127dB Abschwächer aus Amerika

#6359412
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Moin zusammen!
Ich mache hier mal einen neuen Thread auf, thematisch ist das ein 
Abzweig von
90dB gesteuertes Dämpfungsglied aus China
Beitrag "90dB gesteuertes Dämpfungsglied aus China - Ein (etwas längerer) Bericht von der Front :-)"

Dort greinte ich, daß ein elektronisch steuerbares 90dB-Dämpfungsglied 
auch China Kacke wäre, für 32,13€!
Ich aber auch nicht viel erwartet hatte, für den Preis...
Im Weiteren wies mich Ralph B. auf eBay hin, dort gäbe es amtliche 
Abschwächer.
NOS für 170€ (incl. Versand 25€!). Von Weinschel aus Amerika!
Wurde aus Tschechien über Ostdeutschland gesendet, das war allemal 25€ 
wert, bereits am übernächsten Tag war das Teil da. Und hat auch 127dB 
statt nur 90!
Den 'insertion loss' hatte ich ja schon im vorigen Thread gemessen.

Ich hab das dann mal unverbindlich (mit Laborschnüren am Netzteil als 
Steuerung) ausprobiert, und: Holla! Es macht in der Tat 127dB 
Abschwächung, da pfeift auch bei 3GHz (weit jenseits der Spezifikation!) 
nichts vorbei.

Flugs eine Antriebskiste aus den Fegeresten der Bastelbude gezimmert und 
an den Server gehängt. War Wochenende und nun sind meine BC817 alle...
Den China-USB-zu-seriell-Wandler (CH340 oder so) habe ich vom 
Arduino-Klon abgelötet und durch einen FTDI ersetzt, der kann wenigstens 
seine 500mA Strombedarf ordnungsgemäß anmelden. Die 12V für die Relais 
macht ein China Boost-Konverter, der für 3,5€ (Völlig überteuert! Grein, 
grein!) immerhin aus Deutschland innerhalb von 2 Tagen da war. In 
Erwartung von Störsignalen des Spannungswandlers ordentlich LC-Glieder 
an die Leitungen zum Abschwächer, und am Ende das ganze noch in ein Teko 
Weißblechgehäuse geschraubt.
Das lag schon ganz lange im Keller (deswegen die feine Patina) und war 
auch zu lang, deswegen mußte die Blechschere ran.
Jaja, es gibt die auch in neu, passend und silbrig glänzend, aber nicht 
am Sonntagnachmittag...

Nächsten Tag dann der Test an den wahren Empfängern. Auf verschiedenen 
Frequenzen Ausgangssignal auf 0dBm eingepegelt, und dann abgeschwächt. 
OK, bei 50MHz macht er statt 127dB nur 125, das müsste man mal genauer 
untersuchen...
Die Lage der Rauschteppiche zeigt auch, warum ich so viel Dämpfung 
brauche, wenn mein Generator so um und bei 0dBm liefert (30dB kann ich 
runterrechnen).

Anderen Tags sind wir dann noch in die andere Richtung gegangen, und 
haben an die 0dBm Ausgangsleistung noch 60dB Verstärkung drangehängt. Da 
muß man allerdings schon schwere Kisten wuppen und alles gut erden. Aber 
auch da hat sich die Feinsteuerung über Software bezahlt gemacht!

Fazit also: Für den Preis ein Superteil!
Neupreis 980$ ist durchaus gerechtfertigt!

Und alle jubeln, weil ich mit dem Signalgenerator das System schon sehr 
weit durch die Abnahme geprügelt habe, vorbei an jeglichem Prozess. Sie 
halten mich für einen Zauberer. Dabei bin ich nur ein Ingenieur.
Aber das Gegreine über BWLer passt besser ins Forum Ausbildung&Beruf...

