Güte eines LC-Schwingkreises aus S11-Messung bestimmen?

Und das ohne Kompensation des Einflusses der Koppelspule?

Chris schrieb:
> Und das ohne Kompensation des Einflusses der Koppelspule?

bin hier kein experte, aber es geht ja um die ermittlung einer 
verhältniszahl. da kürzt sich der einfluss der koppelspule 
wahrscheinlich einfach raus.

Man muss die Koppelspule so ankoppeln, dass sich ein SWR von 1 bei 
Resonanz ergibt.Nur so erhält man eine Transformation des hochohmigen 
reellen Resonanzwiderstandes auf 50 Ohm.
Dann kann man mit einem Netzwerkanalyzer die 3 dB Bandbreite bei der 
Abweichung des SWR von 1 auf 2,61 beidseitig der Resonanzfrequenz 
bestimmen.
Besser und verlustfrei geht es mit einen kapazitiven Anpassung auf SWR 1 
bei Resonanz.

Grundsätzliche Frage: Warum hast du den LC-Schwingkreis nicht direkt an 
den Netzwerkanalysator angeschlossen, das würde die Sache einfacher 
machen, so hast du noch den unbekannten Kopplungsfaktor zwischen 
Koppelspule und LC-Schwingkreis mit drin, d.h. deine Resonanzfrequenz 
muss nicht zwangsläufig stimmen und die Güte auch nicht.
Es gibt nun also zwei Extremfälle:

Kopplungsfaktor sehr hoch, dafür ist die Güte des Schwingkreises sehr 
klein
Kopplungsfaktor klein, dafür ist die Güte des Schwingkreises hoch

Beide Fälle kannst du voneinander nicht unterscheiden. Aber das nur mal 
so am Rande.

Ich habe etwas ähnliches schon mit induktiven Antennen gemacht und mir 
ein kleines Matlab/Octave-Skript geschrieben, dass zunächst aus der 
S11-Messung der Form Frequency-Real-IMAG zurück auf |Z| und Phase 
rechnet.
Nachdem das Maximum von |Z| und die zugehörige Frequenz gefunden wurde, 
sucht man die 70.7% von |Z| und sucht sich die dazugehörigen Frequenzen. 
Nun lässt sich die Güte recht einfach bestimmen.
Darüber hinaus lassen sich auch die äquivalenten Parameter der Antenne 
bestimmen, da bin ich noch dran.

branadic

Wenn die Kopplung schwach ist, bekommt man die Güte des reinen 
LC-Kreise. Wenn die Kopplung stärker wird, spielt die ein/Auskopplung 
mit rein, und die gemessene Güte wird in der Regel geringer.

Im Zweifelsfall müsste man mehrmals mit unterschiedlich starker Kopplung 
messen und dann zu verschwindender Kopplung extrapolieren.

Genau das ist der gerade auftretende Effekt! Bei den Messungen wurde auf 
Grund der hohen Dämpfung des zu messenden LC-Schwingkreises eine 
maximale Kopplung angestrebt, um überhaupt ein Sensorsignal messen zu 
können... Die resultierende Güte fällt aber zu klein gegenüber 
berechneten Werten aus. Neue Messungen sind leider nicht möglich. Also 
keine Chance auf Rückrechnungen?

@branadic:

Der LC-Schwingkreis kann nicht direkt kontaktiert werden, da er komplett 
gekapselt ist. Wie hast du denn auf Z zurückgerechnet?
Maximum von Z setzt einen Parallelschwingkreis voraus?

Chris

Chris schrieb:
> Wie hast du denn auf Z zurückgerechnet?

Um nur eine von vielen tausenden von Quellen zu nennen: 
http://www.maxim-ic.com/app-notes/index.mvp/id/2866

branadic

Ja, das war bekannt. Aber ich sehe da immer noch den Einfluss der 
Koppelspule bei großem Kopplungsfaktor. Wie hast du den kompensiert? 
Möglichst schwach angekoppelt?

Chris

Du hast mich wahrscheinlich missverstanden, ich habe bisher ohne 
Koppelspule gemessen, ergo brauchte ich mich damit nicht auseinander zu 
setzen.
Ich nehme an du betreibst Reverse Engineering?


branadic

Nein, das nun gar nicht. Es geht um eine Eigenentwicklung...