Forum: HF, Funk und Felder Simple Leistungsmessung


von Marten M. (mcgonahy148)


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Hallo miteinander,

würde mir gerne eine einfach Leistungsmessung selbst realisieren.

Es geht nicht um exakt genaue Messwerte, mehr um Stabilität und geringe 
Beeinträchtigung des Signalpfades.

Es geht jedoch um nicht zu geringe Leistungen, wir sprechen von ca. 
+40dbm auf einer PCB, die direkt an einem Verstärker-IC anliegen sollen. 
Diese Leistung möchte ich gerne messen bzw. überwachen.

Kenne nur die bekannten Leistungsmessgeräte - Diodenmessköpfe, 
thermische... würde es aber gern günstig und einfach realisieren, direkt 
auf der PCB am besten.

Es gibt von Analog Devices ICs, die für Leistungsmessungen geeignet 
sind. Das sind dann denk ich aber keine Durchgangsmessungen. Sprich, 
hier müsste ich wieder Leistung auskoppeln. Das müsste ja dann auch 
erstmal realisiert werden und dadurch wird wieder unnötig Leistung 
verbraten.

Hat hier jemand eine Idee?

Zur Info...es soll bis ca. 6 GHz messbar sein.


Schönen Gruß
Marten

von Ralph B. (rberres)


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welchen Frequenzbereich? du sagtest bis 6GHz Wie weit runter?

Wenn der Frequenzbereich nicht zu breit ist, würde ich einen 
Richtkoppler nehmen.

Ralph

von Marten M. (mcgonahy148)


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Ralph Berres schrieb:
> welchen Frequenzbereich? du sagtest bis 6GHz Wie weit runter?
>
> Wenn der Frequenzbereich nicht zu breit ist, würde ich einen
> Richtkoppler nehmen.
>
> Ralph

Von ca. 600MHz bis 6GHZ, also doch recht breit...

von Ralph B. (rberres)


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Könnte mit einen Richtkoppler trotzdem noch gehen.

Ansonsten HF-Teiler und dahinter  hochohmig mit einer HF-Diode ala BRT14 
gleichrichten.

Ralph Berres

von Uwe S. (de0508)


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Hallo Marten (und Ralph),

ich lese auch mal mit und habe noch Anmerkungen:
wenn man eine Leistung messen möchte, muss man immer etwas Leistung vom 
Generator abzweigen.

Das nennt man Leistungsauskopplung, bei +40dBm und einem angenommenen 
Messumfang von 60dB, kann man noch -20dBm bestimmen.

Jetzt hängt es von RF Messchip und dessen Messumfang und oberen 
Leistungsmessbereich ab, wie viel Leistungsauskopplung man minimal 
auskoppeln muss !

Bei Analog Device gibt es schon lange AD8318, den erhält man auch bei 
Ebay.

AD8318
1 MHz to 8 GHz
±1.0 dB over 55 dB range

Was alle Chip innehaben ist, dass sie nicht über einen großen 
Frequenzbereich eine konstante Eingangsimpedanz aufweisen. Somit steigt 
der Messfehler weiter an.

http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD8318.pdf

: Bearbeitet durch User
von Ralph B. (rberres)


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Uwe S. schrieb:
> Das nennt man Leistungsauskopplung, bei +40dBm und einem angenommenen
> Messumfang von 60dB, kann man noch -20dBm bestimmen.

ja ist schon klar, aber trotzdem kann er nicht mit +40dbm weder auf eine 
Gleichrichterdiode und erst recht nicht auf ein IC ala AD83... gehen.

Die würden einfach verdampfen. Die am rückwirkungsfreieste Möglichkeit 
eine bestimmte Leistung ( Koppeldämpfung z.B. 20db ) ist nun mal der 
Richtkoppler.

Man kann durch eine bestimmte Geometrie der Koppelleitung durchaus einen 
linearen Frequenzgang über den gewünschten Bereich erzielen.

Ich halte die Möglichkeit für einen aus Widerständen bestehenden 
Leistungsteiler bei 6GHz für eher kritisch.

Ralph Berres

von Marten M. (mcgonahy148)


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Hallo zusammen,

danke für euren Input! Klingt interessant...und mit dem Richtkoppler ist 
es technisch gesehen schon am besten. Nur das ist das Problem, es geht 
darum, dass ein Richtkoppler groß&teuer ist. Ich möchte eben nicht nur 
einmal diese Leistung messen, sondern sehr oft. Dafür muss es nicht zu 
genau sein.

Toll wäre es schon über einen hochohmigen Spannungsteiler, Diode und ein 
Glättungs-C...aber damit werde ich mir wahrscheinlich viel Ärger bei den 
höheren Frequenzen einfangen, oder? Aber das wäre ne günstige Methode, 
so ne Spannungsmessung zu machen.

Das Ganze ist dann wieder eine Art Filter, nicht dass ich dann noch die 
parasitären Effekte alle noch aufwändigst kompensieren muss :-s


Gruß,
Marten

von EMU (Gast)


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Marten Mcgonahy schrieb:
> Hat hier jemand eine Idee?

