Amplituden am Diodenmischer

Die Amplitude des LO muss höher sein als die des stärksten 
Empfangssignals. Mindestens 10dB mehr. Dann ist das Ausgangssignal in 
der Amplitude proportional zum Eingangssignal.

Hast du dir schon mal Datenblätter von Mischern angesehen? ;-)
Du hast grundsätzlich eine Mischdämpfung von >=6 dB vom RF- zum IF-Port; 
noch dazu ist diese abhängig vom LO-Pegel, der möglichst mit 
unverändertem Pegel anliegen sollte (z.B. +7 dBm, +17 dBm,... je nach 
Spec.)

Michael

Olaf D. schrieb:
> ... konstante LO Leistung zu erzeugen, die dann nicht driftet.

Konstante LO-Frequenz oder variabel (VFO, PLL)? F von x bis y?

Michael

Dann musst du zusehen, dass der LO möglichst konstante Leistung abgibt. 
Wie das aussieht bzw. welche Chancen bestehen, hängt von so einigen 
Dingen ab...
Die LO-Erzeugung ist jedoch anscheinend "geheim", oder? ;-)

Michael

Olaf D. schrieb:
> Die nachgeschalteten Verstärker
> machen es dann auch nicht besser, da aus keinem Synthesizer genug
> Leistung für Diodenmischer kommt.

Auch YIG-Oszillatoren schwanken im Pegel, und das nicht zu wenig. Mir 
vorliegende Daten von Avantek weisen bei kleineren Bandbreiten min. 3 
dB, bei größeren 6 dB und mehr aus.
Da (bei z.B. >=6 dB) musst du dir schon etwas einfallen lassen. ;-)

Willst du einen VNA oder SA bauen?

Michael

>Amplitude am Lokaloszillator
Das ist gerade der Trick am Diodenmischer. Die Dioden werden fast 
rechteckig durchgeschaltet, erst dadurch wird die Mischung unabhängig 
von der LO-Amplitude. Die Angabe einer LO-Leistung in dBm ist für die 
Rechteckschwingung nur näherungsweise richtig.
Eigentlich ist eine Mischung die Multiplikation LO mal Eingangssignal. 
Damit wäre eine Amplitudenschwankung des LO am ZF-Ausgang genauso groß 
wie die des Eingangssignals.

Michael M. schrieb:
> Dann musst du zusehen, dass der LO möglichst konstante Leistung abgibt.
> Wie das aussieht bzw. welche Chancen bestehen, hängt von so einigen
> Dingen ab...

Und von noch mehr Dingen hängt's kaum ab. Von der LO-Leistung
zum Beispiel, wenn man genug davon hat. Solange man den
Diodenstrom sauber kommutieren kann, ist es weitgehend egal.
Beispiel hier: HMC-220, weil der gerade auf dem Tisch liegt.
Da spielt der Ripple der Trafos in dem 3mm*3mm-Mischerlein
schon die größere Rolle.

> Die LO-Erzeugung ist jedoch anscheinend "geheim", oder? ;-)

Und die ist genau wo wichtig?

Bei den PLLs kommt eigentlich nur die Top-Oktave direkt vom VCO.
Die niedrigeren Oktaven sind alle Logikpegel mit Differenzsignalen,
da passiert nicht mehr viel. Das ist weitgehend ein Rechteck aus
einem Teiler mit FlipFlops. Dem Ringmischer ist das egal.

Beim LMX2594, auch hier auf dem Tisch, kann man den Ausgangspegel
sowieso über ca. 10 dB einstellen. Aber zur Zeit nicht zu kaufen.
Leerplatinen hab' ich.

Gerhard

Gerhard H. schrieb:
> Und von noch mehr Dingen hängt's kaum ab. Von der LO-Leistung
> zum Beispiel, wenn man genug davon hat. Solange man den
> Diodenstrom sauber kommutieren kann, ist es weitgehend egal.

Eben, wenn man genug davon hat. Das ist auch die Kernfrage von Olaf D. 
Ich sprach von der Konstanz der LO-Amplitude... ;-)


> ...Und die ist genau wo wichtig?...
Mich interessiert es einfach, wenn du gnädigst gestattest.

