Forum: HF, Funk und Felder Kann man einen Parallelschwingkreis mit einem nanoVNA ausmessen und die Ergebnisse nachvollziehen?


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von Josef L. (Firma: Volkssternwarte Würzburg e.V.) (joe88349)



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Ohne auf die Vorgeschichte näher einzugehen, möchte ich hier meine 
Messungen vorstellen und bitte danach um "sachdienliche Kommentare und 
Hinweise".

Ich habe ein nanoVNA SNA-2N mit 50-Ohm-N-Buchsen, 4"-Bildschirm, 2 
Kabeln und Abgleichset (Kalibrierset), und habe mir eine Reihe von 
Messbereichen, z.B. 0.1-1.9, 0.1-5.5, 0.1-36.1 MHz kalibriert und 
abgespeichert, wiederhole aber die Kalibrierung gelegentlich. Messungen 
nehme ich über einen selbstgebauten Adapter mit 2N-Buchsen vor, deren 
Enden 4cm auseinander liegen. Bedient wird das Gerät über das Programm 
VNA-View. Zur Simulation benutze ich das kostenlose "PSpice for TI" oder 
LTSpice, die in diesem Fall identische Ergebnisse liefern.

Gemessen habe ich mehrere Spulen und Filter unterschiedlichster Größe 
(Luftspule mit 64mm Durchmesser und ca. 190µH, ZF-Filter 455kHz (10mm) 
und 10.7MHz (7mm) sowie im aktuellen Fall eine von Hand gewickelte 
Luftspule mit 44 Windungen und 102mm Durchmesser. Alle weisen dasselbe 
Verhalten auf, um das es hier geht, nämlich beim Anschluss über eine 
Anzapfung einen sehr nahe an der Resonanzfrequenz liegenden 
Dämpfungspol, danach rein kapazitiven Anstieg mit vielen 
Nebenresonanzen, an dern tatsächlichem Vorhandensein man zweifeln 
könnte.

Der Messaufbau: Einen Parallelschwingkreis kann man in Serie zwischen 
Port 1 (Sender) und Port 2 (Empfänger) des VNA einschleifen oder Port 1 
und 2 verbinden und den Schwingkreis parallel dazu schalten. Ein 
Parallelschwingkreis in Serie hat bei Resonanz einen sehr hohen 
Widerstand, daher ist die Einschleifung zwischen die Ports unkritisch. 
Parallel dazu würde er mit zweimal 50 Ohm parallel zu stark gedämpft. 
Daher habe ich die Ports über zwei gleiche Widerstände verbunden und den 
Schwingkreis zwischen Verknüpfungspunkt und Masse geschaltet. Um die 
Sinnhaftigkeit zu testen, wurden Messungen einmal mit 3.3k-Ohm und 
einmal mit 10k-Ohm durchgeführt. Alternativ bestünde noch die 
Möglichkeit, ohne Widerstände zu arbeiten, den Schwingkreis aber als 
Serienschwingkreis zu bilden.


Die Simulation: Bei der Simulation habe ich eien Sinusquelle eingefügt, 
mit 2V Amplitude, sowie danach und als Last je 50 Ohm-Widerstände. Damit 
liegt am Spannungsteiler 50:50, also 1 Volt an, und man bekommt direkt 
dB-Werte ausgegeben. Im Schwingkreis LC ist in Serie zur Spule ein 
Widerstand R eingefügt, um die Verluste darzustellen, und in Serie zum 
Schwingkreis eine Leitungsinduktivität Ls. Zwischen Port 1 und 2 ist ein 
Widerstand mit 4M-Ohm, der die Messungen auf etwa 92.5dB begrenzt, das 
ist etwa die sichtbare Dynamikgrenze der Messungen (z.B. ohne dass etwas 
angeschlossen ist). Bei der Messung werden je 2 Einzelmessungen addiert. 
Wenn ich stattdessen 8 hätte addieren lassen, wäre die Messung 2x 
genauer, die Grenze also 6dB tiefer.

Die Messungen folgen im nächsten Beitrag!

: Bearbeitet durch User
von Josef L. (Firma: Volkssternwarte Würzburg e.V.) (joe88349)



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Die Messungen: Zunächst wurde die Spule alleine in Serie zwischen Port 1 
und 2 gemessen. Zu sehen ist das typische Verhalten einer Spule mit 
Eigenresonanz bei 6.4MHz, danach kapazitives verhalten und 
Nebenresonanzen ab 10 MHz. Mit den aus der nächsten Messung erhaltenen 
L=230µH und den damit und den 6.4MHz erhaltenen C=2.7pF erhält man die 
in die Messkurve einkopierte Simulationskurve.

Anschließend wurde ein Styroflexkondensator 200pF parallel zur Spule 
geschaltet. Jetzt ergab sich eine Resonanz bei 754kHz; die Simulation 
zeigt 2 Lösungen mit 190 und 220 (230)µH, wovon die eine eher zum 
Bereich vor, die andere zum Bereich nach der Resonanz passt.

Dann wurde dieser Schwingkreis zwischen zwei 3.3k-Ohm Widerständen und 
Masse parallel zu den Ports verschaltet. Hier wirkt er als Parallelkreis 
mit 50:3k3-Spannungsteiler, das Maximum der Resonanz liegt also bei etwa 
-36.5dB. Da die Widerstände keine 1%-Typen sind und bei HF vielleicht 
noch etwas mehr abweichen, sind die gemessenen Kurven 0.3-0.5dB höher 
als berechnet. Die Messkurve zeigt eine Resonanz bei ca. 745kHz und 
einen Dämpfungspol bei etwa 75MHz durch die Schaltinduktivitäten. Die 
Simulation ist mit L=230µH, C=203pF, R=4Ohm und Ls=22.2nH berechnet. Der 
Wert Rs ist hier nicht von Belang, ich habe diesen Widerstand später 
entfallen lassen.

Weitere Tests:

von Josef L. (Firma: Volkssternwarte Würzburg e.V.) (joe88349)



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Um den Einfluss der 3.3k-Widerstände zu testen, wurden sie durch 
10k-Widerstände ersetzt. Die Messkurven liegen um den erwarteten Wert 
(9.6dB, also bei max. -46dB) tiefer und sind durch dieselben 
Bauteilewerte erklärbar. Um den Einfluss der Kapazität zu testen, Wurde 
der Schwingkreiskondensator auf 620pF erhöht. Die resonanz lag bei 
425kHz, der Dämpfungspol bei 48MHz. Allein mit demgeänderten C lassen 
sich die Messkurven darstellen.

von Josef L. (Firma: Volkssternwarte Würzburg e.V.) (joe88349)



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Das Problem: Es taucht auf, sobald man den Schwingkreis nicht zwischen 
heißem und kaltem Ende anschließt, sondern zwischen einem Ende und einer 
Anzapfung. Im aktuellen Fall ist die Anzapfung bei knapp 4 von 44 
Windungen, also bei etwa 9%. Würde sich die Spule über die ganze Länge 
gleich verhalten, würde man für die Teilinduktivität bis zur Anzapfung 
einen Wert von 230µH * 0.09² = 2µH erwarten, und für die restlichen 40 
Windungen 230µH * (1 - 0.09)² = 190µH. Entsprechend dem 
Übersetzungsverhältnis in Transformatoren (in diesem Fall ist die Spule 
mit Anzapfung ein Spartransformator) transformieren sich die Kapazitäten 
umgekehrt wie die Induktivitäten, man muss also für die Simulation C 
durch das L-Verhältnis teilen. Umgekehrt muss man den Verlustwidestand R 
mit dem L-Verhältnis multiplizieren. [Alternativ könnte man in der 
Simulation im Zweig des Kondensators C in Serie die Restinduktivität 
plus deren Verlustwiderstand einbauen, und über eine Kopplung mit L 
verbinden. Das bringt exakt dasselbe Ergebnis (C nicht 
hochtransformiert!), aber mit 2 Bauteilen mehr. Daher ist die einfachere 
Lösung vorzuziehen.]

Die Messung mit 200p parallel zeigte einen Dämpfungspol nicht mehr bei 
75MHz, sondern bei 908kHz. Die genaueste Übereinstimmung mit den 
Messungen bringt die Simulation mit L=1.4µH, Ls=2.83µH, C=32.8nF und 
R=0.075 Ohm. Natürlich sind die 32.8nF kein reeller Kondensator, sondern 
der um den Faktor 230:1.4 hinautransformierten 200pF (plus 
Spulenkapazität). Anschließend wurde diese Schaltung in Serie zwischen 
Port 1 und 2 gemessen und mit denselben Daten simuliert. Auch hier gute 
Übereinstimmung. (Grafikel mit -A-)

Zuletzt wurde der Schwingkreis zwischen Anzapfung und anderem Ende 
gemessen, was einen Pol bei 6.1MHz ergab. Mit den Daten L=195.5µH, 
Ls=2.93µH, C=234.9pF, R=5.2 Ohm zeigt die Simulation wieder gute 
Übereinstimmung. Wie man sieht, ist L hier im Bereich der oben 
errechneten restinduktivität der 40 Windungen, und Ls bei einem 
ähnlichen Wert wie bei der Messung mit 4 Windungen. (Grafiken mit -E-)

Diskussionspunkt sind die niedrig liegenden Dämpfungspole und der danach 
folgende steile Anstieg bei den Messungen mit Anzapfung, sowie die für 
mich unnatürliche Übereinstimmung der ab höheren MHz-Werten auftretenden 
Maxima und Minima! Weiß jemand, wie sich Ls errechnet? Wie 
transformieren sich parasitäre Kapazitäten und Induktivitäten?

Hinweis: Die Zuleitungsdrähte waren bei dieser Spule 2x 10cm, das sollte 
zusammen 0.2µH ergeben, liegt aber bei einer Luftspule mit 102mm 
Durchmesser wohl noch im Nahbereich. Reduzierung auf 2x 5cm brachte 
überhaupt keine Veränderung! Bei den kleinen abgeschirmten ZF-Filtern 
mit 7 bzw. 10mm Größe und 40mm zwischen den Buchsen waren die Werte 28.3 
bzw. 26.6 nH (entsprechend Millimetern!). Außerdem ist die 
Spulen-Eigenkapazität mit 2.7pF ziemlich hoch, bei den kleinen Filtern 
liegt sie unter 0.4pF.

von Josef L. (Firma: Volkssternwarte Würzburg e.V.) (joe88349)


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Mist, Thema wurde abgeschnitten sollte "... und mit LTSpice oder PSpice 
nachvollziehen" heißen, ihr werdet es gemerkt haben...

von Hp M. (nachtmix)


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Josef L. schrieb:
> Ohne auf die Vorgeschichte näher einzugehen, möchte ich hier meine
> Messungen vorstellen

Schade.
Natürlich kann man alles mögliche simulieren und messen, aber wenn du 
von uns etwas wissen willst, solltest du das Problem schildern.

Josef L. schrieb:
> Alle weisen dasselbe
> Verhalten auf, um das es hier geht, nämlich beim Anschluss über eine
> Anzapfung einen sehr nahe an der Resonanzfrequenz liegenden
> Dämpfungspol, danach rein kapazitiven Anstieg mit vielen
> Nebenresonanzen, an dern tatsächlichem Vorhandensein man zweifeln
> könnte.

Das ist eben der Unterschied zwischen Theorie und Praxis.
Wenn du den gemessenen Werten nicht glaubst, solltest du nach den 
Ursachen für die Diskrepanz suchen.

Wenn du die Resonanz des Parallelschwingkreises sehen willst, solltest 
du ihn nicht mit Wirkwiderständen ankoppeln, sondern lose z.B. über 
kleine Kapazitäten.

von Hp M. (nachtmix)


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P.S.:

Josef L. schrieb:
> Würde sich die Spule über die ganze Länge
> gleich verhalten, würde man für die Teilinduktivität bis zur Anzapfung
> einen Wert von 230µH * 0.09² = 2µH erwarten, und für die restlichen 40
> Windungen 230µH * (1 - 0.09)² = 190µH.

Wie du selbst gemerkt hast, tut sie das aber nicht.
Grund ist die nicht perfekte magnetische Kopplung zwischen den 
Teilinduktivitäten, die man durch Einfügen einer Streuinduktivität 
modellieren kann.
Hinzu kommen auch noch parasitäre kapazitive Kopplungen, deren Einfluss 
man wegen der Resonanzüberhöhung nicht unterschätzen sollte.

von OMG (Gast)


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von Nichtverzweifelter (Gast)


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3 "wunde" Punkte:

1. Der 200pF Styroflexkondensator. Reale Bauteile, die diesen Namen 
tragen, sind Folien-Wickelkondensatoren ohne Stirnkontaktierung, d.h. 
bauartbedingt wird die volle Serieninduktivität des Wickels wirksam. Pro 
Belag quasi eine Luftspule, allerdings wieder Lage für Lage mit den 
entsprechenden Teilkapazitäten "verkoppelt", ein Quell für zahlreiche 
Nebenresonanzen.

2. Nur 0,4pF bei den industriell hergestellten "kleinen ZF-Filtern", mag 
ich nicht so recht glauben, vor allem, wenn die das übliche, metallische 
Schirmgehäuse haben, das Du natürlich nicht angeschlossen hast...

3. ZF-Filterspulen im metallischen Gehäuse mit farbig markiertem 
Abgleichkern enthalten häufig bereits einen keramischen 
Röhrchenkondensator als Teil des zu bildenden Parallelschwingkreises.

von Gerhard O. (gerhard_)


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Es würde mich interessieren wie die VNA Meßports voneinander entkoppelt 
sind.

Meine Erfahrungen mit dem HP141T/HP8554 mit HO8444A Tracking Generator 
über weite Frequenzbereiche (0.5-1250MHz) ist, daß man da nicht genug 
aufpassen kann um unerwünschte Kopplungen zu minimieren.

Im KW-UHF Bereich muß man damit immer auf einwandfreie 50Ohm Aufbauten 
achten, sonst gibt es immer unerwünschte Kopplungen und Artefakte die 
theoretisch nicht vorhanden sein sollten. Bei mir hat es manchmal 
geholfen die Coaxkabel um Ferritstäbe zu wickeln oder mit Ferrit 
klappbaren Filtern die man je nach Problemfrequenzbereich hin und her 
schiebt.

Transformatorkopplung hilft auch manchmal um Mantelverkopplungen zu 
unterbinden.

Das Problem mit dem VNA und auch bei mir mit dem HP ist, daß diese 
Geräte eigentlich nur für 50 Ohm Coaxsysteme entwickelt wurden und auch 
die Meßobjekte konform sein sollten.

Wenn man z.B. ein 50Ohm Bandpassfilter mit Coaxbuchsen durchmisst, wird 
nan sehen, daß die Durchlasskurven sich oft genau wie in der Theorie 
verhalten ohne breitbandigd Verkopplungs-Amplitudeneinbrüche zu haben.

Josef, ich würde vorschlagen, Deinen Detektor RX über HF Transformatoren 
wie von Mini Circuits in vielfacher Auswahl und Transformation oder 
sogar TCP/IP Trafos zu verwenden. Das hilft ungemein, unerwünschte 
Verkopplungen zu minimieren.

Besorg Dir mal zwei 1:4 Breitbandtrafos wie z.B. der T4-1 von MCL und 
verbinde die 50 Ohm Seiten mit dem VNA über gute Kabel und 
Steckverbinder. Dann verbinde die 200 Ohm Seiten mit ganz kurzen Drähten 
und mache einen Sweep. Du wirst dann eine ziemlich flache Frequenzkurve 
ohne Einbrüche bekommen.

Wenn Du jetzt dazwischen Deine Testschwingkreise legst können sich die 
Meßports des VNA nicht mehr so verkoppeln und Du wirst beträchtlich 
bessere Resultate bekommen. Auch wäre es günstiger mit einer 
Kopplungspule den Schwingkreis zu erregen. Den Ausgang über Anzapfung 
oder eine zweite Koppelspule am anderen Ende des Schwingkreis. Bei den 
Trafos, aufpassen, daß der Herstellerfrequenzbereich und Leistung 
berücksichtigt werden.

Bei dieser Anordnung hast Du dann mehr Kontrolle über die Stromwege 
Deines Testsignals. Bei 50Ohm Meßgeräten muß immer die Massefläche sehr 
groß und induktionsarm sein. Man kann nie genug aufpassen. Bei Dir 
könnte es sogar sehr vorteilhaft sein eine FR4 beschichte Leiterplatte 
zu präparieren so daß die VNA Meßports an gegenüberliegenden Stellen und 
massemässig nur über die Cu Schicht verbunden ist. Unerwartete 
Schmalbandige Amplitudenänderungen sind immer ein Zeichen von 
parasitären Effekten. Vermeide schmale Masseflächen zwischen Ein- und 
Ausgang. Die müssen so breit wie möglich sein. Keine Drähte im 
Massebereich.

Da ich keinen richtigen VNA habe, kann ich nur generelle Gedanken dazu 
bringen. Welcher VNA ist das übrigens? Kann der mit geeigneter 
Umschaltung auch S-Parameter und Smith Diagramdarstellung?

: Bearbeitet durch User
von Martin H. (horo)


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Gerhard O. schrieb:
> Welcher VNA ist das übrigens?

Josef L. schrieb:
> Ich habe ein nanoVNA SNA-2N mit 50-Ohm-N-Buchsen, 4"-Bildschirm

Das dürfte so einer sein: 
https://de.banggood.com/Original-SAA-2N-NanoVNA-V2-3GHz-2_2-Version-3000mAh-Battery-Vector-Network-Analyzer-Kit-HF-VHF-UHF-Antenna-Analyzer-4Inch-Display-p-1820680.html

Basiert wohl darauf: https://github.com/nanovna-v2/NanoVNA2

Gerhard O. schrieb:
> Kann der mit geeigneter Umschaltung auch S-Parameter und Smith 
Diagramdarstellung?

Ja, das ist der Anzeige-Standard.

: Bearbeitet durch User
von Marc Oni (Gast)


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Das Messen eines Parallelschwingkreises mit einem 50 Ohm VNA ist eine 
Sache der Ankopplung.
Es ergeben sich nur dann realistische Messergebenisse, wenn die 
Kreisgüte durch die Ankopplung nicht merklich beeinflusst wird.

von Josef L. (Firma: Volkssternwarte Würzburg e.V.) (joe88349)


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von Josef L. (Firma: Volkssternwarte Würzburg e.V.) (joe88349)


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Hp M. schrieb:
> Wenn du den gemessenen Werten nicht glaubst, solltest du nach den
> Ursachen für die Diskrepanz suchen.

Das genau nicht! ICH glaube den gemessenen Werten, im von OMG genannten 
thread tut man das jadoch nicht. Aber die beiden dort, die die Messungen 
stark anzweifeln, kennen das nanoVNA nicht, und zweifeln auch die 
Simulationen an, sowohl was deren Wert als auch Ergebnisse angeht. Weil 
sich zB der Strompfeil umkehrt, wenn man das Bauteil gedreht einsetzt 
(wobei nicht bemerkt wurde, dass dann der Wert negativ ausgegeben wird).

Den Parallelschwingkreis, von heißem zu kaltem Ende gemessen, sowohl in 
Serie wie parallel eingefügt, kann ich von Frequenzen weit unter der 
Resonanz bis weit darüber sich problemlos durch die 4 gezeigten Bauteile 
L C R Rs simulieren. Daher halte ich die Messungen für realistisch. Auch 
den Dämpfungspol durch Streuinduktivität habe ich immer messen können, 
bei kompakten Spulen, insbesondere Ringkern, lag sie immer im Bereich 
der Verdrahtung, also 1nH/mm. Nur bei den großen Luftspulen ist es 
weniger und kann nicht nach der Verdrahtungslänge berechnet werden.

Sobald aber die Spule zwischen einem Ende und einer Anzapfung gemessen 
wird, während sie an beiden Enden mit dem Schwingkreiskondensator 
verbunden ist, rückt geht die Streuinduktivität in ungeahnte Höhen und 
der Anstieg nach dem jetzt nahe an der Resonanz liegenden Dämpfungspol 
ist viel früher, auch die dann folgenden Nebenresonanzen.

ICH erkläre das dadurch, dass sich die Streuinduktivität, die 
Restinduktivität der Spule und deren Eigenkapazität irgendwei auf diesen 
Wert hochtransformieren und das nanoVNA das tatsächliche Verhalten der 
Spule misst, wie es ja auch durch Einsetzen der aus den Messungen sich 
ergebenden Bauteilewerte in die Simulation nachvollzogen werden kann.

Mir wird jedoch vorgehalten, dass diese Messungen Schrott sind, dass man 
daran sieht, dass das nano nicht zur Messung eines Schwingkreises 
geeignet sei, und dass die Schrott-Messungen auch noch durch PSpice 
nachvollziehbar seien, sei ein Beweis, dass die ganzen Simulationen 
nichts taugen.

So dem Gefühl nach: Je größer die Luftspule, umso schlechter ist sie mit 
ANzapfung. Am Schlimmsten ist es bei Anzapfung bei 50%, und 
komplementäre Anzapfungen resultieren in ähnlich hohen Werten für die 
(hochtransformierte) Streuinduktivität. Bei der 64mm-Spule mit 192µH war 
bei der 50%-Anzapfung L=48µH und Ls=24µH. Bei den kleinen ZF-Filtern war 
das Verhältnis deutlich niedriger. Die haben aber auch Topfkerne, sind 
nach außen abgeschirmt.

Das ursprüngliche Problem war ja, dass im Detektorempfänger der lauteste 
Empfang bei einer tiefergelegenen Anzapfung der Spule war, wo eigentlich 
eine viel stärkere Trennschärfe herrschen müsste, die Sender waren aber 
in jeder Stellung des Drehkos hörbar, und entpuppten sich als KW-Sender. 
Das ist durch die Durchlasskurve bei Anzapfung auch zu verstehen, wenn 
ich mir die ansehe (siehe Grafik).

Ach ja, habs beinahe vergessen:
Die "Ankopplung mit kleinem C" kann man natürlich machen, jedoch ist 
dessen Widerstand frequenzabhängig, es ist als - bezogen auf die 50 Ohm 
Last, ein kapazitiver Spannungsteiler bzw. eich Hochpass. Das mag für 
bestimmte Anwendungen brauchbar sein, für die Messungen eher nicht. Der 
Rv:Rv-Spannungsteiler ist jedenfalls nicht frequenzabhängig. Wer Zweifel 
und einen VNA hat, hat sicher auch 2 Widerstände in der Bastelkiste und 
kann es in 5 Minuten überprüfen. Im Übrigen ist es für die Messung und 
die Simulation egal, sowohl die eine als auch die andere Möglichkeit 
ergibt eine Messung. Frage ist, wie man C dimensionieren muss, um bei 
der höchsten Frequenz nicht zu stark zu belasten. Bei R weiß ich, es ist 
immer gleich.

von Josef L. (Firma: Volkssternwarte Würzburg e.V.) (joe88349)


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Bilder zum Meßaufbau:
102mm-Spule (44 Windungen) mit 200pF-Styroflex zwischen den Spulenenden, 
Messung Anzapfung bis Spulenende (40 Windungen).
10mm-ZF-Filter 455kHz mit eingebautem Kondensator, Messung mit 
Anzapfung.

von OMG (Gast)


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Sorry der nanoVNA mag ja für viele ein nettes Gerät sein, er wird sicher 
auch in manchen Bereichen seinen Einsatz finden aber er ist Bauart 
bedingt leider nicht das Gelbe vom Ei. Wenn dann der Messaufbau auch 
noch schlecht ist und man die billigen Orginal Kabel verwendet, kommt 
ebend leider ein sehr Fragwürdiges Ergebnis raus. Auch mit den 
Simulationen ist das so eine Sache die können immer nur so gut sein wie 
das erstellte Modell mit allem was dazu gehört.

Bei PC Problemen haben früher einige immer gesagt das Problem befindet 
sich vor dem PC. Der Kann immer nur so gut sein wie sein Programierer 
oder der Anwender. Eventuelln verhält es sich ja mit dem nanoVNA und den 
Simulationen auch so.

Josef L. schrieb:
> Hp M. schrieb:
>> Wenn du den gemessenen Werten nicht glaubst, solltest du nach den
>> Ursachen für die Diskrepanz suchen.
>
> Das genau nicht! ICH glaube den gemessenen Werten, im von OMG genannten
> thread tut man das jadoch nicht. Aber die beiden dort, die die Messungen
> stark anzweifeln, kennen das nanoVNA nicht, und zweifeln auch die
> Simulationen an, sowohl was deren Wert als auch Ergebnisse angeht.

Sorry aber bei so etwas Fragwürdigen Testedingungen kommen mir auch 
Zweifel.

Oder wenn man sich gefühlt über 2 Tage über eine Kondensator fast 
streitet der es eigentlich schon hinter sich hat, nach dem Messungen von 
Dir.

Josef L. schrieb:
> Grade habe ich aus meiner
> Altteilekiste drei Kondensatoren vermessen - einer war hinüber, hatte
> einen hohen Innenwiderstand. Der zweite hatte 4.7nF, der dritte passt
> genau, hat 1.55nF und tut bis weit über 2 MHz seinen Dienst. SABA war
> halt Qualität.

Gratuliere, Sie haben Max gefunden !

Keine Qualität.
Wenn ein Kondensator 1,55 nF statt 1 nf hat, ist er bereits Schrott.
Der scheinbar höhere Kapazitätswert entsteht durch schlecten
Isolationswert.
Das ist kein Kondensator mehr, sondern eine RC- Parallelschaltung.

> Josef L. schrieb:
>> a) Messaufbau in die Mikrowelle, Ergebnisse exakt dieselben
>
> Also jetzt würden mich mal Bilder und oder Videos von diesem Messaufbau
> in der Mikrowelle Interessieren.

Da ich keine Schleichwerbung für ein 20 Jahre altes Gerät machen will:
Die Spule (Papprohr 10cm Durchmesser, 10cm hoch mit Spule vom oberen
Ende her) auf den Glas-Drehteller gestellt, Kabel aus der Türe
rausgeleitet, Nano + Laptop auf Arbeitsplatte danebengestellt, wo ist
das Problem?

> Josef L. schrieb:
>> b) Zuleitungsdrähte auf die Hälfte gekürzt, und schon sind die
>> Nebenresonanzen 20dB tiefer!
>
> Haben sich nach dem kürzen, die Werte der Spule geändert ?

Leider nein, Ergebnis fast exakt dasselbe.

von Josef L. (Firma: Volkssternwarte Würzburg e.V.) (joe88349)


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Hp M. schrieb:
> Wie du selbst gemerkt hast, tut sie das aber nicht.
> Grund ist die nicht perfekte magnetische Kopplung zwischen den
> Teilinduktivitäten, die man durch Einfügen einer Streuinduktivität
> modellieren kann.

Völlig korrekt. Die Luftspule hat 44 Windungen, die 4 der Anzapfung 
liegen ganz außen, sind vielleicht auch nur 3.9 Windungen; Durchmesser 
und Länge habe ich grade nochmal nachgemessen, 108 (nicht 102)mm und 
49mm, daraus ergeben sich mit meinem Excel-Sheet 230µH, exakt das was 
auch gemessen wurde, bei einer Eigenkapazität von 3.9pF (gemessen 
2.7pF).

Die 4 Windungen ergäben 3.7µH und der Rest (40 Windungen) dann 200µH. 
Das sind aber ja alles nur Näherungsformeln und berücksichtigen nicht 
den gegenseitigen Einfluss, die 4 Windungen sitzen ja ganz am Rand. Ich 
würde den gemessenen 1.4µH vertrauen und könnte mich auch mit einem 
frequenzabhängigen Wert anfreunden, d.h. dass die Kopplung abhängig von 
der Frequenz die 4 Windungen mehr oder weniger in den Schwingkreis 
einbezieht.

von Josef L. (Firma: Volkssternwarte Würzburg e.V.) (joe88349)


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von Josef L. (Firma: Volkssternwarte Würzburg e.V.) (joe88349)


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Also: Ihr mit euren 50 Ohm! Ein Filter oder was auch immer hat nie immen 
nur einen ohm'schen Widerstand von exakt 50 Ohm! Siehe 
Schmidt-Diragramm! Es hat nur bei bestimmten frequenzen 50 Ohm und sonst 
kapazitive oder induktive Anteile! Also ist völlig egal was man zwischen 
50-Ohm-Anschlüsse schaltet, man misst das was dazwischen ist! Und ebenso 
für die Simulation: Wenn man Quelle und Last auf 50 Ohm eisntellt, dann 
kann man das was dazwischen ist auch so simulieren wie es reingepackt 
wurde. Alles andere wäre keine Physik. Ob man bei den Messungen dann das 
sieht was man braucht ist eine andere Sache. Beispiel:

Messaufbau ist: Spule mitt 44 Windungen, zwischen beiden Enden C=620pF; 
Anzapfung oben und unteres Ende (40 Windungen) an Port 2, zwischen Port 
1 und 2 ein C=2pF. Damit ist der Schwingkreis mit 50 Ohm belastet, 
obwohl die Ansteuerung nur lose angekoppelt ist. Die Simulation genauso 
wie bei der Version mit den 3.3k-Widerständen, wobei der auf Port1-Seite 
durch einen C=2pF ersetzt wurde und der auf der Port2-Seite auf 0 Ohm 
gesetzt wurde. Wegen der Anzapfung und dem C=620pF Werden in der 
Simulation L=195.5pF und C=707pF gesetzt, Ls ergibt sich aus der 
Resonanz bei 3.79MHz zu Ls=2.53µH. Damit ist die Simulation gerechnet.

Was man nicht sieht ist die wegen der hohen Dämpfung total verflachte 
Resonanz. Daher ist diese Messung so nicht sinnvoll, und es ist eine 
andere Messanordnung zu wählen. Jetzt bitte kein Aufjaulen "So misst man 
nicht!" - ihr seht, man kann das messen und nachstellen, ich wollte das 
nur demonstrieren. Aber man kann auch die Anbindung so lose machen dass 
man beim Messen nichts mehr zu messen hat, dass die Nachweisgrenze bzw 
S/N unterschritten ist.

von Josef L. (Firma: Volkssternwarte Würzburg e.V.) (joe88349)


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Mal die beiden Anpassungen ohne zu messendes Teil durchgemessen:
2x 3.3k-Widerstände zwischen Port 1 und 2
der 2pF-Kondensator zwischen Port 1 und 2.

