Ich habe die Tage eine Lieferung aus China bekommen:
1
DC-4.0GHz 200mW DC 4.0GHz RF Fixed Attenuator
2
SMA Double Female Head 0dB 10dB 20dB 30dB
Nun bin ich dazugekommen das Platinchen am Netzwerkanalysator mal
durchzumessen und hier die Ergebnisse zu präsentieren.
Gemessen wurde jeweils die Einfügedämpfung (S21).
Schon die Simulation mit den verwendeten Bauteilwerten läßt für den 20
dB und den 30 dB-Pfad Abweichungen erwarten.
Der direkte Pfad hat bis 3,5 GHz eine maximale Dämpfung von 0,5 dB.
Der 10 dB-Pfad sieht bis über 5 GHz richtig gut aus.
Im 20 dB-Pfad sieht es schon etwas wilder aus. Die Dämpfung beträgt
'nur' 19,8 dB, so wie es die Simulation schon zeigt. Wer 1 dB Toleranz
zuläßt, kann diesen Pfad bis 3 GHz verwenden.
Zum Schluß noch der 30 dB-Pfad: Hier wurde die Skalierung angepasst, um
die größeren Abweichungen mit darstellen zu können. Auch hier beträgt
die reale Dämpfung etwas weniger als 30 dB. Trotzdem kann man auch
diesen Frequenzgang bis ca. 4 GHz als brauchbar bezeichnen.
Wer Wert auf einen linearen Frequenzgang und hohe Dämpfung legt, sollte
mehrere 10 dB Dämpfungsglieder hintereinander schalten.
Ich war positiv überrascht, das man mit FR4 offensichtlich auch weit
über 1 GHz brauchbar einsetzten kann. Wenn die Durchkontaktierungen und
die Bauteile noch etwas symmetrischer plaziert werden, sind vielleicht
auch noch ein paar MHz mehr drin.
Kennt jemand Links zu guten Online-Rechnern für Abschwächer?
Vielleicht brauch ich mal einen, der eine weniger gebräuchliche Dämpfung
hat.
Bernd schrieb:> Kennt jemand Links zu guten Online-Rechnern für Abschwächer?> Vielleicht brauch ich mal einen, der eine weniger gebräuchliche Dämpfung> hat.
Sorry, heute macht man das so wie im Bild. Funktioniert sehr gut
je nach Ansprüchen bis 10 oder 20 GHz. Gibt es in Abstufungen von 1dB.
Prak Ticker schrieb:>> Verwende die noch bezahlbaren Abschwächer im Link>> Die sind ja ideal um auf Leiterplatte gelötet zu werden.
?
Eingangs ging es um Abschwächer mit SMA-Anschluss und nicht um pads.
Hallo zusammen, hallo Bernd,
solche Teile wurden vor einiger Zeit auch im EEV-Blog verhandelt.
https://www.eevblog.com/forum/projects/20db-rf-attenuator-seeking-feedback-to-improve/?all
Gibt es ordentlich was zu lesen.
Ich gebe zu, bin ein OM der älteren Generation. Wer bastelt heute noch?
Basteln Kurzwelle, ok; 2m und höher..? Die bastelnden GHz-Leute lass ich
mal aussen vor, das ist eine andere Liga. Um auf das Theme zu kommen,
selbstgestrickte Dämpfungsglieder, na ja. Ich brauche das nicht bis
5GHz, mehr oder weniger. Welcher Amateur! braucht es und verfügt über
die entsprechenden Messmittel? Der China-VNA bringt einen auch nicht
weiter. Es ist einfach, sich über die preiswerten Teile aus dem Fernen
Osten zu mokieren; der Preis wird mehr als billigend in Kauf genommen,
aber dann meckern..
Vor mehr als 20 oder 30 Jahren hätten wir uns die Finger danach geleckt,
solch damals - im Vergleich zu heute - hochwertiges Messzubehör zu mehr
als erschwinglichen Preisen zu erstehen. Wir hätten nicht nur Tage und
Wochen sondern gerne auch Monate auf eine solche Lieferung gewartet.
