Hi angeregt durch den Post Beitrag "Re: HF Spannung am Dummyload: Diode?" frage ich mich, ob es wohl im Selbstbau möglich wäre, einen echten thermischen Powersensor zu bauen, ähnlich Hp8481A. Das tolle daran ist ja, dass die so gut wie frequenzunabhängig sind. Wäre es wohl sogar möglich, die Elektronik so zu bauen, dass man den Powersensor an das Hp 436 Powermeter anschliessen könnte? hat sich da jemand schon mal mit dem Interface befasst?
es gab Bauanleitungen in den UKW Berichten dazu. Sogar passend für die HP Wattmeter. Ralph Berres
2-81,3-83,4-83,1-84,4-84,1-86,4-87 Habe aber nur bis Jahr 2000 nachgeschaut. Ralph
Hallo Ordner.
> HF-Powersensor Selbstbau
Das ist ein hehrer Wunsch, den ganz Viele haben.
Einen Hp8481A nachzuempfinden, wird wohl nicht nur deine Möglichkeiten
überschreiten.
Du solltest zumindest erstmal deine Ziele präzisieren.
Das Wichtigste: der Frequenzbereich.
Ich denke, die 18GHz des HP-Teils werden wohl nicht dein
Ziel sein..??
1-100 Mhz, 1-1000Mhz, oder noch ein bisschen mehr? Willst du
auch unter 1MHz messen?
Empfindlickeit:
Reichen dir 1mW mit einer Dynamik von ca. 30dB?
Vielleicht träumst du ja auch von 50-80dB Dynamik bei 1Mhz bis
10GHz..??
Ohne mehr Info wird das nichts. Beschreibe dein Ziel klar!
"Ich hätte gerne..." gibt es im realen Leben nirgends auf der Welt.
Vor allem nicht 'umsonst' und/oder kostenlos.
73
Wilhelm
Man kann mit den heutigen verfügbaren Mittel schon einiges erreichen. Aber einen thermischen Messkopf mit mehr als 30db Dynamikbereich ist schon sportlich. Wobei nicht mal der Frequenzbereich das Problem ist. Ralph Berres
Ordner schrieb: > Wäre es wohl sogar möglich, die Elektronik so zu bauen, dass man den > Powersensor an das Hp 436 Powermeter anschliessen könnte? hat sich da > jemand schon mal mit dem Interface befasst? Du solltest nicht in Versuchung kommen Profi-Equipment nachempfinden zu wollen. Die haben ihren Preis und das hat Gründe. Entwicklingskosten und Spezialbauteile die man zumindst anno dazumal im Handel nicht bekam. Heute werden einem die Leistungsmesser fast nachgeworfen ...aber leider ohne Sensor. Ist der kaputt ,kannst alles wegwerfen. R&S hatte damals Dioden benutzt die es nur noch vereinzelt gibt und dann zu horrenden Preisen. Danach müßte man wieder Kalibrieren. Wenn du etwas bescheidener bist, und etwas geschickt beim bauen, dann lässt sich ein praxistauglicher Leistungsmesser der Barfuß bis 250mW misst und bis 1,3GHz geht durchaus als Thermischer Leistungmesser selber bauen. Genauigkeit kleiner 3%. Empfindlichkeit etwa 200µW oder 100mV. Mitlerweile habe ich den Messablauf verfeinert um die Messzeit kürzer zu gestalten. Es ist nicht einfach für den Wärmetauscher eine gute Anpassung an den Heizer hinzubekommen aber per Stripline sollte das besser und einfacher sein als es bei meinem erdsten Mustergerät der Fall ist. Das geht nur bis 500MHz und benutzt noch das alte Messprozere. Trotzdem misst es mit einer Genauigkeit von kleiner 3%. Also für Amateurzwecke schon ausreichend. Mich reizt allerdings die Luft nach oben die ich noch sehe. Kostet mich zwar ein Koaxrelai zusätzlich und Mehrarbeit mit der Stripline aber das ist mir egal. Mach dir mal eigene Gedanken aber bitte weit weg von HP oder R&S
herbert schrieb: > R&S hatte damals > Dioden benutzt die es nur noch vereinzelt gibt und dann zu horrenden > Preisen. Danach müßte man wieder Kalibrieren. Er redet von einen thermischen Leistungsmeser und nicht von einen Diodenmesskopf. Bei Rohde&Schwarz gab es das Messprinzip mit Vergleichsmessung an einer NF wie es das URV bis URV4 angewendet hat. Sowas wurde in den UKW Berichten auch schon erfolgreich bis 2GHz nachgebaut. Dann gab es den URV5 wo die Diodenkennlinie in einen Eprom gespeichert wurde. Das ist schon schwerer nachzubauen. Nachbaubar ist alles, ob sich der finanzielle Aufwand noch lohnt? Ab und zu tauchen die URV zu relativ günstigen Preisen mit Messkopf im Markt auf. Auch thermische Wattmeter habe ich schon für unter 300 Euro gesehen. Dafür würde ich mir den Stress nicht mehr machen. Ralph Berres
> Reichen dir 1mW mit einer Dynamik von ca. 30dB? > Vielleicht träumst du ja auch von 50-80dB Dynamik 80dBm? oh-oh!