Die beisen Widerstände sollten eine Dämpfung von konstant -36.5dB 
bewirken, man sieht, dass eine leichte Frequenzabhängigkeit besteht. Die 
könnte man leicht rauskalibrieren, oder in der Simulation 
berücksichtigen. Die Kondensatorkurve schaut typisch aus, dafür ist er 
halt auch eine stark frequenzabhängige Last. S11 (oben, blau) ist stets 
praktisch auf der Grundlinie. Es wurde nicht extra kalibriert, mit 
abgespeicherter Kalibration gemessen. Sooo schlecht kann der messaufbau 
also nicht sein.

von Josef L. (Firma: Volkssternwarte Würzburg e.V.) (joe88349)


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OMG schrieb:
> Oder wenn man sich gefühlt über 2 Tage über eine Kondensator fast
> streitet der es eigentlich schon hinter sich hat, nach dem Messungen von
> Dir.

Entschuldige - der Streit resultierte daraus, dass E. darauf 
herumgeritten hat, dass sich die Kapazität eines Kondensators UNTER 
KEINEN UMSTÄNDEN nach oben verändert im Laufe der Zeit, und schon gar 
nicht über die aufgedruckte Toleranz hinaus. Das ist lächerlich! Bei den 
alten Dingern kann so gut wie alles passieren. Aber trotzdem sollten 
sich die Eigenschaften messen lassen! Die Messungen anzweifeln, nur weil 
das Teil alt ist, es sich nicht lehrbuchmäßig verhält oder man an der 
Eignung des Meßgerätes zweifelt ohne es zu kennen?

Die Meßschaltung ist so simpel - siehe Bild. Und die Messkurve lässt 
sich durch eine Serienschaltung (nochmal nachgestellt und verbessert) 
aus C=1.43nF, L=29nH und R=3Ω sehr exakt bis mindestens 100MHz 
nachbilden. Und der Isolationswiderstand ist zu 24GΩ gemessen.

Natürlich sind das nicht die Idealdaten die man von einem frischen 1nF ± 
20% 400V= erwarten muss, denn er ist schon 70 Jahre alt oder mehr. Aber 
einfach zu behaupten Messung und Simulation der Messungen sind falsch, 
da das Bauteil keine 1.43nF haben kann, wenn 1nF draufsteht, ist 
schlicht ignorant.

Alle anderen Einwände die dort noch gebracht wurden waren für den 
geplanten Einsatz im NF-Bereich für HF-Siebung von Frequenzen im 
1MHz-Bereich und Spannungen unter 100mV völlig unangebracht weil 
nebensächlich. Z.B. Isolationswiderstand! Parallel zu einem 
Lastwiderstand von 10kΩ könnte ich mit einem Isolationswiderstand von 
1MΩ leben!

von Zeno (Gast)


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Josef L. schrieb:
> Also: Ihr mit euren 50 Ohm! Ein Filter oder was auch immer hat nie immen
> nur einen ohm'schen Widerstand von exakt 50 Ohm! Siehe
> Schmidt-Diragramm! Es hat nur bei bestimmten frequenzen 50 Ohm und sonst
> kapazitive oder induktive Anteile! Also ist völlig egal was man zwischen
> 50-Ohm-Anschlüsse schaltet, man misst das was dazwischen ist! Und ebenso
> für die Simulation: Wenn man Quelle und Last auf 50 Ohm eisntellt, dann
> kann man das was dazwischen ist auch so simulieren wie es reingepackt
> wurde.
Josef Du bist mehr als beratungsresident. Es spielt eben schon eine 
Rolle, was man zwischen 2 50Ohm-Anschlüsse schaltet. Durch die 
Fehlanpassung kommt es zu Leitungsreflexionen und die führen zu Effekten 
die man nicht haben will.
Was meinst Du wohl warum Anpassung im HF-Bereich so wichtig ist? Die 
Hersteller von Profimesstechnik treiben einen nicht unerheblichen 
Aufwand um bei ihren Geräten definierte Ein- und Ausgangsimpedanzen zu 
realisieren. HF-Technik hat halt nun mal sehr wenig mit der Technik 
einer Hausklingelanlage zu tun.
Alle hier haben im wesentlichen bestätigt was Edi und auch ich schon im 
Detektorthread gesagt haben.

Josef L. schrieb:
> Entschuldige - der Streit resultierte daraus, dass E. darauf
> herumgeritten hat, dass sich die Kapazität eines Kondensators UNTER
> KEINEN UMSTÄNDEN nach oben verändert im Laufe der Zeit, und schon gar
> nicht über die aufgedruckte Toleranz hinaus. Das ist lächerlich!
Josef der Edi hat an dieser Stelle recht, Du willst es bloß nicht wahr 
haben. Ein Kondensator mit diesen Werten hat seine besten Tage einfach 
hinter sich und ist nur noch Schrott.
Aber nun hat es ja auch OMG geschrieben und damit hat Edi mit seiner 
Meinung zu diesem Thema auch kein Alleinstellungsmerkmal mehr.

Josef L. schrieb:
> Weil
> sich z.B. der Strompfeil umkehrt, wenn man das Bauteil gedreht einsetzt
Um es kurz zu machen das ist und bleibt ein Fehler, auch dann wenn da 
ein negatives Ergebnis herauskommt bleibt es trotzdem falsch. Nochmal 
weder eine Diode noch ein Widerstand drehen im Stromkreis die 
Stromrichtung um.

Könnte es sein das Du Kritik an Deinen Lieblingsspielzeugen nicht 
wirklich verträgst?

von Edi M. (edi-mv)


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Josef L. schrieb:
> Entschuldige - der Streit resultierte daraus, dass E. darauf
> herumgeritten hat,

E. ist Edi.

> ...dass sich die Kapazität eines Kondensators UNTER
> KEINEN UMSTÄNDEN nach oben verändert im Laufe der Zeit, und schon gar
> nicht über die aufgedruckte Toleranz hinaus.

PAPIERKONDENSATOR !
Und eine Kapazitätserhöhung um 50% ist bei den Dingern unmöglich.

Das ist lächerlich! Bei den
> alten Dingern kann so gut wie alles passieren.

Sagte der Osterhase.
Oder war es der Weihnachtsmann...?

Aber trotzdem sollten
> sich die Eigenschaften messen lassen!

Mit geeigneten Geräten.
Schrotteile ergeben falswche Meßergebnisse- weil Meßgeräte nicht darauf 
ausgelegt sind, Schrott zu messen.

Die Messungen anzweifeln, nur weil
> das Teil alt ist, es sich nicht lehrbuchmäßig verhält oder man an der
> Eignung des Meßgerätes zweifelt ohne es zu kennen?

Wahrscheinlich werden alle Kapazitätsmeßgeräte uralte, schrottige 
Papierkondensatoren so "messen".

> Die Meßschaltung ist so simpel - siehe Bild. Und die Messkurve lässt
> sich durch eine Serienschaltung (nochmal nachgestellt und verbessert)
> aus C=1.43nF, L=29nH und R=3Ω sehr exakt bis mindestens 100MHz
> nachbilden.

Es gibt keinen Kondensator mit 1,43 nF, wenn der als 1nF gebaut wurde.
Sie können alles mit falschen Voraussetzungen schönrechnen- es ändert 
nichts an der Tatsache.
Und dieser Effekt alter Papierkondensatoren ist bekannt.
Auszug einer Diskussion bei Radiomuseum.org:
"-Bei Rollkondensatoren wiesen die meisten Fabrikate der frühen Jahre 
Leckstrom auf !
-Die C´s mit Leckstrom haben auch erhöhte Kapazitätswerte !
- Diese Erhöhungen der Kapazitäten liegen im Bereich von 20 bis 50% !"

https://www.radiomuseum.org/forum/alterungsverhalten_bei_kondensatoren.html

Zur Schwingkreismessung:

Hp M. schrieb:
> Das ist eben der Unterschied zwischen Theorie und Praxis.
> Wenn du den gemessenen Werten nicht glaubst, solltest du nach den
> Ursachen für die Diskrepanz suchen.
>
> Wenn du die Resonanz des Parallelschwingkreises sehen willst, solltest
> du ihn nicht mit Wirkwiderständen ankoppeln, sondern lose z.B. über
> kleine Kapazitäten.

Ähnliches habe ich vorhin in der Detektor- Beitragsfolge geswchrieben.

: Bearbeitet durch User
von Mohandes H. (Firma: مهندس) (mohandes)


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Hp M. schrieb:
> Wenn du die Resonanz des Parallelschwingkreises sehen willst, solltest
> du ihn nicht mit Wirkwiderständen ankoppeln, sondern lose z.B. über
> kleine Kapazitäten.

Warum nicht hochohmig galvanisch ankoppeln? Wichtig ist die lose 
Ankopplung. Ich messe Schwingkreise z.B. über einen >1Meg-Widerstand. 
Allerdings nicht mit einem nanoVNA sondern mit Oszilloskop, aber das 
spielt vom Prinzip ja keine Rolle.

Vielleicht liege ich ja falsch - da würde mich aber Deine Begründung 
(nur C nicht R) interessieren!

von Edi M. (edi-mv)


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Mohandes H. schrieb:
> Warum nicht hochohmig galvanisch ankoppeln? Wichtig ist die lose
> Ankopplung.

Und je hochohmiger der Widerstand ist, um so mehr greift er mit seiner 
Eigeninduktivität ins Geschehen ein- viele Widerstände sind gewendelt. 
Das kann auch Nebenresonanzen ermöglichen.
Und auch parasitäre Kapazitäten können sich im sehr hochohmigen Kreis 
negativ auswirken- irgendwo ist die Hochohmigkeit dann nicht mehr 
nützlich.

In Josefs Fall wären wesentlich niedrigere Werte angebracht, wenn nicht 
gleich das geeignete Vorschaltmittel- eine Antennennachbildung.
Zum Vergleich: Historisch nahm man Langdraht- Antennen mit um 1 KOhm an, 
meine 40m/ 5m hoch- Langdraht zu Hause hat 600 Ohm + j 
(Berechnungsprogramm 4NEC2)

von Josef L. (Firma: Volkssternwarte Würzburg e.V.) (joe88349)


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Ich möchte jetzt auch um sinnvolle Kommentare von Lesern bitten, die ein 
ähnliches Gerät wie ich besitzen. Alle anderen ergehen sich doch nur in 
wilden Vermutungen!

Einwände wie "so und so wird das gemacht", auf die Weise kann man zB in 
der Industrie arbeiten, wenn bestimmet Standards einzuhalten sind!

In der Forschung würde man so nie auf einen grünen Zweig kommen: da muss 
man sich immer was neues einfallen lassen. Z.B. die Koppelkondensatoren: 
Das macht nur Sinn bei einer bestimmten Frequenz. Schon bei einem 
größeern Bereich wie 0.5-1.6 MHz Mittelwelle braucht man beim Detektor 
in der Antennenzuleitung einen Drehkondensator zur Anpassung. Weil ein 
Kondensator ein stark frequenzabhängiger Widerstand ist! Wenn das noch 
über eine Spule geht, ist es ein LC-Hochpass mit 2 Polen. Auch da muss 
man die Schwingkreisbelastung für jede Frequenz jeweils ausrechnen.

Mit einem Spannungsteiler aus 2 Widerständen nicht! Der ist über einen 
weiten Frequenzbereich konstant. Und was soll das mit den Reflexionen? 
Das Gerät misst S11 und S21, aber mein Ding dazwischen ist ein Zweipol 
und symmetrisch, wem das was sagt! Und die Simulation wird das auch 
berücksichtigen! Wenn ich mir da außer S21 auch S11 ausgeben lasse 
bekomme ich dieselbe S11-Kurve wie bei der Messung. Was ich auch 
erwarte!

Ich habe einen der Schwingkreise mit den verschiedensten 
Anpassschaltungen gemessen, und ALLE Messungen lassen sich dann mit 
demselben RLC+Ls Wertesatz plus jeweilige Anpassschaltung in PSpice 
exakt nachstellen - wo soll da dann a) der Fehler in der Messung und b) 
der Fehler in der Simulation stecken? Simulationsprogramm fehlerhaft, 
weil es eine fehlerhafte Messung genau erklärt? Messgerät fehlerhaft, 
weil es bei einer handgewickelten Luftspule, die laut Formel 230µH haben 
soll, zusammen mit einem 200J Kondensator eine Resonanzkurve misst, die 
sich durch 230µH+203pF erklären lässt? Matth. 8:26.

von Phasenschieber S. (phasenschieber)


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Also ich muß mich jetzt doch mal auf die Position von Josef schlagen.
Ich lese ja schon eine ganze Weile mit, schreibe allerdings in dem 
Detektor-Thread nichtmehr mit, weil mir der Ton verschiedener Personen 
nicht gefällt.
Ich hege eine Aversion gegen Egomanen die nichts weiter wollen, als sich 
beklatschen zu lassen.

Hier ist ein neuer Thread von Josef, dessen Überlegungen konvergieren 
mit meinen eigenen.

Ich habe und benutze ebenfalls sehr häufig den NanaoVNA und ich liebe 
ihn.

Zur Messung mit dem Nano:
Zeno schrieb:
> Es spielt eben schon eine
> Rolle, was man zwischen 2 50Ohm-Anschlüsse schaltet.

Wer sagt dir denn, daß die beiden (S11&S12) Ports einen Innenwiderstand 
von 50R aufweisen?

Warum stelltst du Behauptungen auf, ohne das Gerät zu kennen?
Nur weil da 50R-Konnektoren dran sind?

Du hast mit S11 eine Spannungsquelle und mit S12 einen Empfänger, der 
dazwischenliegenden Widerstand wird erst ermittelt.

Wie hoch der Innenwiderstand der Quelle und des Empfängers das DUT 
belasten, weißt du ja garnicht.

Zum Messen von unbekannte DUTs gibt es recht preiswert ein Testboard:
https://owenduffy.net/blog/?p=18163

zu kaufen in Deutschland auch hier:

https://www.kaufland.de/product/353746566/

Ich glaube allerdings nicht, daß damit die Meßmeergebnisse von Josefs 
Ergebnissen abweichen.

von Edi M. (edi-mv)


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Josef L. schrieb:
> Mit einem Spannungsteiler aus 2 Widerständen nicht! Der ist über einen
> weiten Frequenzbereich konstant.

Warum, Josef, verwendet man dann Antennennachbildungen und ähnliche 
Konstruktionen ?

Josef L. schrieb:
> wo soll da dann a) der Fehler in der Messung und b)
> der Fehler in der Simulation stecken?

Wo der Fehler in der Messung genau ist, müssen Sie klären.
Die Simulation kann nur abbilden, was Sie eingeben.

2 Geräte messen, was zu erwarten ist- Ihres nicht.
Meinen Sie, daß die beiden anderen Geräte, oder deren Meßaufbau, oder 
gar das bliches Lehrbuchwissen, falsch sind ? Daß das Video, welches ich 
gemacht habe, Fake ist ?

von Josef L. (Firma: Volkssternwarte Würzburg e.V.) (joe88349)


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Edi M. schrieb:
> Warum, Josef, verwendet man dann Antennennachbildungen und ähnliche
> Konstruktionen ?

Weil der Generator einen festen Innenwiderstand hat, die Antenne aber 
nicht. Außerdem ist der Generator eventuell so beschaltet, dass der 
Widerstand über größere Frequenzbereiche reell ist. [Genauso ist es beim 
Meßgerät. Ein Oszi kann aber zB 1MΩ parallel 30pF haben. Das würde ich 
dann in der Simulationsschaltung exakt so berücksichtigen]. Die An den 
Antenneneingang des Empfängers angeschlossene Antenne hat aber einen 
komplexen Widerstand, der eben durch die Ersatzschaltung für den Bereich 
von LW+MW, sagen wir 0.1-2MHz, einigermaßen genau nachgebildet wird. So 
steht es in der entsprechenden Literatur, die in der 
Detektor-beitragsfolge verschiedentlich erwähnt wurde. Du änderst damit 
den Innenwiderstand deines Generators näherungsweise auf den einer 
realen (Langdraht-)Antenne.

> Wo der Fehler in der Messung genau ist, müssen Sie klären.

Dazu habe ich diese Beitragsfolge aufgemacht: Um zu klären ob es 
fehlerhafte oder korrekte Messungen sind, bzw. wo sie herrühren 
könnten. Und zwar möglichst von Leuten, die ein nanoVNA kennen oder 
vielleicht die Messung nachstellen können, vielleicht sogar mit einem 
"richtigen" Meßpark überprüfen. Das ist natürlich etwas viel verlangt...

> Die Simulation kann nur abbilden, was Sie eingeben.

Danke dass Sie das zugeben, aber da habe ich bis jetzt alles mit 
sinnvollen Werten hinbekommen, auch wenn Sie's nicht glauben wollen. Nur 
im Falle des Dämpfungspols bei der Messung an der Anzapfung, bei der 
sich ein für mich rätselhaft hoher Wert ergab, benötige ich eine 
Erklärung. Und wie gesagt für die Nebenresonanzen. Aber keiner dieser 
Werte lag über der Induktivität der Spule selber, Maximum 1/8 des Werts. 
Ich bin sicher das lässt sich erklären.

> 2 Geräte messen, was zu erwarten ist- Ihres nicht.
> Meinen Sie, daß die beiden anderen Geräte, oder deren Meßaufbau, oder
> gar das bliches Lehrbuchwissen, falsch sind ? Daß das Video, welches ich
> gemacht habe, Fake ist ?

Nein, denn ich denke Ihre Messung hat vielleicht nicht die Dynamik der 
nanoVNA-Messung. Sie sehen vielleicht den Dämpfungspol und den 
nachfolgenden Anstieg gar nicht. Um auch mal wild zu spekulieren...

von Zeno (Gast)


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Phasenschieber S. schrieb:
> Zur Messung mit dem Nano:
> Zeno schrieb:
>> Es spielt eben schon eine
>> Rolle, was man zwischen 2 50Ohm-Anschlüsse schaltet.
>
> Wer sagt dir denn, daß die beiden (S11&S12) Ports einen Innenwiderstand
> von 50R aufweisen?
Wenn Du schon zitierst dann zitiere bitte vollständig. Dann wird sofort 
klar warum ich das geschrieben habe und wer die 50Ohm beim Nano ins 
Spiel gebracht.
Ich bezweifle es von Anfang an das der Nano korrekte 50Ohm Anschlüsse 
hat. Der einzige der das hier behauptet ist Josef (z.B. hier 
Beitrag "Re: Ostern- Vielleicht mal wieder Detektorempfänger ?")

Phasenschieber S. schrieb:
> Warum stelltst du Behauptungen auf, ohne das Gerät zu kennen?
> Nur weil da 50R-Konnektoren dran sind?
Auch wieder so eine Behauptung von Dir! Ich habe mehrfach gesagt das der 
Nano möglicherweise keine 50Ohm bereit stellt (das erste mal hier 
Beitrag "Re: Ostern- Vielleicht mal wieder Detektorempfänger ?" und 
zum zweiten mal hier 
Beitrag "Re: Ostern- Vielleicht mal wieder Detektorempfänger ?"). Ich 
habe auch begründet warum ich diese Meinung habe. Das wurde immer wieder 
vehemment von Josef bestritten, bis er sich in diesem Thread dazu hat 
hinreißen lassen zu behaupten, daß die Impedanzen eh egal sind. In der 
HF Technik sind sie es eben nicht, das kann man in jedem guten Fachbuch 
zu diesem Thema nach lesen.

Phasenschieber S. schrieb:
> Zum Messen von unbekannte DUTs gibt es recht preiswert ein Testboard:
> https://owenduffy.net/blog/?p=18163
Toll! Das Ding taugt maximal dann etwas, wenn man es korrekt bestückt. 
So wie es ist, ist es erst mal unbrauchbar. Das Ding ist so unnütz wie 
ein Kropf. Mit dem Ding handelt man sich höchsten noch Nebeneffekte ein, 
die man garantiert nicht haben möchte

Phasenschieber S. schrieb:
> Du hast mit S11 eine Spannungsquelle und mit S12 einen Empfänger, der
> dazwischenliegenden Widerstand wird erst ermittelt.
Eben! Genau das ist ja das Problem - keine definierten Verhältnisse. Das 
Ding wird halt "gerade" gerechnet.

Edi hat es eigentlich beschrieben wie es derzeit ist
Edi M. schrieb:
> 2 Geräte messen, was zu erwarten ist- Ihres nicht.
> Meinen Sie, daß die beiden anderen Geräte, oder deren Meßaufbau, oder
> gar das bliches Lehrbuchwissen, falsch sind ? Daß das Video, welches ich
> gemacht habe, Fake ist ?
Wir haben völlig unabhängig von einander und mit verschiedenen Geräten 
gemessen - sowohl vom Prüfequipment als auch vom Prüfling her - und 
kommen zu gleichen/ähnlichen Ergebnissen. Ich habe sogar noch mal mit 
dem Oszi gemessen und auch der zeigt ein identisches Ergebnis. Lediglich 
bei Josef will es nicht funktionieren. Wer macht da nun den Fehler?
Im übrigen bin ich der gleichen Meinung wie Edi, man kann die Messung 
sicher auch mit einem Nano hin bekommen, wenn man einen zum Nano 
passenden Messaufbau macht. Wie man es machen könnte haben einige andere 
hier sehr detailiert beschrieben. Z.B. hat Gehard hier 
Beitrag "Re: Kann man einen Parallelschwingkreis mit einem nanoVNA ausmessen und die Ergebnisse nachvollziehe" sehr 
detailiert beschrieben wo die Fallen lauern. Man muß die Ratschläge nur 
annehmen, dann wird's evtl. auch was. Wenn man allerdings mit dem Fuß 
aufstampft und steif und fest behauptet
Josef L. schrieb:
> Also ist völlig egal was man zwischen
> 50-Ohm-Anschlüsse schaltet
ja dann kann es eben nur in die Hose gehen.

von Hp M. (nachtmix)


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Phasenschieber S. schrieb:
> Wer sagt dir denn, daß die beiden (S11&S12) Ports einen Innenwiderstand
> von 50R aufweisen?

Was soll das sein?
Es gibt am VNA einen Port1 und einen Port2.
Die S-Parameter sind reine Spannungsverhältnisse, keine physikalischen 
Bauteile.

Im Übrigen hat der Hersteller dafür gesorgt, dass sowohl der Generator 
wie auch der Empfänger reflexionsfrei ist, und hat den zugehörigen Wert, 
-meist 50 Ohm-, drangeschrieben.

: Bearbeitet durch User
von OMG (Gast)


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Josef L. schrieb:
> Dazu habe ich diese Beitragsfolge aufgemacht: Um zu klären ob es
> fehlerhafte oder korrekte Messungen sind, bzw. wo sie herrühren
> könnten. Und zwar möglichst von Leuten, die ein nanoVNA kennen oder
> vielleicht die Messung nachstellen können, vielleicht sogar mit einem
> "richtigen" Meßpark überprüfen. Das ist natürlich etwas viel verlangt...

Josef L. schrieb:
> 10mm-ZF-Filter 455kHz mit eingebautem Kondensator, Messung mit
> Anzapfung.

Nenne doch mal hier z.B. um welchen Filter es sich hier handelt ( 
Farbcode ).
Davon sollte ja einige im Umlauf sein. Eventuell auch ein Link zu den 
Daten wäre gut. Da es für die Messungen ja zum Glück mehr als einen Weg 
gibt könnte das dann ja weiter helfen. Dem seltsamen Verhalten auf die 
Spur zu kommen.

von Hp M. (nachtmix)


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Mohandes H. schrieb:
> Warum nicht hochohmig galvanisch ankoppeln? Wichtig ist die lose
> Ankopplung.

Weil dann nichts mehr rauskommt, denn der VNA stellt eine 50 Ohm Last 
dar.

Übrigens brauchst du für maximalen Energietransfer in den Schwingkreis 
eine Phasenverschiebung der Spannungen von 90°. Das erledigt ein kleiner 
Kondensator ganz elegant, aber nicht in großer Widerstand.

von Zeno (Gast)


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Josef L. schrieb:
> Nein, denn ich denke Ihre Messung hat vielleicht nicht die Dynamik der
> nanoVNA-Messung.
Das könnte natürlich sein das der Nano den Frequenzbereich zu schnell 
durchfährt, so das der Schwingkreis gar nicht in den eingeschwungen 
Zustand kommt. Ob das so ist - keine Ahnung, da wirst Du wohl so 
Spezialisten wie den Phasenschieber befragen müssen.
Beim Wobbler kann man die Wobbelfrequenz ändern. Bei meinen Messungen 
lag sie bei etwa 100Hz, was für ein stehendes Oszibild ausreichend ist.

Josef L. schrieb:
>Sie sehen vielleicht den Dämpfungspol und den
> nachfolgenden Anstieg gar nicht. Um auch mal wild zu spekulieren...
Josef, was Du hier schreibst ist Käse. Ich kann meinen Wobbler auch so 
einstellen das man einen größeren Bereich sieht. Ich habe es bewußt 
nicht gemacht, weil dann bei meinem Gerät die Frequenzmarken nicht mehr 
richtig zu erkennen sind. Für mich persönlich habe ich das gemacht und 
das hat an der Kurve nichts geändert.

von Marc Oni (Gast)


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Bei mir leistet ein hochohmiger aktiver Tastkopf zwischen Messobjekt 50 
Ohm VNA Eingang gute Dienste.

Poor man's active Probe:
https://docplayer.org/10677952-Poor-man-s-500-mhz-active-fet-probe-mit-opa659.html

und die Diskussion dazu hier

Beitrag "Eigenbautastköpfe"

von Phasenschieber S. (phasenschieber)


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Hp M. schrieb:
> Im Übrigen hat der Hersteller dafür gesorgt, dass sowohl der Generator
> wie auch der Empfänger reflexionsfrei ist, und hat den zugehörigen Wert,
> -meist 50 Ohm-, drangeschrieben.

Das ist er nur wenn der kalibrierte Wert von 50R auch gemessen wird.

Da aber in den wenigsten Fällen ein idealer Wert von 50R gemessen wird 
(werden soll), braucht weder die Quelle noch der Empfänger einen 
Innenwiderstand von 50R. 50R ist nichtsweiter als ein Kalibrierwert.

Ich sehe aber, daß die Diskussion, genau wie im Detektor-Thread, wieder 
von den Egomanen gekapert wird und deshalb eine sachliche Diskussion 
unmöglich ist.

Deshalb bin ich wieder raus.

Tut mir leid Josef, du hast meine volle Anerkennung.

von Zeno (Gast)


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Phasenschieber S. schrieb:
> Das ist er nur wenn der kalibrierte Wert von 50R auch gemessen wird.
>
> Da aber in den wenigsten Fällen ein idealer Wert von 50R gemessen wird
> (werden soll), braucht weder die Quelle noch der Empfänger einen
> Innenwiderstand von 50R. 50R ist nichtsweiter als ein Kalibrierwert.
>
> Ich sehe aber, daß die Diskussion, genau wie im Detektor-Thread, wieder
> von den Egomanen gekapert wird und deshalb eine sachliche Diskussion
> unmöglich ist.
>
> Deshalb bin ich wieder raus.
So ist es recht, wenn die Antworten nicht ins Konzept passen macht man 
sich halt vom Acker.
Du bist auch so ein Geisterfahrer - alle anderen fahren in der falschen 
Richtung.

von Mohandes H. (Firma: مهندس) (mohandes)


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Hp M.
>> Warum nicht hochohmig galvanisch ankoppeln?
>
> Weil dann nichts mehr rauskommt, denn der VNA stellt eine 50 Ohm Last
> dar. ... Phasenverschiebung der Spannungen von 90°. Das erledigt ein kleiner
> Kondensator ganz elegant, aber nicht in großer Widerstand.

Ok, das ist ein Argument. Bei 50 Ohm Last kann natürlich kein Signal 
mehr rauskommen (ich messe allerdings mit dem Oszi = 1Meg). Werde ich 
demnächst probieren.

P.S. Trotz unterschiedlicher Meinung muß man sich doch nicht dauernd an 
die Gurgel gehen - davon lebt doch gerade eine Diskussion!

von Michael M. (michaelm)


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Zeno schrieb:
> Ich habe mehrfach gesagt das der
> Nano möglicherweise keine 50Ohm bereit stellt (das erste mal hier
> Beitrag "Re: Ostern- Vielleicht mal wieder Detektorempfänger ?" und
> zum zweiten mal hier
> Beitrag "Re: Ostern- Vielleicht mal wieder Detektorempfänger ?"). Ich
> habe auch begründet warum ich diese Meinung habe.

Ohne deinen Link zum anderen Thema verfolgt zu haben:
Es dürfte doch ein Leichtes sein, zumindest die Impedanz des 
Generator-Ausgangsports zu bestimmen bzw. viel mehr nachzuweisen, dass 
sie tatsächlich 50R beträgt.

So könnte aus deiner Meinung dazu eine Gewissheit werden. :-)

Michael

von Hp M. (nachtmix)


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Edi M. schrieb:
> Es gibt keinen Kondensator mit 1,43 nF, wenn der als 1nF gebaut wurde.
> Sie können alles mit falschen Voraussetzungen schönrechnen- es ändert
> nichts an der Tatsache.

Doch, das scheint möglich, weil Wasser eine sehr hohe 
Dielektrizitätszahl von etwa 80 hat.
Das erklärt auch das Zusammentreffen der Kapazitätserhöhung mit 
schlechten Isolationswerten.

Allerdings bin ich noch nie auf die Idee gekommen bei einem derart 
feuchten Wickel auch noch die Kapazität zu überprüfen.

