum: HF, Funk und Felder Spektrum Analysator


Autor: Andreas Riegebauer (blackpuma)
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Hallo!

Ich bins mal wieder.

Basteln von Verstärkern und Filtern ist ja schön und gut. Wie kann ich 
aber diese auch testen bzw. messen ob diese auch ordnungsgemäß 
funktionieren? Meine Befürchtung ist nur mit einem Spektrum Analysator 
oder?

Es gibt doch vom FA einen Netzwerktester? Was kann der genau? Kann ich 
mit dem nur Filter und Verstärker messen oder kann ich den auch als 
Spektrum Analysator verwenden?

BG
Andreas

Autor: Wurmzieher (Gast)
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NF oder HF?

... dass man den Leuten auch immer wieder die Würmer aus der Nase ziehen 
muss und das gliedweise......

Autor: janeisklar^^ (Gast)
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@Wurmzieher

Wenn jemand von Spektrumanalyser spricht, dann fängt seine Denkweise bei 
9kHz oder 10MHz an :-) Für alles unter 9kHz müsstest ein Oszi oder 
Pegelmesser verwenden.
Was Andreas sucht ist wohl ein Netzwerkanalysator. Die beginnen zumeist 
auch bei 9kHz an. Also denke ich geeignet. Ansonsten könntest auch einen 
Signalgenerator und nen Spektrumanalyser verwenden. Ist allerdings sehr 
hoher Messaufwand.

bis die Tage, keine Frage...

Autor: Christoph Kessler (db1uq) (christoph_kessler)
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Da gibt es ja das Buch zum FA-Netzwerktester ISBN 3910159540 bzw. ISBN 
9783910159549 , von Hans Nussbaum. Dort steht auf Seiten 127-129 ein 
kleines Kapitel "Ein Versuchs-Spektrumanalysator". Ein zusätzlicher 
Ringmischer und ein Tiefpassfilter aus fünf Bauteilen ist alles. Das 
geht ein wenig auf Kosten der Messbandbreite und 
Harmonischenunterdrückung, aber für einfache Messungen ist es gut genug.
schade, amazon findet das Buch nicht, gibts aber beim FA in box73

Autor: Andreas Riegebauer (blackpuma)
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Guten Abend!

Ich bin noch immer dabei meinen Empfänger für das 20m Band zu bauen. 
Dafür brauche ich Filter für ZF 10MHz und einen Selektiven Filter für 
14MHz. Das sind mal die ersten Sachen die ich messen möchte.

Im späteren Verlauf möchte ich den Empfänger dann auch um einen Sender 
erweitern also möchte ich damit auch messen und somit sicherstellen das 
ich keine Oberwellen habe.

BG
Andreas

Autor: Reutron (Gast)
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Filter und Verstärkerstufen kann man doch problemlos mit einen 
Wobbelgenerator und den Oszi messen.
Gruß Reutron

Autor: Ralph Berres (rberres)
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Im Verlag Funkamateur wird ein vektorieller Netzwerkanalyser von DL1NSG
als Bausatz angegeben. Allerdings ist es als Antennenanalyser nur ein 
1Tor Analyser. Für die Eingangsanpassung von auch 4Pole zu messen ist 
das Gerät
welches bis 160MHz geht wirklich gut. Es stellt das Frequenzverhalten 
des angeschlossenen Bauteiles in einen Smith Diagramm dar. Ein Freund 
von mir hat es aufgebaut, und ich durfte es calibrieren. Dazu ist nur 
ein möglichst hochwertiger 50 Ohm BNC-Abschlusswiderstand notwendig. Die 
Messgenauigkeit ist überaschend gut.

Allerdings ist das Gerät mit rund 500 Euro nicht ganz billig.

Vielleicht gibt es ja mal irgendwann  einen erschwinglichen 
Netzwerkanalyzer bis in den Gigaherzbereich und 2 Tore auf dem Markt.

Ralph Berres

Autor: e-punkt (Gast)
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Autor: sonnigerSonntag (Gast)
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Angeregt durch den Beitrag, ja ich durchstöbere ältere Beiträge, frage 
ich mich gerade: Worin besteht eigentlich im Detail der Unterschied 
zwischen einem vektoriellem Netzwerkanalysator und einem 
Spektrumanalysator mit Trackinggenerator?