Ralph B. schrieb: > Er redet von einen thermischen Leistungsmeser und nicht von einen > Diodenmesskopf. Sorry, ich hatte einen arbeitsreichen Tag heute. Trotzdem egal wie das Messprinzip auch gewählt wird man sollte nie versuchen den Weg der Profis zu gehen. Irgendwann fingen die alle an wahre Messcomputer zu bauen deren angezeigter Messwert auf Grund zahlreicher Parameter nur noch "zugeordnet wurde. Anders und mit vielen Tricks kann man thermisch gar nicht so schnell messen wie diese Geräte das tun. Der Amateur muß auch gar nicht so schnell sein. Für QRPP Zwecke hatte ich letztes Jahr 20 CW Sender auf 50 mW an 50 Ohm einzustellen, was mit einem thermischen Leistungsmesser meiner Bauart schon nicht einfach und schon gar nicht schnell geht. Aber da habe ich nur einen einzigen genau eingestellt, dann die Spannung mit einem 0815 Hf Tastkopf am DMM gemessen und dann habe ich den Rest von 19 Kleinsender nach dieser Spannung eingestelt. Das ging dann richtig flott. Zur Sicherheit habe zwei Exemplare nachgemessen und die passten. Ralph B. schrieb: > Dafür würde ich mir den Stress nicht mehr machen. Sehe ich nicht als Stress sowas zu bauen. Du reparierst halt gerne Profi Equipments und ich meine das ist mitunter mit mehr Stress verbunden...;-)
Gut wäre es, der Sensor würde von einigen 100kHz bis ca. 3GHz gehen. Das finde ich jetzt noch keinen furchtbaren Frequenzbereich. OK mit Dioden würde ich mich auch zufrieden geben; wichtig ist dass ich den Sensor am 436 Powermeter anschliessen kann! das wär echt ultimativ. Ich muss mal schauen, ob ich diese alten UKW Berichte auftreiben kann.
Beitrag #5247267 wurde vom Autor gelöscht.
Ordner schrieb: > wichtig ist dass ich > den Sensor am 436 Powermeter anschliessen kann! dann wird es eng werden. An dem gehen tatsächlich nur thermische Messköpfe. Ich hatte dir Hefte rausgesucht, die sowohl das Diodenmessverfahren als auch thermische Messköpfe beschreibt. Bei thermischen Messköpfen ist der Frequenzgang bei den heute verfügbaren bauelemente nicht so das Problem. Zwei 100 Ohm Bauart 42 parallel geschaltet an einer sauber berechneten Mikrostripleitung geht sicherlich weit höher als 3GHz. Die Herausforderung ist die erzeugte Wärme über einen möglichst großen Dynamikbereich zu erfassen, und dabei die Raumtemperatur zu berücksichtigen. Aber da gab es in den UKW Berichten ich meine zwei Bauvorschläge aus den Anfängen der 80ger Jahren. Einer hatte Miniaturglühlämpchen als Kaltleiter in einer Brückenschaltung benutzt, dessen Strom so eingestellt wurde das diese am HF Port eine Impedanz von 50 Ohm hatten. Das wurde als Ersatz für einen älteren HP Messkopf benutzt. Aus der HP432ger Serie meine ich. Eine pfiffige Idee finde ich. Mittlerweile ist dieser ( etwas klobige ) Messkopf aber recht preiswert gebraucht öfters auf den Märkten aufgetaucht, weil er nur einen Dynamikbereich von ca 30db hatte, und relativ träge war. Der andere Bauvorschlag hat es mit einen Melf-Widerstand gemacht, welches in einen Messingröhrchen eingebaut war. ( Mikrostrip war damals noch nicht so üblich ). Ich würde den Sensor heute anders aufbauen. siehe oben. Aber die heutigen modernen thermischen Messköpfe nachzubauen ist aussichtslos, da der komplette Messkopf ( Abschlusswiderstand und Thermistoren ) auf einen winzigen Keramiksubstrat sitzt, um die thermische Masse klein zu halten. Man will ja schließlich damit Leistunen im Mikrowattbereich noch nachweisen. Ralph Berres
Hallo Ralph warum sollen am 436A nur thermische Sensoren funktionieren? es gibt den 8481D. Dieser ist mit einer Diode aufgebaut. Ich habe noch einen 8484A, der ist m.E. auch mit Diode. Und funktioniert am 436A!
Ordner schrieb: > warum sollen am 436A nur thermische Sensoren funktionieren? es gibt den > 8481D Dann muss der 436 zusätzlich zu dem Messpfad für den thermischen Messkopf noch einen Messpfad für den Diodensensor haben. Der 432 hatte das jedenfalls nicht. Der konnte nur Messbrücken abgleichen und anzeigen. Es bleibt dann allerdings abzuklären wie die Diodenkennlinie bei dem 436A entzerrt wird. Oder sitzt bei den HP Messköpfen auch ein Eprom drin, welches vom 436 ausgelesen wird? Dann hast du aber ganz schlechte Karten mit deinen Vorhaben. Ist wohl ähnlich wie mit den URV5 und URV35 Der URV5 konnte keine thermischen Messköpfe auswerten sondern nur Diodenmessköpfe während die Nachfolgemodelle beides konnten. Ralph Berres
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Ich habe auch den 8481 und 435. Hier ist die Beschreibung des eigentlichen Messkopfes mit Dünnfilm-Thermocouple (Zwei Artikel Seiten 16 - 24) http://www.hpl.hp.com/hpjournal/pdfs/IssuePDFs/1974-09.pdf
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Ralph B. schrieb: > Es bleibt dann allerdings abzuklären wie die Diodenkennlinie bei dem > 436A entzerrt wird. Oder sitzt bei den HP Messköpfen auch ein Eprom > drin, welches vom 436 ausgelesen wird? > Dann hast du aber ganz schlechte Karten mit deinen Vorhaben. Im Service Manual des 8481D findet man das Schema des Kopfs. Es ist ein diskret aufgebautes, analoges Entzerrungsnetzwerk drin, welches aus einem Thermistor, paar factory selected Widerständen und einer gewöhnlichen Diode besteht. Also kein EPROM, das Interface ist komplett analog (und wurde offenbar beim 437A und 438A nicht verändert, da der Stecker m.W. der selbe ist). Zudem ist auf dem Gehäuse des Messkopfs eine Tabelle aufgedruckt, woraus man einen Korrekturwert in % in Abhängigkeit von der Frequenz entnehmen kann. Was für Dioden verwendet werden für die Gleichrichtung, und wie die Anpassung realisiert wurde, sieht man im Service Manual aber nicht, da die Dioden im 'Bulkhead', also offenbar direkt im Stecker, verbaut sind. Ich würde HSMS-286 oder ähnliche nehmen.
