RF Messung auf Platine

Pandur S. schrieb:
>> hoffen, dass alles passt? ...
>
> Nee. Wissen, dass es passt. ... Signalform, allenfalls mit dem
> Spektrumanalyzer .. und die Leistung allenfalls auch. Dazu muss man das
> Signal aber erst auf ein Kabel bringen...

Und wie mache ich das wenn ich eben nicht mal eben einen testpin setzen 
kann weil der mir die Impedanz kaputt macht?

Moin,
prinzipell kann man in dem Bereich genauso wie bei niederen Frequenzen 
messen. Nur das Messequipment ist entsprechend teurer:

-Probes~Kleinwagen
-Scopes~Einfamilienhaus

Teledyne bietet z.B. Scopes bis 100GHz an, ich glaube der Preis war aber 
7 stellig. Beachten muss man allerdings, dass man immer die komplette 
Kette mitmisst, also DUT, Kontaktierung, Probe und Scope. Am Ende müssen 
die unerwünschten Bestandteile herauskalibriert werden. Wenn man ein 50 
Ohm System oder ein 100 Ohm differentielles System hat wird es sogar 
noch einfacher, dann kann man sich die Probe sparen und misst direkt am 
Ausgang der Schaltung. Auf Testpunkte sollte man natürlich verzichten 
und direkt am Bauelement messen.

Pandur S. schrieb:
> Signalform, allenfalls mit dem
> Spektrumanalyzer ..

Nicht zwingend. Je nach Signal kann es auch sinnvoll sein, sich das mit 
dem Oszi anzuschauen. Lecroy hat beispielsweise Oszis im Angebot, die > 
100 GHz analoge Bandbreite besitzen. Da hat auf der Arbeit mal ein 
Kollege bei uns einen Eingang gegrillt :)

Hanno S. schrieb:
> Wie wird in RF Schaltungen bis in
> den 10GHz Bereich in der Schaltung ein Signal gemessen.

Die Messung in der Schaltung ist problematisch. Trotz aller Designhilfen 
wie Simulatoren, ist es teilweise nicht möglich eine Messung zu 
ersetzen. Generell lassen sich RF Signale nur schwer innerhalb der 
Schlatung messen, ohne diese zu beeinflussen. Möglichkeiten an ein 
Signal zu kommen sind bspw:

1) ICs haben dedizierte Monitoring ausgänge für Scope / 
Spektrumsanalysator.
2) Es gibt Teststecker 
(https://www.mouser.de/datasheet/2/281/o33e-4435.pdf, Seite 4), die 
einen internen Schalter haben. Wenn nichts eingesteckt ist, geht das 
Signal links rein und rechts raus. Wenn man einen Stecker einsteckt, 
öffnet ein Kontakt den Signalpfad und leitet das Signal in das 
angesteckte Kabel. Dann ist aber natürlich das Signal aus der Schaltung 
draußen und der Rest tut nicht mehr.
3) Koppler für Monitoring. Es gibt auch die Möglichkeit aus einer 
RF-Leitung mittles eines Richtkopplers einen Teil der Leistung 
auszukoppeln und an einen Probe Point zu legen.

Generell machen einem Zugänge zum Signalpad aber probleme, da sie 
Impedanzstörstellen und/oder Leistungsverlust bedeuten.
Stellen in der Schaltung die nicht auf bspw 50 Ohm Impedanz liegen, sind 
noch schwerer zu messen, da man kein 50 Ohm Kabel anschließen kann.

Hanno S. schrieb:
> Und wie mache ich das wenn ich eben nicht mal eben einen testpin setzen
> kann weil der mir die Impedanz kaputt macht?

Wenn eine Stelle besonders kritisch ist, dann macht man das meist gar 
nicht. Mit modernen Simulatoren und guten Modellen kann man schon sehr 
gut abschätzen, ob alles tut. Wenn aber die Modelle fehlen, oder die 
Modelle für den Anwendungszweck Defizite haben, dann kann es teilweise 
schwer werden und ggf. müssen Komponenten erst auf "Breakout" Boards 
vermessen werden.

Mit den passenden Messgeräten und Hilfsmitteln. Da muss dann halt mal 
ein zweites Board mit passenden Anschlüssen bestellt werden, damit man 
richtig kontaktieren kann. Ist bei 10 GHz schon eine Wissenschaft für 
sich. Die gesamte Kette muss entsprechende deembedded werden, damit man 
nur das DUT misst. Dann ist die Frage, was dich an dem Singnal 
intressiert. Augenöffnung, Anpassung, Oberwellen, etc. Ergo nix für 
Laien. Da müssen Ingenieure ran, die sich mit der Materie auskennen und 
in die Richtung studiert haben.