Autor: Marek N. (bruderm)
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Moin,

ein vektorieller Netzwerkanalysator kann die S-Parameter eben auch 
vektoriell darstellen, also getrennt nach Betrag und Phase, ebenfalls 
auch in einem Smith-Diagramm.
Ein skalarer Nwtzwerkanalysator oder Spektrum-Analysator mit Tracking 
Generator wird eben nur den Betrag des gemessenen Signals darstellen.

Beste Grüße, Marek

Autor: Ralph Berres (rberres)
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e-punkt schrieb:
> ja gibt es, den hier:
>
> http://www.sdr-kits.net/VNWA/VNWA_Description.html

Hallo Vielen Dank für den Link. Ich habe zwischenzeitlich das Gerät 
erworben. Es ist ein schnuckeliges Gerät.

sonnigerSonntag schrieb:
> Worin besteht eigentlich im Detail der Unterschied
>
> zwischen einem vektoriellem Netzwerkanalysator und einem
>
> Spektrumanalysator mit Trackinggenerator?

Ein Spektrumanalyzer mit einen Trackinggenerator kann nur den Betrag ( 
also den Pegel) bzw in Verbindung mit einer SWR Messbrücke den Betrag 
der Fehlanpassung messen. Sowas nennt sich auch scalarer 
Netzwerkanalyzer.

Der vektorielle Netzwerkanalyzer kann Betrag und Phase messen, und es 
auch auf imaginär und Realanteile umrechnen. Somit kann es unterscheiden 
ob auser der resistive auch eine induktive oder kapazitive Komponente im 
Spiel ist. Es kann das Ergebnis in der Regel auch in einen Smithdiagramm 
darstellen.

Ralph Berres

Da war Marek wohl schneller als ich.

Autor: sonnigerSonntag (Gast)
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Das heißt skalarer Nwtzwerkanalysator ist ein Synonym für 
Spektrum-Analysator mit Tracking Generator? Oder gibt es zwischen beiden 
noch einen Unterschied der für getrennte Namensgebung sorgt?

Autor: Ralph Berres (rberres)
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Es gibt den scalaren Netzwerkanalyzer auch ohne Spektrumanalyzer.

Der Swob5 von Rohde&Schwarz ist so ein Beispiel.

Dafür hat der Swob5 z.B. dekatische Frequenzmarken drin und er hat 2 
Kanäle für die Anzeige.

Im Gegensatz zum Spektrumanalyzer und zum vektoriellen Netzwerkanalyzer 
hat der skalare Netzwerkanalyzer in der Regel einen Breitbanddemodulator 
im Anzeigeteil. Somit hat der skalare Netzwerkanalyzer weniger 
Anzeigedynamik. Dafür kann man damit promlemlos Frequenzumsetzende 
Vierpole messen, was mit den beiden anderen Verfahren nicht ohne 
weiteres geht.

Ralph Berres

Autor: Silvio K. (exh)
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Ralph Berres schrieb:
> Dafür kann man damit promlemlos Frequenzumsetzende
> Vierpole messen, was mit den beiden anderen Verfahren nicht ohne
> weiteres geht.

Geht schon problemlos, ist aber eben teuer. Z.B. Mercedes-Modell von R&S 
hat 2 Generatoren intern, so können die Empfänger auch auf 2 
unterschiedlichen Frequenzen horchen. Schöne Sache, aber für 
Funkamateure unerschwinglich.

Autor: sonnigerSonntag (Gast)
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Dank euch für die Antworten.
Das heißt doch aber, dass ein vektorieller Netzwerkanalysator "ein 
besserer Spektrumanalysator" ist.

Nachdem ich mir viele Netzwerkanalysatoren angeschaut habe die von 
diversen Funkamateuren so aufgebaut wurden habe ich ein 
Verständnisproblem.

Der VAA200 von http://www.dg4rbf.de/ nutzt den AD8302 und so wie die 
Daten des SYN200 klingen kommt dort der gleiche IC zum Einsatz. Das 
Gerät ließe sich sicherlich mit, einigen Modifikationen am Schaltplan, 
über einen deutlich größeren Frequenzbereich. Der AD8302 ist immerhin 
mit bis zu 2,7GHz angegeben.