Im Zweifel gibt hier die Messung mit einer Meßbrücke oder einem 
Schwingkreis richtigere Kapazitätswerte, als die Messung mit einem 
Baumarkt DMM.

von Zeno (Gast)


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Michael M. schrieb:
> Ohne deinen Link zum anderen Thema verfolgt zu haben:
> Es dürfte doch ein Leichtes sein, zumindest die Impedanz des
> Generator-Ausgangsports zu bestimmen bzw. viel mehr nachzuweisen, dass
> sie tatsächlich 50R beträgt.
>
> So könnte aus deiner Meinung dazu eine Gewissheit werden. :-)
>
> Michael
Ich hätte nichts dagegen. Ursprünglich ging es darum heraus zu finden 
warum Josef's Messergebnisse bekommt, die so gar nicht dem entsprechen 
was man von einem Schwingkreis erwartet. Ich wollte mich dann halt mal 
zum Nano etwas schlau machen und habe mir das Manual angeschaut um mal 
ein paar Daten von dem Ding zu erfahren. Zu vielen Parametern schweigt 
sich das Manual aus, u.a. auch zu den Eingangs- und Ausgangsimpedanzen.
Insofern hätte ich nichts dagegen, wenn hier mal einer konkrete Daten 
bringt. Es muß ja eine Ursache haben warum die Ergebnisse nicht so 
ausfallen wie man das beim Schwingkreis erwartet. An der Spule mit den 
Anzapfungen liegt es nicht, das haben Edi's und meine Messungen gezeigt. 
Wäre schon interessant, wenn man herausfinden könnte woran es bei der 
Messung mit dem Nano liegt.

von Hp M. (nachtmix)


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Zeno schrieb:
> Insofern hätte ich nichts dagegen, wenn hier mal einer konkrete Daten
> bringt

Nichts einfacher als das:
Mit dem Ohmmeter messe ich bei der 900MHZ-Version an beiden Ports recht 
genaue 50 Ohm, während die Ports der 3GHz_Version hochohmig sind. Da 
scheint also noch ein Kondensator als DC-Sperre zwischen der Messbrücke 
bzw. dem Abschlusswiderstand und den SMA-Anschlüssen zu liegen.

von Gerhard O. (gerhard_)



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Moin,

Ich habe mal ganz professorisch den Detektor-RX mit dem HP8444A Tracking 
Generator und S.A. Als Mitlaufsichtgerät gewobbelt.

Im ersten Bild ist der Bildschirm im Linearem Modus und im zweiten 10dB 
/per. Wobbelbereich 0.5-50Mhz. Die gerade Kurve ist der Mitlaufgenerator 
alleine.

Die erste Spitze ist die abgestimmte Detektor Frequenz um 0.7MHz. Alles 
andere sind Kopplungen die nicht abstimmbar sind.

Ich habe den MLG an der ersten Anzapfung eingekoppelt und mit ein paar 
Windungen am S.A. Angeschlossen.

Inwieweit, daß alles brauchbar ist wage ich im Augenblick nicht 
abzuschätzen. Ist aber ein Versuch wert.

Gruß,
Gerhard

von Josef L. (Firma: Volkssternwarte Würzburg e.V.) (joe88349)


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Entschuldigung dass ich mich nicht melde, heute ist für uns 
Inspektor-Barnaby-Abend mit 3 Krimis à 90 Minuten nacheinander (die wir 
alle schon kennen :-) aber wegen Alzheimer den Ausgang schon vergessen 
haben) - zur Schnelligkeit des nano kann ich eine aktuelle Messung 
vorweisen: Eine Eichung mit Open-Short-Load-Through mit 800 Messpunkten, 
je Messpunkt 50 Einzelmessungen gemittelt, dauert 4 x 25 Minuten. Das 
lief vor und während der 1. Folge, also 25 * 60 sek / 800 * 50 = 37.5 ms 
pro Einzelmessung.

Frequenzbereich war 806 bis 820 kHz, also 0.00123 ms pro Schwingung oder 
30000 Schwingungen pro Frequenzmessung.

von OMG (Gast)


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Hp M. schrieb:
> Im Zweifel gibt hier die Messung mit einer Meßbrücke oder einem
> Schwingkreis richtigere Kapazitätswerte, als die Messung mit einem
> Baumarkt DMM.

Naja die Messung ( 1,43 nF ) erfolgte auch mit dem Nano, siehe Bild und 
Text dazu.

Siehe hier dazu:

Beitrag "Re: Kann man einen Parallelschwingkreis mit einem nanoVNA ausmessen und die Ergebnisse nachvollziehe"

Bei der ersten Messung waren es wohl 1,55 nF , daher ja die Vermutung 
das mit dem Messaufbau etwas nicht stimmt.

Das der 1 nF eigentlich nur noch als Deko taugt, mit den Werten die er 
jetzt haben soll, da sind wir uns wohl alle einig.

Dann noch die etwas fragwürdigen Ergebnisse bei den Messungen der 
Spulen.
Die dann seltsamerweise immer wieder mit dazu extra passenden 
Simulations Bilder untermauert werden, finde ich schon etwas merkwürdig. 
Aber das ist meine private Meinung.

Auf jedenfall ist da irgendwo der Wurm drin.

Josef L. schrieb:
> und habe mir eine Reihe von
> Messbereichen, z.B. 0.1-1.9, 0.1-5.5, 0.1-36.1 MHz kalibriert und
> abgespeichert, wiederhole aber die Kalibrierung gelegentlich.

Hier würde ich schon mal sagen das reicht nicht aus es müsste für jeden 
Test neu Kalibriert werden um den Fehler besser eingrenzen zu können.

Phasenschieber S. schrieb:
> Ich sehe aber, daß die Diskussion, genau wie im Detektor-Thread, wieder
> von den Egomanen gekapert wird und deshalb eine sachliche Diskussion
> unmöglich ist.
>
> Deshalb bin ich wieder raus.

Schade das Du nichts nützliches zu dem Thema beitragen konntest.

Dann schau Dir mal da z.B. die Bandfilter an und wie die extra angepasst 
worden sind auf dem Test Boards damit es für den Nano passt.

von OMG (Gast)


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von Josef L. (Firma: Volkssternwarte Würzburg e.V.) (joe88349)


Angehängte Dateien:

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Zum gemessenen ZF-Filter: Drei Filter aus einem meiner ersten 
Transistorradios, bedruckt mit A-010, B-010, C-010, alle drei mit 2 
Anschlüssen auf der einen und drei auf der anderen Seite sowie 
eingebautem Schwingkreiskondensator. Gemessen habe ich C-010, Farbcode 
weiß (?), bei ganz herausgedrehtem Kern Resonanzfrequenz ca. 600 kHz, 
also ein Filter für 455 oder 460 kHz. Mittels Vergleich der 
Resonanzfrequenzen mit zusätzlich parallelgeschaltetem Kondensator habe 
ich den Wert des Schwingkreiskondensators zu knapp 200pF bestimmt.

Das alles ist nicht so wichtig. Es geht jede Spule, jedes Filter mit 
Anzapfung! Zwischen den Spulenenden ein Kondensator, und zwischen einem 
Ende und Anzapfung messen. Und zwar so hochohmig wie möglich (wenn 
parallel zum Eingang des Meßgeräts geschaltet) oder zwischen Generator 
und Meßeingang in Serie eingeschleift, dann möglichst niederohmig, also 
zB 50-Ohm-Abschlüsse.

Jede dieser Messungen lässt sich mit einer entsprechend aufgebauten 
Simulation nachstellen! Sonst wären die Simulationsprogramme ein Witz! 
Man kann dann sogar mit Variation jedes Bauteils ermitteln lassen, wie 
empfindlich die Meßanordnung auf die Veränderung reagiert, d.h. ob sie 
geeignet zur Messung dieses Wertes ist.

von Mario H. (rf-messkopf) Benutzerseite


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Michael M. schrieb:
> Zeno schrieb:
>> Ich habe mehrfach gesagt das der
>> Nano möglicherweise keine 50Ohm bereit stellt (das erste mal hier
>> Beitrag "Re: Ostern- Vielleicht mal wieder Detektorempfänger ?" und
>> zum zweiten mal hier
>> Beitrag "Re: Ostern- Vielleicht mal wieder Detektorempfänger ?"). Ich
>> habe auch begründet warum ich diese Meinung habe.
>
> Ohne deinen Link zum anderen Thema verfolgt zu haben:
> Es dürfte doch ein Leichtes sein, zumindest die Impedanz des
> Generator-Ausgangsports zu bestimmen bzw. viel mehr nachzuweisen, dass
> sie tatsächlich 50R beträgt.

Die (tatsächliche) Impedanz der physikalischen Ports eines VNA ist 
durchaus über weite Strecken egal, da ihr Einfluss durch die 
Vektor-Fehlerkorrektur (in diesem Zusammenhang auch Kalibrierung 
genannt) vollständig kompensiert wird. Der Signalflussgraph des dafür 
üblicherweise verwendeten 12-Term-Fehlermodells kann man hier auf Seite 
8 sehen:

http://na.support.keysight.com/faq/symp.pdf

Da der Nano nur ein T/R-Analysator ist, reicht davon eine Hälfte, wie in 
der dortigen Figure 1 gezeigt, also ein 6-Term-Fehlermodell. Zur 
Illustration: Wenn z.B. der als Quelle verwendete Port 1 eine von 50 Ohm 
abweichende Impedanz hat und er mit einer Last von genau 50 Ohm 
abgeschlossen wird, gibt es eine in den Port reflektierte Welle. Deren 
Einfluss auf die Messung am Port 1 wird durch den Fehlerterm e_11 
(Source Port Match Error) nach Betrag und Phase korrigiert. Ebenso 
werden die endliche Direktivität des Reflektometers am Port 1 
(Fehlerterm e_00, Directivity Error) und Verluste im Richtkoppler und in 
dem Weg zwischen Bezugsebene und physikalischem Port (Reflection 
Tracking Error) korrigiert. Die anderen Fehlerterme (Load Match Error 
e_22 und Transmission Tracking Error) braucht man zur Korrektur einer 
Transmissions-(S_21)-Messung. Den Isolation Error (Übersprechen von Port 
1 nach Port 2) korrigiert man in den meisten praktischen Fällen nicht. 
Diese Fehlerterme werden im Rahmen der Kalibrierung durch Lösen eines 
Gleichungssystems ermittelt und damit die Messung (in dem Fall S_11 und 
S_21) gemäß der in dem verlinkten Dokument unten auf Seite 8 stehenden 
Formeln korrigiert.

Es ist also überhaupt kein Problem, einen VNA mit 50 Ohm-Ports mithilfe 
eines 75 Ohm-Kalibrierkits auf eine Bezugsimpedanz von 75 Ohm zu 
kalibrieren. Für ein an den VNA angeschlossenes Netzwerk beziehen sich 
die angezeigten S-Parameter dann auf diese Impedanz. Also ist z.B. das 
angezeigte S_11 das gleiche, das man erhalten würde, wenn man einen 
Generator mit 75 Ohm Quellimpedanz an den Port 1 anschließen und die in 
den Generator reflektierte Welle messen würde, während alle anderen 
Ports mit 75 Ohm terminiert sind.

Die Kehrseite der Medaille ist, dann man die Bezugsimpedanz jeder 
S-Matrix auf eine beliebige andere transformieren kann (die 
Bezugsimpedanzen an verschiedenen Ports eines Netzwerks müssen auch 
nicht identisch sein). Die Transformation kann man z.B. hier nachlesen:

http://qucs.sourceforge.net/tech/node98.html#SECTION001611000000000000000

Sowas kann jeder vernünftige VNA in der Firmware. Ansonsten macht man 
das offline mit dem bevorzugten Mathematikwerzeug (Matlab, Octave, 
Python, etc.).

Auf diese Weise ist es ohne weiteres möglich, ein Filter, das eine 
bestimmte Ein- und Ausgangsimpedanz sehen will, zwischen zwei Ports 
eines mit 50 Ohm kalibrierten VNA zu klemmen, die S-Matrix zu messen, 
und dann auf die Impedanz zu transformieren, die das Filter sehen will. 
Man bekommt dann das Verhalten des Netzwerks, als wenn es tatsächlich 
mit diesen Impedanzen abgeschlossen wäre. Ebenso kann man Netzwerke am 
Ein- und Ausgang des Messobjekts hinzu- oder wegrechnen (nennt sich 
Embedding nzw. De-Embedding, auch dazu stellt ein professioneller VNA in 
der Firmware umfangreiche Funktionen zur Verfügung; eine andere Spielart 
davon ist Port Extension). Das macht man zum Beispiel um den Einfluss 
von Test Fixtures zu eliminieren. Wenn man z.B. S-Parameter haben will, 
die direkt auf einen IC-Pin oder ein SMD-Pad bezogen sind, hat man 
oftmals anders keine Chance.

Diese Magie (Vektor-Fehlerkorrektur, Transformation der Bezugsimpedanz, 
(De)-Embedding, etc.) funktioniert wohlgemerkt nur für vektorielle 
Messungen. Mit einem skalaren Netzwerkanalysator oder "Wobbler" geht das 
nicht.

Ebenso funktioniert das  alles in exakter Manier nur für Messobjekte, 
die lineare zeitinvariante Systeme sind, d.h. durch ein System von 
linearen Differentialgleichungen mit konstanten Koeffizienten 
beschrieben werden. Also RLC-Netzwerke, Quarzfilter, usw. Ein Halbleiter 
mit seinen Nichtlinearitäten wird man nur in gewisser Näherung so 
behandeln können. Hier muss man in manchen Fällen tatsächlich die 
physikalischen Impedanzen am Ein- und Ausgang (z.B. mit einem Tuner) 
variieren, um dessen Verhalten zu charakterisieren. Das gibt es auch in 
automatisiert, und nennt sich Load-Pull-Messplatz.

Warum sind die physikalsichen Load/Source-Impedanzen eines 
professionellen VNA trotzdem im Datenblatt spezifiziert und relativ gut 
in der Nähe von 50 Ohm? Dafür fallen mir zwei Gründe ein:
- Der VNA ist optimiert für Messungen in 50 Ohm-Systemen. Je besser die 
Ports von Haus aus angepasst sind, desto kleiner werden die Fehlerterme, 
was sich positiv auf Stabilität und Drift auswirkt.
- Für nichtlineare Systeme kann es, wie gesagt, auf die physikalische 
Impedanz des Ports ankommen.

: Bearbeitet durch User
von OMG (Gast)


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Josef L. schrieb:
> Gemessen habe ich C-010, Farbcode
> weiß (?)

okay dann sollte es sich um diesen hier handeln, ich schaue Morgen Abend 
mal nach ob ich den da habe.

Bandfilter Standardausführung AM 455kHz
Stufe: ZF-2
Farbe: weiss
Primärimpedanz: 35kΩ
Sekundärimpedanz: 150Ω
Gütefaktor unbelastet: 70
Messfrequenz: 455 kHz
Kapazität C: 180 pF
Windungszahl n1/Draht-Ø: 50/0,07
Windungszahl n2/Draht-Ø: 108/0,07
Windungszahl n3/Draht-Ø: 4/0,07

Hier noch zwei mit anderem Farbcode

Bandfilter Standardausführung AM 455 kHz
Stufe: Oszillator
Farbe: rot
Gütefaktor unbelastet: 80
Messfrequenz: 796 kHz
Induktivität: 350 μH
Windungszahl n1/Draht-Ø: 3/0,08
Windungszahl n2/Draht-Ø: 95/0,08
Windungszahl n3/Draht-Ø: 8/0,08

Bandfilter Standardausführung AM 455kHz
Stufe: ZF-1
Farbe: gelb
Primärimpedanz: 15kΩ
Sekundärimpedanz: 150Ω
Gütefaktor unbelastet: 70
Messfrequenz: 455 kHz
Kapazität C: 175 pF
Windungszahl n1/Draht-Ø: 31/0,07
Windungszahl n2/Draht-Ø: 127/0,07
Windungszahl n3/Draht-Ø: 4/0,07

von OMG (Gast)


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Sorry Bild fehlte.

von Hp M. (nachtmix)


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Gerhard O. schrieb:
> ie erste Spitze ist die abgestimmte Detektor Frequenz um 0.7MHz. Alles
> andere sind Kopplungen die nicht abstimmbar sind.

... im Abstand von ca. 15MHz.
Sieht aus, als ob da eine Welle hin und her rennt.
15MHz entsprechen 20m.

Wieviel Draht hast du da aufgewickelt?

von OMG (Gast)


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Josef L. schrieb:
> Mittels Vergleich der
> Resonanzfrequenzen mit zusätzlich parallelgeschaltetem Kondensator habe
> ich den Wert des Schwingkreiskondensators zu knapp 200pF bestimmt.

Okay das würde hier, wenn alles richtig ist um knapp 20pF daneben 
liegen.
Hast die Möglichkeit das mal gegen zu prüfen mit den Werten von dem 
Filter ?

von Josef L. (Firma: Volkssternwarte Würzburg e.V.) (joe88349)


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OMG schrieb:
> Hier würde ich schon mal sagen das reicht nicht aus es müsste für jeden
> Test neu Kalibriert werden um den Fehler besser eingrenzen zu können.

Nein das muss es nicht - das weiß ich inzwischen aus Erfahrung. Kann 
sein dass es eine Temperaturabhängigkeit gibt und es in den letzten 
Tagen hier im Wohnzimmer bei 27 oder 28°C Abweichungen von bis zu 0.5dB 
gegeben hat, weil es sonst nur 23° hat, aber ich habe schon länger keine 
Unterschiede bei Neukalibrationen festgestellt. Ich kann gerne eine 
Messung mit einer abgespeicherten Kalibration durchführen, dann eine 
Neukalibration, und eine neue Messung machen. Ich bin sicher, die 
Unterschiede liegen innerhalb des Rauschens, also der messgenauigkeit 
pro Frequenzpunkt. Neukalibration ist nur bei einem neuen Meßbereich 
erforderlich. Sagt einer, der ein solches Gerät kennt.

Was ich mich frage: Wie oft kalibrieren eigentlich Besitzer von 
herkömmlichen Spektrumanalysatoren ihre Geräte?

von Hp M. (nachtmix)


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Hp M. schrieb:
> ... im Abstand von ca. 15MHz.

Korrektur:
Bei einem 50MHz Sweep entsprechen die 1,5 Kästchen ja nur 7,5MHz 
entsprechend 40m.
Trotzdem wird das ein kapazitiv belasteter lambda/4 Resonator sein.

Wieviel Draht also?

von Gerhard O. (gerhard_)


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Hp M. schrieb:
> Wieviel Draht hast du da aufgewickelt?

0.5mm, Rund 50cm lang, 3cm Durchmesser

Die restlichen Resonanzen sind wahrscheinlich Übersprechen durch die 
unkontrollierten Reaktanzen und der HF-maessig grottenschlechte 
"Observierungs-Aufbau";-).

Deshalb finde ich auch meine Observierung nicht als sehr aussagekräftig.

: Bearbeitet durch User
von Hp M. (nachtmix)


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Josef L. schrieb:
> Was ich mich frage: Wie oft kalibrieren eigentlich Besitzer von
> herkömmlichen Spektrumanalysatoren ihre Geräte?

Vermutlich meinst du aber den VNA.

Bei so niedrigen Frequenzen braucht man nicht dauernd neu zu 
kalibrieren, solange man die Kabel nicht vertauscht. Für die 
Messchaltung ist fast noch Gleichstrom und die Kalibrierung dient 
hauptsächlich dazu die Phasenverschiebung durch die Länge der Kabel 
herauszurechnen.

von Hp M. (nachtmix)


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Gerhard O. schrieb:
> 0.5mm, Rund 50cm lang, 3cm Durchmesser

Wow! So lang sieht die Spule gar nicht aus.

Das wären dann 1000 Wdg, jede 9,5 cm Umfang, oder 95 m Draht?

von Gerhard O. (gerhard_)


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Hp M. schrieb:
> Gerhard O. schrieb:
>> 0.5mm, Rund 50cm lang, 3cm Durchmesser
>
> Wow! So lang sieht die Spule gar nicht aus.
>
> Das wären dann 1000 Wdg, jede 9,5 cm Umfang, oder 95 m Draht?

Ich vermute hier ist ein Kommunikationsfehler aufgetreten - Ich 
spezifizierte die S.A. Koppelspule. Die Schwingkreisspule hat rund 62mm 
DM. und an die 90 Wdg auf 54mm Länge, 0.5mm Draht-DM.

von Josef L. (Firma: Volkssternwarte Würzburg e.V.) (joe88349)


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Leute ihr seid momentan zu schnell für mich, nach 4,5 Std Krimi und ohne 
Abendessen, Corona muss irgendwie wieder runter...

OMG schrieb:
> Sorry Bild fehlte.

Den Wert von C habe ich zu 197 pF ermittelt. Anbei die Messung der 
beiden Filter, 7mm-10.7 und 10mm-455k.

Spalten: Resonanzfrequenz, Frequenz des Dämpfungspols, berechnete 
Kreisinduktivität und -Kapazität, Streu- oder Leitunsginduktivität (in 
Serie zum Schwingkreis) sowie Anzapfungsverhältnis. Das Filter wurde 
jeweils zwischen den Anschlüssen 1-3 (kalt-heiß), 1-2 (kalt-Anzapf) und 
2-3 (Anzapf-heiß) gemessen. Der Kondensator ist zwischen 1-3 
verschaltet. C hat bei "Anzapf 1.00" seinen tatsächlichen Wert, der bei 
den jeweils anderen Messungen angegebene ist der um das 
Übertragungsverhältnis hinauftransformierte Wert. Das 455k-Filter hat 
eine Anzapfung etwa bei 1/3, hier ergänzen sich die beiden ermittelten 
Teilinduktivitäten 36 und 160 µH zwanglos zur gesamtinduktivität von 348 
µH. Nochmal zur Verdeutlichung: 32 µH = 348 µH * 0.32² und 160 µH = 348 
µH * (1 - 0.32)². Das sind jeweils die Einzelinduktivitäten der Wicklung 
von einem Ende bis zur Anzapfung. Es gilt nicht: A+B=C !!

Im Bild die Messungen 1-3 (rot), 1-2 (grün, a=0.32), 2-3 (blau, a=0.68)

von Gerhard O. (gerhard_)


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Und acht Anzapfungen alle 10Wdg.

von Gerhard O. (gerhard_)


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Josef L. schrieb:
> Leute ihr seid momentan zu schnell für mich, nach 4,5 Std Krimi und ohne
> Abendessen, Corona muss irgendwie wieder runter...

Corona aus Mexiko?

Bei uns heißt Barnaby "Midsomer Murders";-)

von Gerhard O. (gerhard_)


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Die Detektorspule bei mir hat bei 118kHz Messfrequenz ein L von 365uH 
und ein Q von ca. 120, mit LRT-BN6100 gemessen.

D = 62mm
L = 54mm
d = 0.5mm
N = 90 Wdg

: Bearbeitet durch User
von Hp M. (nachtmix)


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von Hp M. (nachtmix)


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Mario H. schrieb:
> man die Bezugsimpedanz jeder
> S-Matrix auf eine beliebige andere transformieren kann (die
> Bezugsimpedanzen an verschiedenen Ports eines Netzwerks müssen auch
> nicht identisch sein). Die Transformation kann man z.B. hier nachlesen:
>
> http://qucs.sourceforge.net/tech/node98.html#SECTION001611000000000000000
>
> Sowas kann jeder vernünftige VNA in der Firmware. Ansonsten macht man
> das offline mit dem bevorzugten Mathematikwerzeug (Matlab, Octave,
> Python, etc.).

Danke für den Link!
So etwas hatte ich schon länger gesucht und mich fürchterlich 
verheddert, als ich versuchte die Transformationen selbst abzuleiten.
Ist hilfreich beim Entwurf von breitbandigen Verstärkern, wenn für die 
Transistoren nur die 50 Ohm S-Parameter bekannt sind und man eine höhere 
Stufenverstärkung möchte.

von Hp M. (nachtmix)


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Gerhard O. schrieb:
> Die Detektorspule bei mir hat bei 118kHz Messfrequenz ein L von 365uH
> und ein Q von ca. 120, mit LRT-BN6100 gemessen.
>
> D = 62mm
> L = 54mm
> d = 0.5mm
> N = 90 Wdg

D.h. etwa 17,5m Draht und für die 700kHz Resonanz hattest du eine 
Schwingkreiskapazität von etwa 140pF.

Bei 7,5MHz für die erste parasitäre Resonanz entspräche das einem 
Blindwiderstand von 150 Ohm, bei den höheren Resonanzen 75 Ohm, 50 
Ohm,... .
Da die Wellenlänge von 7,5MHz 40m beträgt, entspricht die 17,5m 
Drahtlänge, -anders als ich vermutete-, nicht einem lambda/4 Resonator, 
sondern einem lambda/2.
Das bedeutet, dass das heisse Ende der Spule für diese Frequenzen durch 
die Schwingkreiskapazität fast schon kurzgeschlossen ist.

Ich finde, dass die beobachten Messwerte ganz gut zur Theorie passen.

Interessant wäre ob, wenn du den Schwingkreiskondensator wirklich 
kurzschliesst, nur diese 7,5MHz Resonanzen übrig bleiben (Dann natürlich 
nur am Speisepunkt oder in der Spulenmitte zu messen, denn: Beide Enden 
der Spule liegen dann an HF-Masse und der heisseste Punkt liegt in der 
Spulenmitte.

: Bearbeitet durch User
von Hp M. (nachtmix)


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Zeno schrieb:
> Das könnte natürlich sein das der Nano den Frequenzbereich zu schnell
> durchfährt, so das der Schwingkreis gar nicht in den eingeschwungen
> Zustand kommt. Ob das so ist - keine Ahnung,

Bei LC-Kreisen passiert das nicht.
Bei Quarzen allerdings, mit ihren sehr viel höheren Güteziffern, kann 
die Resonanz bei Frequenzen im unteren MHz-Bereich  evtl. übersehen 
werden und bei Quarzen unter 100kHz findet man sie u. U. gar nicht.
Der VNA stimmt ja nicht kontinuierlich durch, sondern fährt ein 
Frequenzraster ab. Da kann es schon mal sein, dass 77500Hz nicht drin 
sind.

von Gerhard O. (gerhard_)


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Hp M. schrieb:
> Gerhard O. schrieb:
>> 0.5mm, Rund 50cm lang, 3cm Durchmesser

50cm bezog sich auf die gerade vorhandene Drahtlänge bevor der 
Koppelspulenanfertigung.

von Gerhard O. (gerhard_)


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Hp M. schrieb:
> Interessant wäre ob, wenn du den Schwingkreiskondensator wirklich
> kurzschliesst, nur diese 7,5MHz Resonanzen übrig bleiben (Dann natürlich
> nur am Speisepunkt oder in der Spulenmitte zu messen, denn: Beide Enden
> der Spule liegen dann an HF-Masse und der heisseste Punkt liegt in der
> Spulenmitte.

Werde ich untersuchen wenn ich etwas mehr Zeit habe. Diese Woche wurde 
heute betrieblich plötzlich sehr hektisch für mich;-)

Ich muß zugeben, solche Zylinderspulen nie im Kontext von Wellenlängen 
und als aufgewickelte Resonatorleitung betrachtet zu haben. Das erklärt 
einiges. Auf UKW macht man das manchmal auch, nur werden sie da "Helical 
Filter" bezeichnet. Ob das hier genauso zutrifft ist schwer zu sagen. 
Mir ist aufgefallen, daß die KW Resonanzen von der Abstimmung her nicht 
beeinflußt wurden, was Deine Behauptung bekräftigt. Nur hätte ich 
ungerade Frequenzen relativ zur Hauptresonanz erwartet.

OK. Zeit um mich in die Falle zu hauen...

: Bearbeitet durch User
von Edi M. (edi-mv)



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Ich versteh's nicht... ein gewöhnliches 10,7 MHz- Filter, angeschlossen 
an einen Uralt- Wobbler von 1964, zeigt Resonanzkurven "wie im 
Lehrbuch".

Hier Kurven von einem Filter, 10,7 MHz, dann mit Kreisen gegeneinander 
versetzt, und einem Audion.

Gleiches geht mit 455KHz- Filtern, Schwingkreisen mit und ohne Anzapfung 
(Josefs ursprüngliche Absicht)...

Wieso kann das keiner mit dem NanoVNA ?

von Gerhard O. (gerhard_)


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Habˋ ich ja mit Hand gemacht. Siehe Beitrag:
Beitrag "Re: Ostern- Vielleicht mal wieder Detektorempfänger ?"
(Meßsender und Wechselspannungvoltmeter)

von Zeno (Gast)


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Hp M. schrieb:
> Nichts einfacher als das:
> Mit dem Ohmmeter messe ich bei der 900MHZ-Version an beiden Ports recht
> genaue 50 Ohm, während die Ports der 3GHz_Version hochohmig sind. Da
> scheint also noch ein Kondensator als DC-Sperre zwischen der Messbrücke
> bzw. dem Abschlusswiderstand und den SMA-Anschlüssen zu liegen.
Dir ist aber schon klar das ein mit dem Multmeter gemessener 
Gleichstromwiderstand, noch dazu in eine Schaltung hinein, nichts mit 
Impedanz zu tun hat.
Sei's drum, zumindest hat man das Ding für Frequenz 0 mit 50Ohm 
abgeschlossen, das ist ja erst mal ein Ansatzpunkt. Da weis man aber 
immer noch nicht was bei hohen Frequenzen passiert. Wenn da z.B. die 
Impedanz der dahinterliegenden, parallel zum Abschlußwiderstand 
liegenden, Schaltung sehr klein wird, dann sind es eben keine 50Ohm 
mehr.
Ich habe mir gerade mal das Dämpfungsglied meines Wobblers angesehen. 
Das ist eben kein einfacher Abschlußwiderstand, sondern schon etwas 
umfänglicher. Das Ganze ist auch, inklusive des Stufenschalters in ein 
Metallagehäuse eingebaut. Da geht ein dickes geschirmtes Kabel rein und 
eines kommt raus. Man hat da ganz bestimmt nicht umsonst diesen Aufwand 
getrieben.

