HF Signalgenerator selbst bauen

Ich stelle hier mal "die Frage":
- welches Phasenrauschen muß erreicht werden
- Abschwächer auch selbstgebaut?
- Abgleich Frequenzgang mit welcher Meßtechnik?
- Modulation AM, FM, Chirp, DSSS, FSK?

Als Referenz ein guter Quarzoszillator, dann ein DDS-Baustein, und 
entsprechend einer oder mehrere VCOs, und die Mimik zum Mischen und 
Filtern.
Mikrocontroller zur Steuerung.
Dauert entsprechend lange......

Der Standardansatz sind 2 VCOs die sich um Null bis 2.5GHz unterscheiden 
und hinreichen weg von der Zielfrequenz sind. Einer davon darf auch fest 
sein. Also ein fester 5GHz und ein VCO mit 5 bis 7.5GHz, dann mit einem 
Mischer auf DC runtermischen, und sicherstellen, dass die IF des 
Mischers Bandbreite auch von Null bis 2.5GHz geht. Danach ein guter 
Filter, der die 5GHz und mehr wegmacht. Die Messtechnik bis 10GHz dazu 
sollte man haben.

Es gibt nicht umsonst so gut wie keine Bauanleitungen für 
Signalgeneratoren bis in den Gigaherzbereich.
Das ist nämlich alles andere als trivial. Nicht umsonst sind diese 
Signalgeneratoren so teuer. Egal ob von ELV , Hameg, oder Rohde&Schwarz.

Fast immer haben diese Generatoren einen fraktional/N Synthesizer mit 
einer
ausgefeilten Technik um das Phasenrauschen bedingt durch den 
fraktionalen Teiler zu minimieren. Eine große Herausforderung ist es 
auch die nötige ( übliche ) Ausgangsleistung von +13dbm 
Frequenzunabhängig zu erreichen.
Hinzu kommt die Forderung den Pegel im Bereich von -127dbm - + 13dbm in 
0,1db Schritten einstellen zu können. Das ganze selbstverständlich 
frequenzunabhängig. Jetzt kommt noch eine verzerrungsarme 
Amplitudenmoulation bis nahe 100% und Frequenzmodulation bis 100KHz Hub 
hinzu, wobei man natürlich einen maximalen Störhub von einigen Hz 
werwartet. Phasenrauschen habe ich ganz vergessen zu erwähnen.
Gerade DDS Synthesizer glänzen durch schlechte Phasenrauschwerte und 
Sporiusprodukte, und werden deshalb auch heute seltenst in hochwertige 
Signalgeneratoren eingesetzt.

Wenn ich dir einen Tip geben kann, suche dir irgendwo ein gebrauchten 
Signalgenerator von einen renomierten Hersteller. Auch wenn es gebraucht 
zunächst viel Geld kostet. Es erspart dir aber eine Baustelle , die nie 
fertig werden wird, und letztendlich ebenso viel Geld kosten wird.

Ralph Berres

Ralph Berres schrieb:
> Wenn ich dir einen Tip geben kann, suche dir irgendwo ein gebrauchten
> Signalgenerator von einen renomierten Hersteller.

Jo. 1:0 für´n Ralph; Eigenbau macht einfach keinen  SINN  bei sowas.

Geeignete Geräte sind z.B. HP /AT E4421B (Bucht # 150477159996) oder 
Marconi 2031 oder R&S SMH (nur 2 GHz) bzw. SMHU, R&S SWP etc.

Und nein, die Auktion 150477159996 ist  NICHT  meine eigene, die ich 
hier supporte ... kenne den VK nicht mal ...

Grüße

branadic schrieb:
> Beitrag "SNA2550 Einblick in die Hardware"

Das Geräte nachzubauen ist nicht ohne. Ich weis jetzt nicht was das 
Gerät kostet, vielleicht ist das Gerät an sich ja eine Alternative für 
für den Hans.M. Allerdings weis ich jetzt nicht wie es mit der 
Möglichkeit aussieht, das Gerät zu modulieren und das Signal definiert 
bis in den Mikrovoltbereich abzuschwächen. Bei einen SNA ist sowas ja 
nicht notwendig.