"The AD8302 is a fully integrated RF IC for measuring amplitude and the 
phase between two independent input signals. The device can be used from 
low frequencies up to 2.7GHz."

Der VNWA2 von Prof. Dr. Thomas C. Baier, DG8SAQ klingt nett, allerdings 
habe ich noch keine objektiven Testberichte gefunden. Ist dieser mit der 
Soundkarte als AD-Umsetzer wirklich als ernstzunehmendes Messgerät für 
den Hobbybereich ernst zu nehmen?

Dann gibt es noch den NWT200 und den NWT500. Hier ist der 
Frequenzbereich durch die Verwendung des AD8307 ohne irgendwelche 
Mixerstufen auf 500MHz beschränkt.

Und schließlich ist mir noch der FANWT über den Weg gelaufen, aber auch 
der kann keinen vollständigen Spektrumanalysator ersetzen. Mit dem 
Spektrumanalyse-Vorsatz geht es auch nur von 1-75MHz.

Natürlich habe ich auch vom Spectran gelesen, allerdings sind die 
Frequenzbereiche auch sehr speziell. Unter NF geht es bis maximal 30MHz 
und als HF geht es erst ab 1MHz los.

Die Projekte sind insgesamt ja alle auf ihre eigene Art und Weise 
wirklich super spannend und interessant und haben auch ihre 
Berechtigung. Warum gibt es dann aber keinen OpenSource 
Spektrumanalysator Projekt auf Basis der DDS-ICs von AD, der von bspw. 
9kHz bis 1GHz oder weiter geht? Oder hab ich da nur noch nichts 
gefunden?
Ich denke gerade im Hobbybereich kann sich nicht jeder einen teuren 
HP8591E leisten und da ja doch einiges an Kompetenz im Bereich 
"Hobbybastler" und "Leute die auch im Hobby mit Elektronik basteln" 
vorhanden ist denke ich, ist diese Frage auch durchaus berechtigt.

Autor: Arno H. (arno_h)
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Die Kompetenz ist schon vorhanden, aber auch nicht so komplexe Projekte 
verschwinden öfter einfach in der Versenkung.
Beispiel: Beitrag "Projekt: 200MHz DDS-Generator"
Mir kommt es oft so vor, dass die teilweise unverschämten Forderungen 
der Möchtegernnachbauer den/die Entwickler verprellen. Dann wird eben 
nur noch der eigene Bedarf mit der Einzellösung befriedigt und das wars.

Inzwischen sind auch einige Geräte preislich in den Hobbyrahmen gerückt, 
so dass der Unterschied zwischen Selbstbau (mit zweifelhaftem Erfolg) 
und Fertiggerät immer kleiner wird.

Arno

Autor: Ralph Berres (rberres)
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sonnigerSonntag schrieb:
> Der VNWA2 von Prof. Dr. Thomas C. Baier, DG8SAQ klingt nett, allerdings
>
> habe ich noch keine objektiven Testberichte gefunden. Ist dieser mit der
>
> Soundkarte als AD-Umsetzer wirklich als ernstzunehmendes Messgerät für
>
> den Hobbybereich ernst zu nehmen?

Ich habe mir genau dieses Gerät mal zugelegt.

Das Konzept von Thomas Baier ist pfiffig. Bis sagen wir mal 500MHz hat 
es problemlos einen Dynamikbereich von 90db dank der Soundkartenlösung.

Darüber sinkt der Dynamikbereich immer mehr bis auf ca 50db bei 1300 
MHz.

Der Ausgangspegel ist nicht einstellbar und schwankt zwischen -12dbm bei 
niedrigen Frequenzen, und sinkt ab ca 300MHz kontinuirlich ab.

Auf dem PC kann man zwischen verschiedene Darstellungsarten wählen ( 
auch Smithdiagramm, aber nur Z ). Es ist in der Lage einen 
S-Parameterzusatz zu steuern und 12-Punkt Kalibrierung vorzunehmen. 
Alles Dinge die viele andere Low-Kost Lösungen sonst nicht können. Es 
hat sogar eine Spektrumanalyzerfunktion. Trotzdem spielt es in einer 
ganz anderen Liga als ein Rohde/Schwarz ZVR zum Beispiel.

