RF Chain meines VNA Projekts

Zwei Anmerkungen:

1. 10dB Koppler am Eingang:
Du nennst leider den Typ des Kopplers nicht, aber ist der Koppler gut 
genug um keine Einfluesse der Fehlanspassung des DUT auf die 
Signalquelle "zusehen"?


2. LTC2248 (14bit/max 65MSPS):

Warum so einen schnellen ADC und eine 2. ZF von 1 MHz?
Waere es nicht besser den ADC direkt auf die 100 MHz ZF loszulassen 
(Stichwort Unterabstatung/Undersampling)?

blubb schrieb:
> Zwei Anmerkungen:
>
> 1. 10dB Koppler am Eingang:
> Du nennst leider den Typ des Kopplers nicht, aber ist der Koppler gut
> genug um keine Einfluesse der Fehlanspassung des DUT auf die
> Signalquelle "zusehen"?
>
> 2. LTC2248 (14bit/max 65MSPS):
>
> Warum so einen schnellen ADC und eine 2. ZF von 1 MHz?
> Waere es nicht besser den ADC direkt auf die 100 MHz ZF loszulassen
> (Stichwort Unterabstatung/Undersampling)?

Was meinst du mit 1. ? Ich möchte einen SEDC-10-63+ verwenden. Ich 
dachte das ist der Sinn, dass der Koppler bei Fehlanpassung reflektierte 
Leistung zurückkoppelt an den Messport.

Ich würde gerne ohne Unterabstaltung arbeiten und daher eher zu hoch 
abtasten. Vielleicht werde ich später sowieso einen LTC2247 nehmen, da 
er pinkompatibel ist.

Julian S. schrieb:
> Ich würde gerne ohne Unterabstaltung arbeiten und daher eher zu hoch
> abtasten.

Warum das? Wenn Du auf der ersten ZF (100 MHz) z.B. mit 30 MSa/s 
abtastest, liegen die 100 MHz in der ersten Nyquist-Zone bei 20 MHz in 
Gleichlage, und bei 1 kHz ZF-Bandbreite und 14 bit bekommt man 
theoretisch einen Dynamikbereich von

Das ist fast schon Overkill.

Also: Warum muss die erste ZF 100 MHz sein? Geht das nicht niedriger? 
Warum kann man keinen langsameren ADC mit mehr bit und geringerer 
Bandbreite nehmen?

Julian S. schrieb:
> Die Mischer sind alle Diodenmischer mit Single ended Ausgang.

Für einen VNA braucht es keine ausgesprochen großsignalfesten Mischer. 
Ich würde eher in Richtung Gilbertzellenmischer überlegen. Dann hat man 
auch nicht das Problem der Mischverluste.

> Das RF Signal will ich mit einem LVA-123+ verstärken und vorher noch
> einmal variabel abschwächen, damit ich möglichst viel Dynamik habe und
> auch mit höheren Amplituden zurechtkomme.

Ich würde den Abschwächer weglassen und den Signalweg auf den 
Maximalpegel auslegen.

Danke für die Hilfe soweit. Ja der Dynamikbereich mag overkill sein aber 
ich habe auch mit dem Problem zu käpfen, dass es bis 5GHz gehen soll und 
die aktiven Mischer im Moment einfach nicht zu bekommen sind. Daher die 
passiven Diodenmischer. Es geht mir auch eher um eure Einschätzung, ob 
ich da prinzipiell auf dem richtigen Weg mit der Abschätzung der Pegel 
bin.

Zu der Frage warum es so schnell sein muss: Ich möchte einen sweep 
möglichst schnell durchfahren um möglichst viele Sweeps in der Sekunde 
zu produzieren. Das heißt natürlich an der Stelle muss ich weniger Bits 
nehmen, damit es bezahlbar bleibt.

Julian S. schrieb:
> Zu der Frage warum es so schnell sein muss: Ich möchte einen sweep
> möglichst schnell durchfahren um möglichst viele Sweeps in der Sekunde
> zu produzieren. Das heißt natürlich an der Stelle muss ich weniger Bits
> nehmen, damit es bezahlbar bleibt.

Verstehe ich nicht. Die Ablaufzeit wird in erster Linie durch die 
Frequenzagilität der Synthesizer und durch die Einschwingzeit des 
(digitalen) ZF-Filters bestimmt, und nicht durch die Samplingrate des 
ADC.

Schau Dir vielleicht mal die mittlerweile unzähligen Mini- und nanoVNA- 
bzw. Antennenanalysator-Projekte an, wie die die Sache angehen.

Julian S. schrieb:
> Was meinst du mit 1. ? Ich möchte einen SEDC-10-63+ verwenden. Ich
> dachte das ist der Sinn, dass der Koppler bei Fehlanpassung reflektierte
> Leistung zurückkoppelt an den Messport.

Ich meine damit, dass deine RF-Quelle vielleicht unstabil ist oder 
schwankenden Pegel liefert, je nach der reflektierten Leistung/Abschluss 
durch den DUT.