Falls es uns oder mich überhaupt nichts angehen sollte, wird der 
Fragende das schon sagen. Dann können wir aber auch nur begrenzt 
Hilfestellung leisten...

Michael

Mir fällt da spontan eine AGC nach dem LO ein, wenn
die Ausgangsamplitude des LO's so präzise sein muss.

Willst Du konstante Pegel, dann musst Du was dafür tun!

Markus

Markus W. schrieb:
> ... eine AGC nach dem LO ein ...

Andere Idee: Pindioden-Abschwächer. Auf jeden Fall nicht wirklich 
trivial über solch weiten F-Bereich. ^^

Michael

Michael M. schrieb:
> Gerhard H. schrieb:
>> Und von noch mehr Dingen hängt's kaum ab. Von der LO-Leistung
>> zum Beispiel, wenn man genug davon hat. Solange man den
>> Diodenstrom sauber kommutieren kann, ist es weitgehend egal.
>
> Eben, wenn man genug davon hat. Das ist auch die Kernfrage von Olaf D.

MMICs im SOT-89-Gehäuse können eigentlich alle 17 dBm.
MCL GVA123+, sky 65017, Texas, AD etc.
Sachte in die Begrenzung treiben, Abschwächer dahinter bis es passt
und gut ist. Und der lmx2594 z.B. kann den Strom in der Differenz-
Ausgangsstufe über 10 dB in 31 Stufen einstellen, für beide
Ausgänge getrennt. (Register 44 & 45) Das macht etwa 10 dB Unterschied.
Das sollte der Microprozessor noch gerade so hinbekommen.

>
>> ...Und die ist genau wo wichtig?...
> Mich interessiert es einfach, wenn du gnädigst gestattest.

Kauf Dir halt das Buch vom Rohde über Synthesizer Design.
Oder irgendein einschlägiges Eval-Board.

Das läuft genau wie im Nachbar-thread über den VNA, wo die
"Hilfesteller" erst alle belanglosen Nebenaspekte wissen wollen
bis zur Körbchengröße der Freundin und dann kraft ihrer Ignoranz
das Problem für unlösbar erklären. Ist es nicht!

> Falls es uns oder mich überhaupt nichts angehen sollte, wird der
> Fragende das schon sagen. Dann können wir aber auch nur begrenzt
> Hilfestellung leisten...

Wenn du sowas noch nicht gemacht hast, dann ist es mit deiner
Hilfestellung eh nicht weit her.
Genauso, wenn jemand einen 500 MHz-Mixer für ein 4 GHz-Signal
vorschlägt.
Den Frequenzgang der Trafos im Mixer wird man sowieso nicht los;
beim HMC-220 oben ist das der begrenzende Faktor. Das wird
Kalibration über alles erfordern wenn man's ernst meint.

Gerhard

Olaf D. schrieb:
> Es soll ein Spektrumanalysator für "arme" werden ....
Schön. Es wäre interessant und hilfreich, deine Idee in Form eines 
(leserlichen) Blockschemas zu kennen sowie die wesentlichen angestrebten 
Ziele (u.a. max. f?) ;-)

> ...Ab ein paar hundert mefahertz werden das ja auch keine
> Rechtecke mehr sein sondern eher sinusförmigen werden. ...
Das sagst du so in deinem jugendlichen Leichtsinn. :-))
Evtl. hast du nicht die passenden Messmittel, um z.B. ein Rechteck mit 
mehreren hundert MHz wirklichkeitsgetreu darzustellen? Nur Vermutung, 
keine Anschuldigung. ;-)

Falls noch nicht gefunden/gelesen: Ich habe hier noch etwas Literatur 
für einen SA bis knapp 2 GHz für "Arme" :-)

Michael

Sorry, Link vergessen: http://lea.hamradio.si/~s53mv/spectana/sa.html

@Gerhard: Lass es einfach.... du hast deinen Bereich und ich habe 
meinen, in dem ich mich zu Hause fühle.