Beide Möglichkeiten benötigt man aber wenn man die Empfindlichkeit von 
Empfänger beurteilen will.

branadic schrieb:
> http://www.dg4rbf.de/syn_1800.htm

Das Gerät ist in den UKW Berichten erschienen. Mal abgesehen, das es 
keinen
Stufenabschwächer hat, der es gestattet den Pegel bis in den 
Mikrovoltbereich definiert abzuschwächen, hat es auch keine 
Modulationsmöglichkeiten. Zudem ist der Materialaufwand schnell in einer 
Größenordnung eines 4stelligen Bereiches, wenn man alles kaufen muss.

Ansonsten hat Bernd Kaa viel Gehirnschmalz in das Gerät investiert.

Es bassiert übrigens auf einen Yig Oszillator, der an eine PLL 
angebunden wurde. Das Phasenrauschen ist deshalb eher mäßig. Aber in 
Mikrowellensignalgeneratoren hat man das noch bis vor kurzen so gemacht.
Auch die Breitbandwobbler arbeiten in der Regel nach diesen Verfahren.

Aber Wobbler ( zu Neudeutsch SNA ) haben anders geartete Anforderungen 
an das Signal als reine Signalgeneratoren.

Ralph Berres

branadic schrieb:
> Ralph Berres schrieb:
>
>> und das Signal definiert
>
>> bis in den Mikrovoltbereich abzuschwächen.
>
>
>
> halte ich die Forderung bis in den µV-Bereich hinein abzuschwächen
>
> zunächst für übertrieben, solange der TE sich nicht näher festlegt. Aber
>
> grundsätzlich lässt sich über den integrierten Abschwächer HMC307 im
>
> SNA2550 die Ausgangsamplitude schon verstellen.

Kommt darauf an was der TE mit dem Gerät machen will. Als reine 
Signalquelle für eine Schaltung zu stimulieren magst du recht haben.

Aber wenn man so ein Gerät besitzt, möchte man ja auch mal seinen
( selbstgebauten? ) Empfänger abgleichen. Da sind die heutigen 
Signalgeneratoren mit o,o3uV !!! als unterste einstellbaren Pegel oft 
schon an der Grenze , weil man das Signal immern noch hört. Allerdings 
ist dann schon das Abschirmen des Generators eine Herausforderung.

branadic schrieb:
> Richtig, der SYN500 war im Funkamateur veröffentlicht, steht ja auch da.

Ich hatte eigentlich jetzt an den SNY1800 gedacht.

Ralph Berres

Christian S. schrieb:
> Geeignete Geräte sind z.B. HP /AT E4421B (Bucht # 150477159996) oder
>
> Marconi 2031 oder R&S SMH (nur 2 GHz) bzw. SMHU, R&S SWP etc.
>
>
Der SWP ist ein Sweeper bis 2,5GHz. Der bassiert auf einen 
Yigoszillator.
Die Signalreinheit ist mäßig, dafür ist er relativ schnell bei 
Frequenzwechsel. SMH und SMHU sind exelente Geräte.
>
> Und nein, die Auktion 150477159996 ist  NICHT  meine eigene, die ich
>
> hier supporte ... kenne den VK nicht mal ...

Dafür kenne ich den Verkäufer. Ich habe unlängst einen SMHU-58 bei ihm 
gekauft. Ein Top Gerät. Er bietet ja auch an " einen Preis vorschlagen 
".

Ich würde in diesem Fall 1500 € vorschlagen. Dann wird er ein 
Gegenangebot machen, welches etwa in der Mitte liegt. Den würde ich dann 
akzeptieren. So war es bei mir. Und dann ist der Preis meines Erachtens 
sehr fair für das Gerät.

Für 1800 € kann man so ein Gerät nicht selber bauen. Auch nicht 
Ansatzweise.