Ich weiß nicht ob nicht so ein simples Abzweigdämpfungsglied noch bei 
6GHz funktioniert ?
Aber ggf. könnte man das ja einmal zusammen mit den benötigten 
microstrips simulieren und auf den Anwendungsfall optimieren
Bis in den UKW-Bereich für Dummyloads funktioniert es aber prima.

EMU

von EMU (Gast)


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die Leitungen müssen natürlich 50R microstrips sein und der Abgriffpunkt 
genau in der Mitte!
R&S Messköpfe bis in den GHz-Bereich funktionieren mit Luft-Koaxen 
ähnlich.

EMU

von Ralph B. (rberres)


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EMU schrieb:
> R&S Messköpfe bis in den GHz-Bereich funktionieren mit Luft-Koaxen
> ähnlich

Nicht ganz.

Bis 2 GHz funktionieren sie.   Die Diode ist direkt am Mittelleiter 
angeschlossen( über ein Koppelkondensator ). Die maximale Spannung ist 
dann hier 10Veff. Mehr hält die BAT16 nicht aus.

Bei dem 100V Durchgangskopf ist ein kapazitiver Teiler vorhanden. Da ist 
es eher ein Triaxsystem. Mittelleiter Koppelleiter Masseleiter.

Aber der geht auch nur bis ca 2GHz. Bis 6GHz funktioniert das nicht 
mehr.

Hier ist tatsächlich der Richtkoppler die richtige Wahl. Der SML von R&S 
macht das ab 1,2GHz auch mit einen Richtkoppler.

Ralph

von Ralph B. (rberres)


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EMU schrieb:
> Ich weiß nicht ob nicht so ein simples Abzweigdämpfungsglied noch bei
> 6GHz funktioniert ?

Der 2,2Kohm ist bei 6GHz längst eine Induktivität. so hochohmig 
funktioniert das bei so hohen Frequenzen nicht mehr.

Ralph

von herbert (Gast)


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Hat da wer "simpel"gemeint? :-)

von Marten M. (mcgonahy148)


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Ralph Berres schrieb:
> EMU schrieb:
>> Ich weiß nicht ob nicht so ein simples Abzweigdämpfungsglied noch bei
>> 6GHz funktioniert ?
>
> Der 2,2Kohm ist bei 6GHz längst eine Induktivität. so hochohmig
> funktioniert das bei so hohen Frequenzen nicht mehr.
>
> Ralph

Hallo Ralph,

denkst du nicht, dass dieses z.B. als SMD-Version in Pi-Schaltung 
realisiert werden kann? Kann schwer einschätzen, wie hoch hier der 
induktive Anteil bei einem kleinen SMD-Widerstand wird...

Nehmen wir mal an es würde funktionieren - wie dimensioniere ich das 
Dämpfungsglied...Eingangsimpedanz hier recht hochohmig, Dämpfung ergibt 
sich aus der Dynamik meines PowerDetector-Ic`s...wie sieht dann die 
Ausgangsimpedanz am besten aus?

In Serie dann noch einen low-Cap-C.

Denke einen Richtkoppler kann ich generell aus schließen, aus den 
besagten Gründen...zu groß, zu teuer...


Gruß,
Marten

von Ralph B. (rberres)


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Hallo Marten

Ich habe mal einen Combiner ( Srernschaltung aus 3 Stück 16,66 Ohm 
Widerständen gebaut. Der hat gerade mal bis 4,5GHz funktioniert. Ab da 
wurden die induktiven Anteile schon zu groß.

Ein SMD Widerstand hat einen Induktivität von ca 0,5nH alleina an den 
Anschlüssen. Parallel zu der Widerstandsschicht liegt noch eine 
Kapazität von etwa 0,2pF. Da wirst du Schiffbruch erleiden bei der hohen 
Frequenz.

Ralph Berres

von Tobias P. (hubertus)


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Anstatt mit einem Richtkoppler könnte man es auch mit einem 
Wilkinson-Teiler versuchen. Diese gibts nämlich nicht nur als 
3dB-Teiler, sondern man kann auch andere Teilverhältnisse realisieren.

http://www.microwaves101.com/encyclopedias/unequal-split-wilkinsons

Im Pozar steht, wie man es realisieren kann dass das Teil breitbandig 
wird.

von HF-Werkler (Gast)


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Aha, und wie bekommst du den Wilkinson-Teiler bitte so breitbandig, wie 
hier gefordert (600MHz-6Ghz)? Da sind ja schliesslich 
Lambda-Viertel-Leitungen drinnen, oder?

von Tobias P. (hubertus)


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> Im Pozar steht, wie man es realisieren kann dass das Teil breitbandig
> wird.