Michael

Olaf D. schrieb:
> Mit den Mischverlusten kann ich ja leben. Was ich mich nur Frage ist was
> das für einen Einfluss auf den Ausgang hat wenn ich mal nicht 10dbm
> sondern nur 9dbm schaffe weil das halt schwankt.

Beim rechten Plot des HMC220B-Mischers ist das doch gezeigt.
1 dB mehr / weniger LO power ist z.B. der Unterschied zwischen
der roten und der grünen Linie, oder zwischen schwarz und grau.

Wenn man wirklich zu wenig Leistung hat (hier 7 dBm) dann
macht NOCH ein fehlendes dB wirklich was aus.
Du musst natürlich den Plot von dem Mischer nehmen, den Du
ausgesucht hast.

Der linke Plot ist der Frequenzgang bei verschiedenen
Temperaturen. Das ist durchaus die gleiche Größenordnung,
auch wenn man den ganzen Temperaturbereich sicher nicht braucht.

Gruß, Gerhard H

Olaf D. schrieb:
> Dann stellt sich mir die Frage wie das moderne SA und VNA machen ...

Wie bereits Mario im 
Beitrag "Re: Amplituden am Diodenmischer" sagte, wird das 
heute per SW "hingebogen".
In älteren Geräten (wie z.B. meinem betagten Polarad) wurden allenfalls 
Bauteile selektiert; damals (Mitte '80er) hat die Industrie das auch 
bezahlt. :-)
Ich habe mit dem alten Gerät eine "Flatness" über alles von +/- 1,5 dB, 
an den Bereichsenden +/- 2,0 dB. Ich kann damit leben... ;-)

Michael

PS: Wie viel GHz willst du als Obergrenze darstellen?

Olaf D. schrieb:
> Das ganze soll wie gesagt für "arme" sein ...

Gut, ich frage dann auch nicht nochmals, wie dein Gesamtkonzept 
aussieht, welche ZFs usw. ...
Der von mir gegebene Link "für Arme" konnte dir ja anscheinend auch 
keinerlei Reaktion entlocken. :-/
Eben alles "geheim".

Michael

Im Frontend wurde bei den älteren analogen Spektrumanalyzer für 
gewöhnlich
ein +13dbm Diodenringmischer eingesetzt.

Vr dem Mischer befand sich ein Stufenabschwächer meist 0-70db in 5db 
oder 10db Stufe und ein Tiefpass für die Spiegelfrequenz zu 
unterdrücken.

Die erste ZF ( also das was aus dem Mischer kam ) lag mit seiner 
Frequenz über der höchsten Eingangsfrequenz, für welcher der 
Spektrumanalyzer gebaut wurde. Ein Spektrumanalyzer bis 2 GHz hatte 
einen Yigoszillator, welcher sich im Bereich von 2050MHz bis 4050MHz 
durchstimmen ließ.

Die erste ZF hatte demnach eine Frequenz von 2050MHz und wurde nach 
durchlaufen eines Bandfilters weiter umgesetzt auf eine niedrigere 2.ZF 
von ca. 500MHZ. danach wurde weiter umgesetzt bis auf ca. 3MHz ZF. Hier 
befanden sich die Filterbänke und log. Demodulator.

Der Yigoszillator hatte einen Pegel von +13dbm bis +16dbm. Diese 
Pegelschwankungen sind nicht weiter tragisch.

Der +13dbm Ringmischer hatte bei einen Pegel von -30dbm am Eingang einen 
Intermodulationsabstand 3ter Ordnung von ca. 80db.

Die Rauschzahl des so aufgebauten Spektrumanalyzers betrug ca 30db.
Nein da fehlt kein Komma!

Der Rauschteppisch lag demnach bei 1KHz ZF Bandbreite bei etwa -115dbm.

Zu einen späteren Zeitpunkt baute man Spektrumanalyzer bis 3,5GHz mit 
einer ersten Zf von etwa 3550MHz.

Mikrowellenspektrumanalyzer welche höher gingen, hatten in der ersten ZF 
eine Frequenz von ca. 500MHz. Damit das Ergebnis durch seine 
Spiegelempfangsstellen nicht mehrdeutig wurde schaltete man in den 
höheren Bereichen ein Mitlauffilter davor in Form eines Yig-Filters.