Noch dazu, wer konnte sich damals SMA Austattung leisten?
'Nix für ungut', wie man im Rheinland sagt. Die Alten sehen es eben
etwas anders.
73
Wilhelm
Bernd schrieb:> Ich war positiv überrascht, das man mit FR4 offensichtlich auch weit> über 1 GHz brauchbar einsetzten kann.
jaja das wird hier immer wieder sehr pauschal gesagt, dass bei FR4 ab
1GHz 'nix mehr geht', aber das stimmt halt in dieser Allgemeinheit
nicht. WiFi Router haben ja schliesslich auch kein fancy Keramik- oder
Teflonmaterial drin, weil das zu teuer wäre.
Ich schätze dass die Leitungen als Koplanare Waveguides ausgeführt sind.
Der hat zwangsläufig eine niedrigere Dämpfung als ein normaler
Microstrip. Mit kleineren Widerständen (0603 oder 0402) würde es wohl
bei 8..10GHz auch noch ein bisschen hübscher aussehen.
Aber wer es genau haben will, nimmt sowieso einen koaxialen Abschwächer
HP oder R&S und kein Spielzeug vom Chinamann - denn das ist ja auch
nicht abgeschirmt.
Tobias P. schrieb:> Bernd schrieb:>> Ich war positiv überrascht, das man mit FR4 offensichtlich auch weit>> über 1 GHz brauchbar einsetzten kann.
Es gibt zwei Effekte, die nachteilig sind: zum einen sind die
dielektrischen Verluste hoch. Eine Leitung hat also einfach höhere
Verluste, damit kann man leben. Aber bei einem Filter wäre der Effekt
ungleich schlimmer, da braucht man verlustarme Resonatoren um selektive
Filter mit akzeptabler Einfügedämpfung zu bauen.
Zweiter Nachteil: das Epsilon ist nicht genau bekannt, es hängt vom Mix
der Glasfasern und Harz ab. Das kann er=4.2 sein oder auch er=4.7. Und
es ist auch noch etwas richtungsabhängig, je nachdem ob das elektrische
Feld entlang der Glasfaser verläuft (Kopplung Filter) oder senkrecht
dazu (nach unten zur Rückseite). Die Toleranzen sind für manche Designs
unkritisch, für andere nicht.
Aber so eine simple Leitung ist halt ziemlich robust. Wobei man die
Dämpfung natürlich auch sieht, nur ist sie durch die logarithmische
Frequenzskala bei der 0dB-Messung versteckt worden ...
Volker M. schrieb:> Es gibt zwei Effekte, die nachteilig sind: zum einen sind die> dielektrischen Verluste hoch.
ja. Allerdings sieht es für mich aus als wären die verwendeten Leitungen
Koplanare Waveguides, und die haben prinzipbedingt geringere Verluste
als Microstrips, weil ein grösserer Anteil des Felds in der
verlustfreien Luft unterwegs ist. Dann spielt auch die richtungs- und
ortsabhängige Permittivität des Substrats keine so grosse Rolle mehr.
Bei den Resonatoren 100% Zustimmung, die sind auf FR4 lausig.
Tobias P. schrieb:> ja. Allerdings sieht es für mich aus als wären die verwendeten Leitungen> Koplanare Waveguides
So eine Mischform halt, mit Masse unten und seitlich, verbunden mit
Vias. Der Anteil des Feldes in Luft ist aber trotzdem gering (das hängt
vom eps_r ab) und für die Verluste bringt das nicht so viel.
Marek N. schrieb:> Warum wird die Dämpfung bei 35 MHz stärker?
Sieht aus, als ob da ein Koppelkondensator im Spiel ist.
Findet man oft als DC-Sperre im Eingang der Meßköpfe.
Allerdings hätte sein Einfluß nach einer vorherigen Kalibrierung
verschwinden sollen.
Marek N. schrieb:> Warum wird die Dämpfung bei 35 MHz stärker?