Es gibt schon breitbandige Versionen. Hier

http://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=6674788

wird ein Wilkinson-Teiler beschrieben, der von 3 bis 11 GHz 
funktioniert.

von HF-Werkler (Gast)


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Wie gross würde das Teil wohl bei 600MHz im Vergleich zu einem 
Richtkoppler? Imho war eine Forderung die leichte Integration in das PCB 
und daher der Richtkoppler zu teuer/zu gross.

von Tobias P. (hubertus)


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Müsste man nochmal genauer nachlesen in dem verlinkten Paper. Aber ich 
könnte mir denken dass es u.U. etwas kompakter wird als ein RK da man 
aufgrund der Mäanderförmigen Struktur die geforderte Länge schneller 
erreicht (hab grad keinen Zugriff auf das IEEE Teil).

von Marten M. (mcgonahy148)


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HF-Werkler schrieb:
> Wie gross würde das Teil wohl bei 600MHz im Vergleich zu einem
> Richtkoppler? Imho war eine Forderung die leichte Integration in das PCB
> und daher der Richtkoppler zu teuer/zu gross.

Jup...das ist die Anforderung...Kosten und Größe...

So ganz die zündende Idee fehlt mir noch, ich hör leider zu oft 
Richtkoppler :-)

von Schreiber (Gast)


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Marten Mcgonahy schrieb:
> würde mir gerne eine einfach Leistungsmessung selbst realisieren.

Am einfachsten und billigten gehts tatsächlich mit einer thermischen 
Leistungmessung. Einfach nach längerem Betrieb am 50 Ohm Dummyload 
dessen Temperatur (und die der Umgebungsluft) bestimmen.

Wenn man Zugluft vermeidet (wichtig) und eine Kalibrierkurve hat, kann 
man die Leistung ganz einfach bestimmen. Zusätzlich zum Dummyload 
bauchts nur noch ein Thermometer, bie Kalibrierkurve erstellt man mit 
einem billigen Multimeter und einem Netzteil (Gleichstrom, stabilisiert)

von herbert (Gast)


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Schreiber schrieb:
> Am einfachsten und billigten gehts tatsächlich mit einer thermischen
> Leistungmessung. Einfach nach längerem Betrieb am 50 Ohm Dummyload
> dessen Temperatur (und die der Umgebungsluft) bestimmen.
>
> Wenn man Zugluft vermeidet (wichtig) und eine Kalibrierkurve hat, kann
> man die Leistung ganz einfach bestimmen. Zusätzlich zum Dummyload
> bauchts nur noch ein Thermometer, bie Kalibrierkurve erstellt man mit
> einem billigen Multimeter und einem Netzteil (Gleichstrom, stabilisiert

ja, auf dieser Basis versuche ich gerade etwas umzusetzen. Angefangen 
habe ich schon, aber leider gibt es im Moment andere durch Krankheit 
eines Familienangehörigen andere Prioritäten. Anbei schon mal zwei 
Bilder vom Aufbau einer Messstelle von zweien die natürlich noch etwas 
abgeschottet aber nicht gänzlich wasserdicht eingebaut werden 
müßen.Stauwärme darf es beim messen nicht geben. Normalerweise ist eine 
Raumtemperatur stabil genug sofern man nicht gerade in der früh wie zur 
Zeit die Heizung hochfährt oder Fenster offen stehen hat.Die Referenz 
wird eine genaue in mV schritten einstellbare Gleichspannung sein.Ich 
will ja nur bis maximal 1GHz messen.Ich hoffe ,das geht so.

von herbert (Gast)


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Sorry Admin, ich habe vergessen die Bilder noch kleiner zu machen...

von HF-Werkler (Gast)


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Ich fasse mal zusammen:
Leistungsmessung:
Frequenzbereich 600MHz - 6GHz
Leistung: ca. 40dBm im Hauptpfad
Art der Leistungsmessung: Durchgangsleistungemessung mit möglichst 
geringer Signaldämpfung, Möglichst kleine Bauform integriert auf PCB

Offene Punkte:
- Genauigkeit der Messung?
- Temperaturbereich?
- Frequenz zum Messzeitpunkt bekannt?
- Welche Signalveränderungen ist zulässig (Dämpfung, Verzerrungen, 
Harmonische)?
- Dauerhaft in Schaltung verbleibend?
- Schaltplan oder Blockschaltbild der gegebenen Schaltung?

Frage:
Welcher IC-Verstärker gibt es mit einem P in von 40dBm von 600MHz bis 
6GHz? Den hätte ich auch gerne...

Meine Lösung
Da mir persönlich Anpassung eher oft übertrieben wird und die restliche 
Komponenten vermutlich über die Breite des Frequenzbereiches auch nicht 
100% angepasst sein dürften, hier mein Vorschlag:
Ein resistiver Abgriff mit Fehlanpassung an der richtigen Stelle in der 
Schaltung. Für mehr Details brauche/wünsche ich aber die Antworten auf 
die Fragen oben.

von herbert (Gast)


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HF-Werkler schrieb:
> Welcher IC-Verstärker gibt es mit einem P in von 40dBm von 600MHz bis
> 6GHz? Den hätte ich auch gerne...