Der VNA soll ja nicht wirklich einen Spektrumanalyzer ersetzen, obwohl 
Rohde&Schwarz mittlerweile einige Geräte haben die beides können.

Einen Spektrumanalyzer selbst zu bauen ist schon eine sportliche 
Herausforderung, wenn es über einen Frequenzspektrum von sagen wir mal 
1,5GHz einen intermodulationsfreien und Spuriusfreien Dynamikbereich von 
80db erreichen soll. Wenn man dann noch auf eine Auflösungsbandbreite 
von kleiner 1KHz zielt, ( braucht man beispielsweise für SSB im Afunk ) 
dann wird es richtig aufwendig. Jochen Jirmann hatte mal in den 80ger 
Jahren eine Bauanleitung in den UKW Berichten veröffentlicht. Das Gerät 
ging nur bis 500MHz. Als Basis für auf 2GHz abzuwandeln ist das ein 
brauchbares Konzept. Heute sind breitbandigere Mischer preiswert 
verfügbar, und Yig-Oszillatoren sind auch preisgünstiger zu bekommen als 
damals.

Ralph Berres

Autor: branadic (Gast)
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Hallo,

OpenSource-Projekte sind mir zwar keine bekannt, aber zumindest im 
englischsprachigem Raum findet man ein paar veröffentlichte Projekte. 
Hier die Links, wobei die ersten beiden wohl am interessantesten sein 
dürften, da zeitgenössischer. Die anderen setzen eher auf die Verwendung 
von alten TV-Tunern.

Build a 1000 MHz RF Spectrum Analyzer Inexpensively
http://www.scottyspectrumanalyzer.com/

GBPPR 0 - 1000 MHz Spectrum Analyzer
http://www.qsl.net/n9zia/spec/index.html

Homebrew Spectrum Analyzer Project
http://www.nitehawk.com/rasmit/sa50.html

Homebrew spectrum analyser
http://www.holmea.demon.co.uk/SpecAnHtml/SpecAn.htm

branadic

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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sonnigerSonntag schrieb:
> Dank euch für die Antworten.
> Das heißt doch aber, dass ein vektorieller Netzwerkanalysator "ein
> besserer Spektrumanalysator" ist.

Nein, er ist weit entfernt davon, ein Spektrumanalysator zu sein.
Das will er auch nicht, er hat ja eine ganz andere Aufgabe.

Spektrumanalysatoren sind vor allem dehsalb so teuer, weil dort
viele Probleme gleichzeitig beherrscht werden müssen: das Signal
des Oszillators muss spektral sehr rein sein, denn man will ja die
spektrale Zusammensetzung anderer Signale damit erfassen.  Man will
sehr schmalbandig messen können (um auch schwache Signale erfassen
zu können, die sonst im Rauschen untergehen), daher muss der
Oszillator extrem stabil sein: wenn man mit 100 Hz Filterbandbreite
messen will, sollte das Signal auf wenige 10 Hz stabil bleiben --
und das auch dann, wenn man vielleicht gerade 2,4 GHz misst.
Schließlich noch muss der Eingangsteil des Analysators möglichst
frei davon sein, zusätzliche Mischprodukte im ankommenden Spektrum
selbst zu generieren, da diese als scheinbar im Signal auftauchende
Spektralanteile erscheinen würden.

Das alles erklärt, warum Eigenbau-Spektrumanalysatoren nach wie vor
eher selten sind, natürlich auch im Lichte dessen, dass alte Industrie-
geräte (die einstmals den Gegenwert eines Einfamilienhauses gekostet
haben) mittlerweile für Preise zu haben sind, die auch ambitionierte
Elektronikbastler gelegentlich mal (bspw. für ein gutes Oszilloskop)
bereits in früheren Zeiten ausgegeben haben.

Wenn man nur bis zu einigen 10 MHz messen will, mag ein Selbstbau
noch praktikabel sein (siehe SA-Vorsatz zum FA-NWT), aber man will
ja normalerweise das Oberwellenspektrum seiner Oszillatoren
messen können, sodass man in der Regel wenigstens das 3fache der
Betriebsfrequenz als Grenzfrequenz für den SA benötigt.

> Natürlich habe ich auch vom Spectran gelesen, allerdings sind die
> Frequenzbereiche auch sehr speziell. Unter NF geht es bis maximal 30MHz
> und als HF geht es erst ab 1MHz los.