Das sind wohl die Geheimnisse der Kalibrierung im NWT4000. Das -20dB
Dämpfungsglied hat bei Vermessung mit HP8591E und FY6900 im
Frequenzbereich 1-60 MHz gleichbleibend eine Dämpfung von -19,2 dB. Die
obere Kurve im Anhang ist das direkt gemessene Signal vom Generator
(Kurven jeweils Peak Detect).
Grüße von petawatt
HF Pfuscher schrieb:> Sorry, heute macht man das so wie im Bild. Funktioniert sehr gut> je nach Ansprüchen bis 10 oder 20 GHz.
Danke, gut zu wissen!
Wilhelm S. schrieb:> https://www.eevblog.com/forum/projects/20db-rf-attenuator-seeking-feedback-to-improve/?all>> Gibt es ordentlich was zu lesen.
Oh ja, sehr ergiebig. Auch die weiteren Links aus dem Thread.
> Wer bastelt heute noch?
Ich, aber eben die Dinge, die es nicht für kleines Geld gibt, oder wenn
etwas nicht den eigenen Vorstellungen entspricht.
> Welcher Amateur! braucht es und verfügt über> die entsprechenden Messmittel?
Messmittel kann ich (zum Glück) auf Arbeit nutzen. Und viele Dinge
verbuche ich unter dem Thema "praktische Erfahrung sammeln".
> Der China-VNA bringt einen auch nicht weiter.
Inzwischen gibt es den Nano-VNA2. Der soll bis 3 GHz gehen. Da ist der
(für mich) interessante 2,4 GHz-Bereich mit drin.
> Es ist einfach, sich über die preiswerten Teile aus dem Fernen> Osten zu mokieren; der Preis wird mehr als billigend in Kauf genommen,> aber dann meckern..
Wer hat denn gemeckert? Bei den PCB-Attenuatoren sind doch die Werte ok,
finde ich.
Bei vielen anderen Angeboten wünsche ich mir aussagekräftigere Daten
bzw. Datenblätter von den chinesischen Anbietern, aber u.a. deswegen
hatte ich den Thread auch eröffnet.
Ralph B. schrieb:> https://www.amazon.de/Zuanty-Planting-DC-6GHz-Koaxialer-D%C3%A4mpfer-Frequenz/dp/B07W6QKRHT/ref=sr_1_6?dchild=1&keywords=attenuator%2B6db&qid=1588575870&sr=8-6&th=1>> Hat die jemand getestet?> das würde mich auch mal interessieren.
Mag mir jemand einen zum Vermessen zuschicken?
Rückporto würde ich übernehmen.
Bernd schrieb:> Mag mir jemand einen zum Vermessen zuschicken?
Wenn es dazu kommt, wären auch die mechanischen Eigenschaften äußerst
interessant. Oftmals liegen diese jenseits von Gut und Böse und man
macht sich teuere Buchsen kaputt, wenn man welche hat.
FB
Ralph B. schrieb:> Das Teil ist sein Geld nicht wert. Es hat bei 2GHz Resonante Einbrüche> von bis zu 3db bei ca 2GHz. Das SWR war kaum besser als 12db> Rückflussdämpfung.
Nach solchen Schauergeschichten bin ich ja stark motiviert solche
wie in Beitrag
Beitrag "Re: China-Abschwächer"
gezeigte SMD-Dämpfungsglieder mal zwischen zwei SMA Buchsen zu
löten um zu sehen was dabei rausspringt. Mal sehen ....
Ich habe sie jedenfalls bereits oft schamlos auf MicroStrip-
Leitungen bis 6 oder 8 GHz eingesetzt und dabei keinen Schiff-
bruch erlitten. Das mag nicht aufs zehntel dB genau
funktionieren, aber breitbandig ohne Resonanzbeulen auf
jeden Fall.
HF Pfuscher schrieb:> Nach solchen Schauergeschichten bin ich ja stark motiviert solche> wie in Beitrag
Heute Mittag treffe ich mich nochmal in der Hochschule mit dem Professor
für HF-Technik.
Ich werde das besagte dämpfungsglied nochmals mitnehmen und vermessen
lassen, in der Hoffnung diesmals ein paar Screenshots zu bekommen,
welche ich dann hier hochladen werde.