Habe ich noch nicht gesehen für diesen Pegel. Dein Problem ist die 
Anforderung an die Breitbandigkeit. Im Prinzip wäre ein 50 Ohm 
Durchgangsdämpfungsglied mit geringem Dämpfungfaktor denkbar dessen 
Verlustwärme du erfasst. Andere Lösungen haben den Nachteil, dass zum 
messen dein Signalpfad unterbrochen wäre. Allerdings ist der Aufbau so 
eines Durchgangsdämpfungsgliedes im geforderten Frequenzbereich nicht 
ganz einfach.

von Ralph B. (rberres)


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Ich halte den Richtkoppler immer noch für den gangbarsten Weg.

Auskoppeldämpfung etwa  30db. Dann hätte man immer noch 10mW zur 
Auswertung zur Verfügung.

Der Weg über die thermische Messung ist zwar interessant, aber schwierig 
anwendbar, zumal er ja möglichst wenig Leistung verlieren will.

Über eine resistive Auskopplung wird das bei 6GHz ein Abenteuer.

Wie man das vom Richtkoppler ausgekoppelte Signal jetzt misst, ist dann 
wieder eine andere Frage. Ob Thermisch oder mit einen 
Diodengleichrichter.

bei 6GHz ist das immer eine Herausforderung.

Ralph Berres

von HF-Werkler (Gast)


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@Ralph:
Ja, ein Richtkoppler ist auch aus meiner Sicht am ehesten geeignet, aber 
bei der Bandbreite nicht sehr klein zu realisieren. (Siehe 
Anforderungen). Er will aus Platzgründen halt keinen Richtkoppler, auch 
wenn es die beste Lösung wäre. Daher muss die zweibeste Lösung ran. Und 
da sehe ich einen resistive Auskopplung als durchaus gangbarer Weg, 
selbst bei 6GHz. Nur die 10W Leistung im Leistungspfad kommen mir sehr 
hoch vor.

@herbert:
ich habe nur die Dinge von dem TE zusammengefasst, ich suche nicht eine 
Lösung. Daher schreibe bitte nicht "Dein Problem", denn ich hab ja 
keines.

@Marten Mcgonahy (TE):
Was für Signale sollen denn gemessen werden? Sehen die "beliebig" aus, 
oder geht es um einen einzelnen modulierten Träger? Was für eine 
Leistungsmessung solls denn sein? Peak, RMS? Was für ein Crest-Faktor 
ist erlaubt? Wie "schnell" soll die Leistung gemessen werden?

Wozu soll die Messung denn genau dienen? Ein simpler Detector, dass HF 
vorhanden ist? Eine Messung für den Überlastschutzfall?

Dazu hast du noch nichts geschrieben.

von herbert (Gast)


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HF-Werkler schrieb:
> @herbert:
> ich habe nur die Dinge von dem TE zusammengefasst, ich suche nicht eine
> Lösung. Daher schreibe bitte nicht "Dein Problem", denn ich hab ja
> keines.

Hätte "sein" lauten sollen. Sorry , dass ich dich versehentlich zum TE 
gemacht habe.

von Marten M. (mcgonahy148)


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HF-Werkler schrieb:
> Ich fasse mal zusammen:
> Leistungsmessung:
> Frequenzbereich 600MHz - 6GHz
> Leistung: ca. 40dBm im Hauptpfad
> Art der Leistungsmessung: Durchgangsleistungemessung mit möglichst
> geringer Signaldämpfung, Möglichst kleine Bauform integriert auf PCB
>
> Offene Punkte:
> - Genauigkeit der Messung?
> - Temperaturbereich?
> - Frequenz zum Messzeitpunkt bekannt?
> - Welche Signalveränderungen ist zulässig (Dämpfung, Verzerrungen,
> Harmonische)?
> - Dauerhaft in Schaltung verbleibend?
> - Schaltplan oder Blockschaltbild der gegebenen Schaltung?

Hallo Werkler...

Zu deinen offenen Punkten:

* Es muss vielleicht nichtmal eine Durchgangsmessung sein, kommt drauf 
an, wieviel Leistung abgezweigt wird. Es sollte halt wenig Leistung weg 
gehen.
* Genauigkeit...mir würden 1-2db schon reichen
* Temperaturbereich...ja, den Punkt habe ich evtl. noch unterschlagen 
und der ist sogar recht kritisch. Theoretisch kann der rauf gehen bis 
150 Grad, also durchaus für Halbleiter ein Problem, das ist mir klar.
* Signal ist CW und ist fest. Einzige kann sein, dass es eine DutyCycle 
gibt, der das CW Signal ein und ausschaltet
* Soll dauerhaft die Leistung von ca. 40dbm messen
* Schaltbild gibt es keines...Lediglich HF über Koaxialleitung rauf auf 
ein PCB mit Streifenleitung und rein in das Device


HF-Werkler schrieb:
> Meine Lösung
> Da mir persönlich Anpassung eher oft übertrieben wird und die restliche
> Komponenten vermutlich über die Breite des Frequenzbereiches auch nicht
> 100% angepasst sein dürften, hier mein Vorschlag:
> Ein resistiver Abgriff mit Fehlanpassung an der richtigen Stelle in der
> Schaltung. Für mehr Details brauche/wünsche ich aber die Antworten auf
> die Fragen oben.