Ralph Berres.

R&S hat in den preiswerteren Analysatoren der FSH-Reihe keine YIGs drin, 
sondern diskret aufgebaute VCOs, das merkt man allerdings in einigen 
Span-Bereichen am Phasenrauschen, das ist etwas angehoben.
Es gab auch Sweeper, die statt YIG auf Gunn-Oszillatoren setzten, EIP 
zum Beispiel, allerdings auch etwas unsauber im Signal, aber auch viel 
Leistung ohne Verstärkung, so wie beim YIG.
Es geht auch mit mehreren Kauf-VCOs, die sind relativ gut was 
Phasenrauschen angeht.

Ich würde mal drum bitten, daß der TO seine Anforderungen an den 
Generator etwas präzisiert, was Frequenzbereich, Phasenrauschen, 
Amplitude und Modulation angeht. Dann kann man besser einschätzen, was 
ihm wirklich hilft.

Maik schrieb:
> Du schriebst, in neueren Mikrowellengeneratoren werden keine YIG
>
> Oszillatoren mehr verwendet.

Heute sind auch die Mikrowellengeneratoren mit einen Fraktional N 
Synthesizer ausgestattet. Der hohe Frequenzbereich wird durch eine 
Kombination von mehreren Oszillatoren, mischen und verdoppeln erreicht.

Das ganze ist ziemlich aufwendig. Aber durch die Tatsache, das die 
renomierten Firmen die hochfrequenten Speziealics selber herstellen, und 
HF Bauteile immer preiswerter zu haben sind, ist die Verwendung von Yig 
Oszillatoren heute wohl zu teuer geworden. Denn diese haben sich im 
Preis kaum nach unten bewegt. Yigoszillatoren sind auserdem bei 
Frequenzänderungen langsamer als andere Oszillatoren. Das macht sich 
z.B. bei den digitalen Modulationsarten wie Frequenzhopping usw negativ 
bemerkbar.

Auch Yig Filter in Mikrowellenspektrumanalyzer verschwinden allmählich.

Siehe den Handheldgeräten von R&S, welche bis in den Mikrowellenbereich 
gehen.

Die Nebenempfangsstellen kann man recht gut herausrechnen, in dem man 
den Scan mit 2 etwas versetzten Mittenfrequenzen und um 5db 
unterschiedliche ZF Verstärkungen scannt. So hat man es früher ja auch 
gemacht. Nur musste man sich die Störlinien wegdenken. Heute werden sie 
softwaremäßig eliminiert.

Ralph Berres

Maik

Kontaktiere mich mal per Email R-Berres at Arcor.de

Ralph Berres

Mal ganz naiv gedacht: In jedem ollen SAT-Empfänger müsste doch ein sehr 
breitbandiger LO sein, wieviel taugen entsprechende Bauteile als Basis?

Breitbandige VCOs bekommst du auch bei der Fa. Municom

Aber ein VCO macht noch lange kein Signalgenerator.


Ralph Berres

Weiß jemand, wie man breitbandig ein stufenloses elektronisches 
Dämpfungsglied realisiert? PIN-Dioden machen nach unten hin Probleme und 
stufenlos ist auch schwer. Oberwellen dürfen ebenfalls nicht erzeugt 
werden. Es gibt von Maxim Bausteine die in einem relativ großen Bereich 
(-5 bis -40 dB) arbeiten. Wie realisiert man ein stufenloses 
Dämpfungsglied im Frequenzbereich beispielsweise 100 kHz bis 4 GHz?

Viele Grüße

Silvio

Ich interpretiere das als Anforderung für 45dB Dynamikbereich. Rein 
analog:
- Wenn du nicht viel Pegel brauchst, z.B. mit einem Gilbert-Mischer. Die 
sind aber nur bis ca. 20mV linear.
- Schottky-Diodenbrücke
- Ring-Mischer

Beim Phasenrauschen würde ich dir für 10Hz Ablage so um die 140dbc/Hz 
empfehlen. Im internet stand dass das sehr gut ist!