Klar, die können halt die Physik auch nicht überlisten.  Glaub' mir,
wenn sie das hätten in einem Gerät realisieren können (für den Preis
auch nur eines Geräts :), dann hätten sie's bestimmt getan, denn der
Anspruch dieser Geräte ist es, von den erzielbaren Daten mit dem
unteren Preissegment der industriellen SAs mithalten zu können.

> Warum gibt es dann aber keinen OpenSource
> Spektrumanalysator Projekt auf Basis der DDS-ICs von AD, der von bspw.
> 9kHz bis 1GHz oder weiter geht?

Weil allein die spektrale Unreinheit eines DDS-Signals ihn meiner
Meinung nach bereits untauglich für einen Spektrumanalysator macht.

Autor: EMU (Gast)
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nicht lesenswert
sonnigerSonntag schrieb:
Der VNWA2 von Prof. Dr. Thomas C. Baier, DG8SAQ klingt nett, allerdings
habe ich noch keine objektiven Testberichte gefunden. Ist dieser mit der
Soundkarte als AD-Umsetzer wirklich als ernstzunehmendes Messgerät für
den Hobbybereich ernst zu nehmen?

Hier ist ein Vergleich mit R&S-Geräten
http://www.technik.dhbw-ravensburg.de/~lau/vnwa/vnwa.html

Ich habe die kleine Kiste auch und sie kann in vielen Bereichen sogar 
mehr als die kommerziellen Geräte (z.B. kann man mit den S-parametern 
eigene Berechnungen ausführen und darstellen, oder ein Quarzmesstool is 
da zum Vermessen von bis zu 100 Qs, oder Filter per SW anpassen oder für 
Balunmessungen bis S31..S33 messen.
Es sind unheimlich viele Möglichkeiten eingebaut z.B. auch ein Modus wo 
man mit der SW von Thomas Baier einen N2PK-VNA betreiben kann und vieles 
anderes mehr.
EMU

Autor: Ralph Berres (rberres)
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Jörg Wunsch schrieb:
> Weil allein die spektrale Unreinheit eines DDS-Signals ihn meiner
>
> Meinung nach bereits untauglich für einen Spektrumanalysator macht.

Jörg die modernen Spektrumanalyzer verwenden zunehmend tatsächlich auch 
DDS-Synthesizer. Allerdings ist dessen Ausgangsfrequenz oft die 
Referenzfrequenz einer konventionellen PLL, weil man sonst die hohen 
Localoszillatorfrequenzen nicht erreichen kann. Der DDS Synthesizer 
dient dann zur Feinverstimmung der Frequenz.Die konventionelle PLL ist 
dann in 1MHz oder noch gröberen Schritten konstruiert, damit er schnell 
ist.

Allerdings käme ich heute auch nicht mehr auf die Idee einen SA selbst 
bauen zu wollen. Das kostet schnell auch 1000€ an Material. Einen 
gebrauchten SA bekommt man schon ab ca 1500 €. Da stimmt die Relation 
nicht mehr.

Ralph Berres

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Ralph Berres schrieb:
> Allerdings ist dessen Ausgangsfrequenz oft die
> Referenzfrequenz einer konventionellen PLL, weil man sonst die hohen
> Localoszillatorfrequenzen nicht erreichen kann. Der DDS Synthesizer
> dient dann zur Feinverstimmung der Frequenz.

OK, dann stört aber auch der Oberwellenanteil des DDS-Signals nicht
mehr, da das ja durch die PLL wieder indirekt gefiltert wird.  Ich
wollte nur darauf hinaus, dass es ziemlich schwierig ist, einen
DDS-Oszillator so oberwellenarm zu bekommen, dass man ihn direkt als
LO in einem Spekki nehmen könnte.

Autor: Ralph Berres (rberres)
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Jörg

Dem steht schon alleine die Tatsache entgegen, das es noch nicht mit 
vertretbaren finanziellen Aufwand möglich ist, z.B. einen 
Lokaloszillator nach dem DDS-Prinzip aufzubauen, der von 3,5-6,5 Ghz 
abstimmbar ist.