Später hat man die falschen Signale einfach weggerechnet, in dem man den 
Sweep mit einer Verstimmung von 1. Oszillator und 2 Oszillator um ca 
1MHz ein zweites mal durchlaufen ließ.
Die gültigen Linien blieben an der selben Stelle die falschen Linien 
verschoben sich dann und konnten ausgeblendet werden.

Ich würde das damals übliche Konzept auch bei einen Selbstbau eines 
Spektrumanalyzers nutzen.

Ralph Berres

Olaf D. schrieb:
> Dann stellt sich mir die Frage wie das moderne SA und VNA machen wenn
> die so empfindlich gegenüber der LO Leistung und Temperatur sind. Das
> driftet doch dann wie bekloppt.

Moderne SAs insbsonders die Einstiegsklasse rechnen die 
unzulänglichkeiten der mangelhaften Hardware einfach weg. Dazu muss man 
aber die Möglichkeit haben, das fertig gestellte Gerät zu kalibrieren.

Entsprechend schlecht sind die heutigen Billiggeräte dann bezüglich 
Phasenrauschen, Empfindlichkeit, Linearität usw.

Brauchbare Spektrumanalyzer gibt es entweder gebraucht als ältere Geräte 
nahmhafter Hersteller, oder für entsprechendes Geld auch neu.

Ich hatte die Gelegenheit einen Rohde&Schwarz FPC1500 testen zu dürfen.

Das Teil wollte ich nicht mal geschenkt haben, so schlecht ist das 
Phasenrauschen.

Angesicht der Herausforderungen beim Bau eines SAs rate ich eher zu 
einen älteren gebrauchten Gerätes, als sinnlos Geld in Bauprojekte zu 
versenken, die eh nie fertig werden, weil immer neue Probleme 
auftauchen.
Allerdings bekommt man ein SA wohl kaum unter 600 Euro ( wenn es 
einigermasen was taugt ).


Ralph Berres

Man sollte das Datenblatt eine Mixers lesen und verstehen.
Falls man den vorgeschlagenen LO, zB 7, 10, 13, 15, 17dBm verwendet, hat 
eine RF oder IF eine Konversionseffizienz von -9dB. da ist nichts zu 
machen. Ist aber auch egal.

Die Geraete kompensieren alles raus. Die Gerate verlangen jeweils eine 
Kalibration nach dem Einschalten. Und dann periodisch nachher. Dabei 
hoert man die Reedrelaus klimpern. Resp die Mikrowellen Relais.
Erst mal die Quelle mit einer kalibrierten Diode vermessen. Dann kann 
man allenfalls einen Step-Attenuator zur Kompensation der 
Amplitudenschwankung am Ziel ansteuern. Allenfalls moechte man den RF 
Pfad auch ausmessen und kompensieren. Dann Filter usw. Mit hinreichend 
dynamischem Bereich auf einen ADC mit hinreichend Aufloesung.

Nebenbei, es gibt ganze Buecher zu PLL synthesizern, einfach nur einen 
Chip einsetzen ist eher auf der mageren Seite. Denn der hat Spurs, 
Fraktionale haben viel mehr Spurs wie die Integer Synthesizer. Die 
stoeren vielleicht, je nach angestrebem dynamischem Bereich. Sonst muss 
der Synthesizer eben 2 oder sogar drei Kreise haben.

Ich wuerde wie Ralph auch ein gebrauchtes Geraet empfehlen. Ich habe 
mich da mal umgesehen, denn mein E4402B hatte den Geist aufgegeben. Die 
Reparatur war ein Stueck teurer wie ein moderner Neuer. Bis mir auffiel 
weshalb die modernen Neuen ein Stueck guenstiger waren. Deren 
Spezifikationen waren auch ein Stueck schlechter. Ich hab dann schweren 
Herzens die 12k rausgehauen, und bisher nicht bereut. Ja, ich muss genau 
die Messungen machen, bei welchen die neuen Guenstigen nicht mehr so gut 
sind.