Silvio K. schrieb:
> Weiß jemand, wie man breitbandig ein stufenloses elektronisches
>
> Dämpfungsglied realisiert? PIN-Dioden machen nach unten hin Probleme und
>
> stufenlos ist auch schwer. Oberwellen dürfen ebenfalls nicht erzeugt
>
> werden. Es gibt von Maxim Bausteine die in einem relativ großen Bereich
>
> (-5 bis -40 dB) arbeiten. Wie realisiert man ein stufenloses
>
> Dämpfungsglied im Frequenzbereich beispielsweise 100 kHz bis 4 GHz?

Welche Welligkeit über der Frequenz? 1db? 3db? 8db?

Welche Genauigkeit? 0,1db? 1db? 3db? 8db?

Welchen Oberwellenabstand? 10db? 20db? 30db?

Du müsstest deine Anforderungen schon spezifizieren.

Vorweg. Es ist sehr sportlich einen so breitbandigen elektronischen 
Abschwächer zu bauen.

Nicht umsonst sind bei den meisten kommerziellen Signalgeneratoren ein

Stufenabschwächer mit HF Relais verwendet worden. Der Pegel vor dem 
Stufenabschwächer ist in der Regel fast voller Pegel.
Anders ist das abschwächen bis -139dbm kaum realisierbar.

Der elektronisch einstellbarer Pegelbereich beträgt lediglich maximal 
20db.
In diesen eingeschränkten Regelbereich greift dann auch der 
Amplitudenmodulator ein.

Mit Pindioden geht garnicht, da sie nicht bis 100KHz runter gehen.
Ringmischer , Gilbertmischer und Diodenbrücke lassen sich kaum mal 40db 
Regelbereich realisieren. Auserdem ist der Frequenzgang schlecht.

Einen Stufenabschwächer selber zu bauen ist auch sehr sportlich.
Wer einmal einen Abschwächer aus einen ( älteren )RS Signalgenerator
geöffnet hat, weis warum. Da sind die Schaltkontaktbrücken winzig, und 
Bestandteil der Mikrostripleitungen. Genauso wie die Widerstände. Die 
sind, wie die Schaltkontakte auch, auf der Leiterplatte
( Keramiksubstrat ) aufgedampft.

Vielleicht ist es am besten sich einen Abschwächer von HP gebraucht zu 
erstehen. Ist zwar teuer, funktioniert aber wenigstens.

Ralph Berres

Danke für die schnellen Antworten. An den Mischer, der ja auf der Hand 
liegt, habe ich gar nicht gedacht. Ich habe selber schon mit Mischer von 
miteq gearbeitet( 
http://amps.miteq.com/products/viewmodel.php?model=DB0218LW2 ). Dieser 
schafft knapp 30 dB.

Ralph Berres schrieb:
> Welche Welligkeit über der Frequenz? 1db? 3db? 8db?

Eher 3 dB. Genauigkeit und Welligkeit lassen sich per AGC ausregeln. So 
schiebt man das Genaugigkeitsproblem vom Dämpfungsglied weg hin zu AGC 
und Koppler.

Ralph Berres schrieb:
> Der elektronisch einstellbarer Pegelbereich beträgt lediglich maximal
> 20db.

Das kommt wie immer darauf an. Der ZVA meines Chefs macht knapp 50 dB 
auf elektronischem Weg, danach schaltet er hörbar um. Aber das ist ja 
auch ein TOP-Gerät.

Ralph Berres schrieb:
> Wer einmal einen Abschwächer aus einen ( älteren )RS Signalgenerator
> geöffnet hat, weis warum.

Hast du eventuell Fotos?

Viele Grüße

Silvio

Silvio K. schrieb:
> Hast du eventuell Fotos?

Leider nein. Weil ich keine Lust habe mein SMHU58 zu zerlegen.

Aber vielleicht bringt googeln nach Ausgangsabschwächer SMS und so 
weiter ja was.