Gerhard O. schrieb:
> Im ersten Bild ist der Bildschirm im Linearem Modus und im zweiten 10dB
> /per. Wobbelbereich 0.5-50Mhz. Die gerade Kurve ist der Mitlaufgenerator
> alleine.
>
> Die erste Spitze ist die abgestimmte Detektor Frequenz um 0.7MHz. Alles
> andere sind Kopplungen die nicht abstimmbar sind.
Hallo Gerhard,
ein ähnliche Bild bekomme ich mit dem für meinen Detektor bestimmen 
Spulensatz (Antennenspule mit 6 Anzapfungen, Schwingkreisspule mit 1 
Anzapfung). Die Bilder und den Messaufbau habe ich hier 
Beitrag "Re: Ostern- Vielleicht mal wieder Detektorempfänger ?" gepostet 
und auch erläutert. Bei mir gibt es allerdigns nur das Maximum bei der 
Resonanzfrequenz und das danach Folgende, dann geht die Kurve langsam 
wieder auf die Null, was man allerdings auf meinen Fotos nicht sieht. 
Dazu hätte ich den Wobbelbereich größer machen müssen, aber dann 
verschwinden bei mir die Frequenzmarken, weil der Markengenerator einen 
Schuß hat.
Einschränkend muß ich sagen daß ich auch nicht von 500kHz bis 50MHz 
gewobbelt habe - das überstreicht mein Wobbler nicht in einem Rutsch. Im 
interessierenden Dedektorbereich (vozugsweise MW), komme ich von 100kHz 
bis 1,5MHz.
Danke für Deine Erklärungen, die waren zumindest für mich sehr 
aufschlußreich.

von Zeno (Gast)


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OMG schrieb:
> Hp M. schrieb:
>> Im Zweifel gibt hier die Messung mit einer Meßbrücke oder einem
>> Schwingkreis richtigere Kapazitätswerte, als die Messung mit einem
>> Baumarkt DMM.
>
> Naja die Messung ( 1,43 nF ) erfolgte auch mit dem Nano, siehe Bild und
> Text dazu.   .... noch viel Text

@OMG
Ich bin so ziemlich Deiner Meinung, auch was die Simus betrifft.

von Zeno (Gast)


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Mario H. schrieb:
> Die (tatsächliche) Impedanz der physikalischen Ports eines VNA ist
> durchaus  ....
Danke für den sehr ausführlichen Beitrag - wieder was dazu gelernt, 
obwohl das nicht so ganz meine Baustelle ist und ich auch ganz bestimmt 
nicht jedes Detail verstehe.
Letzendlich zeigt Dein Beitrag und der velinkte Artikel, daß es im Nano 
"gerade" gerechnet wird. Richtigerweise schreibst Du auch dazu, daß, 
damit die Rechnung funktioniert, bestimmte Bedingungen eingehalten 
werden müssen, damit das Rechenmodel richtig greift.
Beruflich habe ich mit Koordinatenmesstechnik zu tun und da ist es 
ähnlich. Früher mußte man die Geräte, Tastköpfe etc. exakt mechanisch 
fertigen, um die gewünschten Ergebnisse zu erhalten, weil es einfach 
keine allgemein verfügbare potente Rechentechnik (µC, PC) gab. 
Heutzutage ist in jedem Funktionskreis ein Mikrocontroller verbaut, dem 
eine Korrekturmatrix übergeholfen wird und der damit dann alles schön 
gerade rechnet. Am Ende kommt ein schönes glattes gerades Signal heraus. 
Das Funktioniert alles prächtig so lange die Randbedingungen eingehalten 
werde. Macht man z.B. den Taster länger als vom Rechenmodell abgedeckt 
wird, dann kommt in aller Regel nicht das Gewünschte heraus.

von OMG (Gast)


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Hp M. schrieb:
> Eher so etwas, wo ich mir mit dem
> nanoVNA mal den Wellenwiderstand eines Blankdrahts über Masse angeschaut
> habe:

Auch eine nette Konstrucktion, sowas ähnliches hab ich auch noch 
rumfliegen.

Hp M. schrieb:
> Vornehm geht die Welt zugrunde.
> So hübsche Sachen hab ich nicht.

Hab ich mir nicht extra gekauft war beim Nano damals mit bei.
War aber noch einer der ersten mit 2,8 TFT.

Da dieser aber noch vom Aufbau anders als das Model war worum es hier 
geht, halt ich mich da zum Nano vergleich etwas zurück.

Hab paar Tage damit mehr oder weniger rumgespielt und ihn dann 
verschenkt.

von Josef L. (Firma: Volkssternwarte Würzburg e.V.) (joe88349)


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Gerhard O. schrieb:
> Ich habe mal ganz professorisch den Detektor-RX mit dem HP8444A Tracking
> Generator und S.A. Als Mitlaufsichtgerät gewobbelt.

Abgesehen von Ein- und Auskopplung des Signals und den Meßgeräten 
entspricht das ja sehr exakt der Messung meiner ersten Spule 64mm 
Durchmesser 62 Windungen, Länge ca. 5cm, mit der das ganze desaster 
angefangen hat.

Mich würde interessieren, wie die Kurve (log) bei Messung der Spule 
Angang-Ende (ohne Anzapfung) aussieht, und wie bei Anzapfung von oben 
nach 1 Windung, da könntest du spaßeshalber einfach eine Windung 
zusätzlich aufbringen statt wo was anzulöten!

von Zeno (Gast)


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Josef L. schrieb:
> Spalten: Resonanzfrequenz, Frequenz des Dämpfungspols, berechnete
> Kreisinduktivität und ...
Josef sage mir bitte was mir die Achsen in Deinem rechten Diagramm 
sagen. Bei Y würde ich mal auf die Dämpfung in dB tippen. Die X-Achse 
erschließt sich mir nicht wirklich. Sollen das etwa MHz sein? Wenn ja 
dann erschließt sich mir jetzt auch warum Du so beknackte Kurven 
bekommst. Man sollte Messungen auch schon in einem realistischen Bereich 
durchführen. Für Dein 455kHz Filer wäre das z.B. von 100kHz bis etwa 
1MHz. Dann würde Deine Resonanzkurve schön in der Mitte liegen und man 
könnte auch was erkennen, wie sich das Filter im interessierenden 
Bereich verhält. Für die hohen Frequenzen ist das Filter gar nicht 
ausgelegt und dann kommen halt irgendwelche Nebeneffekte zum Tragen. 
Klar kann der Nano diesen breiten Frequenzbereich verarbeiten und 
Anzeigen, allerdings ist das für diese Messaufgabe völlig oversized und 
es gehen eigentlich wichtige Informationen verloren. Das ist wie mit 
einem digitalen Messschieber. Der zeigt auch 3 Nachkommastellen an - die 
dritte kann man getrost in den Skat drücken und selbst die 2 ist mit 
Vorsicht zu genießen.

Ich habe mir gerade noch mal die Messungen Deiner Detektorspule 
angesehen. Die Spule ist gar nicht so schlecht wie Du glaubst. Messe in 
einem vernünftigen Bereich - MW z.B. geht von ca.500kHz bis 1,5MHz. Wenn 
Du da in einem Bereich von 100kHz bis 2MHz misst hast Du den 
interssierenden Bereich vollständig abgedeckt. Dann mache die 
Einspeisung nicht über die Widerstände sondern über einen kleinen C von 
wenigen pF. Ich möchte fast wetten das Du dann gute Kurven bekommst.

von Zeno (Gast)


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Hp M. schrieb:
> Der VNA stimmt ja nicht kontinuierlich durch, sondern fährt ein
> Frequenzraster ab. Da kann es schon mal sein, dass 77500Hz nicht drin
> sind.
Dann ist er eigentlich für die Messung an Schwingkreisen nur bedingt 
geeignet. Ist aber auch nicht verwunderlich, denn er wurde ja 
ursprünglich für etwas anderes konzipiert. Wenn ich das richtig 
verstanden habe, dann ist der wohl eher für Messungen des 
Stehwellenverhältnisses und damit zur Bestimmung einer optimalen 
Antennenanpassung gedacht. Wenn man die einschlägigen Publikationen zu 
diesem Thema liest, dann wird der Nano von den FA auch genau dafür 
eingesetzt. Das man dan mit dem Teil auch Schwingkreisparameter prüfen 
kann ist wohl eher ein zusätzliches Feature.

von Zeno (Gast)


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Gerhard O. schrieb:
> Habˋ ich ja mit Hand gemacht. Siehe Beitrag:
> Beitrag "Re: Ostern- Vielleicht mal wieder Detektorempfänger ?"
> (Meßsender und Wechselspannungvoltmeter)
Aber eben nicht mit dem Nano - oder steh ich da grad auf dem Schlauch? 
Zudem hast Du Dir auch Gedanken gemacht wie Du das Signal einkoppelst.
Edi und ich bekommen ja mit unseren "historischen" Geräten gleiche 
Ergebnisse wie Du.

von Josef L. (Firma: Volkssternwarte Würzburg e.V.) (joe88349)


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OMG schrieb:
> Josef L. schrieb:
>> Mittels Vergleich der
>> Resonanzfrequenzen mit zusätzlich parallelgeschaltetem Kondensator habe
>> ich den Wert des Schwingkreiskondensators zu knapp 200pF bestimmt.
>
> Okay das würde hier, wenn alles richtig ist um knapp 20pF daneben
> liegen.
> Hast die Möglichkeit das mal gegen zu prüfen mit den Werten von dem
> Filter ?

Wollte ich gerade, und habe bei der 1. Messung das Filter demoliert: 
Kern zu weit reingedreht, hat sich verkantet, ist zerbrochen, und die 
Scherben haben den Mittenanschluß gekappt. Ich versuche das anzulöten, 
aber mit der nach Wochen auf einen Stummel zurückgeschmolzenen 
Lötkolbenspitze ist das etwas fummelig, mit Lupe und Pinzette.

von Josef L. (Firma: Volkssternwarte Würzburg e.V.) (joe88349)


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Zeno schrieb:
>> Der VNA stimmt ja nicht kontinuierlich durch, sondern fährt ein
>> Frequenzraster ab. Da kann es schon mal sein, dass 77500Hz nicht drin
>> sind.

Du kannst MHz-Werte auf drei Stellen nach dem Komma eingeben, also von 
0.077 bis 0.078 MHz mit 1000 Frequenzpunkten. Das wären 1Hz Auflösung. 
Das entspricht auch etwa der Frequenzauflösung des DDS, ich denke die 
liegt bei 1.3Hz. Und ein 77.5kHz-Quarz hat keine Güte von 100000 oder 
so, dass man die Resonanz nicht trifft. Im Bild die Resonanz eines 
100kHz-Quarzes zwischen 99 und 101kHz, mit dem nanoVNA zwischen Port 1 
und 2 gemessen [Messung vom 03 Apr 2021).

von Josef L. (Firma: Volkssternwarte Würzburg e.V.) (joe88349)


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Zeno schrieb:
> Josef sage mir bitte was mir die Achsen in Deinem rechten Diagramm
> sagen.

Die horizontale (X-) Achse ist die Messfrequenz, die das zugehörige 
Messprogramm leider nur linear aufträgt. Größere Frequenzbereiche muss 
ich daher auf mehrere Messungen aufteilen und nehme die abgespeicherten 
Kalibrierungen, aktuell meist bis 1.9 / 5.5 / 36.1  100  640 MHz.

Die vertikale (Y-) Achse ist die im Eingang gemessene Spannungskurve 
(S12) in logarithmischer Darstellung, 100% also 0dB. Da die Messung mit 
dem Spannungsteiler 3.3k:3.3k gegen 50 Ohm erfolgte, ist der Nullpunkt 
um etwa 36dB abgesenkt, daher ist die obere Linie auf -30dB, die untere 
auf -100dB gesetzt. Nach unten ist also weniger, pro 20dB runter = 
Spannung auf 1/10, wie man's gelernt hat.

S11 wird auch ausgegeben, liegt in diesem Fall aber weit oben bei etwa 
0dB, weil ja der Spannungsteiler drin ist und 98.5% der 
Generatorspannung nicht verwendet werden, also wieder zurück müssen. S11 
kann also nicht viel von -0.13dB abweichen.

Ich könnte die Messungen auch abspeichern und bekäme dann für jeden der 
750-1000 Frequenzmesspunkte, die ich zwischen Anfangs- und Endfrequenz 
des Sweeps messen lasse (als Mittelung von mindestens 2 Einzelmessungen) 
Real- und Imaginärteil abgespeichert. Für die meisten Anwendungen, und 
am aussagekräftigsten, ist natürlich der Absolutwert von S12. Für den 2. 
Blick genügt das Smith-Diagramm, das ich aber nicht skalieren kann, und 
halt auf der horizontalen den Realteil des Widerstandes zwischen 
unendlich, 50 Ohm und Null hineingepresst hat, so dass man nicht so 
genau ablesen kann.

von Zeno (Gast)


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Josef L. schrieb:
> Du kannst MHz-Werte auf drei Stellen nach dem Komma eingeben, also von
> 0.077 bis 0.078 MHz mit 1000 Frequenzpunkten. Das wären 1Hz Auflösung.
Viel zu viel nach meinem Dafürhalten. Weniger ist manchmal mehr. Oder 
wenn man die Frequenz schon so fein ausgibt, dann muß man das Messsignal 
irgendwie glätten. Bedeutet, in Deine Kurve muß eine Ausgleichskurve 
gelegt werden. Damit wäre dann das Rauschen weg und man hätte eine 
visuell gut auswertbare Kurve. Ich habe Dir mal ein Bild dran, damit Du 
weist wie ich das meine. Die rote gezackte Linie ist praktisch das 
augenommene Signal. Die dunkle Linie wird von der SW rein gelegt und mit 
genau dieser Linie wird dann auch gerechnet. Das Bild ist nur ein 
Ausschnitt aus einer Kurve, aber es zeigt was ich meine.

Josef L. schrieb:
> Größere Frequenzbereiche muss
> ich daher auf mehrere Messungen aufteilen und nehme die abgespeicherten
> Kalibrierungen, aktuell meist bis 1.9 / 5.5 / 36.1  100  640 MHz.
Wie oben schon geschrieben, enge den Bereich deutlich ein, das ist für 
die Auswertung deutlich besser. Um z.B. den Mittelwellenbereich 
darzustellen reicht es wenn Frequenz von 100kHz bis 2 max. 3MHz geht. 
Alles andere ist außerhalb des interessierenden Bereiches und bringt für 
die Auswertung nichts.
Bei Deinem ZF-Filter ist es das Selbe. Schränke den Frequenzbereich auf 
ein vernünfziges Maß ein. ZF-Verstärker sind von ihrer Grundkonzeption 
auf einen schmalen Frequenzbereich um ZF herum ausgelegt. In diesem 
Bereich arbeiten sie dann aber auch optimal. Unerwünschtes Verhalten 
läßt sich durch die Schmalbandigkeit eben auch gut unterdrücken.

von Zeno (Gast)


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Ups so war das mit dem Bildle aber nicht gedacht. Ich habe veergessen es 
zu beschneiden. Man denke sich daher die weiße Fläche einfach weg.

von Michael M. (michaelm)


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Zeno schrieb:
> Man denke sich daher die weiße Fläche einfach weg.
Wie du eben gesagt hast:
> Weniger ist manchmal mehr.    :-D

Michael

von Zeno (Gast)


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Michael M. schrieb:
> Zeno schrieb:
>> Man denke sich daher die weiße Fläche einfach weg.
> Wie du eben gesagt hast:
>> Weniger ist manchmal mehr.    :-D

So ist es. Habe das Bild mit Paint bearbeitet und nicht darauf geachtet. 
Ich denke aber man kann dennoch erkennen was ich meine, daehalb habe ich 
es nicht neu gemacht - muß ja nebenher auch noch was arbeiten.

von Josef L. (Firma: Volkssternwarte Würzburg e.V.) (joe88349)


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Zeno schrieb:
> Messe in
> einem vernünftigen Bereich - MW z.B. geht von ca.500kHz bis 1,5MHz.

Ach zeno, natürlich habe ich im MW-bereich gemessen. Ja, da ist die 
Spule OK. Das problem ist doch, dass der Detektorempfänger zwar 
empfängt, aber überhaupt keine Selektivität zeigt, sobald ich die Diode 
an eine Anzapfung hänge, und wenn ich sie obenhin hänge, habe ich nur 
extrem schwachen Empfang. Letzteres offensichtlich durch die zu hohe 
Last der Diode, und durch die hohe Bedämpfung auch nur geringe 
Selektivität.

Ersteres, weil zwar jetzt hohe Selektivität im MW-Bereich da ist, aber 
bei den höheren Frequenzen, die du gar nicht untersucht haben willst, 
Megahertzbreite Scheunentore ohne jegliche Selektivität durchgelassen 
werden, zwei komplette Kurzwellenbänder! Da kann ich am Drehko drehen 
was ich will, ich bekomme immer dasselbe Tohuwabohu zu hören.

Das zumindest war meine Erklärung, und deswegen habe ich nicht nur bis 
1.9 MHz wie zuvor, sondern erst bis 36 MHz und dann noch weiter 
gemessen, um der Sache auf die Spur zu kommen.

von Josef L. (Firma: Volkssternwarte Würzburg e.V.) (joe88349)


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Zeno schrieb:
> Bedeutet, in Deine Kurve muß eine Ausgleichskurve
> gelegt werden. Damit wäre dann das Rauschen weg und man hätte eine
> visuell gut auswertbare Kurve

Natürlich! Das lässt das zum nano gehörige Messprogramm von sich aus 
nicht zu, lediglich die Möglichkeit, jeden Punkt mehrmals zu messen und 
das vor der Ausgabe zu mitteln. Standard ist 2 Messungen. Wenn ich Zeit 
habe, setze ich das höher, auf 8, 20, oder höher. Ich habe ja 
geschrieben, dass beim Kalibrieren mit 50x Mittelung jeder der 4 
Kalibrierschritte 25 Minuten dauert (gegen 1 Minute bei 2x Mittelung), 
und die Messung nochmal 25 Minuten. Das kann man mal machen, aber nicht 
ständig. Ich lasse auch nicht nur 20 oder 50 Frequenzpunkte messen, 
sondern 750-1000. Ja, und dann sieht man auch das Rauschen und kann eine 
Ausgleichskurve durchlegen. Ich mache das manchmal nach Augenmaß, um 
eine Resonanzkurve auszumessen. Da mache ich einfach mit Irfanview eine 
Bildschirmkopie und lege mit dem Zeichentool zwei Linien durch.

Man kann wie schon geschrieben auch die Daten in eine csv-Datei speichen 
und weiterverarbeiten, ist aber aufwendig. Mir reicht es, wenn ich die 
mit PSpice simulierte Messkurve durchlege und die genau so aussieht, wie 
ich mir eine geglättete Ausgleichskurve vorstellen würde. Numerische 
Mathematik war im Physikdiplom eines meiner Prüfungsfächer, ist halt 
schon etwas länger her.

von Edi M. (edi-mv)



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Nochmal die Frage des Beitrags vom  22.06.2021 06:31:

Ich versteh's nicht... ein gewöhnliches 10,7 MHz- Filter, angeschlossen
an einen Uralt- Wobbler von 1964, zeigt Resonanzkurven "wie im
Lehrbuch".

Hier Kurven von einem Filter, 10,7 MHz, dann mit Kreisen gegeneinander
versetzt, und einem Audion.

Gleiches geht mit 455KHz- Filtern, Schwingkreisen mit und ohne Anzapfung
(Josefs ursprüngliche Absicht)...

Die Messungen habe ich mit dem einfachen Hilfsmittel mit 2 x 2pF- 
Kondensatoren gemacht.

Übrigens werden die Uralt- Geräte auch nicht auf die Ausgangs/ 
Eingangsimpedanz kalibiert- die haben fest eingestellte, kompensierte 
Spannungsteiler, aufwendig in Gußgehäusen, und der hersteller sagt, die 
solle man tunlichst in Ruhe lassen, selbst eine Lageveränderung würde 
sich auswirken.

Die Schaltung für die Schwingkreisprüfung ist supereinfach, nicht mal 
berechnet, vor ...zog Jahren einfach "nach Gefühl" erstellt, und 
funktionierte, sie liefert saubere Kurven, wenn der Prüfling ok ist.

Wieso kann sowas keiner mit dem NanoVNA ?

Ich habe auch mal im Internet gesucht- scheinbar setzt niemand den 
NanoVNA für solche Aufgaben ein.
Ist der NanoVNA eventuell doch nicht dafür geeignet ?

von Volker M. (antennensimulation)


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Edi M. schrieb:
> Wieso kann sowas keiner mit dem NanoVNA ?

Der Unterschied dürfte in deiner hochohmigen Ankopplung mit den 2pF 
liegen.

Wenn man die weglässt wird's schwierig weil der Schwingkreis durch die 
50 Ohm stark bedämpft wird ... belastete Güte vs. unbelastete Güte.

So Schwingkreise mit dem VNA auszumessen ist absolut üblich, man muss 
halt wissen was man tut.

von Edi M. (edi-mv)


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Volker M. schrieb:
> Wenn man die weglässt wird's schwierig weil der Schwingkreis durch die
> 50 Ohm stark bedämpft wird ... belastete Güte vs. unbelastete Güte.

Das ist schon klar.

Es geht ja um die Darstellung von üblichen Durchlaßkurven- Filter, 
Schwingkreisen, auch, wie zu sehen, eines Audions. Alle Durchlaßkurven 
genau so, wie man sie bei fehlerlosen Bauteilen erwartet- wie im 
Lehrbuch.

Das kleine Test- Hilfsmittel ist nicht mal ein professionelles 
Vorsatzgerät, und bringt's.

Ist die Frage: Geht das auch mit dem NanoVNA ?
Kann ein NanoVNA- Besitzer hier versuchen, ein 455 KHz- oder 20,7 MHz- 
Filter, einen 1 MHz- Schwingkreis o. ä. so am Nano zu testen, daß man 
die gleichen Kurven hinbekommt, und die Testschaltung dazu angeben ?

von Gerhard O. (gerhard_)


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Zeno schrieb:
> Aber eben nicht mit dem Nano - oder steh ich da grad auf dem Schlauch?
> Zudem hast Du Dir auch Gedanken gemacht wie Du das Signal einkoppelst.
> Edi und ich bekommen ja mit unseren "historischen" Geräten gleiche
> Ergebnisse wie Du.

Moin,

ich habe keinen VNA-Nano. Die Meßkurve machte ich bei Hand mit einem 
HP8640B Meßsender und ein HP400EL als NF-Voltmeter. Es wurde am Ausgang 
die demodulierte NF gemessen und in Excel als Diagramm dargestellt.

Der Messender hat rund 450kHz als unterste Frequenz.

Der Meßsender wurde an die erste Anzapfung mit 10Wdg gelegt. War alles 
auf die Schnelle und behelfsmäßig zusammengestöpselt.

Gruß,
Gerhard

: Bearbeitet durch User
von Josef L. (Firma: Volkssternwarte Würzburg e.V.) (joe88349)



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Uff, hat etwas länger gedauert! Ich glaube die Drähtchen der Wicklung 
sind noch dünner als in deiner Tabelle, OMG. Der Draht mit dem ich sie 
eingefangen habe ist ein 0.12CuL, hat 0.15mm Außendurchmesser. Zum Löten 
hatte ich nur einen Lötkolben aus den 1980ern mit einer angeschrägten 
3mm-Spitze.

Ich habe dann den Kern des B-Filters aufgeschraubt, aber mich nicht 
getraut ihn wieder bis ganz runter zu schrauben, Plastikteile angefügt 
und Abschirmung wieder drüber. Ohmmeter zeigt 1-3 mit 4.5 Ohm, 1-2 mit 
1.6 Ohm.

Messung im Bild zeigt Filter 1-3 mit eingebautem Kondensator, sowie 
220p, 330p, 220+330p und 760p parallel, alles Styroflex 2.5%. In der 
Auswertung die Resonanzfrequenzen, die jeweilige Dämpfung (gemessen mit 
Spannungsteiler 2x 10kΩ, Grunddämpfung 45.5dB), die beiden Eckfrequenzen 
des 3dB-Breichs, deren Differenz als 3dB-Bandbreite B, die sich mit der 
Resonanzfrequenz ergebende Güte (unter Last), die sich aus dem 
Parallelkondensator ergebende Kapazität des im Filter verbauten 
Kondensators mit Mittelwert 198.9pF und die sich daraus ergebende 
Kreisinduktivität 372.8µH. Die letzte Spalte ist die Impedanz von L bzw. 
C im Resonanzfall.

Wer will kann jetzt versuchen Q zu berechnen. Das sollte gehen, aber nur 
mit einem großen Unsicherheitsfaktor, da die Last nur 1/10-1/20 des 
Resonanzwiderstands Zr*Q ist.

In der Simulation - siehe Schaltbild - oben die $M, die die Dynamik auf 
92.5dB begrenzen, der Spannungsteiler mit 2x 10kΩ, die früher in dieser 
Anordnung gemessene Leitungsinduktivität, RLC des Schwingkreises sowie 
der Parallelkondensator. Die rechnung lief mit C01=0, 220, 330, 550 und 
760pF und ist als letztes angehängt.

von Mario H. (rf-messkopf) Benutzerseite


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Volker M. schrieb:
> Der Unterschied dürfte in deiner hochohmigen Ankopplung mit den 2pF
> liegen.
>
> Wenn man die weglässt wird's schwierig weil der Schwingkreis durch die
> 50 Ohm stark bedämpft wird ... belastete Güte vs. unbelastete Güte.

Wieso sollte man ein Netzwerk, dessen Impedanz man messen will, 
hochohmig an einen VNA ankoppeln wollen? Die "Belastung" durch die Ports 
sieht man nach Umrechnung auf Z nicht mehr. Darüber hinaus kann man, wie 
ich oben schon schrieb, die gemessenen S-Parameter auch auf eine andere 
belastende Bezugsimpedanz umrechnen.

Ganz allgemein: Wenn es darum geht, die Impedanz eines Netzwerks per VNA 
zu messen, hat man im Prinzip drei Möglichkeiten:

1.) An einen Port, zwischen Innenleiter und Masse (shunt); die komplexe 
Impedanz ist dann
2.) Zwischen zwei verbundenen Ports nach Masse (shunt through); die 
Impedanz ist dann
3.) Zwischen den Innenleitern zweier Ports (series through); die 
Impedanz ist für diesen Fall

Konfiguration 2.) ist gut für niedrige Impedanzen, Konfiguration 3.) für 
hohe Impedanzen, und Konfiguration 1.) geht am besten für Impedanzen in 
der Nähe von Z_0 (also üblicherweise 50 Ω).

Das sollte so auch mit dem nanoVNA funktionieren, auch wenn der bei sehr 
hohen oder sehr niedrigen Impedanzen sicher schneller an seine Grenzen 
kommt, als ein richtiger VNA.

Es gibt übrigens eine schöne Appnote von Copper Mountain, wo die 
Messunsicherheit bei Impedanzmessungen für die drei genannten Fälle 
bewertet wurde. Dort ist ein recht aufschlussreiches Diagramm der 
relativen Messunsicherheit als Funktion von |Z| für die drei genannten 
Konfiguationen:

https://coppermountaintech.com/measurement-of-electronic-component-impedance-using-a-vector-network-analyzer/.

Die pdf-Version davon finde ich gerade nicht, die html-Seite ist leider 
nicht sonderlich lesbar. Die Zahlen in dem Diagramm gelten zwar für den 
Copper Mountain VNA, aber das Prinzip ist allgemeingültig.

: Bearbeitet durch User
von Zeno (Gast)


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Josef L. schrieb:
> Das zumindest war meine Erklärung, und deswegen habe ich nicht nur bis
> 1.9 MHz wie zuvor, sondern erst bis 36 MHz und dann noch weiter
> gemessen, um der Sache auf die Spur zu kommen.
Du kommst der Sache nicht auf die Spur, wenn Du sie außerhalb ihrer 
Spezifikation betreibst, weil Du dann falsche Ergebnisse erhältst. Einen 
IC der für eine Spannung von 5 - 27V spezifiziert ist, betreibst Du doch 
auch nicht mit 1V oder, um mal bei Deiner Größenordnung zu bleiben, mit 
1kV.

Volker M. schrieb:
> So Schwingkreise mit dem VNA auszumessen ist absolut üblich, man muss
> halt wissen was man tut.
Dann wäre es doch nett, wenn Du auch andere an Deinem Wissen teilhaben 
lassen würdest.

von Josef L. (Firma: Volkssternwarte Würzburg e.V.) (joe88349)


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Mario H. schrieb:
> Konfiguration 2.) ist gut für niedrige Impedanzen, Konfiguration 3.) für
> hohe Impedanzen, und Konfiguration 1.) geht am besten für Impedanzen in
> der Nähe von Z_0 (also üblicherweise 50 Ω).

Danke Mario. Endlich einer der sich auskennt. So wie du es beschreibst 
mache ich es meistens. Leider gibt es halt Rauschen und 
Meßungenauigkeiten, und Konfigurationen, bei denen man einen Kompromiss 
zwischen beiden bräuchte.

Ich messe Parallelschwingkreise meist in Serie zwischen Port 1 und 2 
(Konfiguration 3). Das versteht nur keiner, weil es nicht die typische 
Resonanzkurve gibt. Hier kann man auch vorteilhaft S11 auswerten.

Wenn ich einen Parallelkreis hoher Güte parallel zu Verbundenem Aus- und 
Eingang legen (Konf. 2), bekomme ich ebenfalls keine "typische" 
Resonanzkurve, die die Leute als solche erkennen, weil die Dämpfung zu 
hoch ist. Natürlich würde man auch daraus die Parameter ermitteln 
können, aber teils mit nicht tragbaren Toleranzen. Daher verbinde ich 
Port 1 und 2 über einen hochohmigen Spannungsteiler und messe von dem 
gegen Masse, also im Grunde Kofiguration 2, aber mit um R erhöhten 
Abschlußwiderständen und eine um 20*log(R/50-1) verminderte 
Eingangsspannung. Hier bekomme ich trotz höheren Rauschens die 
erwünschten "sauberen" Resonanzkurven und kann die interessierenden 
Parameter aus Resonanzfrequenz, 3dB-Bandbreite, Frequenz eines 
Dämpfungspols sowie den zugehörigen Dämpfungswerten ablesen.

Leider bekomme ich so nur S21, da S11 aufgrund des Spannungsteilers auf 
Werte zwischen 0 und -1dB oder weniger zusammengequetscht wird. Bei 
einem LC-Schwingkreis mit seinen meist nur 4 nötigen Bauteilen in der 
Ersatzschaltung reicht aber S21 völlig aus.

Natürlich könnte ich die beiden Schwingkreisbauteile auch vorteilhaft in 
Serienschaltung messen, das werde ich auch noch tun. An sich könnte ich 
das durch die Simulation vorausberechnen...

von Volker M. (antennensimulation)


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Mario H. schrieb:
> Wieso sollte man ein Netzwerk, dessen Impedanz man messen will,
> hochohmig an einen VNA ankoppeln wollen?