Ralph B. schrieb: > Nachbaubar ist alles, ob sich der finanzielle Aufwand noch lohnt? CQ-DL DJ4GC irgendwann in den späten 80, 0.1mW bis 100m,Frequenzbereich bis 10GHz, alles unter 1mW war ziemlich unruhig. War damals unschlagbar günstig, im Surplaus-Bereich war alles unbezahlbar. > Ab und zu tauchen die URV zu relativ günstigen Preisen mit Messkopf im > Markt auf. Ganz ehrlich, wenn man einen AD8313 für um die 20 Euro aufgebaut bekommt, rechnet sich das nicht, Display + CPU gibt es für den gleichen Preis, fehlt halt nur das Gehäuse. (*) > Auch thermische Wattmeter habe ich schon für unter 300 Euro gesehen. Ist halt die Frage, was man will. Ein HP832A mit Kopf -10GHz ist in dem Ppeis drin, aber für ein 1/3 kann man das selber bauen und kann dann damit auch noch wobbeln, weil keine Einlaufzeiten. Die Köpfe bis 26.5GHz und darüber sind immer noch teuer und eigentlich alternativlos. Von der Genauigkeit sind die LOG-AMP von AD unschlagbar. Ich habe ein HP436A mit 8484A und 8485A gegen einen AD8310 verglichen, mit dem AD8310 sehe ich in der Kurve alle 10dB einen kleine Peak. Jedesmal wenn im dem HP Meßsender der Stufenabschwächer hörbar schaltet;-). Der Test mit dem AD8313 steht noch aus, der 8484A hat keine 40dB Dynamik und von den Einlaufzeiten jenseits der -60dBm sind unbrauchbar, bzw. muß man massiv isololieren, sonst trifftet der Meßwert nur durch die Gegend. Und eine Aussage über die Genauigkeit kleiner -20dBm fehlen auch.
Ich habe auch schon viel mit den Analog-Device log-Gleichrichter experimentiert. Deine Ergebnisse kann ich absolut nicht bestätigen. Sowohl die Pegelgenauigkeit als auch der Frequenzgang hatten bestenfalls eine Toleranz von 2db. Firmen wie Rohde&chwarz und Keysight hätten dieses Messprinziep längst in ihren Messköpfen verwirklicht, wenn mit so einfachen Mitteln solch hervorragende Ergebnisse erzielbar sind. Diodenmessköpfe haben zudem die Eigenschaft, das sie oberhalb 100mV den reinen Spitzenwert gleichrichten unterhalb 20mV eher den Effektivwert. Solange man Signale gleichrichtet dessen Oberwellenabstand deutlich über 40db beträgt mag das noch egal sein. Aber bei größeren Klirrfaktor wird es schnell zum Ratespiel. Thermische Messköpfe sind immer noch die Königsklasse. Einfach deswegen weil sie 1. immer den Effektivwert anzeigen( sogar mit hohen Crestfaktor ) 2.prinzipiell genauer sind, 3. man Sie mit Gleichspannung kalibrieren kann, 4. weil das HF Führende Element ausschließlich ein 50 Ohm Widerstand sein kann. Zum Wobbeln waren sie auch nie gedacht. Da sind Diodenmessköpfe besser geeignet. Ralph Berres
Ralph B. schrieb: > Ich habe auch schon viel mit den Analog-Device log-Gleichrichter > experimentiert. Deine Ergebnisse kann ich absolut nicht bestätigen. > > Sowohl die Pegelgenauigkeit als auch der Frequenzgang hatten bestenfalls > eine Toleranz von 2db. Sorry, aber der AD8307 ist mit +- 0.3dB für den Pegel im Datenblatt angegeben und die hält er ein. Selbst ein DVB-T-Stick kann man als Meßgerät einsetzen, siehe CANFI (http://www.canfi.eu/). > > Firmen wie Rohde&chwarz und Keysight hätten dieses Messprinziep längst > in ihren Messköpfen verwirklicht, wenn mit so einfachen Mitteln solch > hervorragende Ergebnisse erzielbar sind. > Na denn, 8484A Replacement ist 8481D Diode Power Sensor, hm ob Keysight da doch etwas mehr Erfahrung hat. > Diodenmessköpfe haben zudem die Eigenschaft, das sie oberhalb 100mV den > reinen Spitzenwert gleichrichten unterhalb 20mV eher den Effektivwert. Wenn interresiert das noch? Das kann man alles in Software erschlagen. > Solange man Signale gleichrichtet dessen Oberwellenabstand deutlich über > 40db beträgt mag das noch egal sein. Aber bei größeren Klirrfaktor wird > es schnell zum Ratespiel. Sowas mißt man mit dem SA, weil das sonst immer Blindflug ist. > Thermische Messköpfe sind immer noch die Königsklasse. Einfach deswegen > weil sie 1. immer den Effektivwert anzeigen( sogar mit hohen Crestfaktor > ) 2.prinzipiell genauer sind, 3. man Sie mit Gleichspannung kalibrieren > kann, 4. weil das HF Führende Element ausschließlich ein 50 Ohm > Widerstand sein kann. 2.) Blödsinn, weil thermische trifft bei Diodenköpfen nun mal nichr derartig Ausmasse annimmt wie bei einem Bolometer. 3.) dito, das ist bei den Köpfen << 1uW ein ziemlicher Gruscht An die Meßreihen zu dem Thema.