IdS,
nochmal besten Dank an Ralf für diesen Tip!
Angehängte Dateien:
#6360164
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Baku M. schrieb:
> Anderen Tags sind wir dann noch in die andere Richtung gegangen, und
> haben an die 0dBm Ausgangsleistung noch 60dB Verstärkung drangehängt.

Binford Tools schrieb:
>> .. 0dBm Ausgangsleistung noch 60dB Verstärkung  ..
>
> 10^6 * 1 mW = 1 kW !!

Ähm hmm ??? Ich kann es irgendwie nicht glauben, das der Abschwächer 
1 Kilowatt am Eingang verträgt. Ich vermute mal das du die Verstärkung 
von 60db erst hinter dem Abschwächer angeordnet hast?

Hast du da bei 127db Abschwächung nicht eher das Rauschen des 60db 
Verstärkers gemessen?

Oder wie war dein Messaufbau?

127db Abschwächung bei 0dbm Eingangsleistung kann man eigentlich nur 
noch mit einen SSB Empfänger mit einer Rauschzahl deutlich unter 3db und 
3KHz Bandbreite einigermasen verlässlich nachweisen. Schon da ist das 
Rauschen des Empfängers schon fast lauter als der Ton den man noch hört.

Ralph Berres
#6360295
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Ralph B. schrieb:
> Ähm hmm ??? Ich kann es irgendwie nicht glauben, das der Abschwächer
> 1 Kilowatt am Eingang verträgt. Ich vermute mal das du die Verstärkung
> von 60db erst hinter dem Abschwächer angeordnet hast?

Äh, Oh, Nee... Da habe ich mich wohl missverständlich ausgedrückt, 
sorry.
Natürlich hängen die 60dB HINTER dem Abschwächer, nicht davor :-)
Sonst wäre er wohl als Rauchwölkchen in die ewigen Jagdgründe 
eingegangen...

Und ja, die Empfänger, die wir mit der Gesamtkonstruktion (der 
Abschwächer ist ja nur der krönende Abschluß hinter dem Signalgenerator) 
testen, rauschen schon sehr wenig. Kann man  in den Spektren im 
Eingangspost sehen, da habe ich mir mal einen einfachen Träger mit 0dBm 
um 127dB abgeschwächt, direkt auf den Eingang gegeben. Linienbandbreite 
ist 125Hz (WIMRE).
Die +60dBm brauchen wir auf der anderen Seite, da kommen dann Antennen 
und viele km Luft&Landschaft dazwischen, damit es am Empfängereingang 
nacher auch wieder an der Rasenkante reinkommt.

Hoffe, ich habe die Unklarheiten beseitigen können,
es grüßt
Baku
#6360378
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Baku M. schrieb:
> Und ja, die Empfänger, die wir mit der Gesamtkonstruktion (der
> Abschwächer ist ja nur der krönende Abschluß hinter dem Signalgenerator)
> testen, rauschen schon sehr wenig. Kann man  in den Spektren im
> Eingangspost sehen, da habe ich mir mal einen einfachen Träger mit 0dBm
> um 127dB abgeschwächt, direkt auf den Eingang gegeben. Linienbandbreite

so ganz klar ist mir dein Messaufbau immer noch nicht.

Mit einen Spektrumanalyzer als Empfänger wäre das defintiv nicht zu 
messen. Denn die haben üblicherweise eine Rauschzahl von 30db.

Skizziere mir doch mal den Messaufbau.

Ralph Berres
#6360549
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Ralph B. schrieb:
> Skizziere mir doch mal den Messaufbau.

