VNA Welligkeit auf Messwerten

[Tobi B. (holz1)]

Hallo,
Ich bin E-Technik Student. In einem Praktikum sollten wir einen 
3-Armigen Branchline Kopller aufbauen. Das hat auch soweit ganz gut 
geklappt.

Der Koppler wurde dann nach unseren Vorgaben gelasert. Zum Abschluss 
stand ein Messtermin mit einem VNA an. Leider hatten wir nur 10min Zeit 
unsere Messungen durchzuführen. Viel mehr als schreiben und speichern 
klicken war also leider nicht drin :/

Das Problem ist nun dass auf unseren "Messkurven" eine Welligkeit liegt. 
Unsere Vermutung ist, dass es vielleicht an der Kalibrierung liegen 
könnte oder an der Kontaktierung vom Gehäuse zum Koppler. Die 
Kontaktierung war mmn. nicht die richtige. Ich bin mir nicht sicher was 
unser Betreuer uns da für "Stecker" gegeben hat, aber ich finde das 
sieht so etwas seltsam aus.

Weiß jemand woher so eine Welligkeit auf den Messwerten kommen kann? Am 
besten wäre natürlich wenn es dazu noch eine Quelle gibt, dann könnten 
wir das noch in unserem Bericht erwähnen. Bei Google hab ich leider 
nichts gefunden.

exemplarisch eine Messkurve als jpg. (Sollwert aus Simulation -5dB)

Viele Grüße
Tobi

[B e r n d W. (smiley46)]

Hallo Tobias

Haben die 4 Anschlüsse überhaupt kontakt zu dieser Struktur? Falls ein 
Messdurchlauf eine knappe Sekunde dauert, dann ist das ein eingestreuter 
Netzbrumm. Entweder muss die Platine von hinten mit einer Feder gegen 
die Kontakte gedrückt werden oder die Kontakte müssen angelötet werden-

Gruß, Bernd

[Tobi B. (holz1)]

Hallo Bernd,

ja Anschlüsse hatten zumindest Kontakt. Unten ist das Gehäuse 
geschlossen und hatte somit "Kontakt" zur Massefläche des PCB. Danach 
wurden die Stecker mit Innenleiter durch die Bohrnung geschoben und 
under Druck (so gut es eben gieng) festgeschraubt.

Also die "Gleichstrom" verbindung war da. Die Messungen haben nur wenige 
Sekunden gedauert. Vermutlich sogar unter einer Sekunde. Die Genauen 
Einstellungen am VNA habe ich leider nicht mehr im Kopf.

Gruß Tobi

[Domi F. (dfx_06)]

Hi Tobias,

Selbst wenn du richtig kalibriert bist dreht dir die Zuleitung zum 
Device under Test das Smith-Chart ins "nirgendwo" (außer du hast 
unendlich gute Anpassung ;) ). Sprich, eine "nicht so gut angepasste" 
Frequenz wird nun vielfach der Kabellänge übers ganze Spektrum verteilt, 
siehe die Wellen.
D.h. man muss zunächst um den einfluss der Kabellänge zu minimieren ein 
"electrical delay" einfügen, sodass du das S11 auch direkt am Port 
siehst.
Am besten an der Kontaktstelle einen Kurzschluss erzeugen und dann 
versuchen das el.delay solang hoch bzw runterzudrehen bis im Smithchart 
ein schöner kurzschlusskreis sichtbar ist.

Viele Grüße

@Bernd:
Der Matlab Plot zeigt das gemesse Spektrum, ich vermute Anpassung, von 
1-6GHz, mit deinem Netzbrummen bist leider auf dem Holzweg ;)

[Domi F. (dfx_06)]

Was ich gerade noch sehe... Port2 wurde nicht abgeschlossen, ich weis 
nicht wie gut deine Entkopplung S12 ist, aber evtl transformierst du da 
auch irgendwie ganz blöd den Leerlauf auf Port1 ... :/
Und die Kontaktstellen wo der Innenleiterpin auf die Stripline 
kontaktiert schaut auch nicht ganz so "50Ohm" aus ;)

[Christoph db1uq K. (christoph_kessler)]

Je länger die Zuleitungen (und je breiter der Wobbelfrequenzbereich) 
desto mehr Wellen. Vor allem wenn man beim Kalibrieren die Welligkeit 
nur wegbügelt, und dann die Leitungslänge bei der Messung eine andere 
ist, passiert sowas.

[Tobi B. (holz1)]

Hallo Domi,

Vielen Dank! Deine Ausführung macht Sinn.
Port 4 (in unserer Nummerierung) war bei der Messung natürlich 
abgeschlossen :) Der Plot zeigt S21 in dB über der Frequenz, also 
Transmission. Das hätte ich vielleicht noch erwähren können :).

Die Zuleitung zum DUT (also der Stecker) ist tatsächlich recht lang.

Viele Grüße Tobi