Wenn man die Kurven direkt vergleichen möchte - so wie hier versucht - 
dann müsste man schon den gleichen Aufbau nehmen. Oder umrechnen, na 
klar.

von Edi M. (edi-mv)


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Mario H. schrieb:
> Volker M. schrieb:
>> Der Unterschied dürfte in deiner hochohmigen Ankopplung mit den 2pF
>> liegen.
>>
>> Wenn man die weglässt wird's schwierig weil der Schwingkreis durch die
>> 50 Ohm stark bedämpft wird ... belastete Güte vs. unbelastete Güte.
>
> Wieso sollte man ein Netzwerk, dessen Impedanz man messen will,
> hochohmig an einen VNA ankoppeln wollen?

Wer will "die Impedanz eines Netzwerks" messen ???
Es geht um die korrekte Darstellung einer Bandfilter- oder Schwingkreis- 
Durchgangskurve.
Was wollen wir hier mit 50 Ohm ???
Ein Generator mag 50 Ohm als Ausgangswiderstand haben- aber daß man 
damit nicht an einen zu messenden Prüfling geht, der ja hier keinesfalls 
50 Ohm Impedanz hat, ist doch eigentlich klar.

von Marc Oni (Gast)


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Edi M. schrieb:
> Wer will "die Impedanz eines Netzwerks" messen ???
> Es geht um die korrekte Darstellung einer Bandfilter- oder Schwingkreis-
> Durchgangskurve.

Das ist im Endeffekt das Gleiche.
Wer in Wobbelkurven von 1950 feststeckt hat mit vektorieller 
Netzwerkanalyse und ihren Ergebnissen erst mal Verständnsi-Probleme. Der 
Denkansatz ist unterschiedlich.


> Was wollen wir hier mit 50 Ohm ???

messen

> Ein Generator mag 50 Ohm als Ausgangswiderstand haben- aber daß man
> damit nicht an einen zu messenden Prüfling geht, der ja hier keinesfalls
> 50 Ohm Impedanz hat, ist doch eigentlich klar.

Das ist gar nicht klar. Nach Marios Erläuterungen leuchtet mir ein, dass 
die Messung aus dem Bezugssystem mit 50 Ohm auf beliebige andere Bezüge 
umrechnen kann. Als grafisches Ergebnis der Umrechnung käme dann untre 
Anderem auch die angesprochene Wobbelkurve raus.

von Josef L. (Firma: Volkssternwarte Würzburg e.V.) (joe88349)


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Zeno schrieb:
> Du kommst der Sache nicht auf die Spur, wenn Du sie außerhalb ihrer
> Spezifikation betreibst

Was soll das? Wer schreibt vor, dass eine Spule mit einer Induktivität 
von meinetwegen 200 oder 400µH irgendwelche "Spezifikationsgrenzen" 
hat???

Genau diese "Grenzen" bekommt man doch nur heraus, wenn man das bauteil 
über einen weiten Frequenzbereich testet! Dann  und nur dann kan man 
sagen, wo Nebenresonanzen sind oder sich das Bauteil nicht mehr induktiv 
sondern kapazitiv oder sonstwie verhält! Und nur dann kann man sagen, 
dass der Einsatzbereich auf den und den Frequenzbereich beschränkt 
werden sollte! Wenn du das bei einer Blackbox immer schon vorher weißt, 
wozu dann der ganze Meßpark?

Und hier ist es einfach so, dass über die Antenne alles an HF reinkommt 
was die auffängt, und dann schaltest du über einen Kondensator in der 
Antennenzuleitung, dessen Widerstand sich mit höherer Frequenz 
vermindert (!) und einer Ankoppelspule, deren Widerstand sich mit der 
Frequenz erhöht (!) sogar noch einen Hochpass davor! Dann kommt der 
Schwingkreis, der zwar eine eingestellte gewünschte Resonanzfrequenz 
hat, aber ab einigen Megahertz, in dem Bereich, der "außerhalb der 
Spezifikation liegt" wie du schreibst, alles durchlässt!

von Josef L. (Firma: Volkssternwarte Würzburg e.V.) (joe88349)


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Zeno schrieb:
> Dann wäre es doch nett, wenn Du auch andere an Deinem Wissen teilhaben
> lassen würdest.

Ich für meinen Teil tue das doch die ganze Zeit schon, und es nützt dir 
nichts, wenn du es nicht verstehen willst...

von Edi M. (edi-mv)


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Marc Oni schrieb:
> Das ist gar nicht klar. Nach Marios Erläuterungen leuchtet mir ein, dass
> die Messung aus dem Bezugssystem mit 50 Ohm auf beliebige andere Bezüge
> umrechnen kann. Als grafisches Ergebnis der Umrechnung käme dann untre
> Anderem auch die angesprochene Wobbelkurve raus.

Es geht überhaupt nicht um 50 Ohm, an keiner Stelle. Der Prüfling, der 
hochohmiger ist, kann nicht mit 50 Ohm belastet werden.

Marc Oni schrieb:
> Wer in Wobbelkurven von 1950 feststeckt hat mit vektorieller
> Netzwerkanalyse und ihren Ergebnissen erst mal Verständnsi-Probleme.

Die Wobbelkurven sind nicht von 1950. Sondern von jetzt.
Und das Equipment sind auch nicht von 1950. Sondern von 1964 und das von 
Zeno vermutlich 80er Jahre. Und das von Gerhard vermutlich noch jünger.
Und alle diese Geräte liefern einwaqndfreie Durchlaßkurven.

Solche Aussagen sind schon ganz schön deppert.
Die Grundlagen von Schwingkreis, Resonanz und Messung deselben haben 
sich seit 1950, ja sogar noch früher, nicht verändert.

Wenn allerdings ein VNA nicht das kann, was uralte und nicht ganz alte 
Geräte können, nämlich Durchlaßkurven perfekt darstellen, dann hat das 
nichts mit Verständnis- Problemen betr. Netzwerkanalyse zu tun- weil das 
offensichtlich eine ganz andere Sache ist.

Aber wenn Sie so schlau sind- erleuchten Sie uns.

von Josef L. (Firma: Volkssternwarte Würzburg e.V.) (joe88349)


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Marc Oni schrieb:
> Nach Marios Erläuterungen leuchtet mir ein, dass
> die Messung aus dem Bezugssystem mit 50 Ohm auf beliebige andere Bezüge
> umrechnen kann. Als grafisches Ergebnis der Umrechnung käme dann untre
> Anderem auch die angesprochene Wobbelkurve raus.

Dazu habe ich ja vorhin schon was geschrieben. Das Problem ist, wenn zu 
hohe Fehlanpassung herrscht, gehen die zu messenden Parameter im 
Rauschen unter. Dann kannst du zwar umrechnen, siehst aber die Daten vor 
Rauschen nicht.

Das Beispiel ist hier mein Spannungsteiler mit zB 2x 3.3k oder 2x 
10k-Widerständen. Damit ist die Belastung erheblich geringer als bei 2x 
50 Ohm, jedoch S21 um 46dB zusätzlich gedämpft, die Messwerte werden 
ungenauer. Aber man kann ja länger messen und mitteln. S11 dagegen hat 
gegen den Spannungsteiler anzukämpfen, ca. 99% werden grundsätzlich 
reflektiert, und daher spielt sich alles zwischen 0 und -0.15dB ab. Das 
kann man zwar umrechnen, aber halt auch mit entsprechend höheren 
Fehlerbalken.

Von da her sind auch die Spannungsteiler aus zwei "kleinen" 
Kondensatoren zu sehen! Mit den 1950er-Jahre-Geräten konnte man offenbar 
keinen Sweep über größere Frequenzbereiche machen, und wenn ich nur von 
10-11,5 MHz messe, genügt auch ein "kleiner" Kondensator zur Ankopplung. 
Wenn ich da ohm'sche Widerstände benutze, weil die über weite Bereiche 
konstanten Widerstandswert aufweisen, kommt großes Aufjohlen "so macht 
man das nicht", "Mist" usw. - keiner will die Vorteile sehen!? 
Spannungsteiler mit Kondensatoren hat überhaupt nur Nachteile - der 
einzige erwähnenswerte Vorteil ist die Potentialtrennung. Die brauche 
ich aber nicht!

von Edi M. (edi-mv)


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Josef L. schrieb:
> Und hier ist es einfach so, dass über die Antenne alles an HF reinkommt
> was die auffängt, und dann schaltest du über einen Kondensator in der
> Antennenzuleitung, dessen Widerstand sich mit höherer Frequenz
> vermindert (!) und einer Ankoppelspule, deren Widerstand sich mit der
> Frequenz erhöht (!) sogar noch einen Hochpass davor! Dann kommt der
> Schwingkreis, der zwar eine eingestellte gewünschte Resonanzfrequenz
> hat, aber ab einigen Megahertz, in dem Bereich, der "außerhalb der
> Spezifikation liegt" wie du schreibst, alles durchlässt!

Unsere Vorfahren haben genau das alles gemacht.
Waren die alle doof ???

(Nee- die hatten zum Glück keinen Nano und den Simulator !)

von Edi M. (edi-mv)


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Josef L. schrieb:
> Von da her sind auch die Spannungsteiler aus zwei "kleinen"
> Kondensatoren zu sehen! Mit den 1950er-Jahre-Geräten konnte man offenbar
> keinen Sweep über größere Frequenzbereiche machen, und wenn ich nur von
> 10-11,5 MHz messe, genügt auch ein "kleiner" Kondensator zur Ankopplung.
> Wenn ich da ohm'sche Widerstände benutze, weil die über weite Bereiche
> konstanten Widerstandswert aufweisen, kommt großes Aufjohlen "so macht
> man das nicht", "Mist" usw. - keiner will die Vorteile sehen!?
> Spannungsteiler mit Kondensatoren hat überhaupt nur Nachteile - der
> einzige erwähnenswerte Vorteil ist die Potentialtrennung. Die brauche
> ich aber nicht!

Haben Sie solche Beiträge nötig ?

Leseprobleme ?
1 Beitrag davor steht, welches Baujahr die Geräte von Edi, Zeno und 
Gerhard sind. Keins ist um 1950.

Sehprobleme ?
In den Fotoserien einige Beiträge zuvor sind ja wohl eindeutig große 
Wobbelhübe zu sehen ! Jeweils ein großer (1 x 25 MHz, 1 x 50 MHz, und 
jeweils einer dazu etwas verringert, einige MHz). In höheren Bereichen 
habe ich nicht gemessen, weil es Blödsinn ist.

Ohmsche Widerstände ?
Erst mal: Sind es induktionsfreie Widerstände ?(Wendelung !)
Und:
Wenn das so toll ist- warum nutzen denn die Hersteller von Meßgeräten 
dann nicht nur solche ?
Sehen die auch die Vorteile nicht ?

Josef, sie haben sich nicht nur verrannt.

: Bearbeitet durch User
von Mohandes H. (Firma: مهندس) (mohandes)


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Zum Glück dreht sich die Erde weiter und inzwischen haben wir die 
Segnungen von Nano und Simulation. Das zu verdammen, nur weil man es 
nicht versteht, wäre einfältig.

Nach meinem Verständnis dämpfen die 50 Ohm den Schwingkreis dermaßen, 
daß das Ergebnis im Rauschen untergeht. Wie man oben bei Josefs Messung 
sieht.

Volker M. schrieb:
> So Schwingkreise mit dem VNA auszumessen ist absolut üblich, man muss
> halt wissen was man tut.

Dann gebe doch mal einen guten Tipp. Ich denke auch, es geht aber ich 
habe keinen VNA, ich mache es auch ganz altmodisch mit Frequenzgenerator 
und Oszilloskop.

von Mohandes H. (Firma: مهندس) (mohandes)


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Edi M. schrieb:
> Sind es induktionsfreie Widerstände ?(Wendelung !)

Wer mißt denn mit 5W Drahtwiderständen? Ein Metallfilmwiderstand hat 
keine Wendelung und in etwa die Induktivität eines Drahtes.

von Volker M. (antennensimulation)


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Edi M. schrieb:
> Wenn allerdings ein VNA nicht das kann,

Das wird durch Wiederholung nicht richtiger. Du musst einfach nur den 
GLEICHEN Aufbau messen (incl. Ankopplung) und die GLEICHEN Impedanzen 
von Quelle und Last (Port 1 und 2) einstellen wie beim Wobbler bzw. es 
passend umrechnen.

Ein Wobbler ist auch nur ein einfacher skalarer NWA, was der misst kann 
ein VNA auch liefern ... plus Phaseninformation.

: Bearbeitet durch User
von Mario H. (rf-messkopf) Benutzerseite


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Volker M. schrieb:
> Wenn man die Kurven direkt vergleichen möchte - so wie hier versucht -
> dann müsste man schon den gleichen Aufbau nehmen. Oder umrechnen, na
> klar.

Ja, wenn man direkt vergleichen will, hast Du natürlich Recht.

Edi M. schrieb:
> Wer will "die Impedanz eines Netzwerks" messen ???

In dem von mir zitierten 
Beitrag "Re: Kann man einen Parallelschwingkreis mit einem nanoVNA ausmessen und die Ergebnisse nachvollziehe" ging es um 
Schwingkreise. Also ein RLC-Netzwerk -- hier im einfachsten Fall eine 
Reihen- oder Parallelschaltung von R und L. Viel mehr als die Impedanz 
als Funktion der Frequenz kann man daran nicht messen. Daraus kann man 
dann Dinge wie Resonanzfrequenz und Güte entnehmen.

> Es geht um die korrekte Darstellung einer Bandfilter- oder Schwingkreis-
> Durchgangskurve.

Das geht natürlich mit einem VNA. Und dank der Tatsache, dass es ein 
vektorieller Netzwerkanalysator ist, klemmt man das Filter einfach 
zwischen seine auf 50 Ω Bezugsimpedanz kalibrierten Ports und rechnet 
die gemessene S-Matrix auf die Bezugsimpedanzen um, mit denen das Filter 
abgeschlossen werden will. Man bekommt dann das Verhalten des Filters, 
als wenn es mit diesen Impedanzen abgeschlossen wäre. Äquavalent kann 
man auch virtuelle Anpassnetzwerke hinzurechnen. Nennt man Embedding.

Das funktioniert, da die S-Matrix als Funktion der Frequenz das 
vollständige lineare Verhalten des Messobjekts abbildet. Das habe ich 
in Beitrag "Re: Kann man einen Parallelschwingkreis mit einem nanoVNA ausmessen und die Ergebnisse nachvollziehe" zu erklären 
versucht.

> Was wollen wir hier mit 50 Ohm ???

Nichts. Wenn man Impedanzen eines Netzwerks mit einem VNA misst, hat die 
Impedanz seiner Ports auf das angezeigte Ergebnis keinen Einfluss. 
Insbesondere "bedämpft" sie nichts.

> Ein Generator mag 50 Ohm als Ausgangswiderstand haben- aber daß man
> damit nicht an einen zu messenden Prüfling geht, der ja hier keinesfalls
> 50 Ohm Impedanz hat, ist doch eigentlich klar.

Ja nu, wenn ich eine Impedanz eines Netzwerks mit dem VNA messen will, 
muss ich es irgendwie an seine 50 Ω-Ports anschließen. Wenn das nur mit 
Impedanzen ginge, von denen ich schon weiß, dass sie 50 Ω haben, wäre 
das ein recht nutzloses Messgerät. Oder?

Hier ist übrigens ein Beispiel einer Messung von Impedanzen von ein paar 
mΩ, die ich hier kürzlich gepostet hatte, direkt an einem "Generator mit 
50 Ω": Beitrag "Re: Welche Emitterwiderstände für Endstufe?"

Edi M. schrieb:
> Es geht überhaupt nicht um 50 Ohm, an keiner Stelle. Der Prüfling, der
> hochohmiger ist, kann nicht mit 50 Ohm belastet werden.

Genauso wenig ist es ein Problem, Impedanzen von 10 kΩ und mehr mit dem 
VNA zu messen. Wie schon erwähnt, die "Belastung" fällt heraus, wenn man 
S-Parameter auf Impedanzen umrechnet.

von Zeno (Gast)


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Josef L. schrieb:
> Was soll das? Wer schreibt vor, dass eine Spule mit einer Induktivität
> von meinetwegen 200 oder 400µH irgendwelche "Spezifikationsgrenzen"
> hat???
Das schreibt natürlich keiner vor - Du darfst auch gern bei 4,4GHz 
testen der Nano bringt das ja wie Du schreibst.
Du suchst aber einen Fehler im MW-Bereich also grob zwischen 500kHz und 
1,5MHz und dann sollte auch die Testanordnung  dieses Szenario abbilden. 
Man kann ja beidseitig noch etwas zugegeben, aber eben nicht um den 
Faktor 100.
Ja Du kannst die Spule bis 100MHz untersuchen, aber die Ergebnisse 
bringen Dich bei Deinem Problem nicht weiter.

Josef L. schrieb:
> Genau diese "Grenzen" bekommt man doch nur heraus, wenn man das bauteil
> über einen weiten Frequenzbereich testet!
Nein eben nicht. Die Bauteile verhalten sich außerhalb des Bereiches für 
den sie dimensioniert wurden ganz anders oder zumindest anders als 
erwartet. Parasitäre Kapazitäten spielen bis zu einer bestimmten 
Frequenz eben keine Rolle, während sie ab einer höheren Frequenz durch 
relevant sein können und das Verhalten der Schaltung komplett verändern.
HF ist kein Klingelstrom sieh das endlich mal ein.

Josef L. schrieb:
> Zeno schrieb:
>> Dann wäre es doch nett, wenn Du auch andere an Deinem Wissen teilhaben
>> lassen würdest.
>
> Ich für meinen Teil tue das doch die ganze Zeit schon, und es nützt dir
> nichts, wenn du es nicht verstehen willst...
Josef, was soll dieser unqualifizierte Seitenhieb? Hast Du nicht mit 
bekommen das ich damit jemand ganz anderen gemeint habe? Lese Dir den 
Post Beitrag "Re: Kann man einen Parallelschwingkreis mit einem nanoVNA ausmessen und die Ergebnisse nachvollziehe" 
durch.
Ich verstehe Deine Aussagen schon, aber ich sehe auch wenn Du in die 
Sackgasse rennst und da muß ich nicht unbedingt hinterher laufen.

von Josef L. (Firma: Volkssternwarte Würzburg e.V.) (joe88349)


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Edi M. schrieb:
> In den Fotoserien einige Beiträge zuvor sind ja wohl eindeutig große
> Wobbelhübe zu sehen !

Ja und? Nur weil dein Wobbler das nicht kann? Mit dem nanoVNA kann man 
bis zu 1024 Frequenzen nacheinander messen lassen, ich kann die von 
50kHz bis 4400MHz in einem Wobbelhub messen - der Generator wird halt 
nacheinander auf 50000Hz, 4.346.875, 8643750, 12.940.625, ..., 
4395703125, 4400000000 Hz eingestellt und jeweils der pegel gemessen. 
Mit Real- und Imaginärteil. Und es wird auch nicht einfach die Frequenz 
analog durchgefahren, sondern jeweils gewartet bis sich das System 
eingeschwungen hat. Wie bereits geschrieben mit 37.5 ms pro Messung. 
Daher geht es auch nicht weiter runter als 50kHz.

Jetzt zu fragen: Wer braucht denn einen Wobbelhub von 0 - 4.4 GHz, dann 
hör dich halt mal um. Ich brauche das nicht, aber um zu verstehen warum 
eine Spule die ich für 0.5 - 1.6 MHz einsetzen will, plötzlich 
Kurzwellensender empfängt, obwohl da gar kein Resonanzkreis zu sehen 
ist, ist es ganz praktisch, dass man von 0.1 - 36 oder 100 MHz in einem 
Stück sehen kann.

von Josef L. (Firma: Volkssternwarte Würzburg e.V.) (joe88349)


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Zeno schrieb:
> Du suchst aber einen Fehler im MW-Bereich also grob zwischen 500kHz und
> 1,5MHz

Nein! Ich suche einen fehler bei einem Empfänger, der einen 
Parallelschwingkreis enthält, der eigentlich auf eine Frequenz im von 
dir genannten Bereich abgestimmt ist, und er empfängt völlig unabhängig 
davon ob diese Frequenz 0.5 oder 0.7 oder 1.0 oder 1.6 MHz ist, Sender 
im Kurzwellenbereich.

Das ist der Grund, weshalb ich die Eigenschaften des Schwingkreises bei 
Frequenzen oberhalb von 2 MHz gemessen habe.

von Josef L. (Firma: Volkssternwarte Würzburg e.V.) (joe88349)


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Zeno schrieb:
> Die Bauteile verhalten sich außerhalb des Bereiches für
> den sie dimensioniert wurden ganz anders oder zumindest anders als
> erwartet.

Ja eben!!!! Sie haben Nebenresonanzen, und wenn die in einem Bereich 
liegen in dem starke Sender sind, dann schlagen die durch! Ich krieg 
gleich die Krise warum du das nicht kapieren willst!

von Marc Oni (Gast)


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Offensichtlich eine Sprachbarriere.

Der alte Radiopraktiker, der in seiner Werkstatt mit dem Wobbeln von 
Bandfiltern und der charakteristischen Kurve sozialsiert wurde und der 
HF-Ingenieur, der ein Bandfilter abstrakt als 2-Port über seine 
s-Parameter definiert verstehen einander nicht. Beziehungsweise können 
einander nicht verstehen, weil sie in unterschiedlichen Sprachen auf der 
Basis von unterschiedliche, theoretischem Rüstzeug kommunizieren.

Wenn ich den Threadopener richtig verstehe, geht es ihm in erster Linie 
darum, experimentell nachzuvollziehen ob man mit einem low-cost VNWA die 
Eigenschaften eines Schwingkreises oder Bandfilter mit vergleichbaren 
Ergebnissen vermessen und darstellen kann, wie die angesprochenen 
"Vorfahren" ihre Durchlasskurven traditionell mit Sweep-Generator und 
Oszilloskop (aka Wobbelsichtgerät)

Es geht nicht darum, was zum Abgleich eines Bandfilter praktikabler oder 
sinnvoller ist.

von Edi M. (edi-mv)


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Josef L. schrieb:
> Ja eben!!!! Sie haben Nebenresonanzen, und wenn die in einem Bereich
> liegen in dem starke Sender sind, dann schlagen die durch! Ich krieg
> gleich die Krise warum du das nicht kapieren willst!

Eben nicht. Gerhard hat eine nangezapfte Spule gemessen (bei Anz. 10 
Wdg., wie er schreibt, ich habe es, Zeno wohlauch. Keiner hat solche 
irren Nebenresonanzen !
Und WENN ein Sender tatsächlich so stark hereindrückt, daß er richtig 
stört- dann gibt es ja wohl jede Menge Möglichkeiten.

von Edi M. (edi-mv)


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Josef L. schrieb:
> Edi M. schrieb:
>> In den Fotoserien einige Beiträge zuvor sind ja wohl eindeutig große
>> Wobbelhübe zu sehen !
>
> Ja und? Nur weil dein Wobbler das nicht kann?

Hä ? Was ist das jetzt für eine Antwort ??? Was soll der Mist ?
Das ist doch offensichtlich, daß der Wobbler das kann, und daß ich da 
einen großen Hub verwendet habe.

50 MHz Hub (Null bis 50 MHz) sollten doch wohl reichen- weil höher ja 
vollkommener Blödsinn wäre- wenn man nicht gerade unter der Antenne 
eines starken UKW- Senders wohnt. Und höher würde mit meinem Equipment 
auch gehen, bis etwas über 800 MHz- noch bescheuerter. Wenn Sie dann 
noch die Messung an Ihrer Spule mit bis zu 4 GHz machen wollen, muß ich 
mich allerdings um Ihre Gesundheit sorgen.

Marc Oni schrieb:
> Wenn ich den Threadopener richtig verstehe, geht es ihm in erster Linie
> darum, experimentell nachzuvollziehen ob man mit einem low-cost VNWA die
> Eigenschaften eines Schwingkreises oder Bandfilter mit vergleichbaren
> Ergebnissen vermessen und darstellen kann, wie die angesprochenen
> "Vorfahren" ihre Durchlasskurven traditionell mit Sweep-Generator und
> Oszilloskop (aka Wobbelsichtgerät)

Ja, so etwa. Und die althergebrachten Geräte messen ja offensichtlich 
absolut korrekt.
Ist eben die Frage- geht das mit VNA, kann jemand das demonstrieren ?

Zeno hatte es ja angesprochen, riesigen Hub verwenden, ist Quatsch.
Das dürfte die Sache einfacher machen.

: Bearbeitet durch User
von Edi M. (edi-mv)


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Mario H. schrieb:
> Wenn man Impedanzen eines Netzwerks mit einem VNA misst, hat die
> Impedanz seiner Ports auf das angezeigte Ergebnis keinen Einfluss.
> Insbesondere "bedämpft" sie nichts.

Ah ja.
Dann messen Sie mal einen hochohmigen Schwingkreis am 50 Ohm- Ausgang.

> Ja nu, wenn ich eine Impedanz eines Netzwerks mit dem VNA messen will,
> muss ich es irgendwie an seine 50 Ω-Ports anschließen. Wenn das nur mit
> Impedanzen ginge, von denen ich schon weiß, dass sie 50 Ω haben, wäre
> das ein recht nutzloses Messgerät. Oder?

Klar muß man an diese ANschlüsse- aber doch nicht mit Schwingkreisen 
hoher Impedanz !!!
Dafür gibt es dann Zubehör: Anpaßtrafos, Hoch-/ Tief-/ Bandpässe, 
Antennennachbildungen, u. v. m.


> Genauso wenig ist es ein Problem, Impedanzen von 10 kΩ und mehr mit dem
> VNA zu messen. Wie schon erwähnt, die "Belastung" fällt heraus, wenn man
> S-Parameter auf Impedanzen umrechnet.

Niemand will eine Impedanz messen, sondern eine realistische Durchlaß/ 
Resonanzkurve darstellen, gern über einen höheren Hub, wenn das möglich 
ist.

von Zeno (Gast)


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Marc Oni schrieb:
> Das ist im Endeffekt das Gleiche.
> Wer in Wobbelkurven von 1950 feststeckt hat mit vektorieller
> Netzwerkanalyse und ihren Ergebnissen erst mal Verständnsi-Probleme. Der
> Denkansatz ist unterschiedlich.
Sorry, das hat nichts mit Wobbelkurven von 1950 zu tun. Wenn ich die 
Durchlass- oder Dämpfungskurve einer frequenzabhängigen Schaltung 
ermittle, dann kommen in aller Regel die Wobbelkurven von 1950  heraus. 
Dabei ist es egal ob ich das mit einem Wobbelgerät oder, so wie Gehard, 
mit Frequenzgenerator  und Millivoltmeter. Das Ergebnis sollte und ist 
in beiden Fällen das Gleiche. Und wenn ich die Kurve mit vektorieller 
Netzwerkanalyse ermittle, dann muß am Ende das genau das Gleiche 
herauskommen, nämlich die Dämpfungs- bzw. Durchlaßkurve. Das Verhalten 
der Schaltung ist bei gleichen Bedingungen immer gleich.

Die vektorielle Netzwerkanalyse ist für einen ganz anderen Zweck 
entworfen worden. Das man damit auch Schwingkreise vermessen kann ist 
ein nützlicher Nebeneffekt. Und da Messen bekanntlich von Mist kommt, 
ist eben wichtig, das man hierfür einen geeigneten Messaufbau und 
geeignete Messparameter wählt. Dies gilt natürlich auch für den 
klassischen Wobbelmessplatz. Auch der misst mit falschen Messaufbau 
leider nur Mist, obwohl der klassische Wobbler genau für diesen Zweck - 
das Bestimmen von Dämpfungs-/Durchlaßkurven - entwickelt und gebaut 
wurde. Es ist eigentlich ein Spezialmessgerät, was nur für diesen einen 
Zweck verwendet werden - ich kenne zumindest keine alternative 
Anwendung.

von Josef L. (Firma: Volkssternwarte Würzburg e.V.) (joe88349)


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@Marc Oni

>> Wenn ich den Threadopener richtig verstehe, geht es ihm in erster Linie
>> darum, experimentell nachzuvollziehen ob man mit einem low-cost VNWA die
>> Eigenschaften eines Schwingkreises oder Bandfilter mit vergleichbaren
>> Ergebnissen vermessen und darstellen kann, wie die angesprochenen
>> "Vorfahren" ihre Durchlasskurven traditionell mit Sweep-Generator und
>> Oszilloskop (aka Wobbelsichtgerät)

Fast, aber recht nahe. Ich messe mit dam nanoVNA einen 
Parallelschwingkreis und die Messung ist völlig OK. Ich kopple denselben 
Schwingkreis zur Messung über eine Anpassung aus, der Schwingkreis ist 
weniger belastet, die resonanz steiler, aber danach gibt es einen 
Dämpfungspol, steilen Anstieg der Durchlasskurve und wilde 
Nebenresonanzen. Ich erkläre das durch über den Übersetzungsfaktor L:La 
(Induktivität bis zur Anpassung zu Gesamtinduktivität) 
hereintransformierte Streuinduktivität, wobei das auch mit der Länge der 
Windungen und der parasitären kapazitäz zusammenhängen kann - da wüsste 
ich gerne wie und warum. Eine Formel.

Edi und zeno erklären einfach meine nanoVNA-Messungen sowie die darauf 
fußenden Simulationen für baren Unsinn.

von Zeno (Gast)


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Josef L. schrieb:
> Von da her sind auch die Spannungsteiler aus zwei "kleinen"
> Kondensatoren zu sehen! Mit den 1950er-Jahre-Geräten konnte man offenbar
> keinen Sweep über größere Frequenzbereiche machen, und wenn ich nur von
> 10-11,5 MHz messe, genügt auch ein "kleiner" Kondensator zur Ankopplung.
> Wenn ich da ohm'sche Widerstände benutze, weil die über weite Bereiche
> konstanten Widerstandswert aufweisen, kommt großes Aufjohlen "so macht
> man das nicht", "Mist" usw. - keiner will die Vorteile sehen!?
> Spannungsteiler mit Kondensatoren hat überhaupt nur Nachteile - der
> einzige erwähnenswerte Vorteil ist die Potentialtrennung. Die brauche
> ich aber nicht!