Irgendwo muss man da mal anfangen. Erfahrung kann man nur durch 
praktizieren erlangen.

Hanno S. schrieb:
> Und wie mache ich das wenn ich eben nicht mal eben einen testpin setzen
> kann weil der mir die Impedanz kaputt macht?

Bei der Entwicklung wird das oft in kleineren Teilen einzeln 
ausgemessen.

Testpunkt in Form von Coaxbuchsen sind auch möglich, entweder mit 
eingebautem Schalter (ohne Stecker = durchgebrückt vom Eingang zum 
Ausgang, mit Stecker = Eingang auf Coax verbunden) oder indem man einen 
Jumper (0 Ohm) umlötet.

Ohne Testbuchse in 50 Ohm an dem Punkt wo man messen will wird das nicht 
gescheites. Bei hohen Frequenzen ist jeder mm Verbindung ohne Soll 
Impedanz messtechnisch ein Blindflug.
Ich persönlich würde mich sehr freuen, wenn die Herrschaften mit der 
hochwertigen Messtechnik mal rumprobieren täten wie man in Schaltungen 
ohne diese definierte Schnittstelle zb, Leistung misst ohne Messfehler 
von 1,5 db plus X zu produzieren. Natürlich dann veröffentlichen.
Handelsübliche Klemmen kann man wohl vergessen. Koaxkabel anlöten ist 
bei hohen Frequenzen auch nicht das beste was ich mir vorstellen kann. 
Also was dann?
Dann noch die Frage...welche Impendanz hat man da wo man messen will?
Alles nicht so einfach...
Wer misst ,misst Mist... altes Sprichwort..

Hp M. schrieb:
> Du kannst doch, wie bereits vorgeschlagen, eine Testbuchse mit
> "hineindesignen".
> Und solange nicht gemessen wird, kommt da eben ein Abschlusswiderstand
> drauf.

Ist sinnvoll das zu machen,aber was ist mit RF- Platinen wo man zu 
reparieren hat und vernünftig ohne Stoßstelle unbekannter Auswirkung 
messen will?
Ich werde mal einen 1mm Lötnagel den ich vom Durchmesser so angepasst 
habe , dass man eine SMA Buchse an einem Koaxkabel gecrimpt drauf 
stecken kann.Für die Masse muss man sich was ausdenken.Mal sehen was 
mein VNA meint.Gerade bei fertigen Leiterplatten ist messen auch eine 
Frage des Platzes.Ich weiß nicht was die Industrie da anbietet Gigaherz 
tauglich....Bin nur Hobby.

Bei 6 GHz hab ich schon sehr erfolgreich U.FL-Buchsen benutzt, die 
passen vom Footprint her relativ gut auf PCB-Transmission-Lines. Ist 
natürlich nur für Signalform/Frequenz sinnvoll, für Pegel eher nicht.
Oft reichts auch, den Spektrumanalysator relativ empfindlich 
einzustellen und dann mit dem offenen Koaxialstecker am Kabelende 
schwebend über der Leitung zu messen.
Ansonsten, wie schon gesagt, gibts Echtzeit-Oszilloskope mit genügend 
Bandbreite und auch passende Tastköpfe. Benutze bis 4 GHz z.B. den 
RT-ZD40 zusammen mit dem RTO-1044. Oder dann für höhere Frequenzen ein 
UXR von Keysight.

wosnet schrieb:
> Bei 6 GHz hab ich schon sehr erfolgreich U.FL-Buchsen benutzt, die
> passen vom Footprint her relativ gut auf PCB-Transmission-Lines. Ist
> natürlich nur für Signalform/Frequenz sinnvoll, für Pegel eher nicht.
> Oft reichts auch, den Spektrumanalysator relativ empfindlich
> einzustellen und dann mit dem offenen Koaxialstecker am Kabelende
> schwebend über der Leitung zu messen.
> Ansonsten, wie schon gesagt, gibts Echtzeit-Oszilloskope mit genügend
> Bandbreite und auch passende Tastköpfe. Benutze bis 4 GHz z.B. den
> RT-ZD40 zusammen mit dem RTO-1044. Oder dann für höhere Frequenzen ein
> UXR von Keysight.

Sind die Tastköpfe dann eigentlich hochohmig? In RF Pfad messen macht 
doch dann die Anpassung zunichte.

Ja, die Tastköpfe von R&S sind hochohmig, 1 Megaohm parallel mit 400fF.
Sicher verschlechtert sich während der Messung die Signalintegrität 
minimal, war aber bei meinen Schaltungen noch nie ein Problem.