Ein resistiver Abgriff wäre mich schon auch ganz recht. Wie gesagt, ich 
kann schwer abschätzen wie es bei 6GHz aussieht mit dem R. Die Anpassung 
und somit die Leistung die zurück zum Verstärker kommt, soll sich 
natürlich bei 10W in Grenzen halten. Hier ist evtl. ein Zirkulator noch 
vorgesehen. Ausserdem sind Spannungsüberhöhungen kritisch, die durch 
evtl. stehende Wellen auftreten könnten. Daher sollte das alles brav 50 
Ohm sein! :-)

HF-Werkler schrieb:
> @Marten Mcgonahy (TE):
> Was für Signale sollen denn gemessen werden? Sehen die "beliebig" aus,
> oder geht es um einen einzelnen modulierten Träger? Was für eine
> Leistungsmessung solls denn sein? Peak, RMS? Was für ein Crest-Faktor
> ist erlaubt? Wie "schnell" soll die Leistung gemessen werden?
>
> Wozu soll die Messung denn genau dienen? Ein simpler Detector, dass HF
> vorhanden ist? Eine Messung für den Überlastschutzfall?

Wie oben geschrieben, einfach Sinus der mitunter per DutyCylce ankommt. 
Die Leistung muss nicht schnell sein, also hier keine Bedenken. Es ist 
mehr ein Detector, dass ungefähr die richtige Leistung dran ist, 
richtig.

Das ist doch mal eine Marktlücke...ein IC das 10W P-Messung beherrscht 
:-)

von Ralph B. (rberres)


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Marten Mcgonahy schrieb:
> Hier ist evtl. ein Zirkulator noch
> vorgesehen.

Ein Zirkulator von 600MHz bis 6GHz ?

Da ist aber ein Richtkoppler deutlich einfacher zu realisieren.

Wieviel Platz hast du denn?

In einer mir vorliegenden Endstufe für 430MHz ist der Koppler nur ca 4cm 
lang.

Ralph Berres

von Marten M. (mcgonahy148)


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Ralph Berres schrieb:
> Marten Mcgonahy schrieb:
>> Hier ist evtl. ein Zirkulator noch
>> vorgesehen.
>
> Ein Zirkulator von 600MHz bis 6GHz ?
>
> Da ist aber ein Richtkoppler deutlich einfacher zu realisieren.
>
> Wieviel Platz hast du denn?
>
> In einer mir vorliegenden Endstufe für 430MHz ist der Koppler nur ca 4cm
> lang.
>
> Ralph Berres

Der Zirkulator ist nicht das Problem, der wird auch nicht auf dem PCB 
sitzen, daher spielt hier der Platz weniger eine Rolle. Und ja, evtl. 
wird es hier mehrere Bänder geben und verschiedene Zirkulatoren 
verwendet. Aber das lassen wir jetzt mal Nebensache sein :-)

von foo (Gast)


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herbert schrieb:
> Ich will ja nur bis maximal 1GHz messen.Ich hoffe ,das geht so.

Ich denke schon. Allerdings halte ich die von der Masseleitung zum 
Widerstand aufgespannte Leiterschleife für bedenklich groß.
Bei 1 GHz wird ihr induktiver Widerstand schon in die Größenordnung des 
Heizwiderstands kommen.
Evtl. könntest du dort statt des Drahtes ein Kupferband oder ein 
quadratisches Stückchen Leiterplatte einlöten um die Induktivität zu 
erniedrigen.

Noch besser wäre es eine BNC-Kabelbuchse mit einem Stück Koaxkabel zu 
verwenden und an dessen Ende zwei 100 Ohm Widerstände symmetrisch ans 
Geflecht zu löten.



Was den TO angeht, so braucht er vielleicht gar keinen  topfebenen 
Frequenzgang des Detektors, wenn die jeweilige Generatorfrequenz bekannt 
ist und im µC eine sauber vermessene Korrekturtabelle hinterlegt ist.

von herbert (Gast)


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foo schrieb:
> Ich denke schon. Allerdings halte ich die von der Masseleitung zum
> Widerstand aufgespannte Leiterschleife für bedenklich groß.
> Bei 1 GHz wird ihr induktiver Widerstand schon in die Größenordnung des
> Heizwiderstands kommen.
> Evtl. könntest du dort statt des Drahtes ein Kupferband oder ein
> quadratisches Stückchen Leiterplatte einlöten um die Induktivität zu
> erniedrigen.