Josef, Du hast mal wieder nicht verstanden worum es geht. Es geht nicht 
um irgendwelche Spannungsteiler, sondern um eine möglichst lose 
Ankopplung des Messequipments an den Prüfling um selbigen möglichst 
wenig zu belasten. Das macht man bei HF mit einem kleinen Kondensator 
oder auch mit einer kleinen Koppelinduktivität. Schau Dir mal die 
Funktion eins Grid-Dippers an, der funktionier nämlich genau über so 
eine Koppelinduktivität. Mit so einem Dipper könnte man sogar die 
Resonanzkurve eines Schwingkreises aufnehmen. Ist wahrscheinlich etwas 
mühsamer als mit Wobbeler aber man dürfte eine Kurve herausbekommen, die 
eine qualitative Aussage zuläßt.
Es kommt bei so einer Messung auch gar nicht auf Absolutwerte an. Man 
will eigentlich nur die Steilheit der Kurve im Dämpfungs-/Resonanzpunkt 
und das Verhältnis von Eingangs- zu Ausgangsspannung (Dämpfung bzw. 
Resonanzüberhöhung).

von Zeno (Gast)


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Mohandes H. schrieb:
> Zum Glück dreht sich die Erde weiter und inzwischen haben wir die
> Segnungen von Nano und Simulation. Das zu verdammen, nur weil man es
> nicht versteht, wäre einfältig.
Mohandes, niemand -zumindest ich nicht - will den Nano noch die 
Simulation verdammen. Das sind definitv Werkzeuge, die richtig 
eingesetzt Sinn machen. Aber man sollte sich nicht dazu hinreißen lassen 
in diesen Werkzeuge eine Wunderwaffe zu sehen. Auch diese Werkzeuge 
haben Grenzen und sind nicht für jede Problemlösung geeignet.

von OMG (Gast)


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https://www.youtube.com/watch?v=OTwDenYq4TQ

schaut euch mal bitte das Video

von Zeno (Gast)


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Josef L. schrieb:
> Edi und zeno erklären einfach meine nanoVNA-Messungen sowie die darauf
> fußenden Simulationen für baren Unsinn.
Dann erkläre uns doch mal warum wir und auch Gerhard mit gleichem 
Messaufbau betreffend den Prüfling Ergebnisse bekommen, die man von 
einem Schwingkreis erwartet. Gleiches trifft für den Bandfilter zu.
Im Unterschied zu Dir benutzen wir keinen Nano VNA sondern messen mit 
ganz klassischen aber nicht gleichen Geräten.

Edi: BWS1 das Teil geht von 0,5 - 800 MHz  und ist wohl meines Wissens 
für Tuner- und ZF-Abgleich gedacht gwesen. Das Gerät war wohl auch mehr 
für die Industrie gedacht. Die RFT-Werkstätten hatten wenn überhaupt 
deutlich einfachere Geräte.

Zeno: Das Gerät nennt sich "Gerät zur Untersuchung von 
Amplitudenfrequenzkennlinien X1-48" (kann man hier 
https://www.mikrocontroller.net/attachment/preview/521509.jpg nachlesen) 
Das Gerät ist aus sowjetischer Fertigung, tierisch schwer (30kg) und 
dürfte Ender der 1970'ziger/Anfang 1980'ziger. Das Gerät geht von 
0,1-150MHz in 3 Bereichen. Gedacht war das Gerät wohl eher für den 
Laboreinsatz.

Gerhard: Ganz klassisch mit HF-Generator, (m)Voltmeter und 
Millimeterpapier(Excel)

Trotz des unterschiedlichen Equipment bekommen wir 3 alle die gleichen 
Ergebnisse. Entweder machen wir den gleichen Fehler oder alles richig.

von OMG (Gast)


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https://www.mikrocontroller.net/attachment/521834/Dsci4601_Filter_10700_Hoeckerkurve_700.jpg

Habe mir mal das Bild geborgt , sieht doch fast so wie im Video aus , 
Oder ?

von OMG (Gast)


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Zeno schrieb:
> Trotz des unterschiedlichen Equipment bekommen wir 3 alle die gleichen
> Ergebnisse. Entweder machen wir den gleichen Fehler oder alles richig.

OMG schrieb:
> https://www.youtube.com/watch?v=OTwDenYq4TQ
>
> schaut euch mal bitte das Video

OMG schrieb:
> 
https://www.mikrocontroller.net/attachment/521834/Dsci4601_Filter_10700_Hoeckerkurve_700.jpg
>
> Habe mir mal das Bild geborgt , sieht doch fast so wie im Video aus ,
> Oder ?

von Josef L. (Firma: Volkssternwarte Würzburg e.V.) (joe88349)


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Zeno schrieb:
> eine möglichst lose
> Ankopplung des Messequipments an den Prüfling um selbigen möglichst
> wenig zu belasten. Das macht man bei HF mit einem kleinen Kondensator
> oder auch mit einer kleinen Koppelinduktivität.

Ich kann euer "das macht man ..." bald nicht mehr hören! Ich habe Physik 
studiert und weiß was ich tue! Ob ich einen "kleinen Kondensator" oder 
eine "kleine Koppelinduktivität" oder eben einen großen Widerstand 
benutze ist für die Messung mehr oder weniger gleichwertig! Nur weil vor 
80 jahren keiner dran gedacht hat? Macht euch doch mal von den 
Traditionen locker!

Hast du nicht die Ausführungen von Mario H. heute nachmittag gelesen? 
Oder nicht verstanden?

von Zeno (Gast)


Angehängte Dateien:

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OMG schrieb:
> 
https://www.mikrocontroller.net/attachment/521834/Dsci4601_Filter_10700_Hoeckerkurve_700.jpg
>
> Habe mir mal das Bild geborgt , sieht doch fast so wie im Video aus ,
> Oder ?

Wenn man den Nano passend einstellt, dann bekommt man auch ein 
ordentliches Ergebnis.
Nachdem er dann die Auflösung ordentlich nach oben geschraubt hat, sieht 
man auch die vermeintlichen Minima direkt neben der Resonanzspitze. Man 
sieht aber auch im Video das diese vermeintlichen Minima, die zwischen 
ca. -80dB und -140dB schwanken eher instabil sind und vermutlich - meine 
Theorie - vom Messverfahren herrühren. Der Typ in dem Video weis aber 
die Messung auszuwerten und ignoriert diese Werte schlichtweg und legt 
die Grunddämpfung auf -80dB fest. Das Video zeigt eigentlich sehr schön 
das man zwar viel messen kann, aber man muß die Messwerte eben auch 
auswerten und richtig interpretieren können.

Ich habe mal mit meinem Wobbler die Messung des 10,7MHz Filters mit 
einem DDR-Keramikfilter nachvollzogen. Die große Marke ist bei 10Mhz die 
kleinen alle 1MHz. Das zweite Bild mit etwas größerer Auflösung. Im 3. 
Bild die Messung mit einem SPF455 (455kHz Keramikfilter). Leider haut in 
diesem Messbereich der Markengenerator nicht richtig hin.

von Josef L. (Firma: Volkssternwarte Würzburg e.V.) (joe88349)


Angehängte Dateien:

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Also, ich bin ja lernfähig, und da ich nur eine 4 in Experimentalphysik 
hatte, wird allen jetzt klar sein dass ich nur Mist baue. Hier jetzt die 
Messung des 455k-ZF-Filters (C-010) mit der von Zeno vorgeschlagenen 
Methode:

Ankopplung des 50Ω-Generatorteils (des nanoVNA) über die kleine 
Koppelwicklung des Filters, Auskoppelung am heißen Ende des 
Schwingkreises über einen 2pF-Widerstand.

Während ich das Ergebnis in PSpice nachstelle, lasse ich euch Zeit, das 
Messergebnis zu interpretieren.

Dazu nochmal die Daten, die die vorige Messung ergeben hat

von Gerhard O. (gerhard_)


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Vorerst, ich habe noch nie Gelegenheit gehabt mit einem Vektoranalysator 
zu arbeiten und spreche notgedrungen aus der Schule.

Was mich etwas bedenklich stimmt, ist, daß Im VNA 50Ohm Richtkoppler 
eingebaut sind um die reflektierte Energie zu messen. Ich vermute stark, 
daß im NanoVNA typische Breitband Ferrit Richtkoppler eingebaut sind die 
von Firmen wie z.B. Mini Circuits stammen. Das Problem mit diesen 
Richtkopplern ist, daß sie einen relativ begrenzten Impedanzbereich 
haben wo sie genau arbeiten. Ich stelle mir hier 10-200Ohm vor. Wenn sie 
extremen Z-Werten ausgesetzt sind, dann werden ihr kritischen Kennwerte 
höchstwahrscheinlich nicht mehr eingehalten und führen zu 
abenteuerlichen Resultaten. Es wäre daher wichtig Versuche mit 
Induktivitäten und Cs verschiedenster Art anzustellen um die praktischen 
Grenzen der Verwendbarkeit im interessierenden Frequenzbereich zu 
ergründen.

Ich vermute stark, daß dort auch die Analog Devices Vector Logamps 
eingesetzt sind die gleichgerichtete Spannung und Phase ausgeben die 
dann im uC verarbeitet werden. HP hat früher solche Sachen mit 
exotischen Pulse Samplern und PLLs verwirklicht um U und Phase zu 
messen. Deren Richtkopplern bestanden aus Koaxialen TL Strukturen 
anstatt der kleinen Ferrit Trafos. Zwischen dem klassischen, teuren HP 
VNA der siebziger Jahre besteht ein großer konstruktiver Unterschied zu 
den modernen, erschwinglichen Typen. Deshalb muß man 
höchstwahrscheinlich einen weiten Z-Bereich untersuchen um Richtwerte 
der Meß-Grenzen zu finden.

Gefühlsmäßig würde ich beim NanoVNA annehmen, daß im Z-Bereich bis zu 
ein paar hundert Ohm brauchbare Meßwerte herauskommen, aber man darüber 
hinaus vorsichtig sein muß.

Schön wäre ein alter RS ZPV Analysator oder Z-G Diagraph. Sind aber 
schwer zu finden und schwer;-) . Oder die HP Vektorvoltmeter und VIM.

Das sind nur meine Gedanken dazu. Wie gesagt habe ich momentan keinen 
Zugang zu VNA Geräten und keine praktische Erfahrung und mußmich mit 
altmodischen Methoden zufrieden geben.

Man könnte mal Versuche mit einem Vector Impedance Meter anstellen. Das 
wäre vielleicht nützlich.

Ich bin mit HF dieser Tage etwas rostig weil ich mich zwanzig Jahre kaum 
damit befasst habe.

OK. Jetzt dürft ihr mich vom Bildschirm schießen;-)

von Zeno (Gast)


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Josef L. schrieb:
> Ich habe Physik
> studiert und weiß was ich tue!
Ja von einem Physiker sollte man das erwarten. Von dem sollte man auch 
erwarten das er eine Messung so durchführt, daß sie den realen 
Gegebenheiten entspricht. Man sollte auch erwarten, daß die Simulation 
nicht so lange hin gebogen wird bis man das gewünschte Ergebnis erhält.

Josef L. schrieb:
> Ob ich einen "kleinen Kondensator" oder
> eine "kleine Koppelinduktivität" oder eben einen großen Widerstand
> benutze ist für die Messung mehr oder weniger gleichwertig!
Mit dieser Aussage disqualifizierst Du Dich.

Josef L. schrieb:
> Macht euch doch mal von den
> Traditionen locker!
Das hat nichts aber auch gar nichts mit Tradition zu tun. Oder gilt bei 
Dir auch nicht mehr diese sehr traditionelle Gleichung
Wenn wir Spannung messen wollen dann schalten wir das Voltmeter 
parallel. Das wird seit weit mehr als 80 Jahren so gemacht. Sollten wir 
das jetzt lieber in Reihe schalten, um mit der Tradition zu brechen.

von Zeno (Gast)


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Gerhard O. schrieb:
> Vorerst, ich habe noch nie Gelegenheit gehabt mit einem Vektoranalysator
> zu arbeiten und spreche notgedrungen aus der Schule.
>
> Was  ..... jetzt noch viel Text

Gerhard, danke für den interessanten, sachlichen Beitrag. Du scheinst 
Dich ja mit der dort verbauten Hardware sehr gut auszukennen.
Irgendwie zeigt mir Dein Beitrag aber auch, daß ich mit meiner 
Vermutung, das der Nano für diese Messung zwar benutzt werden kann, aber 
nicht sonderlich gut geeignet ist, nicht ganz falsch liege.
Einige Beiträge von OMG gehen ja in die gleiche Richtung.

Gerhard O. schrieb:
> OK. Jetzt dürft ihr mich vom Bildschirm schießen;-)
Warum sollten wir das tun? An Deinem Beitrag ist doch nichts 
auszusetzen.

von Josef L. (Firma: Volkssternwarte Würzburg e.V.) (joe88349)



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Hier die Auflösung. Mit den Daten aus der Messung von heute nachmittag

L = 372.8 µH, C = 198.9 pF, R = 15Ω für den Schwingkreis,
ohne Berücksichtigung der Leitungsinduktivität (weil die erst ab über 30 
MHz eine Rolle spielt)

einem Wert von 1.8 pF für den Koppelkondensator - es ist ein 2pF ± 20%, 
der genaue Wert wurde gestern bei einer Simulation gefunden

und einer Koppelinduktivität von 5.4µH, ebenfalls durch Variation des 
Wertes bis zur besten Übereinstimmung ermittelt

ergibt sich das hier gezeigte Simulationsergebnis.

Nachteil dieser Methode: Die Koppelinduktivität und der Kopplungsgrad 
sind weitgehend im Dunkeln und müssen erst durch Anpassung gefunden 
werden, ebenso ist bei einem "kleinen Koppelkondensator" dessen Wert 
sehr unsicher. Ich besitze einen grünen Scheibenkondensator mit dem 
Aufdruck 1pF ± 1pF.

Da bevorzuge ich lieber den ohmschen Spannungsteiler mit fixen Werten 
über den ganzen Frequenzbereich.

von Josef L. (Firma: Volkssternwarte Würzburg e.V.) (joe88349)


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Gerhard O. schrieb:
> OK. Jetzt dürft ihr mich vom Bildschirm schießen;-)

Unsinn! Vielleicht nimmt ja jemand deinen gedanken auf und testet mit 
einem gerät, dem alle vertrauen.

von Josef L. (Firma: Volkssternwarte Würzburg e.V.) (joe88349)


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Zeno schrieb:
> Man sollte auch erwarten, daß die Simulation
> nicht so lange hin gebogen wird bis man das gewünschte Ergebnis erhält.

Damit disqualifizierst DU dich! Du verstehst weder das nanoVNA noch 
die Simulation!

von Gerhard O. (gerhard_)


Angehängte Dateien:

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In der Zwischenzeit habe ich die Detektorspule mit dem HP4815A Vector 
Impedance Meter im Frequenzbereich von 0.5-100Mhz bei Hand 
durchgemessen.

Bitte siehe Anhang.

Die Selbstresonanz ist bei 3.84MHz.

Vielleicht hilft das ein bisserle.

Gerhard

von Christoph F. (chfrnz)


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Letztes Jahr hatte ich mir genau so ein VNA-Modell aus Fernost bestellt 
(großer Bildschirm und N-Stecker).

Bis über ein paar erste Tests bin ich noch nicht hinausgekommen, jedoch 
hat sich bereits dabei gezeigt, daß man schon mit der Kalibrierung 
aufpassen sollte.

Es hilft durchaus, die stets so zu machen, daß man nur noch die 
„Abschlüsse“ (offen, Kurzschluß, 50 Ohm) gegen das Meßobjekt austauscht, 
also Zuleitungen/Adapter „mitkalibriert“.

(Wegen „Zuleitungseffekten“ ist es eben auch nicht das gleiche, den 
Kalibrier-N-Stecker mit dem offenen Ende aufzuschrauben oder einfach 
„nichts“ dranzumachen.)

Je nachdem muß man sich eben „Kalibrierstücke“ passend zum Meßaufbau 
basteln.

Bei HF hat nun mal ALLES einen störenden Einfluß, was außer dem 
eigentlichen Meßobjekt noch „elektromagnetisch dranhängt“.

Meine Vermutung ist daher, daß die beobachteten „Unsinnsmessungen“ 
korrekt sind, aber nicht notwendigerweise allein das Meßobjekt 
beschreiben.

Viele Grüße, Christoph

von Josef L. (Firma: Volkssternwarte Würzburg e.V.) (joe88349)


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Gerhard O. schrieb:
> Detektorspule

Gerhard, das ist nur die Spule alleine, ja?

Und: "bei Hand" - Kanada färbt schon etwas ab  :-))
Siehe "ich wundere mich, ob" - das stammt von einer Tante meiner Frau in 
Ohio.

@Christoph F.
Irgendwo hier weiter oben ist ein Foto von meinem Meßaufbau mit 2 
Blechwinkeln (IKEA) und 2 N-Buchsen, Abstand 4 cm. Das mag bei 
Frequenzan ab VHF Schwierigkeiten machen, dass nicht exakt der 
Kalibrieraufbau auch zum Messen benutzt wird. Es ist ja schon so, dass 
zum Kalibrieren jeweils ein Stecker-auf-Stecker-Adapter benötigt wird, 
der bei der Messung dann entfällt. Dieser dürfte aber von der Länge her 
recht genau den 2 verwendeten Buchsen entsprechen. Also geht es im 
Wesentlichen um die 4cm minus Bauteilgröße dazwischen. Das sind aber bei 
Spulen und (Dreh-)Kondensatoren mit etwa gleich großen Abmessungen um 3 
- 10 cm "Peanuts", zumindest bei Frequenzen bis 30MHz, um die es hier 
geht.

OK, ich melde mich für diese NAcht mal ab.

von Gerhard O. (gerhard_)


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Josef L. schrieb:
> Gerhard O. schrieb:
>> Detektorspule
>
> Gerhard, das ist nur die Spule alleine, ja?
Ja. Nur die Spule am Tastkopf.
>
> Und: "bei Hand" - Kanada färbt schon etwas ab  :-))

Ist mir gar nicht aufgefallen "by hand". Hätte besser schreiben sollen 
"wurde mit Papier und Bleistift aufgenommen"
> Siehe "ich wundere mich, ob" - das stammt von einer Tante meiner Frau in
> Ohio.
Das ist der Preis den man bezahlt, keine Muttersprache mehr um sich zu 
haben;-)


>
> @Christoph F.
> Irgendwo hier weiter oben ist ein Foto von meinem Meßaufbau mit 2
> Blechwinkeln (IKEA) und 2 N-Buchsen, Abstand 4 cm. Das mag bei
> Frequenzan ab VHF Schwierigkeiten machen, dass nicht exakt der
> Kalibrieraufbau auch zum Messen benutzt wird. Es ist ja schon so, dass
> zum Kalibrieren jeweils ein Stecker-auf-Stecker-Adapter benötigt wird,
> der bei der Messung dann entfällt. Dieser dürfte aber von der Länge her
> recht genau den 2 verwendeten Buchsen entsprechen. Also geht es im
> Wesentlichen um die 4cm minus Bauteilgröße dazwischen. Das sind aber bei
> Spulen und (Dreh-)Kondensatoren mit etwa gleich großen Abmessungen um 3
> - 10 cm "Peanuts", zumindest bei Frequenzen bis 30MHz, um die es hier
> geht.
>
> OK, ich melde mich für diese NAcht mal ab.

von Zeno (Gast)


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Gerhard O. schrieb:
> In der Zwischenzeit habe ich die Detektorspule mit dem HP4815A
> Vector
> Impedance Meter im Frequenzbereich von 0.5-100Mhz bei Hand
> durchgemessen.
>
> Bitte siehe Anhang.
>
> Die Selbstresonanz ist bei 3.84MHz.
Deine Messung zeigt recht anschaulich, daß die Impedanz einer 
Detektorspule recht weit von 50Ohm entfernt ist (Faktor >=20). WEnn man 
dann dazu noch Deinen Beitrag zur Hardware des Nano mit dazu nimmt, dann 
ist unter der Voraussetzung das Deine Hardwareanlyse stimmt, nicht ganz 
ausgeschlossen, das die Messung von  Detektorschwingkreisen nicht ganz 
unproblematisch ist.

Deine Messung zeigt auch, das sich die Eigenschaften der Spule oberhalb 
der Eigenresonanz stark verändern und zwar so stark daß aus der Spule 
ein Kondensator wird.  Bis zur Eigenresonanz ist der Phasenwinkel +90°, 
also die Spannung eilt (dem Strom) voraus >> typisches Verhalten einer 
Spule. Oberhalb der Resonanzfrequenz kippt der Winkel komplett um und 
wird mit 88° Phasenwinkel fast ein idealer Kondensator (Phasenwinkel 
-90°). Wenn das der Nano auch so raus misst, dann wundern mich die 
Kurven nicht mehr.
Die Messung zeigt aber auch das man Messbedingungen so wählen sollte, 
daß sie in etwa der Realität entsprechen, weil man ansonsten auf Grund 
von sich verändernden Eigenschaften falsche Ergebnisse erhalten kann, 
die zu völlig falschen Schlußfolgerungen führen. Da wird mir zwar gleich 
einer widersprechen, weil es ja "ganz praktisch ist einen Bereich von 
0,5kHz-100MHz zu sehen".

von Zeno (Gast)


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Christoph F. schrieb:
> Meine Vermutung ist daher, daß die beobachteten „Unsinnsmessungen“
> korrekt sind, aber nicht notwendigerweise allein das Meßobjekt
> beschreiben.
Besser kann man es nicht sagen! Jetzt ist nur noch zu hoffen das es an 
den richtigen Stellen ankommt.

von nachtmix (Gast)


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Josef L. schrieb:
> Ja eben!!!! Sie haben Nebenresonanzen, und wenn die in einem Bereich
> liegen in dem starke Sender sind, dann schlagen die durch!

Wenn  du das nicht willst, musst du eben vernünftige Spulen verwenden.
Diese einlagigen langen mit CuL gewickelten Zylinderspulen gehören 
jedenfalls nicht dazu. Derartiges findet man allenfalls als Drosseln für 
die Zuführung von Betriebsspannungen in Senderendstufen.

Wie man es richtig macht, wusste man schon vor nun bald 100 Jahren: Man 
nimmt kurze und kapazitätsarm gewickelte Spulen.
Doppelt seidenbesponnene HF-Litze (CuLSS) und Kreuzwickeltechnik sind 
die Zutaten dafür.

von nachtmix (Gast)


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nachtmix schrieb:
> .... sind
> die Zutaten dafür.

...und kurze Drähte, wenn man so weit von der Designfrequenz abweicht, 
wie du.
Dabei helfen Ferrite, wie die japanischen Kappenkerne ungemein, denn 
dann ist der Draht der Wicklung nur noch ein paar cm lang und die 
parasitären Leitungsresonanzen liegen jenseits von gut und böse.
Natürlich darf man die so gewonnen Eigenschaften nicht vergeuden, indem 
man die Leitungen des VNA über lose Drähte, die bierdeckelgrosse 
Schleifen aufspannen, an den Schwingkreis ankoppelt. Das sind dann 
nämlich die parasitären Induktivitäten, die mit dem 
Schwingkreiskondensator ein Eigenleben entwickeln.

von Edi M. (edi-mv)


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Ich denke, wir komen hier nie auf einen Nenner, wenn niemend die 
beschriebenen Messungen mit dem NanoVNA gemacht hat, die die gleichen 
Kurbven bringen, die die althergebrachten Geräte können. Und das müßte 
schon sein, denn diese entsprechen exakt dem Grundlagenwissen.

Wahrscheinlich ist ein geeigneter Meßaufbau und bestimmte Einstellungen 
nötig, vielleicht ist der Nano auch dafür nicht geeignet.

Ich bin dann erst mal raus.

von Marc Oni (Gast)


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Zeno schrieb:
> Gerhard O. schrieb:
>> Vorerst, ich habe noch nie Gelegenheit gehabt mit einem Vektoranalysator
>> zu arbeiten und spreche notgedrungen aus der Schule.
> Was mich etwas bedenklich stimmt, ist, daß Im VNA 50Ohm Richtkoppler
> eingebaut sind um die reflektierte Energie zu messen. Ich vermute stark,
> daß im NanoVNA typische Breitband Ferrit Richtkoppler eingebaut sind die
> von Firmen wie z.B. Mini Circuits stammen.
>
> Gerhard, danke für den interessanten, sachlichen Beitrag. Du scheinst
> Dich ja mit der dort verbauten Hardware sehr gut auszukennen.


Zu was soll das führen?
Von vornherein zugeben, dass man überhaupt keine Ahnung hat, aber dann 
wild draufloszuspekulieren und die Argumentation warum etwas nicht gehen 
soll auf dieser fehlerhaften Spekulation aufzubauen?


Das kleine Teil hat keine Trafo-Richtkoppler. Das Prinzip des VNAs 
unterscheidet sich von einem skalaren Wobbler nach der Art der >30kG 
Boatanchor, die hier ständig als Beispiel angeführt werden. Die 
Eingangsports des NanoVNa sind vierquadranten-Analogmischer 
(Gilbertzellen), die bis DC runtergehen und nur durch das Koppel-C 
begrenzt werden.

Präsentation NanoVNA mit Schaltbild (pdf)
https://nfarl.org/Meetings/2020/2020-01%20Meeting/NanoVNA%20N4WYE%20Jan%2021,%202020%20v3.pdf

von Mohandes H. (Firma: مهندس) (mohandes)


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Zwei allgemeine Überlegungen gefallen mir:

Zeno schrieb:
> das man zwar viel messen kann, aber man muß die Messwerte eben auch
> auswerten und richtig interpretieren können.

Christoph F. schrieb:
> die beobachteten „Unsinnsmessungen“ korrekt sind, aber nicht
> notwendigerweise allein das Meßobjekt beschreiben.

Josef L. schrieb:
> Wert sehr unsicher. Ich besitze einen grünen Scheibenkondensator mit dem
> Aufdruck 1pF ± 1pF.

Da würde ich dem Aufdruck weniger trauen als dem Kondensator. 1pF±1pF 
ist natürlich Unfug, einen solchen C herzustellen macht überhaupt keinen 
Sinn. Das ist die Serie mit Angabe ±1pF statt Toleranz. Eine Kapazität 
von 1p läßt sich schon einigermaßen präzise berechnen und herstellen.

Josef L. schrieb:
> L = 372.8 µH, C = 198.9 pF

Die Angabe von 4 Dezimalstellen macht hier natürlich keinen Sinn, das 
ist mal wieder 'Taschenrechnergenauigkeit'. Du kannst doch auch bestimmt 
noch mit dem Rechenschieber umgehen - diese Genauigkeit reicht hier 
allemal.

Josef, Du machst schöne, interessante Messungen, hast aber die Tendenz 
Dich sehr im Detail zu verlieren. Dabei schwindet oft der Blick für's 
Ganze. Und gelegentlich verlierst Du Dich in immer neuen Messungen statt 
den Dingen an einem Objekt auf den Grund zu gehen.

Josef L. schrieb:
> Mir wird jedoch vorgehalten, dass diese Messungen Schrott sind ...

Geht nicht um Vorhaltungen. Jemand schrieb, Josef sei etwas 
beratungsresistent. Hier sind ein paar sehr kluge und erfahrene Leute 
unterwegs und deren Ratschläge würde ich schon ernst nehmen.

Insgesamt eine schöne, lehrreiche Diskussion hier, überwiegend auch 
zielgerichtet. Danke dafür allen Beteiligten.

Interessant finde ich, daß im Nano VNA drei alte Bekannte werkeln: 
SA612, Mischer mit Gilbertzelle.

: Bearbeitet durch User
von Volker M. (antennensimulation)


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Edi M. schrieb:
> die die gleichen
> Kurven bringen, die die althergebrachten Geräte können.

Dazu müsste man die Portimpedanzen deines Wobblers wissen, die du bisher 
verschweigst.

von Mohandes H. (Firma: مهندس) (mohandes)


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Marc Oni schrieb:
> Präsentation NanoVNA mit Schaltbild (pdf)
> 
https://nfarl.org/Meetings/2020/2020-01%20Meeting/NanoVNA%20N4WYE%20Jan%2021,%202020%20v3.pdf

Wenn ich jetzt Zeit und Ruhe dafür hätte, dann würde ich die drei 
Eingangszweige mit den SA612 in LTSpice nachbilden und schauen was da 
passiert und wo die Grenzen liegen.

Aber ich habe genug angefangene Projekte auf dem Tisch (und selber den 
Hang mich zu verzetteln). Seit Wochen bastele ich an meinem 
Gitarrenverstärker (mit 12AX7=ECC83 und 6L6GC). Mein 40m-Band-Receiver 
liegt auch unvollendet. Und: der Sommer ist da, Garten und Natur rufen. 
In den düsteren Jahreszeiten ist wieder Zeit für sowas. Im diesem Sinne,

Gruß, Mohandes

von Michael M. (michaelm)


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Am Wochenende gibt es im Rahmen der virtuellen HamRadio Vorträge über 
NanoVNA:
Beitrag "Ham Radio 2021, virtuelle Vorträge dieses Wochenende"
Da ist das Programm zu finden...

Michael

von Josef L. (Firma: Volkssternwarte Würzburg e.V.) (joe88349)


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Mohandes H. schrieb:
> Die Angabe von 4 Dezimalstellen macht hier natürlich keinen Sinn,

Mohandes, ich kann gerne die Fehlertoleranzen mit angeben. Aber über das 
Produkt der beiden Werte muss sich halt die gemessene Resoanzfrequenz 
ergeben, und es macht keinen Sinn, diese auch nur irgendwie zu treffen. 
Wenn ich hier auf 2 gültige Stellen kürze, bei Werten um die 200, habe 
ich sofort 5% mögliche Rundungsfehler drin, bei 3 Stellen noch 0.5%, 
während zB im Falle des Kondensators hier die einzelnen Messwerte

196.2 - 201.2 - 200.1 - 198.0 waren.

Ich könnte daher 198.9 pF ± 1.9 pF schreiben oder 198.9 pF ± 0.97 % oder 
199 pF ± 1.0 %. Zusätzliche Rundungsfehler muss man nicht extra 
einbauen.