Na dann schaue dir doch mal die Frequenzgänge bei den verschiedenen Pegeln an. Dann reden wir noch mal darüber. bazo schrieb: > Wenn interresiert das noch? Das kann man alles in Software erschlagen. Die Fehlmessungen bedingt durch Oberwellen kann man eben nicht durch Software erschlagen. bazo schrieb: > 3.) dito, das ist bei den Köpfen << 1uW ein ziemlicher Gruscht Thermische Messköpfe sind auch nicht für Leistungen unter 1uW gedacht, sondern für Leistungen im Miliwattbereich, und da sind sie eindeutig genauer. bazo schrieb: > Sorry, aber der AD8307 ist mit +- 0.3dB für den Pegel im Datenblatt > angegeben und die hält er ein. wo denn bis 100MHz? selbst da noch nicht mal. wie gesagt schaue dir die Frequenzgänge mal bei verschiedene Pegeln an und lege sie übereinander. Mal abgesehen das der AD8307 und Konsorten nie als Messgleichrichter konstruiert wurden sondern als Gleichrichter für z.B. Pegelregelung in Sender zu realisieren. Der Eingangswiderstand ist auch alles andere als 50 Ohm, und vor allem nicht reell. Eine unbedingte Vorraussetzung wenn man genaue Pegel Frequenzunabhängig messen will. Ansonsten misst du nämlich sonst allein dadurch Fahrkarten. Übrigens womit soll man deine Anhänge lesen? Ralph Berres
Ralph B. schrieb: > Na dann schaue dir doch mal die Frequenzgänge bei den verschiedenen > Pegeln an. Dann reden wir noch mal darüber. > > bazo schrieb: >> Wenn interresiert das noch? Das kann man alles in Software erschlagen. > > Die Fehlmessungen bedingt durch Oberwellen kann man eben nicht durch > Software erschlagen. Falsches Messmittel und warum braucht man die Summenleistung eines derartig komplexen Signals? Und welche Norm erlaubt den so was als Sendesignal? > bazo schrieb: >> 3.) dito, das ist bei den Köpfen << 1uW ein ziemlicher Gruscht > > Thermische Messköpfe sind auch nicht für Leistungen unter 1uW gedacht, > sondern für Leistungen im Miliwattbereich, und da sind sie eindeutig > genauer. Nur das jeder Hersteller Köpfe hat, die deutlich unter einem 1mW messen sollen. Nur dass das halt nicht zuverlässig funktioniert. Und in der HF-Technik gibt es genug Signale, die deutlich unter 1mW sind und ausgewertet werden müssen. > bazo schrieb: >> Sorry, aber der AD8307 ist mit +- 0.3dB für den Pegel im Datenblatt >> angegeben und die hält er ein. > > wo denn bis 100MHz? selbst da noch nicht mal. wie gesagt schaue dir die > Frequenzgänge mal bei verschiedene Pegeln an und lege sie übereinander. Dann habe ich ja mit den div AD83xx IC immer einen Glücksgriff getan. Wundersammerweise sind die von den Pegeln halt deutlich besser als im Datenblatt angegeben. > Mal abgesehen das der AD8307 und Konsorten nie als Messgleichrichter > konstruiert wurden sondern als Gleichrichter für z.B. Pegelregelung in > Sender zu realisieren. Der Eingangswiderstand ist auch alles andere als > 50 Ohm, und vor allem nicht reell. Eine unbedingte Vorraussetzung wenn > man genaue Pegel Frequenzunabhängig messen will. Ansonsten misst du > nämlich sonst allein dadurch Fahrkarten. Dann häng halt ein 10dB-Dämpfungsglied rein, damit hast du immer noch mehr Dynamik als beim Bolometer. > Übrigens womit soll man deine Anhänge lesen? Mit jedem ASCII Editor > Ralph Berres
bazo schrieb: >> Mal abgesehen das der AD8307 und Konsorten nie als Messgleichrichter >> konstruiert wurden sondern als Gleichrichter für z.B. Pegelregelung in >> Sender zu realisieren. Der Eingangswiderstand ist auch alles andere als >> 50 Ohm, und vor allem nicht reell. Eine unbedingte Vorraussetzung wenn >> man genaue Pegel Frequenzunabhängig messen will. Ansonsten misst du >> nämlich sonst allein dadurch Fahrkarten. > > Dann häng halt ein 10dB-Dämpfungsglied rein, damit hast du immer noch > mehr Dynamik als beim Bolometer. Du hast absolut nichts verstanden. Bleib du bei deiner AD83XX Lösung. Ich bevorzuge lieber Messmittel die validiert und allgemein anerkannt sind. Ich klinke mich aus dieser Diskusion aus. Ralph Berres
Ralph B. schrieb: > Du hast absolut nichts verstanden. > Bleib du bei deiner AD83XX Lösung. Ich bevorzuge lieber Messmittel die > validiert und allgemein anerkannt sind. YMMD, ein > 40 Jahre altes Messgerät auf einem Flohmarkt gekauft ist sicherlich das Meßmittel der Wahl. Die Elektronik dazu kann man eigentlich in die Mülltonne werfen, weil die Elko nicht mehr taugen, und für die Halbleiter gibt es auch keinen Ersatz mehr oder man kauft halt n*Bolometer und macht daraus dann n-m funktionierende Bolometer, aber dann reist man wieder die 300Euro Latte massiv. HP432 1970+- sind dann an die 50 Jahre, aktuellere Geräte von HP/Marconi/Anritsu liegen deutlich über den 300 Euro Flohamrktpreis (immer mit Kopf und Kabel), GBIB Schnittstelle ist eigenlich ein Muß. Die Messreihe für den 8484A braucht knapp 8h, weil zum einen die Einlaufzeiten im unteren Bereich ewig sind (*) und unter 100 Messungen führt zu einer entsprechenden hohen Standardabweichung. > Ich klinke mich aus dieser Diskusion aus. Besser ist, das weil du bis jetzt keinen Anwendungsfall genannt hast, wo die Summenleistung wirklich bestimmt werden muss und die Neben- und Oberwellen kleiner als -40 dBc sind. Bolometer sind langsam, thermisch empfindlich, für kleine Leistungen nicht zu gebrauchen. Jenseits der 10GHz sieht die Welt anders aus, aber da legt man allein für den Kopf i. d. R.300 mehrere 100 Euro auf den Tisch.