Ich versuch das mal in Prosa:
Das sind zwei verschiedene Anwendungsfälle:
Einmal Signalgenerator->Dämpfer->Empfängereingang
Oder: Signalgenerator->+60dB->Antenne->Luft->Antenne->Empfängereingang

Es geht darum, Empfänger mit verschiedenartigen Signalen zu versorgen, 
um sie zu testen. Sehr viel mehr möchte ich aber nicht aus dem 
Nähkästchen plaudern, weil das wieder dienstlich ist...
Das mit dem Abschwächer ist aber mehr im Bereich Hobby, mir ist es vor 
vielen Jahren gelungen, das zu vereinheitlichen :-)

IdS,
Baku
#6360774
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Baku M. schrieb:
> Einmal Signalgenerator->Dämpfer->Empfängereingang

was für ein Empfänger ist es denn? SSB ? FM ? AM? Spektrumanalyzer? 
HF-Voltmeter?

Dir muss man wirklich die Würmer einzeln aus der Nase ziehen.

Wie schon geschrieben. Einzig ein SSB Empfänger mit 3KHz Bandbreite oder 
kleiner hat die nötige Empfindlichkeit, um -127dbm noch halbwegs sicher 
nachweisen zu können. Von messen reden wir besser nicht, da nur die 
wenigsten SSB Empfänger ein S-Meter oder Feldstärkeinstrument hat, 
welche über den gesamten Bereich von -130dbm bis 0dbm linear genug 
anzeigt.

Ralph Berres
#6360800
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Thomas W. schrieb:
> Das wundert mich, weil der Noise-Floor doch bei z.B. EXA um einiges
> darunter liegt. Müßte doch ohne Probleme zu messen sein, oder ?

was ist EXA?

Spektrumanalyzer haben üblicherweise einen Rauschteppich von -114dbm bei 
1KHz Bandbreite. Bei 3KHz bandbreite sind es dann irgendwas bei -109dbm

Spektrumanalyzer der Premiumklasse mögen 10db weniger rauschen.

Es gibt zwar Vorverstärker, welche die Rauschzahl verbessern können, 
aber oft den intermodulationsfreien Dynamikbereich verschlechtern.

Für -127dbm zu messen, müsste man entweder die Messbandbreite auf 10Hz 
reduzieren ( dann hat man einen Rauschteppich von -134dbm ) oder einen 
Vorverstärker davorschalten, welche exakt 20db verstärkt und dessen 
Rauschzahl kleiner als 3db ist.

Ralph Berres
#6360894
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Der EXA würde ich zu den Premiumgeräten zählen.

Displayed average noise level (DANL)(Input terminated, sample or average 
detector, averaging type = Log, 0 dB input attenuation, IF Gain = High, 
20 to 30 °C)
SpecificationTypicalRF/MW(Option 503, 507, 513, 526)
1 to 10 MHz –147dBm –149dBm
10 MHz to 2.1 GHz –148dBm –150dBm
2.1 to 3.6 GHz –147dBm –149dBm

das ganze gilt aber der kleinst möglichen Bandbreite von 1Hz.

Bei 1KHz Bandbreite ist er demnach 30db schlechter. Also 118dbm 
Rauschteppich.

Bei 1Hz Bandbreite würde ein Sweepdurchgang ewig dauern.

Mit der Option Vorverstärker sieht es was besser aus.

10 MHz to 2.1 GHz –161dBm  –163dBm
2.1 to 3.6 GHz –160dBm –162dBm

Bei 1KHz Bandbreite wären das dann 130dbm Rauschen.

Ralph Berres
#6363106
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Ralph B. schrieb:
> was für ein Empfänger ist es denn? SSB ? FM ? AM? Spektrumanalyzer?
> HF-Voltmeter?
> Dir muss man wirklich die Würmer einzeln aus der Nase ziehen.

Ja, naja...
Das sind z.B. R&S EM100(*) (ist bei Rohde 'entry level' :-) ). Die 
rauschen schon ganz schön wenig (12db), und wenn man dann hintendran bei 
der digitalen Verarbeitung die Linienbreite auf 125Hz (oder darunter) 
dreht, dann kann man auch -127dBm sehr deutlich sehen. Wackelt natürlich 
schon ein wenig...
Das sind natürlich, mangels Kalibrierfähigkeit, keine Meßempfänger, aber 
die Pegelanzeige ist für meine Zwecke hinreichend genau.