Aber Danke für den Hinweis.

von Zeno (Gast)


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Mohandes H. schrieb:
> Zwei allgemeine Überlegungen gefallen mir: ....
Dein Beitrag gefällt mir - wie sehr sachlich und emotionslos.

Volker M. schrieb:
> Dazu müsste man die Portimpedanzen deines Wobblers wissen, die du bisher
> verschweigst.
Die ist bestimmt kein Geheimnis. Wenn ich mir allerdings die Bilder vom 
Innenleben des Gerätes so anschaue, z.B. dieses hier 
http://edi.bplaced.net/images/restauration/Restauration_BWS1/08eichleitungen2700.jpg 
(ich meine es ist der Dämpfungssteller des Wobbelgenerators in 
Koaxialtechnik), dann bin ich mir ziemlich sicher das der Ausgang 50Ohm 
(vielleicht auch 75Ohm) hat. Das Gerät war u.a. für den Abgleich von 
Tunern gedacht und da hat man üblicherweise Eingangsimpedanzen in dieser 
Größenordnung. Der Eingang des Sichtgerätes wird röhrentypisch bei 
>=1MOhm liegen, aber Edi kann Dir das ganz bestimmt genau sagen.
Und bevor Du fragst wie das bei meinem Wobbler ist, der hat 50Ohm am 
Generatorausgang und der Eingang wird wohl auch so bei 1MOhm liegen 
(Eingang ist ein OPV K140UD1B ist ein russisches Äquivalent zum µA740).

von Mohandes H. (Firma: مهندس) (mohandes)


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Josef L. schrieb:
> Aber Danke für den Hinweis.

Schon klar, wie das gemeint war. War ja auch nur ein Beispiel - aber 
eben typisch.

Unnötige Rundungsfehler sollte man natürlich nicht einbauen. Das 
Endergebnis bei solchen Messungen wird aber nicht in den Promillebereich 
exakt sein.

Ich habe noch gelernt mit dem Rechenschieber zu arbeiten. Dort vermeidet 
man Rundungsfehler indem man den Schieber bei Zwischenergebnissen stehen 
läßt. Das Ergebnis mit 2-3 Stellen ist in der Praxis ausreichend. Gibt 
natürlich auch Dinge wie Frequenzzähler o.ä. wo das nicht gilt.

(Das betrifft jetzt nicht Dich): Ich gebe Nachhilfe in Mathe und Physik 
und bin immer wieder entsetzt mit welcher Sorglosigkeit 10-stellige 
Ergebnisse einfach so, ohne Nachdenken für bare Münze gehalten werden. 
"Steht doch da"! Oft Größenordnungen daneben. Das Gefühl für Zahlen ist 
vielen durch die Taschenrechner verloren gegangen. Und auch in den 
Medien: unglaubliche Zahlen werden präsentiert, die einer genauen 
Überprüfung nicht standhalten.

Irgendwie 'lost generation' ... nach der Rechtschreibreform sind auch 
viele nicht mehr in der Lage einigermaßen vernünftig zu schreiben. 
Kommunikation auf SMS-Niveau.

Sorry für off-topic ;-)

von Josef L. (Firma: Volkssternwarte Würzburg e.V.) (joe88349)


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@zeno
Irgendwie erinnern mich deine gestern  19.06.2021 19:53 im 
Detektorthread gezeigten Messgrafiken sehr an meine letzte Messung. Kann 
das am gleichen Aufbau liegen?

von Mario H. (rf-messkopf) Benutzerseite


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Edi M. schrieb:
> Ah ja.
> Dann messen Sie mal einen hochohmigen Schwingkreis am 50 Ohm- Ausgang.

Das ist überhaupt kein Problem. Wenn man z.B. eine Quelle mit 10 kΩ an 
den Port hängt, gibt das einen Mismatch Loss von gerade mal ca. 17 dB. 
Und an einem Zweitor wären das bei Transmissionsmessungen 34 dB Verlust. 
Ein moderner VNA der besseren Sorte hat ohne weiteres einen 
Dynamikbereich von 130 oder 140 dB. Selbst mit so einem Verlust durch 
Fehlanpassung bleibt ein größerer Dynamikbereich, als man mit einem 
breitbandigem Wobbler aus den Roaring Fifties jemals erreichen kann.

> Klar muß man an diese ANschlüsse- aber doch nicht mit Schwingkreisen
> hoher Impedanz !!!
> Dafür gibt es dann Zubehör: Anpaßtrafos, Hoch-/ Tief-/ Bandpässe,
> Antennennachbildungen, u. v. m.

Mit Anpassmaßnahmen, Tastköpfen, Trafos, etc., richtet man an einem VNA 
in praktisch allen Fällen mehr Schaden als Nutzen an. Die Fehlanpassung 
ist kein Problem und spielt, wie schon mehrfach erläutert, für die 
Messergebnisse, wenn sie richtig interpretiert bzw. aufbereitet werden, 
keine Rolle. Wenn man irgendwelche Anpassmaßnahmen vornimmt, muss man 
sie hingegen aus den Messergebnissen eliminieren, was vielfach schwierig 
ist und einem zusätzliche Messunsicherheit einträgt.

Selbst symmetrische Messungen macht man besser ohne Trafo/Balun, sondern 
durch nachträgliche Aufbereitung der gemessenen Daten (geht per 
Knopfdruck an Profigeräten). Das braucht für Messungen an einem Zweitor 
dann allerdings einen VNA mit vier Ports.

> Niemand will eine Impedanz messen, sondern eine realistische Durchlaß/
> Resonanzkurve darstellen, gern über einen höheren Hub, wenn das möglich
> ist.

1.) Es ging in dem Post, auf das ich mich ursprünglich bezog, um 
Schwingkreise. Viel mehr Impedanzen kann man da nicht messen.
2.) Der Zusammenhang zwischen Impedanz und S-Parametern wurde bereits 
erwähnt. Weitere Auskunft geben zahlreiche einführende Lehrbücher über 
Hochfrequenztechnik.
3.) Die "Durchlasskurve" ist offenbar der Betrag von S_21, bezogen auf 
50Ω, als Funktion der Frequenz. Die spuckt der VNA bereitwillig aus. 
Über ein Frequenzband beliebiger Länge innerhalb des Frequenzbereichs, 
den das Gerät abdeckt.

Marc Oni schrieb:
> Offensichtlich eine Sprachbarriere.
>
> Der alte Radiopraktiker, der in seiner Werkstatt mit dem Wobbeln von
> Bandfiltern und der charakteristischen Kurve sozialsiert wurde und der
> HF-Ingenieur, der ein Bandfilter abstrakt als 2-Port über seine
> s-Parameter definiert verstehen einander nicht. Beziehungsweise können
> einander nicht verstehen, weil sie in unterschiedlichen Sprachen auf der
> Basis von unterschiedliche, theoretischem Rüstzeug kommunizieren.

Genau! Vielen Dank für Deinen Beitrag. Ich glaube, besser kann man es 
nicht zusammenfassen.

Gerhard O. schrieb:
> Was mich etwas bedenklich stimmt, ist, daß Im VNA 50Ohm Richtkoppler
> eingebaut sind um die reflektierte Energie zu messen. Ich vermute stark,
> daß im NanoVNA typische Breitband Ferrit Richtkoppler eingebaut sind die
> von Firmen wie z.B. Mini Circuits stammen. Das Problem mit diesen
> Richtkopplern ist, daß sie einen relativ begrenzten Impedanzbereich
> haben wo sie genau arbeiten. Ich stelle mir hier 10-200Ohm vor. Wenn sie
> extremen Z-Werten ausgesetzt sind, dann werden ihr kritischen Kennwerte
> höchstwahrscheinlich nicht mehr eingehalten und führen zu
> abenteuerlichen Resultaten. Es wäre daher wichtig Versuche mit
> Induktivitäten und Cs verschiedenster Art anzustellen um die praktischen
> Grenzen der Verwendbarkeit im interessierenden Frequenzbereich zu
> ergründen.

Der Richtkoppler ist aber durch die Vektor-Fehlerkorrektur (besser 
bekannt als Kalibrierung) in seinen Eigenschaften korrigiert, und das 
separat in jedem Frequenzpunkt. Insbesondere was seine Richtschärfe 
(Directivity Error), Verluste (Reflection Tracking Error) und seine 
Anpassung (Port Mismatch Error) betrifft.

Sicher wird man mit dem nanoVNA aber nicht in einem so großen 
Impedanzbereich zuverlässig messen können, wie mit einem Profigerät.

Die meisten neuzeitlichen VNAs im Frequenzbereich bis ein paar GHz haben 
Richtkoppler in Form einer resistiven Brücke. Die braucht allerdings 
auch einen Balun in Form eines ferritischen Bauteils; mit Halbleitern 
allein wird das wohl nicht bis in den GHz-Bereich gehen. Die Schaltung 
des nanoVNA habe ich aber nicht im Kopf.

von Bernhard S. (gmb)


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Edi M. schrieb:
> Ich denke, wir komen hier nie auf einen Nenner, wenn niemend die
> beschriebenen Messungen mit dem NanoVNA gemacht hat, die die gleichen
> Kurbven bringen

Ich wäre bereit auch Messungen beizusteuern, ich habe einen HP8596E mit 
Tracking Generator, das wäre dann ein altehrwürdiges Gerät aber nur 
skalar. Dazu habe ich einen NanoVNA.

Hier ist allerdings inzwischen so viel Text geschrieben worden, dass ich 
nicht mehr sehe wo vorne und wo hinten ist. Dabei interessiert mich das 
Thema.

Wenn du mir einen konkreten Vorschlag machen kannst was ich genau messen 
soll dann würde ich das tun. Spulen, Filter, auch Quarzfilter usw. sind 
alles vorhanden.

von Marc Oni (Gast)


Angehängte Dateien:

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Mario H. schrieb:
> Die Schaltung
> des nanoVNA habe ich aber nicht im Kopf.

Voila:

Seite 14
https://nfarl.org/Meetings/2020/2020-01%20Meeting/NanoVNA%20N4WYE%20Jan%2021,%202020%20v3.pdf

von Mohandes H. (Firma: مهندس) (mohandes)


Angehängte Dateien:

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Um weiteren Spekulationen über den Aufbau das Nano VNA vorzubeugen, hier 
das Blockschaltbild und der Eingangsteil.

Stammen von:
Marc Oni schrieb:
> Präsentation NanoVNA mit Schaltbild (pdf)
> 
https://nfarl.org/Meetings/2020/2020-01%20Meeting/NanoVNA%20N4WYE%20Jan%2021,%202020%20v3.pdf

von Mohandes H. (Firma: مهندس) (mohandes)


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... da ist mir Marc Oni zuvorgekommen :-)

von Mario H. (rf-messkopf) Benutzerseite


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Marc Oni schrieb:
> Mario H. schrieb:
>> Die Schaltung
>> des nanoVNA habe ich aber nicht im Kopf.
>
> Voila:

Ah ja, danke. Also resistive Brücke ohne ferritischen Balun, sondern nur 
mit Halbleiter (Gilbert-Zelle). Der Rest ist dann Mathematik 
(Fehlerkorrektur).

Da werfen Rohde & Schwarz oder Keysight natürlich etwas mehr in die 
Waagschale. Aber es funktioniert ja offenbar trotzdem recht passabel.

Bernhard S. schrieb:
> Ich wäre bereit auch Messungen beizusteuern

Ich kann auch gern mal etwas messen, wenn ich ein wenig Zeit dafür 
bekomme. Allerdings habe ich keine Sammlung historischer Bauteile und 
ZF-Filter.

Und ja, das hier ist unübersichtlich geworden.

von Josef L. (Firma: Volkssternwarte Würzburg e.V.) (joe88349)


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Mario H. schrieb:
> Und ja, das hier ist unübersichtlich geworden.

Hallo, hier der TO: Ja, weil sich zuviele eingemischt haben, die weder 
ein nanoVNA haben noch mit Simulationsprogrammen umgehen können und 
alles nicht verstehen (oder verstehen wollen).

Typisch ist doch der Ausspruch von @zeno
> Man sollte auch erwarten, daß die Simulation
nicht so lange hin gebogen wird bis man das gewünschte Ergebnis erhält.

Hä? Ja mein Gott, hast du nicht verstanden was eine Messung ist? Machst 
du deinen Kasten an um eine schöne grüne Lehrbuchkurve zu sehen, und 
wenn die nicht nach Lehrbuch aussieht, kommt das Bauteil in die Tonne, 
und wenn ich mit meinem nanoVNA eine Nicht-Lehrbuch-Kurve messe, muss 
das nanoVNA in die Tonne? Wenn man mit einem RLC-Meter einen einfachen 
Widerstand misst, reicht das Ohmsche Gesetz aus, um R aus dem 
Spannungsabfall zu messen. Bei C oder L bekommt man einen Wert, aber nur 
bei der verwendeten Meßfrequenz. Bei mehr als einem Bauteil benötigt man 
die Kirchhoff'schen Gesetze, die das Simulationsprogramm exakt benutzt 
(auch wenn zeno da seine Vorbehalte hat) und die müssen eben gelöst 
werden. Das ist kein "so lange hin gebogen"!

Ich messe mit dem Gerät ein Bauteil, ein Filter oder sonstwas, um dessen 
Eigenschaften herauszufinden. Dazu gibt es ein Modell. Das ist im 
einfachsten Fall bei einem Widerstand ein R, bei einer Spule ein L, bei 
einem Kondensator ein C. Damit kommt man bei kleinen Frequenzen und 
kleinem Frequenzbereich oft hin. Für größere Frequenzen bzw. 
Frequenzbereiche braucht man kompliziertere Ersatzschaltungen. Aber die 
Werte der darin befindlichen Teile ermittelt man über die Frequenzen der 
Resonanzen, die Höhe der Pegel und überhaupt am Besten, wenn man das 
durch die Simulation anpasst oder sogar ein passendes Programm berechnen 
lassen kann - PSpice kann das in der Profiversion.

: Bearbeitet durch User
von Michael M. (michaelm)


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Hier auf der Seite Links als Einführung in die VNWA-Welt (in Deutsch):
https://www.dg8saq.darc.de/VNWA21/index.html
Die längste Zeile dort verweist auf die erschienenen CQ/DL-Artikel von 
Bodo DJ9CS.

Michael

von Josef L. (Firma: Volkssternwarte Würzburg e.V.) (joe88349)


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Bernhard S. schrieb:
> Wenn du mir einen konkreten Vorschlag machen kannst was ich genau messen
> soll dann würde ich das tun. Spulen, Filter, auch Quarzfilter usw. sind
> alles vorhanden.

Bitte schau dir ganz am Anfang die beiden Messschaltungen an. Ein 
LC-Schwingkreis, L etwa 200-400µH, C etwa 500-200pF, also ein 
Schwingkreis mit 400-700kHz Resonanzfrequenz, mit Anzapfung - ob 
20/33/50% ist eigentlich egal. Egal welche Art Spule und Kondensator, 
nur fertige Drosseln gehen nicht da die keine Anzapfung haben und 2 in 
Serie keine Kopplung. Typischerweise ein 455kHz-ZF-Filter, auch wenn das 
nicht die ursprüngliche Messung darstellt und der Effekt deutlich 
kleiner ausfällt, offenbar wegen der Abmessungen.

Die verwendete Anpassschaltung besteht aus einem Spannungsteiler 2x 
3.3kΩ (Kohleschicht 5%, besser wäre Metallfilm 1%). Der Spannungsteiler 
alleine bringt bei meiner Messung -36dB ± weniger als 1dB im Bereich 
0-100MHz.

Die Messung des Frequenzgangs (S12) im Bereich 0-100 MHz, es reicht aber 
0.1-30MHz, aber (wenn die Frequenz nicht logarithmisch dargestellt 
werden kann) nach Möglichkeit in mehreren Bereichen. Ich habe 
("historisch bedingt") 0.1-1.9, 0.1-5.5, 0.1-36.1 und 0.1-100 MHz 
benutzt.

Die MEssungen sollten einmal über die komplette Spule (Bild 1) und dann 
einmal von der Anzapfung zum kalten bzw. von der Anzapfung zum heißen 
Ende erfolgen (Bild 2).

Danke!

von Josef L. (Firma: Volkssternwarte Würzburg e.V.) (joe88349)


Angehängte Dateien:

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Hier nochmal mein aktueller Messaufbau mit dem 455k-Filter, Einspeisung 
über Koppelwicklung, Auskopplung über Anzapfung des Schwingkreises und 
1.8pF-Kondensator. Änderungen wie Umsetzen des Auskoppelpunktes oder 
Vertauschen heiß/kalt sind nur Drahtbrücken von max. 8 mm Länge = 8 nH.

Das teste ich grade, aber für die originale Frage soll das 
Anpassungsnetzwerk aus 2 R bestehen und direkt auf den Schwingkreis bzw. 
die Anzapfung gehen!

von Mohandes H. (Firma: مهندس) (mohandes)


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Josef L. schrieb:
> Ja, weil sich zuviele eingemischt haben ...

Naja Josef, so eine Diskussion mäandert eben und geht das Thema von 
verschiedenen Seiten an um sich im besten Fall dem Ziel zu nähern. Auch 
jemand, der den Nano nicht kennt, kann da wertvolle Ideen haben.

Und Du würdest ja auch nicht glücklich wenn da nur Claqueure am 
Wegesrand säßen. "Tolle Messung, super Gerät", usw.

Unterschiedlichen Meinungen, unter denen sicher auch falsche sind. So 
kommst Du über Umwege (hoffentlich) ans Ziel: die Darstellung eines 
Parallelschwingkreises mit dem Nano VNA!

Ich habe im Laufe dieses Threads schon viel gelernt.

von Bernhard S. (gmb)


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Josef L. schrieb:
> für die originale Frage soll das
> Anpassungsnetzwerk aus 2 R bestehen und direkt auf den Schwingkreis bzw.
> die Anzapfung gehen!

OK, mit den Beschreibungen kann ich was anfangen. Ich melde mich wenn 
ich was habe, heute oder morgen.

Die Diskrepanz besteht in Messung vs. Simulation, ist das richtig? 
Gesucht ist also die Simulation, die die Messung erklärt?

von Josef L. (Firma: Volkssternwarte Würzburg e.V.) (joe88349)


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Und das Messergebnis sah so aus wie im Bild. Rot Ein- und Auskopplung am 
gesamten Schwingkreis, blau und grün an der Anzapfung, und zwar grün zum 
kalten Ende (etwa 1/3), blau zum heißen (also 2/3).

Ich halte die Messungen für korrekt, im Detektorbeitrag werden sie als 
Unsinn abgetan. Einen Dämpfungspol und Anstieg könne es nicht geben, 
außerdem sei das Filter für diesen Frequenzbereich nicht spezifiziert, 
es sei Unsinn da zu messen.

Allerdings lassen sich alle Kurven durch eine simple Ersatzschaltung mit 
einer Induktivität in Serie zum Schwingkreis erklären (siehe 1. Beitrag, 
Bild 4) für jeden der genannten 3 Fälle.

Ich wüsste gerne, wie sich die Dämpfungspole ergeben, ob man den Wert 
der Serieninduktivität vorausberechnen kann. Problem ist, dass bei 
größeren Spulen, insbesondere Luftspulen, der Wert sehr hoch wird, ich 
bekam sogar 1/8 des Wertes der Schwingkreisspule.

Danke!

von Meister E. (edson)


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Mario H. schrieb:
> Bernhard S. schrieb:
>> Ich wäre bereit auch Messungen beizusteuern
>
> Ich kann auch gern mal etwas messen, wenn ich ein wenig Zeit dafür
> bekomme. Allerdings habe ich keine Sammlung historischer Bauteile und
> ZF-Filter.

Bei mir ist es (fast) genauso. Ein paar alte Bauteile liegen herum, muss 
ich erst mal zusammentragen.

> Und ja, das hier ist unübersichtlich geworden.

Das, gepaart mit den ewigen kleinen Sticheleien, hat es mir bisher 
verleidet, mich zu beteiligen. Leider.

von Zeno (Gast)


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Josef L. schrieb:
> @zeno
> Irgendwie erinnern mich deine gestern  19.06.2021 19:53 im
> Detektorthread gezeigten Messgrafiken sehr an meine letzte Messung. Kann
> das am gleichen Aufbau liegen?
Das ist doch eigentlich gut so oder? Auch wenn mir die Kurven bei hohen 
FRequenzen nicht wirklich gefallen , bleibe ich aber erst mal entspannt, 
weil ich zum einen die Messschaltunmg nicht so ist wie es dann am Ende 
im Detektor sein wird (die Abstimmung und Kopplung im Antennenkreis 
fehlt) und zum anderen hatte ich ja einen Detektor mit dieser Spule 
(auch ohne vollständigen Antennenkreis) aufgebaut und der hat 
funktioniert. Ich werde aber noch mal ne Messung machen wenn ich das 
Gerät fertig habe - rein aus Interesse.

Mohandes H. schrieb:
> Ich habe noch gelernt mit dem Rechenschieber zu arbeiten.
Ich kann das auch noch. Bei uns waren Taschenrechner noch verboten. Mein 
Vater hat umfängliche Aufgaben noch mit der Logarithmentafel gerechnet.

Mohandes H. schrieb:
> Ich habe noch gelernt mit dem Rechenschieber zu arbeiten. Dort vermeidet
> man Rundungsfehler indem man den Schieber bei Zwischenergebnissen stehen
> läßt. Das Ergebnis mit 2-3 Stellen ist in der Praxis ausreichend. Gibt
> natürlich auch Dinge wie Frequenzzähler o.ä. wo das nicht gilt.
>
> (Das betrifft jetzt nicht Dich): Ich gebe Nachhilfe in Mathe und Physik
> und bin immer wieder entsetzt mit welcher Sorglosigkeit 10-stellige
> Ergebnisse einfach so, ohne Nachdenken für bare Münze gehalten werden.
> "Steht doch da"! Oft Größenordnungen daneben. Das Gefühl für Zahlen ist
> vielen durch die Taschenrechner verloren gegangen. Und auch in den
> Medien: unglaubliche Zahlen werden präsentiert, die einer genauen
> Überprüfung nicht standhalten.
Das habe ich immer wieder feststellen müssen. Da wird mit dem 
Messchieber auf 1µm gemessen und das halbe µ noch abgeschätz, wenn die 
Anzeige wackelt - das Gerät zeigt ja das µ an und dann passt das auch. 
Der Sohn von meinen  Kollegen unterrichtet an einem 
naturwissenschaftlichen Gymnasium Mathematik und der wurde nac einer 
Beschwerde des Schülersprechers beim Direktor angezählt, weil er die 
Schüler der Klasse 11 25x25 im Kopf hat rechnen lassen - Begründung war: 
"Das überfordert die Schüler".
Zum Thema Genauigkeit und Runden. Ist zwar OT aber trotdem mal einen 
Satz dazu. Ich beschäftige mich gerade dienstlich mit Testunsicherheiten 
an Koordinatenmessgeräten und da spielt die Testunsicherheit ne der 
Messungen eine Rolle. Für die Unsicherheit werden maximal 2 Stellen nach 
dem Komma ausgegeben, weil mehr keine bessere Information liefert (kann 
man Ausgleichsrechnung/Statistik beweisen). Wenn ich da ein 
Rechenenergebnis 0,120001 habe, dann wird daraus 0,13, weil auf 2 
Stellen gerundet wird und Testunsicherheiten nicht abgerundet werden 
dürfen.

von Gerhard O. (gerhard_)


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Moin,
Nur ganz kurz von mir. Die beiden NanoVNA Informationen waren nützlich 
um mir ein Bild der Schaltungsumsetzung zu machen da ich bis jetzt kein 
Interesse an dem Produkt hatte und niemanden kenne der einen hat. Ich 
hatte da nur die früheren Konzepte mit getrennten S-Parameter Vorsatz 
von HP für viel höhere Frequenzbereiche im Kopf. Daß im Nano 612 er drin 
und integriert ist hätte ich nicht vermutet und eher irgendwas von AD. 
Muß jetzt weg. Schönen Tag noch.
Gerhard

von Zeno (Gast)


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Josef L. schrieb:
> Typisch ist doch der Ausspruch von @zeno
>> Man sollte auch erwarten, daß die Simulation
> nicht so lange hin gebogen wird bis man das gewünschte Ergebnis erhält.
>
> Hä? Ja mein Gott, hast du nicht verstanden was eine Messung ist? Machst
> du deinen Kasten an um eine schöne grüne Lehrbuchkurve zu sehen, und
> wenn die nicht nach Lehrbuch aussieht, kommt das Bauteil in die Tonne,
> und wenn ich mit meinem nanoVNA eine Nicht-Lehrbuch-Kurve messe, muss
> das nanoVNA in die Tonne? Wenn man mit einem RLC-Meter einen einfachen
> Widerstand misst, reicht das Ohmsche Gesetz aus, um R aus dem
> Spannungsabfall zu messen. Bei C oder L bekommt man einen Wert, aber nur
> bei der verwendeten Meßfrequenz. Bei mehr als einem Bauteil benötigt man
> die Kirchhoff'schen Gesetze, die das Simulationsprogramm exakt benutzt
> (auch wenn zeno da seine Vorbehalte hat) und die müssen eben gelöst
> werden. Das ist kein "so lange hin gebogen"!

Josef meine Aussage ist nicht typisch, da brauch ich mir nur Deinen 
Eröffnungspost anzuschauen und da die 2 Bildpaare 
Messaufbau_parallel/Simulation_parallel und 
Messaufbau_seriell/Simulation_seriell. In beiden Fällen unterscheiden 
sich die Schaltungen, die eigentlich das Gleiche darstellen sollen 
gravierend. Ganz offensichtlich hast Du mit Deiner Simulation nicht das 
Ergebnis des VNA hin bekommen, also wird die Schaltung so verbogen das 
es passt und das nenne ich hinbiegen. Mir ist schon klar, das Du mit der 
geänderten Schaltung parasitäre Elemente darstellen willst. Der VNA 
misst halt was Reales und dem schenke ich in diesem Fall mehr Glauben 
als Deiner Simulation. Aber auch die Simulation soll was Reales 
simulieren und auch das könnte LT-Spice mit den passenden 
Rechenmodellen. Man kann Spulen und Kondensatoren parasitäre Elemente 
induktiver, kapazitiver und/oder ohmscher Art mit geben und rechnen 
lassen. Die Ersatzschaltungen dieser Elemente, nach der dann auch Spice 
rechnet, sehen dann aber auch ganz anders aus als das was Du da zusammen 
gefummelt hast. Ganz offensichtlich kommt dann bei Spice auch was völlig 
anderes raus, also werden Klimmzüge unternommen, damit bei beiden das 
Selbe raus kommt, denn man möchte ja beweisen das der VNA und Spice 
beide das gleich "richtige" Ergebnis liefern und somit alles korrekt 
sein muß. VNA und auch Spice liefern schon Ergebnisse und die werden 
wohl auch entsprechend ausfallen je nachdem was man beiden anbietet. Das 
Problem ist hier weder der VNA noch Spice, das Problem sitzt vor den 
Geräten.
Josef Du hast Dich verrannt und sitzt in der Sackgasse fest. Am besten 
zurück auf Anfang und dann kann man wahrscheinlich auch wieder mit Dir 
vernünftig diskutieren, aber so macht das alles keinen Sinn, da kann ich 
mich auch mit der Wand unterhalten. Deshalb ist für mich die Diskussion 
mit Dir vorerst beendet.
Josef, Du bist ganz bestimmt ein kluger Kopf und es hat auch Spaß 
gemacht mit Dir im Detektorthread zu diskutieren, aber jetzt hängst Du 
irgendwie in der VNA-Spice-Falle fest und kommst da nicht mehr so 
richtig raus und das blokiert Dich. Mohandes hat es eigentlich schön 
formuliert, wahrscheinlich besser als ich es getan habe.
Mohandes H. schrieb:
> Josef, Du machst schöne, interessante Messungen, hast aber die Tendenz
> Dich sehr im Detail zu verlieren. Dabei schwindet oft der Blick für's
> Ganze. Und gelegentlich verlierst Du Dich in immer neuen Messungen statt
> den Dingen an einem Objekt auf den Grund zu gehen.

von Marc Oni (Gast)


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Gerhard O. schrieb:
Daß im Nano 612 er drin
> und integriert ist hätte ich nicht vermutet und eher irgendwas von AD.

In der neuesten Hardware Variante NanoVNA-V2plus4 sind Mischer von 
Analog Devices drin und ein größeres 4 inch Display. Damit erreicht das 
Teil eine richtig gute Dynamik und ist bis 3...4 GHz brauchbar. Und das 
für 130 Euro inklusive einem einfachen Cal-Kit.

http://www.ntms.org/files/May2021/NanoVNAVPlus4_W5LUA_20210501.pdf

von Marc Oni (Gast)


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Zeno schrieb:
> Josef Du hast Dich verrannt und sitzt in der Sackgasse fest. Am besten
> zurück auf Anfang und dann kann man wahrscheinlich auch wieder mit Dir
> vernünftig diskutieren, aber so macht das alles keinen Sinn

Ziemlich überheblich, finde ich.

Wenn die Sachargumente ausgegangen sind gehts jetzt auf die persönliche 
Ebene. Man wird nicht dadurch größer, wenn man versucht den Anderen 
herabzuwürdigen.

Bislang war die Diskussion kontrovers, aber sachlich. Jetzt kommt ein 
anderer Zungenschlag rein.

von Josef L. (Firma: Volkssternwarte Würzburg e.V.) (joe88349)


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Zeno schrieb:
> also wird die Schaltung so verbogen das es passt und das nenne ich hinbiegen.

Weshalb soll der Einbau einer Serieninduktivität, die die 
Leitungsinduktivität darstellt, nicht legitim sein? In der tatsächlichen 
Schaltung existieren doch auch Zuleitungen.

von Gerhard O. (gerhard_)


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Der Vollständigkeit halber, ich bezog mich auf die in dieser Publikation 
besprochenen Gerätschaften die mit Richtkopplern arbeiten:
https://www.hpl.hp.com/hpjournal/pdfs/IssuePDFs/1967-02.pdf
Ich habe mich seitdem nie mehr für weitere Entwicklungen auf dem Gebiet 
befaßt da meine Interessen dann in andere Richtungen gingen.

von Gerhard O. (gerhard_)


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Marc Oni schrieb:
> In der neuesten Hardware Variante NanoVNA-V2plus4 sind Mischer von
> Analog Devices drin und ein größeres 4 inch Display. Damit erreicht das
> Teil eine richtig gute Dynamik und ist bis 3...4 GHz brauchbar. Und das
> für 130 Euro inklusive einem einfachen Cal-Kit.
>
> http://www.ntms.org/files/May2021/NanoVNAVPlus4_W5LUA_20210501.pdf

Moin,

vielen Dank für die Hinweise. Das sieht ja sehr lecker aus;-)

Gerhard

von Marc Oni (Gast)


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Der Vollständigketi halber hier das Blockschaltbild des neuen 
NanoVNA-V2plus4.