Ralph Berres
HF Pfuscher schrieb:> gezeigte SMD-Dämpfungsglieder mal zwischen zwei SMA Buchsen zu> löten um zu sehen was dabei rausspringt. Mal sehen ....>> Ich habe sie jedenfalls bereits oft schamlos auf MicroStrip-> Leitungen bis 6 oder 8 GHz eingesetzt und dabei keinen Schiff-> bruch erlitten. Das mag nicht aufs zehntel dB genau> funktionieren, aber breitbandig ohne Resonanzbeulen auf> jeden Fall.
Falls du schon ein kleines Test-PCB machst: vergiss bitte nicht, zum
Vergleich noch eine Through-Platine zu machen. Der Übergang
SMA-Microstrip dürfte sich so ab 5 GHz nicht unwesentlich auf das
Messergebnis auswirken.
Falls du bereits eine bewährte und getestete Übergang/Buchse Kombination
hast, erübrigt sich dies natürlich.
HF Pfuscher schrieb:> Nach solchen Schauergeschichten bin ich ja stark motiviert solche> wie in Beitrag>> Beitrag "Re: China-Abschwächer">> gezeigte SMD-Dämpfungsglieder mal zwischen zwei SMA Buchsen zu> löten um zu sehen was dabei rausspringt. Mal sehen ....
Siehe Anlage.
Grüße von petawatt
Horst S. schrieb:> Siehe Anlage.
Ein "leerer" Beitrag ohne Aussage.
Ich weiss wirklich nicht was ich damit anfangen soll.
Genausogut könnte ich ein Bild von einer Streifenleitung
oder ein Selfie mit dem Kölner Dom im Hintergrund posten.
HF Pfuscher schrieb:> Ein "leerer" Beitrag ohne Aussage.>> Ich weiss wirklich nicht was ich damit anfangen soll.
Wollte nur zeigen, dass hier nicht einfach SMD-Bauelemente verbaut sind.
Vielleicht interessiert ja einige Leser der Innenaufbau.
HF Pfuscher kann dann ja zeigen, dass er es besser kann.
Anbei mal das Prinzip wie ich es mache wenn ich HF dämpfen
möchte. Im Allgemeinen brauche ich keine Dämpfungen im
Koaxialsystem, aber hier sieht man dass es auch ganz
vernünftig funktionieren würde.
Zum Vergleich habe ich mal ein fertiges Dämpfungsglied von
Suhner vermessen, so gross ist der Qualitätsunterschied nun
nicht und fürs Hobby würde das einfache SMD Teil locker
reichen. Jedenfalls gibt es bis 18GHz keine Beulen. Das
reicht ein paar Jahre ....
Falls die Frage auftaucht ob der Netzwerkanalysator kalibriert
wurde: natürlich ja. Das dritte Diagramm zeigt S11/S21 bei einer
Durchverbindung von Port 1 nach Port 2.
Natürlich spielt die MicroStrip Line noch eine kleine Rolle,
jede Leitung hat ihre Dämpfung, und das wird in die zig GHz
hinein schon sehr spürbar, auch die Übergänge von SMA auf
MicroStrip haben schon ihre Verluste. "In der Firma"
verwenden wir für SMA-Übergänge Kompensationstrukturen die
das S11 deutlich verbessern. Die hier gezeigte S11 Beule
ist also nicht unbedingt dem SMD-Dämpfungsglied geschuldet.
HF Pfuscher schrieb:> Zum Vergleich habe ich mal ein fertiges Dämpfungsglied von> Suhner vermessen, so gross ist der Qualitätsunterschied nun> nicht
In der Anpassung ist der Unterschied schon dramatisch.
Sobald du dein Dämpfungsglied nicht mehr zwischen gut angepassten
Quellen/Lasten betreibst werden sich die 12dB Reflektionsdämpfung in
einem Ripple im Frequenzgang äußern durch die Mehrfachreflektion. Mit
dem Suhner ist der Fehler viel geringer.
