Verständnisfrage VNA

OP #7489392
Lesenswert?

Ich habe eine Verständnisfrage zu einem VNA und der Messung von S11. Generell ist es so, dass man hinlaufendes und reflektiertes Signal messen muss. Am Ausgangsport braucht man also einen Richtkoppler mit ausreichend Isolation. In den offenen Design von manchen "Home made VNAs" sieht man oft zwei herangehensweisen. Einmal einen Richtkoppler in umgekehrter Richtung betreiben um damit hinlaufendes Signal zu messen. Eine andere herangehensweise ist einen Tap zu benutzen und nur am Port den Richtkoppler zu haben.

Bei der ersten Methode ist mir das klar aber bei der zweiten bin ich mir gerade nicht über die Auswirkung im klaren. Ein Tap hat keinerlei Richtwirkung und damit wird dann das Referenzsignal durch etwaige Reflektionen vom nachfolgenden Koppler und dessen endlicher Isolation beeinflusst. Kalibriert sich das am Ende heraus? Woher bekommt man solche Taps bis ca 6GHz, wenn man die nicht diskret aus Widerständen bauen will?

#7489674
Lesenswert?

Gustav G. schrieb:

Bei der ersten Methode ist mir das klar aber bei der zweiten bin ich mir gerade nicht über die Auswirkung im klaren. Ein Tap hat keinerlei Richtwirkung und damit wird dann das Referenzsignal durch etwaige Reflektionen vom nachfolgenden Koppler und dessen endlicher Isolation beeinflusst.

Schaltung? Da steckt mehr dahinter als nur ein einfacher "Tap".

Gast #7489791
Lesenswert?

Gustav G. schrieb:

Der hat direkt am Port einen Koppler mit Richtwirkung zur Messung der Reflektion am Port. Die hinlaufende Welle am Generator wird aber wirklich nur mit einem ca -25dB Tap gemessen und der hat keinerlei Richtwirkung.

Letztendlich erledigt das die Kalibrierung. Ein am DUT reflektiertes Signal erscheint am Nebenarm des Richtkopplers und damit am Empfänger des Messkanals, und auch am Tap und damit am Empfänger des Referenzkanals. Das hat sowohl Auswirkungen auf die effektive Richtschärfe des so realisierten Reflektometers als auch auf die relativen Pegelverhältnisse zwischen Mess- und Referenzkanal. Dies wird durch die Directivity- und Reflection-Tracking-Fehler im 3-Term-Fehlermodell für ein Messtor berücksichtigt.

#7489835
Lesenswert?

Michael M. schrieb:

Hier im Link unter Punkt 2. die vorletzte Zeile... https://dg8saq.darc.de/VNWA21/ Vielleicht hilft dir das weiter. ;-)

Hilft leider nur sehr begrenzt weiter. Es ist ein (sehr) vereinfachtes Blockschaltbild zu sehen, in dem suggeriert wird, dass der Referenzempfänger über eine einfache Anzapfung gespeist wird. In der Realität wird eine gewisse Isolation vorhanden sein, wieviel das ist kann nur die tatsächliche Schaltung aufzeigen.

Gustav G. schrieb:

Nehmen wir zum Beispiel des LibreVNA.

Aus der Schaltung ist zu entehmen, dass ein an PORT1/2 reflektiertes Signal am Referenzempfänger etwa 34dB gedämpft ankommt. Da die Isolation nicht perfekt sondern nur ausreichend ausfällt, wird das Referenzsignal gerinfügig beeinflußt werden. Wie Mario schon sagte, wird die Kalibrierung diesen kleinen "Fehler" berücksichtigen.

OP #7489837
Lesenswert?

Robert M. schrieb:

Aus der Schaltung ist zu entehmen, dass ein an PORT1/2 reflektiertes Signal am Referenzempfänger etwa 34dB gedämpft ankommt. Da die Isolation nicht perfekt sondern nur ausreichend ausfällt, wird das Referenzsignal gerinfügig beeinflußt werden. Wie Mario schon sagte, wird die Kalibrierung diesen kleinen "Fehler" berücksichtigen.

Meine Frage zielte genau darauf ab, dass die Isolation des Richtkopplers eben endlich ist und daher etwas vom reflektierten Signal wieder in die Referenz eingeht. Das sich das herauskalibriert wollte ich genau wissen, was bei genauer Überlegung auch Sinn macht.

#7489935
Lesenswert?

Du musst nach 12-Term-Fehlerkorrektur suchen. WIMRE gibt es eine App-Note von HP/Agilent/Keysight dazu. DG8SAQ hat das auch mal erklärt und in seinem VNA implementiert. In dem VNA ist echt nur eine Brücke aus SMD-Widerständen.

Bis ein paar 100 MHz liefert er praktisch gleichwertige Ergebnisse zu meinem ZVB8. Darüber wird der Dynamikbereich schlechter weil er mit seinen DDS-Oberwellen nicht gegen einen richtigen Grundwellen- synthesizer anstinken kann.

Gruß, Gerhard DK4XP

#7496110
Lesenswert?

Gustav G. schrieb:

Beim NanoVNA habe ich bis heute nicht verstanden wie der mit nur einem ADC Phase auflösen will. Wenn der sagen wir mal für S11 die hinlaufende Welle misst und dann im Prozessor auswertet und dann Reflektion misst dann ist die Phasenauflösung doch nicht existent.

Wie meinst du das, Gustav? Erkläre deine Frage bitte anhand des Bildchens vom "NanoVNA". ;-) :-)

Da ist doch überall der Phasenbezug vorhanden. Oder meintest du etwas anderes?

Angehängte Dateien:

Antwort schreiben

Bitte melde dich an, um einen Beitrag zu schreiben.

oder

Mit Google-Account einloggen

Die Registrierung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.

Jetzt registrieren