Im Gegensatz zu der vorherigen Generation NanoVNA mit SA612 
Gilbert-Zellen, die in 300Mhz Segmenten im Oberwellenmodus gequält 
werden hat der neue VNA ADF8342 Mischer und ADF4350 Synthesizer, die den 
Bereich bis 4 GHz direkt verarbeiten können.

Ein preiswerter Einstieg in die vekorielle Netzwerkanalyse, der sich 
selbst im  Vergleich mit professionellen Geräten der n x 10000€ Klasse 
nicht verstecken muss.

Review Video auf dem man auch die Vorgänger sieht:
https://www.youtube.com/watch?v=XaYBpPCo1qk

von Zeno (Gast)


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Marc Oni schrieb:
> Ziemlich überheblich, finde ich.
>
> Wenn die Sachargumente ausgegangen sind gehts jetzt auf die persönliche
> Ebene. Man wird nicht dadurch größer, wenn man versucht den Anderen
> herabzuwürdigen.
Nö überhaupt nicht überheblich, wenn man sagt das sich jemand verrannt 
hat. Das ist Menschlich und passiert ganz einfach und da nehme ich mich 
nicht aus.
Damit Du das auch verstehst: Ich halte Josef für einen klugen Kopf mit 
dem man gut diskutieren kann, das hat sich zumindest im Detektorthread 
gezeigt.
Momentan denke ich Josef und ich kommen hier z.Z auf keinen grünen 
Zweig, weshalb ich in dem Post auf den Du Dich beziehst, nochmals meine 
Auffassung zur Thematik kund getan und diese auch begründet habe. Das 
ist momentan für mich erst mal ein Abschlußpunkt der Diskussion mit 
Josef, weil diese Diskussion zu nix führt und wir uns dann vielleicht 
wirklich zoffen wegen einer Sache die es eigentlich nicht wert ist. Da 
wir beide sehr wahrscheinlich in einer Altersliga spielen kommt 
vielleicht auch noch ein Quentchen Altersstarrsinn (bei beiden) dazu.

von Gerhard O. (gerhard_)


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Marc Oni schrieb:
> Ein preiswerter Einstieg in die vektorielle Netzwerkanalyse, der sich
> selbst im  Vergleich mit professionellen Geräten der n x 10000€ Klasse
> nicht verstecken muss.

Ich habe mir alles näher durchgesehen und mir einen von Tindie mit 
Zubehör Option bestellt. Der Preis ist sehr fair. NA. Da bin ich mal 
gespannt wie mir der Sprung ins neue Jahrhundert gelingt;-)

https://www.tindie.com/products/hcxqsgroup/4-nanovna-v2-plus4/

von Egon D. (egon_d)


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Edi M. schrieb:

Wie verträgt sich...

> Es gibt keinen Kondensator mit 1,43 nF, wenn der
> als 1nF gebaut wurde.

...mit...

> -Die C´s mit Leckstrom haben auch erhöhte
>  Kapazitätswerte !
> - Diese Erhöhungen der Kapazitäten liegen im Bereich
>   von 20 bis 50% !"

Wenn ein Kondensator als 1nF gebaut wurde und sich seine
Kapazität um 50% erhöht hat, misst man 1.5nF.

von Egon D. (egon_d)


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Mohandes H. schrieb:

> Hp M. schrieb:
>> Wenn du die Resonanz des Parallelschwingkreises sehen
>> willst, solltest du ihn nicht mit Wirkwiderständen
>> ankoppeln, sondern lose z.B. über kleine Kapazitäten.
>
> Warum nicht hochohmig galvanisch ankoppeln?

Wegen der Streukapazität.

0.1pF Streukapazität gibt bei 10MHz einen Scheinwiderstand
von 159kOhm (!!), die parallel zu Deinen 1MOhm liegen.

Ein Koppel-C von 1pF ist lediglich 10% zu groß.

von Mohandes H. (Firma: مهندس) (mohandes)


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Egon D. schrieb:
> Wegen der Streukapazität.
> 0.1pF Streukapazität gibt bei 10MHz einen Scheinwiderstand
> von 159kOhm (!!), die parallel zu Deinen 1MOhm liegen.

Wieder ein neuer Aspekt, danke!

Ich hoffe, Josef ist nun nicht verschreckt! In der Hitze der Diskussion 
kann der Ton schon mal schärfer werden, aber hoffentlich nie persönlich 
oder böse. Gerade hier in der HF-Ecke schätze ich die Diskussionen sehr. 
(Fast) nie "du hast ja keine Ahnung" oder dergleichen. Hinzu kommt:

Zeno schrieb:
> Da wir beide sehr wahrscheinlich in einer Altersliga spielen kommt
> vielleicht auch noch ein Quentchen Altersstarrsinn (bei beiden) dazu.

(Versöhnliche Worte). Da reihe ich mich ein, hoffentlich nicht was den 
Altersstarrsinn betrifft aber die Altersliga. Generation Radiomann. 
Josef schätze ich so auf mein Alter, dann Zeno auch Du.

Die Diskussion hat mir Lust auf so einen Nano VNA gemacht. Wenn mein 
altes Oszi (ist halb so alt wie ich) noch durchhält (sonst hätte ein 
neues Vorrang) werde ich damit liebäugeln.

von Gerhard O. (gerhard_)


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Mohandes H. schrieb:
> Die Diskussion hat mir Lust auf so einen Nano VNA gemacht. Wenn mein
> altes Oszi (ist halb so alt wie ich) noch durchhält (sonst hätte ein
> neues Vorrang) werde ich damit liebäugeln.

Machs! Du willst doch sicher nicht, daß ich Dir von Kanada aus 
zuvorkomme;-)

Ich habe mir alles angesehen und ich denke auch, daß es ein sehr 
nützliches Werkzeug in der HF-Bude sein wird. Also habe ich mich gehen 
lassen und impulsiv in das Portemonnaie gegriffen um es hinter mir zu 
haben...

von Josef L. (Firma: Volkssternwarte Würzburg e.V.) (joe88349)


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Mohandes H. schrieb:
> Ich hoffe, Josef ist nun nicht verschreckt!

Wieso? Ich beobachte nur etwas verstört, dass sich "alte Hasen" auf gut 
Glück so ein "neumodisches Zeug" bestellen ;-)

Übrigens: Meßeingang mit Impedanz von 1MΩ oder auch 100kΩ kann man gerne 
mit ein paar pF ankoppeln. Das ist bei 1 MHz ein Spannungsteiler, bei 
dem um die 90% am Gerät ankommen, bei höheren Frequenzen noch mehr, bei 
0.5MHz eben 80% oder mehr. Wenn man genau messen will, müsste man das 
aber berücksichtigen.

Bei 50Ω geht das zwar auch, aber es kommen weniger al 0.1% am Eingang 
an, 60dB Dämpfung! Damit ist die erzeugte Durchlasskurve viel stärker 
verrauscht. Außerdem macht sich bei größerem Sweep (Wobbelhub) die 
Frequenzabhängigkeit bemerkbar, Die Impedanz wird geringer, damit die 
Belastung des Testobjekts höher. Im Falle des Parallelkreises wirkt vor 
der Resonanz die Spule, danach der Schwingkreiskondensator, damit hat 
man am Ausgang einen (festen!) Spannungsteiler zwischen Schwingkreis- 
und Koppelkondensator, d.h. die Kurve schwenkt auf einen festen 
Dämpfungswert ein (bis parasitäre Effekte das ändern).

Mit einem Kompromiss, also nicht zu hohen Widerstand angekoppelt, der 
aber auch das Testobjekt nicht zu stark belastet, hat man über den 
ganzen Frequenzbereich konstante Bedingungen. Aber wie weiter vorne 
schon richtig festgestellt wurde: man kann alles ineinander umrechnen. 
Wenn nur halt die Meßgenauigkeit nicht wäre (Beispiel):

a) Mit der einen Methode wird zB ein interessierender Frequenzbereich 
der Kurve zwischen -2 bis -4 dB gequetscht.
b) Mit der entgegengesetzten Methode auf -70 bis -90 dB verlagert.
c) Mit einem Kompromiss vielleicht auf -35 bis -45dB.

Wenn der Meßfehler 1% ± 1 digit ist (als .csv werden die Spannungswerte 
mit 5 Stellen bis 0.999999 ausgegeben), bedeutet das 0.1dB ganz oben und 
6dB bei -100dB; bei a hat man also 20 mögliche unterschiedliche Werte, 
bei b wegen des hohen Rauschens auch etwa (1dB Fehler), und bei c (da 
immer noch 1% Genauigkeit, -40dB = 1000 digits) aber 100 Werte.

von 900ss D. (900ss)


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Gerhard O. schrieb:
> Da bin ich mal gespannt wie mir der Sprung ins neue Jahrhundert gelingt

Gute Landung ;)

von Wilhelm S. (wilhelmdk4tj)


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Hallo zusammen,
mittlerweile ist die ganze Sache ja sehr unübersichtlich geworden

@ Josef
Erkläre mir bitte den Sinn, warum der Scan der Kurve vom
23.06.2021 12:38
von 100kHz bis 100MHz geht.
Mir ist es leider nicht gelungen, das Bild zu kopieren.

Für ein 455kHz ZF Bandfilter wäre der Scan von 100kHz bis 2 MHz mehr als 
ausreichend und viel aussagekräftiger.

73
Wilhelm

von Josef L. (Firma: Volkssternwarte Würzburg e.V.) (joe88349)



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Wilhelm S. schrieb:
> Erkläre mir bitte den Sinn, warum der Scan der Kurve vom
> 23.06.2021 12:38 von 100kHz bis 100MHz geht.

Mit dem Bereich bis 2 MHz hast du an sich vollkommen recht. In einem 
ZF-Verstärker wird auch durch alle möglichen anderen Maßnahmen dafür 
gesorgt, dass sich der verstärkte Frequenzbereich im Rahmen hält. 
Außerdem sind meist mehrere ZF-Stufen mit entsprechenden (entkoppelten) 
Filtern vorhanden.

Bei über 200 Beiträgen erkläre ich es auch gerne nochmal: Das 
ursprüngliche Problem ist die Spule eines Minimal-Detektorempfängers, 
Antenne, Spule, Kondensator, Diode, Glättungskondensator, Hörer. Wenn 
Antenne und Diode am heißen Ende des Schwingkreises angebracht sind, ist 
dieser zu stark bedämpft, hat wenig Trennschärfe. Ist beides an einer 
Spulenanzapfung weiter unten angebracht, müsste die Trennschärfe wegen 
der niedrigeren Bedämpfung viel besser sein - stattdessen ist ein 
Tohuwabohu aus Kurzwellensendern zu hören, egal auf was der Drehko 
steht. Deswegen hatte ich die Kombination Spule-Kondensator mit 
verschiedenen Anzapfungen durchgemessen und genau das festgestellt, 
nämlich dass dass die Durchlasskurve zwischen 7 und 11 MHz höher ist als 
die scharfe Resonanz bei der gewünschten Frequenz um 1 MHz.

Nur um zu testen, ob das auch bei anderen Spulen der Fall ist, habe ich 
ein 455kHz-Filter mit eingebautem Schwingkreiskondensator gemessen, mit 
ganz nach oben gedrehtem Kern, daher ist die Resonanz etwa bei 600 kHz. 
Im Bild alle gemessenen Frequenzbereiche. Rot der Schwingkreis mit 
Einspeisung am heißen Ende, grün Einspeisung an der Anzapfung zum 
kalten, blau zum heißen Ende. Gemessen wurde über einen Spannungsteiler 
2x 3.3k Ohm. Aus der Resonanzfrequenz und den 3dB-Bandbreiten ergeben 
sich die Spulendaten, und die gemessenen Kurven lassen sich durch Spice 
bei rot bis 100 MHz, bei blau/grün bis 25 MHz durch identische Werte für 
die Schwingkreiselemente plus eine Serieninduktivität erklären. Bei 
diesem Filter ist der unerwünschte Durchlassbereich bei 25 bis 100 MHz, 
aber er ist vorhanden. Dem und eigentlich nichts anderem wollte ich auf 
die Spur kommen...

von Egon D. (egon_d)


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Wilhelm S. schrieb:

> Erkläre mir bitte den Sinn, warum der Scan der Kurve
> vom 23.06.2021 12:38 von 100kHz bis 100MHz geht.

Warum nicht?
In manchen Anwendungen ist Weitabselektion wichtig.

von Mario H. (rf-messkopf) Benutzerseite


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So, ich habe zwecks Demonstration mal einen Parallelschwingkreis an den 
VNA gehängt. Der besteht aus einer SMD-Induktivität, Bauform 0805, Typ 
LQW2BAS47NJ00L von Murata, Induktivität 47 nH, parallel zu einem 
Keramikkondensator, Bauform 0805, C0G-Dielektrikum, Kapazität 220 pF. 
Die beiden Teile sind direkt aufeinander gelötet. Das ergibt rechnerisch 
anhand der nominellen Bauteilwerte eine Resonanzfrequenz von 49,49 MHz.

Gemessen habe ich in allen drei in 
Beitrag "Re: Kann man einen Parallelschwingkreis mit einem nanoVNA ausmessen und die Ergebnisse nachvollziehe" genannten 
Konfigurationen (Shunt an einem Port, und Shunt Thru sowie Series Thru 
mit zwei Ports).

Der Schwingkreis sitzt auf einer Test Fixture, die speziell für solche 
Zwecke gebaut ist. Der Analyzer ist per TRL mit TRM-Extension 
kalibriert, die Referenzebenen liegen direkt an den SMD-Pads der Test 
Fixture; der Einfluss von Kabeln, Stecker und Leiterbahnen (hier 
ausgeführt als komplanare Wellenleiter mit Groundplane auf der anderen 
Seite der Platine, und mit Via-Fence) ist dadurch eliminiert. Siehe das 
Bild im Anhang, und das hier:

https://www.mariohellmich.de/projects/trl-cal/img/trl-fixture.jpg

Und ja, der Schwingkreis ist direkt an die 50Ω-Ports des Analyzers 
angeschlossen.

In den Diagrammen ist folgendes geplottet:
- Der Betrag des gemessenen S_21 bzw. S_11, logarithmisch aufgetragen, 
also im Falle des S_21 die "Wobbelkurve" nach altväter Sitte.
- Das komplexe S_21 bzw. S_11 als Polarplot.
- Die Impedanz der LC-Parallelschaltung, berechnet aus der S-Matrix nach 
der jeweils passenden Formel, die in 
Beitrag "Re: Kann man einen Parallelschwingkreis mit einem nanoVNA ausmessen und die Ergebnisse nachvollziehe" angegeben ist. 
Davon jeweils der Betrag, sowie der Real- und Imaginärteil.

Man sieht: Auch wenn die "Wobbelkurve" je nach Messkonfiguration -- wie 
zu erwarten -- anders aussieht, stimmen die Impedanzverläufe überein. 
Diese sind schließlich nur eine Eigenschaft des Messobjekts. Einflüsse 
von den 50Ω-Impedanzen der Ports sind dabei herausgerechet. Insbesondere 
"bedämpfen" sie den Schwingkreis nicht.

Die Sache verhält sich genau so, wie man es von einem 
Parallelschwingkreis erwartet (induktiv für Frequenzen links der 
Resonanz, und kapazitiv rechts davon).

Wenn man genau hinschaut, sieht man, dass die Shunt-Thru- und Series 
Thru-Impedanzverläufe exakt gleich aussehen, während bei der 
S_11-Messung die Resonanz etwas zu kleineren Frequenzen verschoben ist. 
Das liegt daran, dass bei der Messung ein Anschluss der Test Fixture 
offen war. Der Stub (also die offene Leiterbahn) beeinflusst natürlich 
den Schwingkreis, und sein Einfluss ist bei dieser Messung nicht mehr 
durch die TRL-Kalibrierung eliminiert.

von Zeno (Gast)


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Wilhelm S. schrieb:
> Für ein 455kHz ZF Bandfilter wäre der Scan von 100kHz bis 2 MHz mehr als
> ausreichend und viel aussagekräftiger.
Tja Wilhelm das sehe ich ja genau so, aber da stehe ich hier mit meiner 
Meinung allein auf weiter Flur.

von OMG (Gast)


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Zeno schrieb:
> Wilhelm S. schrieb:
>> Für ein 455kHz ZF Bandfilter wäre der Scan von 100kHz bis 2 MHz mehr als
>> ausreichend und viel aussagekräftiger.
> Tja Wilhelm das sehe ich ja genau so, aber da stehe ich hier mit meiner
> Meinung allein auf weiter Flur.

Nö eigentlich nicht, sehe andere sicher auch so, aber die haben schon 
aufgegeben sich hier dazu zu äußern.

Hier noch mal die Daten von dem Filter (siehe Farbcode )

OMG schrieb:
> Bandfilter Standardausführung AM 455kHz
> Stufe: ZF-2
> Farbe: weiss
> Primärimpedanz: 35kΩ
> Sekundärimpedanz: 150Ω
> Gütefaktor unbelastet: 70
> Messfrequenz: 455 kHz
> Kapazität C: 180 pF
> Windungszahl n1/Draht-Ø: 50/0,07
> Windungszahl n2/Draht-Ø: 108/0,07
> Windungszahl n3/Draht-Ø: 4/0,07

von Mohandes H. (Firma: مهندس) (mohandes)


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Zeno schrieb:
> Wilhelm S. schrieb:
>
>> Für ein 455kHz ZF Bandfilter wäre der Scan von 100kHz bis 2 MHz mehr als
>> ausreichend und viel aussagekräftiger.
>
> Tja Wilhelm das sehe ich ja genau so, aber da stehe ich hier mit meiner
> Meinung allein auf weiter Flur.

Nicht ganz, aber Josef hat es ja erläutert:

Josef L. schrieb:
> ... durchgemessen und genau das festgestellt, nämlich dass dass die
> Durchlasskurve zwischen 7 und 11 MHz höher ist als die scharfe Resonanz
> bei der gewünschten Frequenz um 1 MHz.

Das gibt mir Rätsel auf und die Kurven erklären das auch nicht. (Wie) 
kann ein Parallelschwingkreis eine ausgeprägte Resonanz so weit 
außerhalb seiner eigentlichen Resonanz von 1MHz (bzw. 550kHz) aufweisen?

von Josef L. (Firma: Volkssternwarte Würzburg e.V.) (joe88349)


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OMG schrieb:
> Zeno schrieb:
>> Wilhelm S. schrieb:
>>> Für ein 455kHz ZF Bandfilter wäre der Scan von 100kHz bis 2 MHz mehr als
>>> ausreichend und viel aussagekräftiger.
>> Tja Wilhelm das sehe ich ja genau so, aber da stehe ich hier mit meiner
>> Meinung allein auf weiter Flur.
>
> Nö eigentlich nicht, sehe andere sicher auch so, aber die haben schon
> aufgegeben sich hier dazu zu äußern.

Leute - es geht NICHT um ein oder dieses ZF-Filter! Es geht um die 
Selektivität eines primitiven Detektorempfängers, der als einziges 
selektives Mittel am Eingang einen LC-Parallelschwingkreis hat! 
Möglicherweise eine Einkopplung über einen Kondensator, was dann mit der 
Spule noch einen Hochpass bildet. Wo ist dann die Weitabselektion, bzw. 
warum sollte man die nicht untersuchen oder danach suchen wo - außer der 
eingestellten Resonanzfrequenz - weitere Empfangsstellen existieren? Wer 
oder was befiehlt denn den verwendeten Bauteilen, ab 1621 kHz den 
Betrieb einzustellen?

von Christoph F. (chfrnz)


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Hallo zusammen,

Mohandes H. schrieb:
>> ... durchgemessen und genau das festgestellt, nämlich dass dass die
>> Durchlasskurve zwischen 7 und 11 MHz höher ist als die scharfe Resonanz
>> bei der gewünschten Frequenz um 1 MHz.
>
> Das gibt mir Rätsel auf und die Kurven erklären das auch nicht. (Wie)
> kann ein Parallelschwingkreis eine ausgeprägte Resonanz so weit
> außerhalb seiner eigentlichen Resonanz von 1MHz (bzw. 550kHz) aufweisen?

meine Erklärung ist nach wie vor, daß das gar nicht die Resonanz von dem 
Teil ist, sondern von irgendwas anderem im Zusammenspiel damit.

: Bearbeitet durch User
von OMG (Gast)


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Mohandes H. schrieb:
> Das gibt mir Rätsel auf und die Kurven erklären das auch nicht. (Wie)
> kann ein Parallelschwingkreis eine ausgeprägte Resonanz so weit
> außerhalb seiner eigentlichen Resonanz von 1MHz (bzw. 550kHz) aufweisen?

Ich glaub da meint er seine Spule für den Detektor und nicht den 
Bandfilter.

von Zeno (Gast)


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Mario H. schrieb:
> So, ich habe zwecks Demonstration mal einen Parallelschwingkreis an den
> VNA gehängt. ...
Na geht doch! Das sind wenigstens mal aussagekräftige Messungen. Saubere 
Kurven, nichts verrauscht - offensichtlich alles richtig gemacht.

Irgendwas hast Du anders gemacht als der TO. Wenn ich das richtig aus 
Deinem Beitrag heraus lese, hast Du Dir sehr viel Mühe mit Kalibrierung 
gegeben. Könnte das evtl. der Fehler sein?

Könntest Du Dich dazu hinreißen lassen eine Spule ähnlich einer 
Detektorspule (ca.25mm Durchmesser, 80 Windungen evtl. mit ein paar 
Anzapfungen) zu bauen, dazu einen C (200-500pF) wie man ihn beim 
Detektorbau einsetzen würde und Messung mal mit diesem Schwingkreis dann 
noch mal zu wiederholen? Für die Vergleichbarkeit der Messungen wäre das 
toll.
Ich muß mal schauen ob ich so ein SMD Spülchen da habe, dann würde ich 
aus Interesse mal Deine Messung mit klassischer Messtechnik machen. Da 
sollte dann ja das Gleiche herauskommen, natürlich nicht mit den 
Detailinformationen die so ein VNA noch zusätlich ausspuckt - das kann 
die klassische Technik natürlich nicht.

von OMG (Gast)


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Josef L. schrieb:
> Leute - es geht NICHT um ein oder dieses ZF-Filter!

Sorry im Moment hatten wir uns darüber ausgetauscht, hast das zufällig 
überlesen.

Beitrag "Re: Kann man einen Parallelschwingkreis mit einem nanoVNA ausmessen und die Ergebnisse nachvollziehe"

von OMG (Gast)


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Mario H. schrieb:
> So, ich habe zwecks Demonstration mal einen Parallelschwingkreis an den
> VNA gehängt.

Beitrag "Re: Kann man einen Parallelschwingkreis mit einem nanoVNA ausmessen und die Ergebnisse nachvollziehe"

Das ist doch mal was, wo man auch sieht wie es richtig gemacht wird mit 
dem VNA. Nichts geschönt oder hin und her Simuliert, ein sauberer Aufbau 
und Ergebnisse die man auch Nachvollziehen kann die da vom VNA kommen.

Danke für den Beitrag.

von Josef L. (Firma: Volkssternwarte Würzburg e.V.) (joe88349)


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Mario H. schrieb:
> Das ergibt rechnerisch
> anhand der nominellen Bauteilwerte eine Resonanzfrequenz von 49,49 MHz.

Das ergibt aber auch ein Z von nur 15 Ω bei der Resonanzfrequenz! Das 
ist  von ähnlicher Größe wie die 50 Ω, was vorteilhaft für die drei 
verschiedenen Meßmethoden ist, die du anwendest. Sie haben dadurch 
Messwerte in nicht allzu weit auseinanderliegenden dB-Bereichen und 
damit ähnliche Toleranzen. Damit lassen sie sich gut ineinander 
umrechnen. Deine Aussage

> Insbesondere "bedämpfen" sie den Schwingkreis nicht

beruht vielleicht auf einem Mißverständnis. Die 50-Ohm-Abschlüsse haben, 
wie du schreibst, Einfluss auf die Form der "Wobbelkurve". Und genau 
das, die Verbreiterung der Durchlasskurve eines Parallelschwingkreises 
durch einen in Serie oder parallel zur Spule liegenden Widerstand nennt 
man halt Bedämpfung, und das möchte man bei der Frequenzabstimmung im 
Empfänger vermeiden bzw. zumindest gezielt steuern. Natürlich kann das 
Meßprogramm aus dem ermittelten komplexen Widerstandswert die 50 Ohm 
rausrechnen; und wie du schön gezeigt hast, schauen dann alle drei 
Impedanzverläufe gleich aus.

Hätte dein Meßobjekt aber eine Impedanz von 1 oder 2 kΩ wie es im 
MW-Bereich um 1MHz üblich ist, wäre das auch noch der Fall, aber ich 
nehme an, man würde an einigen Kurven deutliches Rauschen bemerken. Mit 
4.8µH statt 48nH wärst du bei 4.9 MHz und 150 Ω, also etwa dasselbe Z : 
R - Verhältnis, nur andersherum. Bei 480µH dann 490 kHz und 1.5 kΩ, das 
wäre interessant.

Aber vielen Dank für deine Messung!

von Egon D. (egon_d)


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Mario H. schrieb:

> Der besteht aus einer SMD-Induktivität, Bauform 0805,
> Typ LQW2BAS47NJ00L von Murata, Induktivität 47 nH,
> parallel zu einem Keramikkondensator, Bauform 0805,
> C0G-Dielektrikum, Kapazität 220 pF. Die beiden Teile
> sind direkt aufeinander gelötet. Das ergibt rechnerisch
> anhand der nominellen Bauteilwerte eine Resonanzfrequenz
> von 49,49 MHz.

Schön.

Du hast die mechanischen Abmessungen ungefähr Faktor 100
kleiner und die Resonanzfrequenz Faktor 100 höher gewählt
als Josef.
Würdest Du bitte auch die Endfrequenz um Faktor 100 höher
wählen? (Das wären dann 10GHz.)


> Einflüsse von den 50Ω-Impedanzen der Ports sind dabei
> herausgerechet. Insbesondere "bedämpfen" sie den
> Schwingkreis nicht.

Tautologie.
Natürlich sind Einflüsse nicht mehr in den Diagrammen
enthalten, NACHDEM man sie herausgerechnet hat.

von Josef L. (Firma: Volkssternwarte Würzburg e.V.) (joe88349)


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OMG schrieb:
> Nichts geschönt oder hin und her Simuliert

Zielt das wieder auf mich? Was meinst du mit "geschönt" und "hin und her 
Simuliert?"

In dem Beitrag den du da kommentierst und den ich ebenfalls sehr gut 
finde, wird ein Schwingkreis mit einer ähnlichen Impedanz gemessen wie 
die, die das Meßgerät hat. Dadurch haben alle Messungen ähnlich geringes 
Rauschen. Beim Messen im Bereich um 1 MHz sind die üblichen Impedanzen 
im Kiloohm-Bereich und man kann die Messart, bei der man die übliche 
"Wobbelkurve" sieht, nicht benutzen, weil sie zu ungenaue Ergebnisse 
liefert.

Trotzdem bekomme ich mit meinen Messungen L und C und die Güte des 
Schwingkreises ermittelt. Aber was regt dich so daran auf, wenn ich die 
ermittelten Werte in ein Simulationsprogramm eingebe und mir den 
Frequenzgang des Messobjekts in der gewählten Meßkonfiguration 
simulieren lasse und dadurch zeigen kann, dass das nanoVNA genau diese 
Kurve gemessen hat?

von Egon D. (egon_d)


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Josef L. schrieb:

> [...] die Verbreiterung der Durchlasskurve eines
> Parallelschwingkreises [...]

Naja, ich möchte keine Korinthen kacken, aber ein
Parallelschwingkreis ist i.d.R. ein Zweipol, der hat
im strengen Sinne keine Durchlasskurve.

Die typische "Durchlasskurve" ergibt sich erst im
Zusammenspiel mit dem Innenwiderstand der Quelle
(komplexer Spannungsteiler).

von Josef L. (Firma: Volkssternwarte Würzburg e.V.) (joe88349)


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Egon D. schrieb:
> Würdest Du bitte auch die Endfrequenz um Faktor 100 höher
> wählen? (Das wären dann 10GHz.)

Na, Egon, das schafft das aktuelle nanoVNA (noch) nicht, bei 4.4 GHz ist 
Ende der fahnenstange - bei meinem zumindest. Ich habe ihm ja empfohlen, 
es mit irgendwas um 480µH zu probieren, aber in SMD sind das schon 
Brocken, die man mit bloßem Auge sieht :-)

Was er nicht bekommen wird infolge des Messaufbaus sind die von mir 
gemessenen Zuleitungsinduktivitäten, die sich durch eine kleine 
Induktivität in Serie zum Parallelkreis darstellen. Schau die die Bilder 
von  23.06.2021 22:20 an - die Polstellen, zB im letzten Bild, rote 
Kurve, bei 68 MHz, kommt dadurch, und die Serieninduktivität errechnet 
sich dann aus der Kreisinduktivität und den Frequenzen zu

Ls = L / ((fpol/fres)² - 1)

also mit 68 MHz  606 kHz  373 µH --> Ls = 29.6 nH

Bei Marios Testboard sind ja 50-Ohm-Leitungen direkt bis zum Meßobjekt 
geführt, da bleiben nur wenige nH und fF übrig. Nichts unterhalb 
mehrerer GHz. Sobald er aber bedrahtete Bauteile messen will, bekommt er 
das, sofern nicht eine Möglichkeit besteht, das mit in die Kalibration 
einzubeziehen. Andererseits würde die reale Verdrahtung ebenfalls 
Zuleitungen besitzen, warum sollte man die nicht mitmessen, vielelicht 
verursachen sie ja Probleme, die man minimieren könnte?

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