Noch mal Thermische Messköpfe sind auf Grund ihrer thermischen Trägheit nicht zum wobbeln gedacht. Dafür wurden sie nie gebaut. Dafür sind Diodenmessköpfe oder von mir aus deine ADXX Köpfe eventuell auch besser geeignet. Die Messgenauigkeit von ca 1db bezogen auf einen Hub von mehreren Dekaten ist hierfür in der Regel ausreichend. Weiterhin wenn man wie du es gerne hättest eine Leistung auf 0,3db genau frequenzunabhängig messen willst , ist es zwingend notwendig das die Anpassung zwischen Quelle und Messkopf nahezu ideal ist. Rückflussdämpfung sollte besser als 30db sein. 20db wird es schon kritisch. 10db ist absolut unakzeptabel. Und viel besser als 10db sind die ADXX nicht. Es nützt hier garnicht einen 10db Dämpfungsglied davor zu schalten. Dann sieht die Quelle zwar die nötige Rückflussdämpfung, aber hinter dem Dämpfungsglied entsteht die Pegelschwankungen auf Grund von Fehlanpassungen weiterhin. Und hier sind die Thermischen Messköpfe eindeutig im Vorteil, da an dem Abschlusswiderstand nichts mehr dranhängt was die Rückflussdämpfung zwangsläufig verschlechtert. Auserdem ist es ein echter Effektivewertwandler mit traumhaft hohen Crestfaktor. Messe mal die Leistung eines Zweitonsignals mit einen ADXX Messkopf und mal mit dem thermischen Messkopf, wobei das noch nicht mal die kritischte Anwendung ist. Hinzu kommt das auf Grund der Effektivwertmessung die Genauigkeit prinzipbedingt besser ist als bei einer Spitzenspannungsmessung. Spektrumanalyzer messen übrigens auch nur mit einer Genauigkeit von vielleicht 2db wenn man nicht ein modernes aktuelles Gerät der Premiumklasse hat. Die meisten Spektrumanalyzer in Privathand dürften auch so 30 Jahre alt sein. So wie ich dich verstanden habe misst du in erster Linie Pegel im Mikrovoltbereich. Da mögen die ADXX Köpfe auf Grund der hohen Empfindlichkeit tatsächlich besser sein. Aber bei mir bewegen sich die Messgrößen eher ab 10mV bis in den 100mW Bereich. Und da bin ich mit einen thermischen Messkopf klar im Vorteil. Es sei denn ich wobbel. Da bevorzuge ich Diodenmessköpfe, welche auch bis 1mV runter gehen. Ralph Berres
Ralph B. schrieb: > Weiterhin > > wenn man wie du es gerne hättest eine Leistung auf 0,3db genau > frequenzunabhängig messen willst , ist es zwingend notwendig das die > Anpassung zwischen Quelle und Messkopf nahezu ideal ist. > Rückflussdämpfung sollte besser als 30db sein. 20db wird es schon > kritisch. 10db ist absolut unakzeptabel. Und viel besser als 10db sind > die ADXX nicht. Habe ich nie behauptet, die Aussage +- 0.3dB bezog sich immer nur auf den Pegel für den den AD8307, nie auf auf eine Abhängigkeit von der Frequenz. > Und hier sind die Thermischen Messköpfe eindeutig im Vorteil, da an dem > Abschlusswiderstand nichts mehr dranhängt was die Rückflussdämpfung > zwangsläufig verschlechtert. Je nach Meßkopf und Frequenz ist das SWR 1:1.5-1:1.1, das sind dann auch alles zwischen ~15-25dB RL. Und die +-2dB von einem Spektrumanalyser kann ich auch nicht nachvollziehen, obwohl der eine seine 30 Jahre auf dem Buckel hat.Das ist < 1 dB.
