Hallo,
im Rahmen eines Projekts soll ich ein Messgerät für hochfrequente
elektromagnetische Felder entwickeln, welches nur die Frequenz nicht
aber
die Feldstärke messen soll. Der zu messende Frequenzbereich liegt
bei 80 MHz - 4 GHz. Bei einem Signal mit 4 GHz brauche ich ja eine
Abtastrate von mind. 8 GHz (es ist ein reines Sinussignal im geschirmten
Raum). Mein Problem ist dass ich keinen HF-ADC oder HF-Mikrocontroller
finde der eine so hohe Samplerate schafft. Weiß vielleicht einer von
euch wo ich so einen beschaffen könnte ?
Viele Grüße
Daniel
Daniel D. schrieb:> im Rahmen eines Projekts soll ich ein Messgerät für hochfrequente> elektromagnetische Felder entwickeln, welches nur die Frequenz nicht> aber die Feldstärke messen soll.
Nennt sich Counter aka Frequenzzähler. Bei einigen Schaltungskonzepten
werden sehr hohe Eingangsfrequenzen zunächst mit speziellen Vorteilern
heruntergeteilt und erst dann weiterverarbeitet.
Ein Durch 8 Teiler fuer 8 GHz bringt nichts, da er immer noch bei 1GHz
ist.
Dann doch besser einen ADF4007, der teilt von 4GHz durch max 64, auf
62MHz. Oder noch besser einen ADF4016, der hat einen 13bit Teiler.
Daniel D. schrieb:> Bei einem Signal mit 4 GHz brauche ich ja eine Abtastrate von mind.
Du willst die Frequenz messen.
Wozu willst du dafür das Signal digitalisieren?
Eine einfache Frequenzmessung bei hohen Freqzenzen zählt die
Schwingungen während eine Torzeit. Und das macht man bei solchen
Frequenzen per Hardware.
Daniel D. schrieb:> Messgerät für hochfrequente> elektromagnetische Felder entwickeln, welches nur die Frequenz nicht> aber> die Feldstärke messen soll.
Welche Genauigkeit, welche Signalstärke, welche Geschwindigkeit, welches
Budget?
Die Genauigkeit ist erstmal nicht relevant, es ist eine Projektarbeit
und sollte hald so einigermaßen Funktionieren. Die Signalstärke ist
ziwschen 3 V/m und 30 V/m. Es sollte so billig wie möglich gehalten
werden. Die Digitalisierung und Verarbeitung mit dem Mikrocontroller
sind in der Aufgabenstellung vorgeschreiben(obs jetzt Sinn macht oder
nicht sei mal dahin gestellt).
Ich weiß nicht genau ob ich die PLL-Einheit richtig verstanden habe, ich
lege mein zu messendes Signal als externe Referenzfrequenz an, durch den
Regelkreis mit Teiler wird es runtergeteilt und ich kann es am Ausgang
wieder abgreifen ?
Falls das so stimmt habe ich noch keinen (günstigen) Mikrocontroller
gefunden der eine exterene Referenzfrequenz im GHz-Bereich kann.
Dieser PLL ist auch ein externes Bauteil, zB ein ADF4107. Und dort legt
man das Signal an der signaleingnag, Die Referenz wird erst mal nicht
gebraucht, koennte aber verwendet werden. die kann zB 10MHz sein.
Daniel D. schrieb:> Die Digitalisierung und Verarbeitung
Kannst du bitte etwas näher erläutern, was darunter zu verstehen ist?
Welche Parameter der 8GHz willst du erfassen und verarbeiten?
Unter Digitalisierung und Verarbeitung stelle mich mir vor dass ich das
Signal von der/den Empfangsantenne(n) verstärke, die Frequenz
herunterteile, über eine zeitlich festgelegte Routine soll der ADC Werte
abspeichern und dort Zähl ich dann die Anzahl der max. Werte.