Ralph B. schrieb:> Das Teil ist sein Geld nicht wert. Es hat bei 2GHz Resonante Einbrüche> von bis zu 3db bei ca 2GHz. Das SWR war kaum besser als 12db> Rückflussdämpfung.
Die Ergebnisse und die Ergebnisse andere Mitleser haben mir keine Ruhe
gelassen.
Nach dem mir beim nochmaligen Vermessen des Dämpfungsglied aufgefallen
war, das die Kurven sehr instabil waren, hatte ich mir das
Dämpfungsglied genauer angeschaut.
Der in das Gehäuse geschraubte Anschluss wackelte kaum sichtbar, aber er
wackelte.
Nach dem ich diesen Steckereinsatz mit etwas Gewalt gute 1,5 Umdrehungen
weiter eingedreht habe, sahen die Kurven wesentlich besser aus.
siehe anhängede Bilder.
Bis auf die Tatsache das dieses Dämpfungsglied etwas schlampig
endmontiert waren und wohl kaum geprüft worden sind kann ich dem
Hersteller also nichts vorwerfen.
Man sollte also ehe man was veröffentlicht, erst mal genauere
Untersuchungen anstellen.
Ich bitte alle Mitleser um Entschuldiguung.
Der VNA war ein Rohde&Schwarz ZNB40 aus meiner ehemaligen Dienststelle.
Ralph Berres
Ralph B. schrieb:> Nach dem ich diesen Steckereinsatz mit etwas Gewalt gute 1,5 Umdrehungen> weiter eingedreht habe, sahen die Kurven wesentlich besser aus.> siehe anhängede Bilder.
Das macht es für den Endkunden trotzdem unbrauchbar, denn der verlässt
sich darauf dass es nach dem Auspacken funktioniert.
Im Labor wird jedes Prüfmittel regelmäßig kalibriert, aber die
Möglichkeit hat ja nicht jeder.
Ralph B. schrieb:> Bis auf die Tatsache das dieses Dämpfungsglied etwas schlampig> endmontiert waren und wohl kaum geprüft worden sind kann ich dem> Hersteller also nichts vorwerfen.
Hab leider keinen Vergleich zu den Produkten der Edelmarken. Man sollte
die China-Abschwächer aber generell vorsichtig handhaben. Die Anschlüsse
sind mechanisch wohl etwas labil (siehe auch Anlage).
Grüße von petawatt
Volker M. schrieb:> In der Anpassung ist der Unterschied schon dramatisch.HF Pfuscher schrieb:> Die hier gezeigte S11 Beule> ist also nicht unbedingt dem SMD-Dämpfungsglied geschuldet.Volker M. schrieb:> Mit dem Suhner ist der Fehler viel geringer.
Da Koaxial und Microstrip zwei ganz unterschiedliche Anwendungs-
fälle darstellen ist ein ein Vergleich zur Anwendung innerhalb
einer Schaltung nicht sonderlich sinnvoll.
Die Message lautet eigentlich: auch beim Qualitätshersteller
bekommst du Pegelfehler im Breitband-Verlauf die du nicht
erwartest wenn du das Datenblatt dazu nicht gelesen hast.
Dann noch dies: wenn du schon mal Datenblätter von HF-Bau-
elementen (Verstärker, Schalter, schaltbare Dämpfungsglieder)
im Bereich oberhalb von 10GHz gesehen hast wird dir aufge-
fallen sein dass deren S11/S22 Werte im Worst Case nicht weit
von 15 dB weg liegen, in Randbereichen oft noch schlechter.
Da wirkt jedes zuätzliche Dämpfungsglied als Segen für die
Begradigung des Frequenzgangs und nicht als Verschlechterung,
auch wenn es selbst nur ein S11/S22 von 20 dB (was ich jetzt
meiner Selbstbau-Demo mal unterstelle) hat.
Wie bereits gesagt, nochmals anders ausgedrückt, ein SMA
Übergang auf Microstrip wie hier auf dem Bastel-Board ist
bereit sehr anspruchsvoll wenn er besser als 20dB oberhalb
von 15 GHz sein soll.
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