bazo schrieb: > Habe ich nie behauptet, die Aussage +- 0.3dB bezog sich immer nur auf > den Pegel für den den AD8307, nie auf auf eine Abhängigkeit von der > Frequenz. Diese Aussage must du mir aber denn doch genauer erklären. Bei einen gemessenen Pegel muss man immer die Frequenz mit angeben, sonst ist die Messung wertlos. Klar bei irgendeiner Frequenz wird der Pegelfehler auch mal die 0db durchlaufen. Entweder muss ich angeben bei welcher Frequenz der Pegel auf o,3db genau gemessen werden, oder ich gebe über die gesamte interessierende Frequenzbandbreite die maximalen Pegelabweichungen an, wie beim Wobbeln notwendig. bazo schrieb: > e nach Meßkopf und Frequenz ist das SWR 1:1.5-1:1.1, das sind dann auch > alles zwischen ~15-25dB RL. Du scheinst tolle Messtechnik zu besitzen. Ich habe schlechtere Messwerte erzielt. Selbst mit Original Applikationstestplatinen von Analog Device. Da hatte ich 20db Rückflussdämpfung nur nahe der unteren Frequenzgrenze erreicht. Schon bei 100MHz war es deutlich schlchter. Ich habe den Verdacht, das dein SWR Messgerät viel zu schön anzeigt. Womit misst du denn die Anpassung? Ich benutze für die SWR Messung ein Rohde&Schwarz SRC. Das ist eine Messbrücke, und hat eine Richtschärfe von gute 40db. bazo schrieb: > Und die +-2dB von einem Spektrumanalyser kann ich auch nicht > nachvollziehen, obwohl der eine seine 30 Jahre auf dem Buckel hat.Das > ist < 1 dB. Gratulation. Du scheinst tolle Spektrumanalyzer zu haben. Oder machst du die Angabe bei einer Frequenz wo es zufällig passt? Mein Tek492 ist im Frequenzgang nicht so glatt. Mein Taketa Riken 4311 auch nicht. Und mein TEK3026 ist auch nicht viel besser. Trotz der Tatsache das er mal werkseitig kalibriert wurde, erreicht er vielleicht 1db aber nicht besser. Der HP8555a den ich nicht mehr besitze war sogar noch schlechter. Einfach deswegen weil die Rückflussdämpfung eben keine 20db beträgt sondern oft nur 10db. ( Auch hier nützt es nichts den Abschwächer des SAs einzuschalten, die Anpassung an den Mischer bleibt hinter dem Abschwächer so schlecht ). Spektrumanalzer benutze ich wie der Name schon verrät zur Analyse von Spektren. Aber nicht zur genauen Pegelmessung. Übrigens in die Falle mit den Oberwellen bin ich geraten, wie ich den Frequenzgang meines SML03 gewobbelt habe ( etwa 20 Jahre alt ). Mit einem Diodenmesskopf bei 1V gemessen waren die Abweichungen von der Ideallinie fast 3db bei 1400-1800MHZ. Habe ich einen thermischen Messkopf genommen waren es nur noch 0,4db. Habe ich den Pegel am Ausgang reduziert mit einen Dämpfungsglied , bis der Diodengleichrichter mit seiner Kennlinie im quadratischen Berich lag war der Fehler ebenfalls bei ca 0,4db. Oberwellenabstand des Generators wr bis 1400MHz etwa 30db, ( Ein gängiger Wert ) und darüber wurde es besser weil der Ausgangstiefpass des Generators greift. Ich habe das dann näher untersucht und bin zu dem Ergebnis gekommen das die 3db Fehler durch die Oberwellen des Signalgenerators verursacht wurden. Den Fehler konnte ich nämlich auch bei 1V verringern in dem ich entsprechend Tiefpässe vor den Messkopf geschaltet habe. Die Dämpfung des Tiefpasses hatte ich vorher ausgemessen und berücksichtigt. Dann waren die Fehler ebenfalls um die 0,4db. Wie gesagt Oberwellenabstand des SML03 besser 30db. Diese Falle gibt es auch bei Wobbler. Die sind auch nicht viel besser. Die Kalibrieranleitung für die externe Pegelkalibrierung des SML03 schreibt übrigens zwingend einen thermischen Messkopf vor (NRV51 in Verbindung mit dem NRVD als Messgerät ). Da gibt es auch ein eigenständiges Programm von Rohde&Schwarz. Ralph Berres
Angehängte Dateien:
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e4421b.png
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e4421b-6db.png
18 KB
Hallo Ralph, grüß Dich. Deine Erklärung für die -3dB in den Oberwellen zu suchen, ist zumindest nicht rechnerisch nachzuvollziehen. Am Beispiel 0dBm: Pgesamt = sqrt(P0**2 + P1**2) P0 = 0dBm = 1mW P1 = -30dBm = 0.001mW PG = 1.0000005mW = -0.00000217dBm So ohne Weiteres bietet das also keine Erklärung. Bei den beiden Powermetern, die ich habe, wird die Diodenkennlinie berücksichtigt. Das eine, ein Gigatronics 8541c kalibriert in 1dB Schritten über den gesamten Messbereich. Beim 2. ein Marconi 6960 weiß ich es nicht genau, aber beide Meßgeräte stimmen im Bereich bis 4GHz bis auf maximal 0.1dB überein. Vielleicht solltest Du mit einem VNA(S11, SWR) Deine Meßanordnung prüfen. Ich habe das mal hier gemacht. In Bild 1 (Gigatronics) und 2(Marconi) siehst Du den SWR der beiden Powermeter Das ist insbesondere beim Gigatronics sehr gut. Das Problem sind die Generatoren, gemessen natürlich unter Power aber RF-Power off. Bild 3 zeigt die direkte Messung und Bild 4. die Messung über einen hochwertigen 6dB Abschwächer. Wie man sieht hat der Abschwächer eine enorme Wirkung auf den SWR des Generators und nähert sich dadurch einem idealen 50 Ohm Ausgang zumindest schon an. Gruß Dieter