Da ( hoffentlich) alle modernen SA im Grundwellenbereich eine 
hochliegende ZF haben, ist dieser Oszillatorbereich bei einen heute 
üblichen Frequenzbereich von 10KHz-3GHz nunmal erforderlich. Nur so 
kommt man mit einen fest abgestimmten Tiefpass als Eingangsselektion 
aus. Anders sieht es bei den
höheren Bereichen aus, da wird auch heute noch auf eine niedrigere ZF 
gemischt, ( allerdings mit dem selben Lokaloszillatorfrequenzbereich ),
Da braucht man dann im Eingang für die Eingangsselektion einen 
abstimmbaren Yig-Filter, der dann aber auch nur eine Oktave bis maximal 
eine Dekade überstreichen muss, während es im Grundwellenbereich gleich 
mehrere Dekaden wären.

Ralph Berres

Autor: branadic (Gast)
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Wo hier gerade der VNWA2 erwähnt wurde und weil der Baustein dort 
verbaut ist und außerdem immer mal wieder empfohlen wird, eine Frage:
Der SA612 ist doch abgekündigt. Gibt es da einen gleichwertigen 
Ersatztyp?

branadic

Autor: Thomas R. (tinman) Benutzerseite
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abgekündigt? SA612AD/01 steht doch volume production

Autor: branadic (Gast)
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Ich habe mich hieran orientiert:

http://de.farnell.com/nxp/sa612ad/vhf-mixer-osc-sm...

branadic

Autor: Georg A. (Gast)
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Dann lies aber auch den Text beim Hersteller selbst dazu:

http://www.nxp.com/#/pip/pip=[pip=SA612A]|pp=[t=pip,i=SA612A]

Das betrifft nur einen alten Herstellungsprozess. Mit der /01-Variante 
gibts Ersatz. Hat halt evtl. ein paar leicht veränderte Daten, aber 
selbst so mit anderem Die daher darf der nicht stillschweigend ohne 
Typänderung gewechselt werden. Den Normaluser juckts ziemlich sicher 
nicht, aber Produkte mit Zertifizierung, Iso-Schlagmichtot etc schon.

Autor: Horst S. (Gast)
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Auch wenn das Basteln der interessanteste Teil des Hobbys ist und man 
dadurch viele Probleme kennenlernt an die vorher nicht gedacht wurde, so 
frage ich mich doch ob sich in diesem Fall der Aufwand lohnt ...

Es gibt bestimmt genug "Bastler" die über einen Signalgenerator und 
Spektrumanalysator verfügen.
Wenn ein NA gefordert ist finden sich sicherlich auch Betriebe oder EMV 
Labors die für einen angemessenen Betrag die Messungen durchführen 
(lassen).

Autor: Ralph Berres (rberres)
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Horst S. schrieb:
> Es gibt bestimmt genug "Bastler" die über einen Signalgenerator und
>
> Spektrumanalysator verfügen.
>
> Wenn ein NA gefordert ist finden sich sicherlich auch Betriebe oder EMV
>
> Labors die für einen angemessenen Betrag die Messungen durchführen
>
> (lassen).

Bleibt die Frage , was du als angemessenen Betrag ansiehst, bzw was der

Bastler überhaupt in der Lage ist und bereit ist für die Messung zu 
zahlen.

Wenn man in ein Labor geht , wird das selten unter 120 € die Stunde zu 
haben sein. Aus Sicht der Labore ist der Preis durchaus gerechtfertigt, 
und werden auch gezahlt. Aus Sicht des Bastlers dürfte der Betrag eher 
nicht zu stemmen sein.
Bleiben dann noch kleinen Firmen die sich mit HF-Technik befassen und 
sowas besitzen. Da muss man aber den Inhaber schon sehr gut kennen, und 
der muss einen bastlerfreundlich gesinnt sein.

Hinzu kommt, das nicht in der ganzen BRD flächenddeckend solch kleine 
Firmen gibt. Da müsste der Bastler unter Umständen noch 100km und mehr 
zu der nächsten Fa. fahren, die sowas hat. Sofern er denn eine Fa kennt, 
die bereit wäre die Messungen durchzuführen. In der Regel bleibt es ja 
bei einen Bastelobjekt nicht bei einer Messung.

Es lebt nun mal nicht jeder HF-Interessierte in einen Ballungsgebiet, wo 
sich solche Firmen häufen.

Ralph Berres

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