Daniel D. schrieb:> Unter Digitalisierung und Verarbeitung stelle mich mir vor dass ich das> Signal von der/den Empfangsantenne(n) verstärke, die Frequenz> herunterteile, über eine zeitlich festgelegte Routine soll der ADC Werte> abspeichern und dort Zähl ich dann die Anzahl der max. Werte.https://de.wikipedia.org/wiki/Frequenzz%C3%A4hler
Das wuerde dann bedeuten, die 8GHz auf kHz herunterzumischen,
digitalisieren, eine FFT, und ein Histogramm davon. Gesucht ist also ein
hinreichend stabiler PLL fuer 8GHz.
Das bedeutet dann der Aufbau kann nicht mehr auf Steckbrett, oder
Streifenleiter erfolgen,
Leider weiss keiner so richtig was der TE machen will, er selbst
wahrscheinlich auch nicht. Ich tippe auf Frequenzzähler oder
Spektrumanalyzer. Lieber TE warum teilst Du nicht mit welches die
genauen Anforderungen sind? Das muss ja im Rahmen des Projektes irgendwo
schriftlich festgehalten sein. Bitte mach Dich mal schlau was ein
Spektrumanalyzer ist. Vielleicht ist es das was Du entwickeln sollst
oder eben doch nur ein Frequenzzähler.
Nur ein Frequenzzähler. Das zu messende Feld durchläuft Frequenzen
zwischen 80 MHz - 4 GHz. Die Signalstärke des Feldes ist zwischen 3 V/m
- 30 V/m. Das Signal soll via Antenne gemessen und mit einem
Mikrocontroller weiterverarbeitet werden um dananch auf einer
7-Segmentanzeige angezeigt zu werden. Mehr Informationen habe ich auch
nicht.
Na geht doch. Frequenzzählerschaltungen findest Du zu Hauf im Netz. Du
kannst zwischen periodisch zählenden und reziprok zählenden auswählen.
Zum Thema Vorteiler gabs ein interessantes Projekt in der Ausgabe
12/2015 der Zeitschrift Funkamateur "Variabe einstellbarer Vorteiler bis
18 GHZ mit ADF41020" http://dg8saq.darc.de/ADF41x/index.htmDaniel D. schrieb:> Mehr Informationen habe ich auch> nicht.
Brauchst Du aber. Welche Genauigkeit und Stabilität ist gefordert? Wie
schnell müssen Änderungen erfasst werden können?
Daniel D. schrieb:> Nur ein Frequenzzähler.
Und das weißt du? Oder glaubst du das nur?
> Das zu messende Feld durchläuft Frequenzen> zwischen 80 MHz - 4 GHz. Die Signalstärke des Feldes ist zwischen 3 V/m> - 30 V/m. Das Signal soll via Antenne gemessen und mit einem> Mikrocontroller weiterverarbeitet werden um dananch auf einer> 7-Segmentanzeige angezeigt zu werden.> Mehr Informationen habe ich auch nicht.
Das Problem ist nur, daß die Worte "das Signal soll ... gemessen ...
werden" reichlich Interpretationsspielraum lassen. Ein Signal (hier wohl
die elektrische Komponente eines EM-Felds) ist durch etliches mehr
charakterisiert als nur durch die Frequenz. Man kann Dinge messen wie
die Kurvenform, die Amplitude, die Polarisation und - bei einem
periodischen Signal - dann auch die Frequenz.
Das EM-Feld ist bereits bekannt, Form, Amplitude auch die Frequenz, ich
soll ein Gerät entwerfen welches nur die Frequenz der elektrischen
Komponente des EM-Felds misst. Das Messgerät soll in einer Absorberhalle
messen, es kommen also auch keine großartigen Störsignale dazu.
Zur Genauigkeit und Stabilität habe ich keine Vorgaben, da es mehr um
die Funktion geht denk ich dass eine Genauigkeit von +/- 5%
genügt.Änderungen sollten in unter einer Sekunde erfasst werden können.