Der Abschwächer wurde seit dem SMS bis vor wenigen Jahren in fast jeden 
Signalgenerator in ähnlicher Form eingesetzt. Es waren bis zu 9 
hintereinander geschaltete T Glieder. Jedes T Glied war auf ein eigenes 
Substratplättchen aufgebaut. Diese waren je nach Signalgenerator 
verschieden bestückt.

Vielleicht hat jemand anderes hier im Forum ja Fotos von dem Teil.


Ralph Berres

Vielleicht ist ein digitaler Abschwächer doch einfacher! Da gibts ne 
Menge Schokoriegel für - allerdings nicht ganz so sportive 4GHz.

Wenn der Regelbereich nicht reicht, kann man natürlich mehrere Gilberts 
reihenschalten. Wer hätte das nicht gedacht?!

PIN-Diode: Hörensagen nach, gibt es abundzu 1N4007 die erhebliche 
Ladungspeicherzeiten haben. Die Grenze hierfür ist schlicht die Reinheit 
des Rohsiliziums vorm Dotieren. Selektieren könnte also was bringen, 
denn dieser Diodentyp wird als Schüttgut hergestellt. Die Japaner haben 
teils auch extrem reine Rohmaterialien. Deswegen sind viele japanische 
JFETs anderen überlegen.
Nach meinem Kenntnisstand werden PIN-Dioden mit extremer Trägerzeit 
nicht mehr hergestellt. Aber bei Microsemi mal schauen, kann nicht 
schaden.
Ob eine 1N4007 bis in die GHz mitmacht, steht wiederum auf einem anderen 
Erkundungsplan... Prinzipiell gilt das Gesagte aber auch für andere 
Typen.

Wie du schon ansprichst ist die Filterei die Herausforderung. Als 
Bastler hat man eher nicht Zugang zu entsprechendem Mess-Equipment. 
Ansonsten ist es schaffbar.

Zum Schalten: Da gibt es günstige SMD-HF-Relais, ein paar Euro pro 
Stück. Suche mal nach "HF3" bei RS-Elektronik.

Silvio

Wer di Möglichkeit hat, der sollte sich mal das Innenleben des Hameg 
8135 angucken. Da wird mit "verhältnismäßig" normalen Mitteln ein sehr 
guter 3 GHz-Synzhi gebaut, geht bei 1 Hz los.

Jochen Fe. schrieb:
> Da wird mit "verhältnismäßig" normalen Mitteln

Die kochen auch nur mit Wasser. Ich weiß, doofer Spruch, hat aber an 
dieser Stelle gut gepasst :-)

Es gibt sogar Firmen, die verkaufen ganze Messplätz für viel Geld, die 
dann noch nicht einmal anständig funktionieren. Ein Kollege von mir muss 
sich mit einem solch neu angeschafften Messplatz schon seit 12 Monaten 
oder wer weiß wie lange herum ärgern. Das Ding hat über 100k gekosten. 
Kann man da nicht erwarten, dass so ein neuer Messplatz tadellos 
funktioniert. "tadellos" ist das falsche Wort, es heißt ja ohne Tadel. 
Ich meine, dass alles einwandfrei funktioniert?
Fuschen können wir alle. Man freut sich, wenn man beim Öffnen einen 
Gerätes nicht enttäuscht wird und alles schön ordentlich aufgebaut ist.

Ein bisschen offtopic, sorry

Nun ja, der Hameg kostet deutlich unter 4K netto.

Was also wollte der Vorredner, mich zitierend, nun sagen?

Hmm, wie komme ich da wieder aus?

Meinst du der Preis vom hameg ist gerechtfertigt? Es ist ja oft so, dass 
sich die Hardware vom Aufwand her in Grenzen hält und der Preis mehr als 
saftig ist. Meinst du der Preis ist für die Hardware fair? Ich habe ein 
solches Gerät noch nicht von innen gesehen und kann es nicht 
einschätzen.