Und außerdem wollte ich ja auch nur 90dB, zu den 127 bin ich ja gekommen 
wie die Jungfrau zum Kinde, dank deines Hinweises. Und finde es sehr 
geil, weil ich damit wirklich nie mehr Dämpfungsglieder umschrauben muß!

Hoffe, deine Neugierde weitgehend befriedigt zu haben,
IdS,
Baku

(*)Die sehen mit dem poppigen Design auch voll nach 'Rüstung' aus...
#6363111
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Thomas W. schrieb:
> Warscheinlich der HF-Teil so ähnlich wie bei HP 33321.

Vermutlich. Und das ist der Teil, an dem der Selbstbau an seine Grenzen 
kommt.
Oder wo zumindest die extreme Expertise gefordert ist. Das unscheinbare 
Teil mit den drei Widerständen unter der fetten Relaisspule ganz rechts.
Allein die 'thru line' anständig und genau zu realisieren, daß sie von 
Anfang bis Ende einen vertretbaren 'insertion loss' hat, und daß bei 
geschalteten Dämpfern nichts 'vorbei kleckert', ist schon spannend 
genug.
Da steckt deutlich mehr wissen drin, als sich in einem Schaltplan zeigen 
lässt.

Mir hat die Beschäftigung mit diesem Thema in den letzten Wochen eine 
gewisse Ehrfurcht vor dem dB eingebracht.
Verkleinert man die Erde um 90dB, dann passt sie als Murmel mit 12mm 
Durchmesser locker in die Hosentasche. Verkleinert man sie um 127dB, 
dann bleibt sie im Feinstaubfilter (10µm) hängen.
Eine Gehaltserhöhung um nur ein dB würde ich hingegen gerne annehmen!

IdS,
Baku
#6363842
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Thomas W. schrieb:
> @baku: Wie sieht die Ansteuerung bei dir aus (Schaltplan) ?

Ahemm, ahemm... Habe ich aus dem Kopf gelötet, ohne Schaltplan :-(
Die ganzen Relais dieses Abschwächers hängen an einer gemeinsamen Masse, 
die auch mit dem Gehäuse verbunden ist, müssen deshalb high-side 
angetrieben werden.
Ist aber ganz einfach: Für jede Relaistufe einen PNP-Transistor an +12V 
(Aus 5->12V Boost converter), dieser wiederum durch einen NPN an Masse 
(über Widerstand), der NPN dann über Basiswiderstand an 
ArduinoNano-Port. Programm schnell in C zusammengeklatscht, nimmt 
seriell Befehle entgegen und schaltet die Relais entsprechend.
Am Ausgang dann noch jede LEitung über ein LC-Pi-Filter aus Fegeresten, 
um die Abstrahlung des DC/DC-Wandlers zu besänftigen.

HTH,
Baku.

P.S.: Einen Schaltplan mache ich, wenn ich das ganze 'in Eisen' giesse, 
d.h. eine Platine davon mache. Musste halt schnell gehen...
Gast #6364271
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Ralph B. schrieb:
> Mit einen Spektrumanalyzer als Empfänger wäre das defintiv nicht zu
> messen. Denn die haben üblicherweise eine Rauschzahl von 30db.

Ralph B. schrieb:
> Der EXA würde ich zu den Premiumgeräten zählen.
> [...]
> Bei 1Hz Bandbreite würde ein Sweepdurchgang ewig dauern.

Wo ich das gerade lese: Ich kenne die EXA zwar nicht so genau, aber die 
werden doch wohl FFT-Filter haben? Grundsätzlich sollte ein halbwegs 
moderner Spektrumanalysator der besseren Sorte mit -130 dBm oder etwas 
weniger keine größeren Probleme haben.