Hallo Dieter Dieter J. schrieb: > Pgesamt = sqrt(P0**2 + P1**2) Bei Leistungen darfst du nicht geometrisch addieren sondern must arythmetisch addieren. Geometrisch must du die Spannungen addieren. Ich muss die Messkurven ( falls ich die noch auf dem Rechner oben im Büro habe ) mal suchen. Da spielte der Unterschied zwischen Spitzenwerterfassung und Mittelwerterfassung die ausschlaggebende Rolle. Klar wird die Diodenkennlinie im oberen Bereich korrigiert, so das die Übertragungskennlinie für die Leistung liniear wird. Das ändert aber nichts an der Tatsache das Diodenmessköpfe oberhalb von ca 200mV immer den Spitzenwert erfassen und erst unterhalb von 20mV sicher im quadratischen Kennlinienbereich sind in welche der Mittelwert erfasst wird. Das ist halt der Vorteil des thermischen Messkopfes welches vom Prinzip immer den Mittelwert erfasst. Auch bei 1Veff. Rohde&Schwarz hat zu diesen Thema auch irgendwann mal ein Papier veröffentlicht. Die Fehlmessung durch die Fehlanpassungen kommen dann noch hinzu. Es ist schon ein Unterschied ob wenn sich im ungünstigsten Fall 1V noch 31mV hinzuaddiert weil die beiden Halbwellen von Grund und 1.Oberwelle zufällig in Phase sind und der Spitzenwertdetektor das festhält ( Es sind dann insgesamt 21,28mW statt 20mW oder 0,3db oder beim thermischen Tastkopf 20mW + 20uW also 0,004db ändert. Bei 20db Oberwellenabstand wird die Sache noch deutlicher. Im übrigen ist die Rückflussdämpfung bei Diodenmessköpfe selten besser als 20db über den kompletten Frequenzbereich Bei Thermischen Messköpfen aber schon. Die Ausgangsimpedanz der Generatoren welche selten auch besser als 20db Rückflussdämpfung haben kommt als Fehler noch hinzu. Aber hier kann man tatsächlich was verbessern, wenn man die Ausgangsspannung reduziert. Die ALC im Signalgenerator wird zumindestens bei den höheren Frequenzen in der Regel von einen Richtkoppler bedient, welche am ALC Port die Rücklaufende Wellen fernhält. In Verbindung mit der externen Kalibrierung werden die durch Reflektionen am Ausgang hervorgerufenen Pegelschwankung mit berücksichtigt. Falls du mich versuchst zu erreichen. Mein Telefon ist seit dem 14 Dezember tot. Vodafone ist nicht in der Lage den Fehler vor nächstes Jahr zu beheben. Ralph
Hallo Ralph, nur eine kleine Korrektur: Ein thermischer Detektor misst nicht den Mittel- sondern den echten Effektivwert (True RMS). Daher spielt der sog. "Crest factor" eines Signals keine Rolle, der aber beim Mittelwert-Detektor Messfehler erzeugen kann. MfG, Horst
HST schrieb: > Ein thermischer Detektor misst nicht den Mittel- sondern den echten > Effektivwert (True RMS) Hallo Horst Danke für den Hinweis Ich meinte natürlich die ganze Zeit den Effektivwert. Der wird nämlich auch gemesen, wenn der Diodenkopf bei kleiner Aussteuerung unter 20mV betrieben wird, weil er sich dann im nahezu quadratischen Kennlinienteil befindet. Allerdings ist hier der Crestfaktor viel niedriger, weil er mit Spitzenimpulse direkt in den linearen Bereich kommt, was die Interpretation der Messergebnisse nicht gerade einfacher macht. Ralph Berres
Ich habe jtzt mal ein paar Messungen mit einen amplitudenmodulierten
Signal gemacht.
Jeder weis das bei 100% Modulationsgrad die effektive Gesamtleistung um
den Faktor 1,5 ansteigen muss. ( Träger 100% + die beiden Seitenbänder
jeweils 25% =insgesamt 150% ).
Die Spitzenleistung ( PEP ) steigt dann aber auf das vierfache (
doppelte Trägeramplitude in den positiven Modulationshalbwellen ).
Ich habe mit einen SML03 bei 100MHz Trägerfrequenz dann mal auf einen
URV5 Z2 Messkopf ( Diodenmesskopf mit 50 Ohm Abschluß R&S ) folgende
Pegel draufgegeben.
Träger ( unmoduliert ) 500mVeff
Gemessene Leistung unmoduliert 5mW
Modulation 100Hz 100% 8,6mW
Modulation 1KHz 100% 16,75mW
Mit Modulation sollten es 7,5mW sein.
Man sieht hier das der Messkopf bei Mehrtonsignale falsch anzeigt weil
er im linearen Berich ist, und den Spitzenwert detektiert, aber in
Effektivwert umrechnet.
Das ganze jetzt mit Träger unmoduliert 5mVeff
Gemessene Leistung unmoduliert 0,5uW
Modulation 100Hz 100% 0,75uW
Modulation 1KHz 100% 0,75uW
Hier befindet sich die Diode im quatratischen Bereich und zeigt den
echten Effektivwert an.
Das selbe würde ein thermischer Leistungsmesser auch anzeigen, sowohl
bei 5mV als auch bei 500mV weil er immer den Effektivwert detektiert.
Solange das anliegende Signal unmoduliert ist und der Oberwellenanteil
klein genug ist ist es noch egal, ob man einen thermischen
Leistungsmesser oder einen Diodenmesskopf verwendet. Sobald aber schon
kleine zusätzliche Signale mit im Spiel sind wird die Messung schnell zu
einen Ratespiel.
Der Fehler bei modulierten Signale entsteht durch die Entzerrung der
Diodenkennlinie im oberen Bereich. Bei dem URV5 NRVDusw ist es so gelöst
das der quatratische Bereich als linear angenommen wird und
Korrekturwerte im Eprom ab ca 20mV abgespeichert werden. ( Also der
obere Bereich wird quadratisch gewichtet ).