Nun gut der SEDC-10-63+ hat immerhin 28dB Richtschaerfe.
Der SEDC-10-63+ bringt aber ein anderes Problem: er hat nur einen 
Mess-Anschluss rausgefuehrt, wie willst Du damit auch die Referenz 
messen?
Oder willst Du Zwei dieser Koppler nacheinander benutzen?

Ohne Messung der Quelle/Referenz kann man doch keine Phase und auch kein 
Amplitudenverhaeltnis bestimmen.

Probiers doch erstmal mit nem billigen Koppler aus. Gerade im 1-3 
GHz-Bereich findet man doch recht leicht nen Koppler gebraucht.

blubb schrieb:
> Probiers doch erstmal mit nem billigen Koppler aus. Gerade im 1-3
> GHz-Bereich findet man doch recht leicht nen Koppler gebraucht.

Wenn es breitbandig und bis wenige GHz sein soll, nimmt man für VNA auch 
gern keine "richtigen" Richtkoppler, sondern resistive Messbrücken.

Wie gesagt, da gibt es mittlerweile einige Beispiele, die man zwecks 
Inspiration studieren kann.

Genau ich möchte zwei dieser Koppler "gedreht" hintereinanderschalten. 
Die resistiven Brücken haben leider nicht die benötigte Richtschärfe 
daher tendiere ich eher zu diesen Kopplern. Die werden sowieso extern 
sein und ich kann notfalls noch umsteigen.

Julian S. schrieb:
> Die resistiven Brücken haben leider nicht die benötigte Richtschärfe
> daher tendiere ich eher zu diesen Kopplern.

Erzähl das nicht Rohde & Schwarz oder Keysight. Die sind in allen 
High-End-VNA bis vielleicht 8 GHz Frequenzobergrenze und auch darüber 
hinaus verbaut.

Mario H. schrieb:
> Julian S. schrieb:
>> Die resistiven Brücken haben leider nicht die benötigte Richtschärfe
>> daher tendiere ich eher zu diesen Kopplern.
>
> Erzähl das nicht Rohde & Schwarz oder Keysight. Die sind in allen
> High-End-VNA bis vielleicht 8 GHz Frequenzobergrenze und auch darüber
> hinaus verbaut.

Ist hiermit zurückgenommen. Es soll ja zunächst eher kostengünstig sein 
und wie stabil der MAX2871 als Synth ist weiß ich nicht. Die geben 5dBm 
an aber die sind nur bei einer Frequenz gemessen. Wie stabil der nun bei 
einer Frequenz bleibt kann ich im Moment auch nur raten.

Jedenfalls werde ich mir mit der Messbrücke das nochmal überlegen. Da 
die über SMA angeschlossen wird kann ich das sehr variabel austauschen. 
Es kam mir eben nur einfach vor etwas fertiges zu nehmen wo mir der 
Hersteller (In dem Fall Mini-Circuits) reproduzierbare Qualtät liefert. 
Ob ich das mit meiner resistiven Messbrücke, die ich selbst löte, 
hinbekomme weiß ich nicht.

Robert M. schrieb:
> Julian S. schrieb:
>> Die resistiven Brücken haben leider nicht die benötigte Richtschärfe
>> daher tendiere ich eher zu diesen Kopplern.
>
> Der SEDC-10-63+ Koppler arbeitet mit einer resistiven, unsymmetrischen
> Messbrücke.

Ja das ist im Prinzip eine Wheatstone Brücke mit Transformator als 
Balun. Da gab es mal irgendein Bild, wo den jemand geöffnet hat. Das ist 
eine Coax Leitung mit Ferriten.

Ich habe jetzt mal noch etwas nachgedacht und vielleicht ist es doch 
sinnvoller nur eine Zwischenfrequenz bei 10Mhz zu haben oder weniger. 
Der Vorverstärker am Mischer macht ja meine 12dB gain und der Mischer 
-10dB. Ich überlege dann einfach einen Überträger direkt nach dem if 
filter zu einem differential amplifier mit ausreichend Bandbreite zu 
gehen, der dann noch als ADC Treiber dient und mir Faktor 40 macht.

Das würde rauschen deutlich minimieren, da ich nur noch einen Verstärker 
nach dem Mischer habe. Ich Sache an einen von den ths Typen. Da kann man 
den gain mit Widerständen setzen. Wie ist eure Einschätzung dazu?

Nochmal ein Nachtrag. Ich hatte ein wenig Probleme für 10MHz noch einen 
brauchbaren differentiellen Verstärker zu finden. Der macht auch dann 
kräftig Rauschen. Nun für meinen Frequenzbereich wäre es vielleicht 
sogar für das Rauschen besser die Verstärkung des Vorverstärkers zu 
erhöhen. der TRF ist allerdings günstig. Irgendwie fällt mir da keine 
passende Lösung ein. Eventuell zwei TRF Verstärker in Reihe Schalten?