Wir haben leider den Frequenzbereich bisher nicht erfahren.

Simulant schrieb:
> Ralph B. schrieb:
>> Yigoszillator
>
> ... und zu dessen positiven Eigenschaften gehört das sehr gute
> Phasenrauschen. Mit einem integrierten Oszillator ist man davon um
> Größenordnungen entfernt, das rettet auch die beste Auslegung der
> PLL-Bandbreite nicht.

YIG-Oszillator oder Filter und "für Arme" geht halt nicht gut zusammen.
An der PLL-Bandbreite kann man ehwieso nicht viel drehen. Was hilft
ist ein guter Referenz-Oszillator und ein Phasenvergleicher auf
100 MHz oder so. Dass das Phasenrauschen für jede Frequenz-Verzehn-
fachung um 20 dB schlimmer wird, das ist eben Physik.

Aber man muss ja nicht schneller schwimmen können als der Hai,
es reicht, wenn man schneller schwimmen kann als der Nebenmann.
Will heißen: Die Messobjekte werden mit höherer Frequenz auch
schlechter.

Man könnte mit einer PLL 100-MHz-Schritte als 1. LO erzeugen;
1. ZF oberhalb des Empfangsbereichs, 100 MHz breit und mit einem
2.Synthesizer mit vermutlich fester Frequenz wieder ins Basisband
runtermischen. (vermutlich 2-stufig). Dort kann man dann mit
SDR-Mitteln weitermachen. Die Zahlen nur ganz grob.

Mit dem SDR würde ich anfangen. Das ist am leichtesten und man
kann wenigstens rudimentär was messen.

Ich werde den Eindruck nicht los, als wenn Olaf sich scheut, mehr Infos 
zu geben, weil vlt. sein Kenntnisstand u.U. noch lückenhaft ist.
Mit Kommunikation kann so etwas schön ausgleichen und dazulernen (wir 
vlt. auch?)...

Wir sind hier überwiegend aus Hobbygründen im Forum, von einigen 
Ausnahmen abgesehen, die aufgrund Ausbildung/Beruf und langjähriger 
Erfahrung sehr tief in der Materie stecken.

@ Olaf: Gib dir mal 'nen Schubs, und lass einfach mal mehr Infos raus.
Es reißt dir hier keiner den Kopf ab, denn wir sind i.A. auch nicht 
allwissend. Vlt. bekommen ja sogar wir noch neue Anregungen oder Ideen 
dabei... Jedenfalls erhöht es den (fachlichen) Spaßfaktor. :-)

Michael

Ja, und wir werden die Idee auch nicht klauen. Grosses Ehrenwort. 
Zumindest von mir.

Moin Horst,
das stand ja schon weiter oben. Wahrscheinlich übersehen...  :-)

Michael

Weil es so schön on-topic ist:

in der R&S-Abteilung von groups.io hat gerade eben jemand Photos
vom Eingangsmischer des SNA-33 gepostet. Ja, ist WaGo, aber
die Wandel&Goltermann-Gruppe ist kaputt.

< 
https://groups.io/g/Rohde-and-Schwarz/photo/281444/3522448?p=Created%2C%2C%2C20%2C2%2C0%2C0 
>

Nicht, dass jemand Depressionen bekommt.

Gerhard

Ich wurde wohl automatisch eingeloggt.
1 Bild als Kostprobe.

uff ächz stöhn schrieb:
> Gerhard H. schrieb:
>> 1 Bild als Kostprobe.
>
> Bilder in *.png Format sind scheisse.
>
>>>Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
>>>Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
>>>GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.

Sach mal: Kannst du das eigentlich lesen, was du hier so ablässt?

Das IST ein screen shot und das IST .png, wie gefordert.

Und, das muss ich noch anfügen: Hilfe zu technischen Themen
bekommt man eher auf groups.io als von den namenlosen
Heckenschützen und Trollen hier.

... xyz.jpg ...

das ist schon ein heißes Teil. Aber für den Hobbyisten kaum nachbaubar.

Ralph Berres