Ralph Berres
Ralph B. schrieb: > Diese Aussage must du mir aber denn doch genauer erklären. Lineare Regression ist dir ein Begriff. > Bei einen gemessenen Pegel muss man immer die Frequenz mit angeben, > sonst ist die Messung wertlos. > > Klar bei ir.gendeiner Frequenz wird der Pegelfehler auch mal die 0db > durchlaufen. Entweder muss ich angeben bei welcher Frequenz der Pegel > auf o,3db genau gemessen werden, oder ich gebe über die gesamte > interessierende Frequenzbandbreite die maximalen Pegelabweichungen an, > wie beim Wobbeln notwendig. Wer lesen will, ist klar im Vorteil. > bazo schrieb: >> e nach Meßkopf und Frequenz ist das SWR 1:1.5-1:1.1, das sind dann auch >> alles zwischen ~15-25dB RL. > > Du scheinst tolle Messtechnik zu besitzen. Ich habe schlechtere > Messwerte erzielt. Selbst mit Original Applikationstestplatinen von > Analog Device. > Da hatte ich 20db Rückflussdämpfung nur nahe der unteren Frequenzgrenze > erreicht. Schon bei 100MHz war es deutlich schlchter. 100MHz RL ~ 24db, 440MHz ~17dB, das entsprechende "SWR-Messsgerät" liefert mit einem 50 Ohm Widerstand 20dB weniger, von daher glaube ich dem einfach mal so, auch wenn das kein R&S drauf steht. > Ich habe den Verdacht, das dein SWR Messgerät viel zu schön anzeigt. > Womit misst du denn die Anpassung? Für dich durch handauflegen, sonst bricht ja deine Welt zusammen, das du die alleinige und allumfassende Wahrheit über Meßtechnik kennst. > Ich benutze für die SWR Messung ein Rohde&Schwarz SRC. Das ist eine > Messbrücke, und hat eine Richtschärfe von gute 40db Das schaffen andere Hersteller locker für den Frequenzbereich unter 500MHz. > bazo schrieb: >> Und die +-2dB von einem Spektrumanalyser kann ich auch nicht >> nachvollziehen, obwohl der eine seine 30 Jahre auf dem Buckel hat.Das >> ist < 1 dB. > > Gratulation. Du scheinst tolle Spektrumanalyzer zu haben. > > Oder machst du die Angabe bei einer Frequenz wo es zufällig passt? Nein, allerdings beziehe ich die Fehlerangabe auf eine definierte Bezugebene und die ist dann wirklich 50Ohm und nicht zwei mal irgendwas, weil das wird nicht. > Mein Tek492 ist im Frequenzgang nicht so glatt. Mein Taketa Riken 4311 > auch nicht. Und mein TEK3026 ist auch nicht viel besser. Trotz der > Tatsache das er mal werkseitig kalibriert wurde, erreicht er vielleicht > 1db aber nicht besser. Der HP8555a den ich nicht mehr besitze war sogar > noch schlechter. Bezogen auf was? Auf Ausmessen mit einem Meßsender, der dann eine beliebige Impedanz (*) hat oder wirklich bei 50 Ohm-Quelle? *Irgendwas zwischen 10dB und 20dB RL Gewöhn dir mal ab, den Fehler von Meßgerätes und den Fehler einer Messung zu vermengen. Und Werte ohne Fehlerangabe sind sowieso mit Vorsicht zu geniesen. > Einfach deswegen weil die Rückflussdämpfung eben keine 20db beträgt > sondern oft nur 10db. ( Auch hier nützt es nichts den Abschwächer des > SAs einzuschalten, die Anpassung an den Mischer bleibt hinter dem > Abschwächer so schlecht ). Missmatch bei reiner 50Ohm Quelle? > Spektrumanalzer benutze ich wie der Name schon verrät zur Analyse von > Spektren. Aber nicht zur genauen Pegelmessung. Aber das setzt vorraus, das man genau eine Spektrallinie hat, alles andere ist Blindflug. > Übrigens in die Falle mit den Oberwellen bin ich geraten, wie ich den > Frequenzgang meines SML03 gewobbelt habe ( etwa 20 Jahre alt ). > > Mit einem Diodenmesskopf bei 1V gemessen waren die Abweichungen von der > Ideallinie fast 3db bei 1400-1800MHZ. > Habe ich einen thermischen Messkopf genommen waren es nur noch 0,4db. > Habe ich den Pegel am Ausgang reduziert mit einen Dämpfungsglied , bis > der Diodengleichrichter mit seiner Kennlinie im quadratischen Berich lag > war der Fehler ebenfalls bei ca 0,4db. > > Oberwellenabstand des Generators wr bis 1400MHz etwa 30db, ( Ein > gängiger Wert ) und darüber wurde es besser weil der Ausgangstiefpass > des Generators greift. > > Ich habe das dann näher untersucht und bin zu dem Ergebnis gekommen das > die 3db Fehler durch die Oberwellen des Signalgenerators verursacht > wurden. > Den Fehler konnte ich nämlich auch bei 1V verringern in dem ich > entsprechend Tiefpässe vor den Messkopf geschaltet habe. Die Dämpfung > des Tiefpasses hatte ich vorher ausgemessen und berücksichtigt. Dann > waren die Fehler ebenfalls um die 0,4db. Was den nun, der Diodenkopf liefert das gleiche Meßergebnis wie das Bolometer? Das geht doch gar nicht.... Nebenbei, wenn man 0.4db wirklich messen will, sollte man mit dem Fehler der Messung deutlich drunterliegen, sprich alles über 0.1dB Messunsicherheit ist nicht mehr wirklich akzeptabel. > Wie gesagt Oberwellenabstand des SML03 besser 30db. Diese Falle gibt es > auch bei Wobbler. Die sind auch nicht viel besser. > > Die Kalibrieranleitung für die externe Pegelkalibrierung des SML03 > schreibt übrigens zwingend einen thermischen Messkopf vor (NRV51 in > Verbindung mit dem NRVD als Messgerät ). Da gibt es auch ein > eigenständiges Programm von Rohde&Schwarz. Na denn, auf die Frage warum Keysight denn die eine Serie Bolometer durch Diodenköpfe ersetzt hat, ist dir nichts eingefallen. Vielleicht hat sich ja in den letzten 20-30 Jahren doch was in der Technik getan
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