Ich habe einmal im Jahr die Möglichkeit an einer Uni einen HF-Messplatz 
zu bemutzen. Dann wird man schlauer sein. Im Prinzip ist es doch so, 
dass nicht das "ungünstige"mit seinen Verlusten das Problem ist. Zum 
Problem werden nur Auswirkungen die man nicht kennt und beim messen 
rechnerisch nicht ausnullen kann.Deshalb benutze ich für diese 
Geschichte nur Teile die einen Namen und ein Datenblatt haben.Auf der 
Hf-Seite muß jede Dämpfung einer Steckverbindung und jeder Zentimeter 
Koaxkabel Frequenzseletiv in das Messergebnis rein gerechnet werden.

foo schrieb:
> Noch besser wäre es eine BNC-Kabelbuchse mit einem Stück Koaxkabel zu
> verwenden und an dessen Ende zwei 100 Ohm Widerstände symmetrisch ans
> Geflecht zu löten.

Es ist nicht ganz einfach die zwei SMD Widerstände zu einem "Ofen" mit 
dem Innenmaß von 1,25 mm+0,05mm zu löten.Hier wird der Koppelfaktor 
bestimmt.Direkt die Widerstände an Geflecht und Inneleiter löten geht 
nicht.
Einen zurückhängenden Gleichspannungssensor kann man mit Wärmeleitpaste 
justieren.Die Hf-Seite sollte man lassen wie sie ist. Ich habe jetzt 
eine Kalibrierkurve erstellt und da sieht man schon, dass es im 
Messbereich 100mv/3.55V mehrere Differenzblöcke SensorA zu SensorB über 
500mV gibt die absolut gleich sind.Unterhalb 100mV kann ich erst schauen 
wenn ich mein bestelltes DMM habe das eine größere Auflösung hat als 
meine derzeitigen mit 100 Ohm.

von foo (Gast)


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>Deshalb benutze ich für diese Geschichte nur Teile
> die einen Namen und ein Datenblatt haben.
Dann solltest du allerdings nicht Koaxbuchsen vom billigen Jakob 
verwenden.
Die, die du da eingebaut hast, taugen allenfalls für ein paar MHz.

> Auf der Hf-Seite muß jede Dämpfung einer Steckverbindung und
> jeder Zentimeter Koaxkabel Frequenzseletiv in das Messergebnis
> rein gerechnet werden.

Bei deinem Aufbau ist das viel schlimmer.
Die Leiterschleife dürfte bei 1GHz einen induktiven Widerstand um 40 Ohm 
haben.
Was das in dB bedeutet, kannst du dir ja einmal ausrechnen.
Mit etwas Pech schaffst du es sogar noch über die von der Schleife 
abgestrahle HF-Leistung  Gehäuseresonanzen anzuregen.


>Es ist nicht ganz einfach die zwei SMD Widerstände zu einem "Ofen" mit
dem Innenmaß von 1,25 mm+0,05mm zu löten.

Ich weiß zwar nicht, wo die 50µm herkommen, aber wer sagt, dass immer 
alles einfach sein muss?
Kommerzielle thermische Meßköpfe verwenden entweder Thermoelemente, die 
von dem Lastwiderstand geheizt werden, oder direkt zwei symmetrisch 
angeordnete NTCs, die in einer Brückenschaltung angeordnet, von einer 
(NF-)Fremdspannung so geheizt werden, dass ihr Gesamtwiderstand genau 
200 Ohm beträgt.
Beidesmal sind die Heizwiderstände aber nicht größer als ein 
Fliegenschiss, damit man noch in diesem Leben einen Meßwert bekommt.

Vorteil beim ersten Verfahren ist, dass man mit DC kalibrieren kann, und 
die Umgebungstemperatur keine Rolle spielt, dafür ist das zweite 
Verfahren etwas empfindlicher, erfordert aber eine genaue HF-Leistung 
(meist 1mW 50MHz) zur Justage.
Bei dem zweiten Verfahren wird gewöhnlich auch noch eine zweite, genau 
gleich aufgebaute, Meßzelle zur Kompensation der Umgebungstemperatur 
verwendet.
Bei deiner Anordnung musst du auch noch die Eigenerwärmung des NTC 
berücksichtigen.

Welcher Meßbereich schwebt dir eigentlich vor?


>Die Hf-Seite sollte man lassen wie sie ist

Ich bin da zwar ganz anderer Ansicht und würde eine frequenzunabhängige 
Empfindlichkeit anstreben, aber letzlich ist ja dein Projekt.

von herbert (Gast)


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foo schrieb:
>>Deshalb benutze ich für diese Geschichte nur Teile
>> die einen Namen und ein Datenblatt haben.
> Dann solltest du allerdings nicht Koaxbuchsen vom billigen Jakob
> verwenden.
> Die, die du da eingebaut hast, taugen allenfalls für ein paar MHz.