Upps, ich wollte nicht so böse rüberkommen!
Hameg hat vor einiger Zeit die Preise etwas gesenkt, der Konkurrenz 
wegen.
Der Aufwand, der in diesen Generatoren getrieben wird, ist schon 
erheblich, und ich persönlich bin der Meinung, daß das Konzept sich zwar 
für den Nachbau anbietet, man den Preis aber nicht wirklich unterbieten 
kann, da im Aufbau doch ein erheblicher Programmieraufwand drinsteckt, 
und die zweite Hürde stellt sich beim Abgleich. Hier werden durch 
Software die letzten "Dellen" der Hardware auskompensiert. So etwas 
privat zu machen, ist nahezu unmöglich.

Ralph Berres schrieb:
> Der Abschwächer wurde seit dem SMS bis vor wenigen Jahren in fast jeden
> Signalgenerator in ähnlicher Form eingesetzt. Es waren bis zu 9
> hintereinander geschaltete T Glieder. Jedes T Glied war auf ein eigenes
> Substratplättchen aufgebaut. Diese waren je nach Signalgenerator
> verschieden bestückt.
>
> Vielleicht hat jemand anderes hier im Forum ja Fotos von dem Teil.
>


Foto eines R&S Abschwächersystems findet man hier, inklusive 
Reparaturanleitung:

http://www.amplifier.cd/Test_Equipment/other/Eichleitung_V1_4.pdf

HF-Abschwächer in OEM Versionen gab (gibt?) es auch von HP unter 
Nummernkreis 333xx, die finden sich ab und zu bei eBay oder dort auch 
günstigere Pin-Dioden Abschwächer; Beispiel ist Nr. 400260740659

Grüße

Christian S. schrieb:
> HF-Abschwächer in OEM Versionen gab (gibt?) es auch von HP unter
> Nummernkreis 333xx, die finden sich ab und zu bei eBay oder dort auch
> günstigere Pin-Dioden Abschwächer; Beispiel ist Nr. 400260740659
>

V O R S I C H T !!

Insbesondere dieser Anbieter ist mit Vorsicht zu betrachten, da dort 
sehr oft Schrott verhökert wird (auch wenn da geprüft dransteht).

Hans M. schrieb:
> Autor:
>
>         Hans M. (Gast)
>
>
>
>
>
>
>
>
>       Datum: 19.09.2010 18:19

Ist euch schon mal aufgefallen das der TE sich seit seiner Anfrage nicht 
mehr zu Wort gemeldet hat? Zudem ist es über ein Jahr her. Nur so am 
Rande.

Christian S. schrieb:
> HF-Abschwächer in OEM Versionen gab (gibt?) es auch von HP unter
>
> Nummernkreis 333xx, die finden sich ab und zu bei eBay oder dort auch
>
> günstigere Pin-Dioden Abschwächer; Beispiel ist Nr. 400260740659

Der TE hatte ja nie seine gewünschte Spezifikationen genannt. Auser bis 
2,5GHz.

Zu bedenken ist bei einen Pindiodenabschwächer aber, das er nur bis ca 
10MHz runter geht. Der andere Stufenabschwächer nur bis 1GHz 
spezifiziert ist. Forderung war aber 2,5GHz.

Aber da der TE sich nach über einen Jahr sowiso nicht nochmal gemeldet 
hat, sind diese Diskusionen eigentlich hinfällig.

Ralph Berres

Ralph Berres schrieb:
> Zu bedenken ist bei einen Pindiodenabschwächer aber, das er nur bis ca
> 10MHz runter geht.

Da hat Ralph (mal wieder) Recht.

Ralph Berres schrieb:
> Der andere Stufenabschwächer nur bis 1GHz spezifiziert ist.

Da irrt Ralph, der HP33320A ist bis 4 GHz spezifiziert aber aus der 
Serie gab/gibt es auch Modelle bis 18 und 26,5 GHz.

Ralph Berres schrieb:
> Aber da der TE sich nach über einen Jahr sowiso nicht nochmal gemeldet
> hat, sind diese Diskusionen eigentlich hinfällig.

Jo