Ich habe das mal getestet, siehe Anhang: -130 dBm am Signalgenerator 
eingestellt und auf den SA gegeben. Gibt 4s Sweep Time für 250 Hz Span 
bei 1 Hz Auflösebandbreite; zuständlich ist 30-mal gemittelt.

Interessanterweise ist der Signalgenerator bei diesen kleinen Pegeln 
wohl nicht mehr so ganz genau und liegt etwas drüber.
Angehängte Dateien:
#6364297
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Hallo Baku und der Rest ;-)

zu Deiner Erläuterung Deines Aufbaus, s.u.

>Ist aber ganz einfach: Für jede Relaistufe einen PNP-Transistor an +12V
>(Aus 5->12V Boost converter), dieser wiederum durch einen NPN an Masse
>(über Widerstand), der NPN dann über Basiswiderstand an
>ArduinoNano-Port.

müsste es doch eigentlich fertige dual Transistoren im SMD Gehäuse
geben, die diesen Aufbau PNP+NPN+2xR bereits intern haben.
Möglicherweise bereits als 4x oder gar 8x Variante in anderer Gehäuse-
form, wie bei den ULN28XX Typen. Vielleicht kennt ja jemand von Euch
direkt aus dem Gedächtnis so einen Typ.
Würde das Platinen-Layout noch mehr vereinfachen.

Übrigens habe ich mir auch zwei von den Weinschel-ATTs mal fürs Lager
bestellt. Bakus Projekt hat mich inspiriert. Mir persönlich sagt aber
eine LAN-Variante zu, bei der man via Webclient aus jedem beliebigen
Browser und OS-unabhängig die Dämpfung einstellen kann.
Könnte ein schönes Winter-Bastell-Projekt werden.

Markus
DL8MBY
Gast #6365155
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Baku M. schrieb:
> Das sind z.B. R&S EM100

Hast du Zugriff auf so eine RX Schachtel?
Es wäre überaus nett wenn du Fotos von der Leiterplatte machen würdest, 
ich würde gerne wissen ob RuS hier ASICs verwendet hat.
Wenn nicht, würde es mich interessieren welcher ADC hier verwendet wird.

Eine ziemlich gute Erlärung gibt es hier ja:
https://scdn.rohde-schwarz.com/ur/pws/dl_downloads/dl_common_library/dl_brochures_and_datasheets/pdf_1/EM100_bro_de_3607-0300-11_v0301.pdf

LG
#6365403
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Markus W. schrieb:
> müsste es doch eigentlich fertige dual Transistoren im SMD Gehäuse
> geben, die diesen Aufbau PNP+NPN+2xR bereits intern haben.
> Möglicherweise bereits als 4x oder gar 8x Variante in anderer Gehäuse-
> form, wie bei den ULN28XX Typen. Vielleicht kennt ja jemand von Euch
> direkt aus dem Gedächtnis so einen Typ.

Ja, habe ich auch schon (kurz) nach gesucht. Sieht sehr dünn aus, 
braucht offenbar niemand. Das einzige, was ich gefunden habe, sind 
High-side-switche für Automotive. Die können dann aber einige Ampere 
(statt 14mA...) und tragen mechanisch deutlich dicker auf.
Aber auch ich bin für jeden Hinweis in dieser Richtung dankbar!

> Übrigens habe ich mir auch zwei von den Weinschel-ATTs mal fürs Lager
> bestellt.
Ach du warst das! Dann ist der Gebrauchtmarkt da wohl erstmal leergefegt 
:-)

>Bakus Projekt hat mich inspiriert. Mir persönlich sagt aber
> eine LAN-Variante zu, bei der man via Webclient aus jedem beliebigen
> Browser und OS-unabhängig die Dämpfung einstellen kann.
Bei mir stand die Portabilität (schönes Wort...) im Vordergrund. Die 
Verbindung mit USB spart ein zusätzliches Netzteil und einen Switch 
(LAN-Ports sind alle belegt). Ist auch OS-unabhängig, das Teil muß dann 
allerdings direkt an den steuernden Rechner angeschlossen werden.