Das sind keine vom "billigen Jakob",haben ein Datenblatt und sind 
spezifiziert bis 4GHz von denen ich von den Anforderungen her sehr weit 
weg bin.Kannst mir ja mal eine Link auf gute BNC-Armaturen setzen. N- 
Armaturen habe ich absichtlich nicht genommen, da sie vom geplanten 
Aufbau her an dieser Stelle keinen nahrhaften Vorteil haben.

foo schrieb:
> Ich weiß zwar nicht, wo die 50µm herkommen, aber wer sagt, dass immer
> alles einfach sein muss?

Löten kann ich. Wenn du es mir vormachst und hier postest ,dann mache 
ich das auch.;-)

foo schrieb:
> Kommerzielle thermische Meßköpfe verwenden entweder Thermoelemente, die
> von dem Lastwiderstand geheizt werden, oder direkt zwei symmetrisch
> angeordnete NTCs, die in einer Brückenschaltung angeordnet, von einer
> (NF-)Fremdspannung so geheizt werden, dass ihr Gesamtwiderstand genau
> 200 Ohm beträgt.
> Beidesmal sind die Heizwiderstände aber nicht größer als ein
> Fliegenschiss, damit man noch in diesem Leben einen Meßwert bekommt.

Du vergleichst eine relativ eihfachen Aufbau mit unbezahlbarer 
Technik.Ist das Sachlich angemessen?

foo schrieb:
> Vorteil beim ersten Verfahren ist, dass man mit DC kalibrieren kann

Mach ich doch auch:-)

foo schrieb:
> Bei dem zweiten Verfahren wird gewöhnlich auch noch eine zweite, genau
> gleich aufgebaute, Meßzelle zur Kompensation der Umgebungstemperatur

Mach ich doch auch.:-)

foo schrieb:
> Bei deiner Anordnung musst du auch noch die Eigenerwärmung des NTC
> berücksichtigen.

Die Eigenerwärmung des NTC`s ist bei einer Meßspannung von 600mV an 100k 
bzw.25K nachrechenbar kein Thema.

foo schrieb:
> Welcher Meßbereich schwebt dir eigentlich vor?

Meine Tests ergaben bei einer Auflösung von 100 Ohm 200µW und oben soll 
bei 250mW Ende sein.Größeres Leistungen mit Leistungsabschluss und -40db 
Auskopplung. Mit einer besseren Auflösung sind auch kleinere Leistungen 
Nachweisbar. Die Werte eines Ad xxx erreicht zwar man nicht aber den muß 
man komerziell einmessen wenn man nicht nur einen Leistungsindikator 
haben will.

von foo (Gast)


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herbert schrieb:
>> Dann solltest du allerdings nicht Koaxbuchsen vom billigen Jakob
>> verwenden.
>> Die, die du da eingebaut hast, taugen allenfalls für ein paar MHz.
>
> Das sind keine vom "billigen Jakob",haben ein Datenblatt und sind
> spezifiziert bis 4GHz von denen ich von den Anforderungen her sehr weit
> weg bin.

Papier ist geduldig ...

von herbert (Gast)


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foo schrieb:
> Papier ist geduldig ...

:-) Ich hoffe noch auf einen brauchbaren Link auf deine guten BNC 
Armaturen... bin schon recht ungeduldig. Suhner und co sind wohl 
Betrüger?

von foo (Gast)


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herbert schrieb:
> Suhner und co sind wohl
> Betrüger?

Nein, deren Zeug ist schon gut, und was in der Buchse stattfindet, mag 
ja auch in Ordnung sein.
Aber alles, was sich hier ab Ende der Durchführung im Kunststoff und 
erst recht in der Luft abspielt, ist HF-mäßiger Krampf.

Suhner &Co machen eben auch Steckverbinder für Leute die mit Audio- oder 
10MHz Videosignalen hantieren, und dafür ist diese Buchse ok.

von Kringelgast (Gast)


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... und wir warten noch auf den Link für gute brauchbare BNC-Armaturen, 
Mr. foo.

von foo (Gast)


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Kringelgast schrieb:
> ... und wir warten noch auf den Link für gute brauchbare BNC-Armaturen,
> Mr. foo.

Dieser Ton gefällt mir überhaupt nicht!

Ich habe ja schon geschrieben, wie man das besser machen kann.

Alternativ nimmt man eben eine Buchse, die man auf die Kante der 
Leiterplatte montiert und geht von da mit einer Microstrip Leitung 
weiter.
Z.B. http://www.bomarinterconnect.com/v-bitenl.htm
oder https://emersonconnectivity.com/OA_MEDIA/drawings/dr-VB335.pdf

von herbert (Gast)