> Das EM-Feld ist bereits bekannt, Form, Amplitude auch die Frequenz, ich
soll ein Gerät entwerfen welches nur die Frequenz der elektrischen
Komponente des EM-Felds misst.
Entweder ist die Frequenz bekannt, oder auch nicht. Das E Feld kann
keine andere Frequnz haben.
Hab mich etwas blöd ausgedrückt. Also im EMV-Labor haben wir eine
Absorberhalle in der wir mit Hilfe eines Funktionsgenerators und einer
Sendeantenne ein beliebiges EM-Feld erzeugen können. Mein Projekt soll
nun einfach daraus bestehen ein Messgerät zu bauen, welches man in die
Halle stellen kann und es einem die Frequenz der elektrischen
Feldkomponente anzeigt.
Peter O. schrieb:> Hab mich etwas blöd ausgedrückt. Also im EMV-Labor haben wir eine> Absorberhalle in der wir mit Hilfe eines Funktionsgenerators und einer> Sendeantenne ein beliebiges EM-Feld erzeugen können. Mein Projekt soll> nun einfach daraus bestehen ein Messgerät zu bauen, welches man in die> Halle stellen kann und es einem die Frequenz der elektrischen> Feldkomponente anzeigt.
Wo ist das Problem?
Breitbandempfänger (ein einfacher mit MAR-irgendwas), Vorteiler,
Frequenzzähler, Augens.
Old-Papa
Eine Antenne empfängt nicht ein bestimmtes Signal.
Du brauchst also vermutlich einen Empfänger, der aus dem empfangenen
Rauschen das "Signal" heraus filtert.
Frequenzen misst man, indem man die Schwingungen in einem bestimmten
Zeitraum zählt.
Dazu braucht man keinen ADC. ADC's können weder Schwingungen erkennen,
noch zählen. Warum also beisst du dich daran fest, einen ADC zu
verwenden?
Nur mal angenommen, das Signal sei mein WiFi Funksignal, dann brauche
ich einen Empfänger, der auf die 13 möglichen Kanäle des 2,4 Ghz
Frequenzbandes einstellbar ist. Aber wenn ich auf diese Art eine
bestimmte Frequenz heraus filtere, welche Frequenz will ich dann noch
messen? Da kann dann ja nur noch "Signal vorhanden" oder "Signal nicht
vorhanden" bei heraus kommen.
Du siehst, dass du das "Signal" genauer beschreiben musst, um einen
dafür geeigneten Empfänger zu konstruieren.
Stefan U. schrieb:> Eine Antenne empfängt nicht ein bestimmtes Signal.> Du brauchst also vermutlich einen Empfänger, der aus dem empfangenen> Rauschen das "Signal" heraus filtert.
Nö, er wollte ja breitbandig!
> Frequenzen misst man, indem man die Schwingungen in einem bestimmten> Zeitraum zählt.
Wat Du nich sachst... ;-)
> Dazu braucht man keinen ADC. ADC's können weder Schwingungen erkennen,> noch zählen. Warum also beisst du dich daran fest, einen ADC zu> verwenden?
Verstehe ich auch nicht.
> Nur mal angenommen, das Signal sei mein WiFi Funksignal, dann brauche> ich einen Empfänger, der auf die 13 möglichen Kanäle des 2,4 Ghz> Frequenzbandes einstellbar ist. Aber wenn ich auf diese Art eine> bestimmte Frequenz heraus filtere, welche Frequenz will ich dann noch> messen? Da kann dann ja nur noch "Signal vorhanden" oder "Signal nicht> vorhanden" bei heraus kommen.
Von WiFi war bisher keine Rede. Dafür braucht man eh viel mehr Aufwand.
> Du siehst, dass du das "Signal" genauer beschreiben musst, um einen> dafür geeigneten Empfänger zu konstruieren.
Hat er eigentlich gesagt: Fazit, breitbandig.
Old-Papa