Es grüßt
Baku
#6365463
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Hans K. schrieb:
> Es war von DJ8ES könnte 3/2002 sein,auf meinem jpg Schaltplan ist die
> letzte Zahl nicht ganz sichtbar.Aber den Schaltplan habe ich.
>                                  Gruß Hans

Moinsen,
habe mir mittlerweile Einsicht in das Heft verschaffen können.
Dort wird leider nur die Ansteuerschaltung für ein 'kommerzielles' 
Dämpfungsglied beschrieben, mitnichten der Aufbau eines solchens.
Schade eigentlich...

IdS,
Baku
Gast #6366118
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Baku M. schrieb:
> Ja, habe ich auch schon (kurz) nach gesucht. Sieht sehr dünn aus,
> braucht offenbar niemand. Das einzige, was ich gefunden habe, sind
> High-side-switche für Automotive. Die können dann aber einige Ampere
> (statt 14mA...) und tragen mechanisch deutlich dicker auf.
> Aber auch ich bin für jeden Hinweis in dieser Richtung dankbar!

Auch wenn in letzter Zeit einige davon abgekündigt wurden, gibt es immer 
noch Kandidaten wie Sand am Meer. Z.B. von Allegro: UDN2987 (bipolar) 
müsste passen, oder TBD62783 (P-MOS) von Toshiba. Die haben auch 
Klemmdioden an Bord. Von Microchip gibt es ähnliches, z.B. MIC5891 (mit 
Schieberegister und Latch).

Ralph B. schrieb:
> Gegenüber 1KHz Bandbreite eines älteren analogen Spektrumanalyzers
> gewinnt man natürlich 30db an Empfindlichkeit.
>
> Aber nicht jeder hat Zugriff auf einen modernen Spektrumanalyzer der 1Hz
> Auflösung kann.

Wichtig ist vor allem, dass er FFT kann, sonst dauert ein Sweep bei 1 Hz 
Auflösebandbreite schnell eine halbe Stunde. Die neueren Spitzengeräte 
haben mittlerweile Echtzeitbandbreiten größer 500 MHz und 
Analysebandbreiten größer 5 GHz, bei einem DANL kleiner -170 dBm. Das 
ist schon enorm. Noch unbezahlbar -- wenn man es denn überhaupt braucht.
#6366510
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Mario H. schrieb:
> Auch wenn in letzter Zeit einige davon abgekündigt wurden, gibt es immer
> noch Kandidaten wie Sand am Meer. Z.B. von Allegro: UDN2987 (bipolar)
> müsste passen, oder TBD62783 (P-MOS) von Toshiba.

Allerbesten Dank!
Ich hatte ja nur kurz gesucht, und mir fehlten die passenden Begriffe. 
'Source Driver' wäre es gewesen :-), manchmal firmieren die auch unter 
'motor driver'. Muß man erstmal drauf kommen.
Aber meine Frau sagt auch, daß ich ein schlechter Googler bin...

IdS,
Baku
#6368409
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@Soul E.

Danke, dass ist doch genau was passen würde. 100mA reichen dicke!
Pin 5+6 verbinden 1+3 auf GND 2->MC 4-> +Ub (12V), 3 über R auf Att-Pin
fertig (mit R > 0-100 Ohm). Kann der Att direkt 12V? Sind ja Relais
direkt verbaut (eventuell noch ne Schutzdiode gegen die 
Induktionsspitzen) .
Meine zwei Att's werden Übermorgen geliefert. UPS hat sich schon
angemeldet. Kostenpunkt 2xATT+Versand 230€.


Markus

PS: Bei Mouser auf Lager: 16.932, Nr.: 771-PIMD3115, 100Stück: 
0,103€/Stück
Angehängte Dateien:

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