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Naja, jetzt mache ich erstmal die ganze Sache so fertig dass es 
realistisch getestet werden kann. Das VSWR ist sicher nicht 
unkritisch,aber ich bin halt auch neugierig darauf was ein nicht 
optimierter Aubau des Heizers zu leisten vermag. Wenn ich das weiß dann 
habe ich schon die Idee die kleine Plaine so zu gestalten ,dass man sie 
komplett über den Hohlpin schieben kann um sie  dann so kurz wie möglich 
an zu löten. Die Massefahne müßte man dann nicht mehr umbiegen sondern 
man könnte sie dann auch kürzen. Da fällt mir gerade ein ,dass ich erst 
kürzlich ein schaltbares Dämfungsglied gesehen habe dessen parasitäre 
Induktivität und Kapazitätsanteile des Aufbaues sichtbar dramatischer 
ins Auge sticht. Trotzdem ist das Teil mit Einschränkungen auch noch bei 
500MHz zu gebrauchen.Im übrigen sind  die 1Ghz bei mir nicht zwingend, 
da bei mir Funk und Bastelmäßig bei 70cm Schluss ist. Aber wer hätte 
nicht gerne Luft nach oben?;-)

von Martin Laabs (Gast)


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Hallo,

wenn die Frequenz bekannt ist - dann kann man doch irgendwas koppelndes 
benutzen, kalibrieren und nachher diese Kopplung herausrechnen.
Ich würde auch keine 0402 Widerstände benutzen - aber es gibt ja 
durchaus auch günstige Dünnschichtprozesse, bei denen man solche 
resisitive Auskopplung auch bei 6GHz sauber machen kann. Und wenn man 
das nicht will - man kann sich sowas auch als kleines Substat als eine 
Art Chip packen und den auf die Platine löten/bonden/kleben.

Es gibt sogar Kupferfolien für Leiterplatten, die aus einer Schicht NiCr 
mit Cu oben drauf bestehen. Mit einem passenden Prozess kann man sich so 
seine eigenen Dünnschichtwiderstände auf PCB machen. (Ich mutmaße aber, 
dass die MS-Leitungen bei einem solchen Aufbau sehr hohe Verluste haben 
wird, weil die Stromdichte auf der Unterseite ja doch sehr hoch ist.)

Viele Grüße,
 Martin L.

von Silvio K. (exh)


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Ist die Last am 40dBm-Output immer gleich? Ich meine nicht über den 
Frequenzbereich, sondern von Messung zu Messung...

von Erwin M. (nobodyy)


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Man kann auch einfach ein Oszi nehmen, denn damit kann man einfach bei 
dieser Wechselspannung den Peak-Peak-Wert messen.
Der einzige Haken dabei ist das ein Oszi für 6 GHz nicht billig ist.

Eine Alternative ist die erwähnte thermische Leistungsmessung und die 
würde ich über einen Abschwächer machen, denn die gibt es auch für DC 
bis 6 GHz. Da braucht man nur einen Sensor wie einen PT1000 dran und 
eine Meßbrücke. Aber bei 10 W ist die Auswahl an Abschwächern etwas 
gering.

von foo (Gast)


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Erwin Meyer schrieb:
> thermische Leistungsmessung und die
> würde ich über einen Abschwächer machen,

Der Haken daran ist, dass der TE offenbar einen Durchgangsmeßkopf haben 
will, der eine möglichst geringe Einfügedämpfung haben soll.

Für Frequenzen bis 30MHz habe ich eine Brücke, die sogar einen voll 
modulierten 1kW-AM-Sender verträgt.
Das wesentlichste Bauteil darin ist ein 0,2 Ohm Widerstand im 
Mittelleiter, aber dieses Konzept bis 6GHz zu erweitern dürfte äusserst 
anspruchsvoll sein.

von Ralph B. (rberres)


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foo schrieb:
> Der Haken daran ist, dass der TE offenbar einen Durchgangsmeßkopf haben
> will, der eine möglichst geringe Einfügedämpfung haben soll.

Der weitere Haken ist das ein Durchgangsmesskopf bei 6GHz eine äußerst 
gewagte Angelegenheit ist. Die kleinste Fehlanpassung und die kleinste 
Welligkeit z.B. durch das Kabel hinter dem Durchgangskopf lassen die 
Anzeigefehler bei 6GHz geradezu explodieren.

Das gilt selbstverständlich auch für Messungen über einen Richtkoppler.

Nicht umsonst verwendet man in der Messtechnik hier Abschlussköpfe.

Ralph Berres

von foo (Gast)



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Ralph Berres schrieb:
> die kleinste
> Welligkeit z.B. durch das Kabel hinter dem Durchgangskopf lassen die
> Anzeigefehler bei 6GHz geradezu explodieren.
>
> Das gilt selbstverständlich auch für Messungen über einen Richtkoppler.

Allerdings erlaubt ja gerade der Richtkoppler die vorlaufende Leistung 
weitgehend unabhängig von Reflexionen zu messen.

Der TE erwartet ja auch "nur" einen Frequenzumfang von 1:10, und das ist 
definitiv machbar.
Ich habe z.B. so etwas, mit einem Frequenzumfang von 1:18:

Allerdings verträgt das Teil nur 5W und unter dem Typenschild befinden 
sich viele Abgleichschräubchen.
Also eher wohl nichts zum selber machen.

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