VNA Messdauer pro punkt

Wenn das in die RBW reinpasst geht das mit Zerospan.

Daniel K. schrieb:
> Ich möchte ...... einen Vorgang aufnehmen, der nur 100ns dauert.

Was du möchtest ist Käse.

omg schrieb:
> Was du möchtest ist Käse.

Durchaus nicht. Das kann schon Sinn machen mit hoher zeitlicher 
Auflösung sehen zu wollen wie sich das Spektrum ändert. Beispiel ist das 
Hopping bei BT.

Nur die 100 ns sind extrem kurz. Selbst mit einem schnellen Oszi bekommt 
man da nur wenige 100 bis ein paar 1000 Abtastpunkte. Und darüber dann 
eine FFT ... noch dazu nur über jeweils einen Bereich der 100 ns denn 
solange dauert ja der gesamte Vorgang, das wird nicht sehr genau. 
Vielleicht hilft es mehr sich das Signal nur im Zeitbereich anzugucken.

FPGA NOTFALLSEELSORGE schrieb im Beitrag #7091576:
> Das kann schon Sinn machen mit hoher zeitlicher
> Auflösung sehen zu wollen wie sich das Spektrum ändert.

Ein Netzwerkanalysator ist ein Netzwerkanalysator und ein
Spektrumsalysator ist ein Spektrumsalysator.

Der TO sprach von "VNA Messdauer pro punkt", diese "Aussage"
ist einem Netzwerkanalysator zuzuordnen, nicht einem Spektrums-
alysator.

Du hingegen redest von Spektrum. Vielleicht (er)kennst du noch
nicht den Unterschied.

Es lohnt sich, mal ein Semester die Methoden der HF-Messtechnik zu 
lernen.

Aus Unwissen zu seltsamen ineffizienten Messmethoden zu greifen, die 
extreme Specs erfordern, wird auf Dauer teuer. Nicht ‚viel hilft viel‘ 
sondern richtiger Einsatz der richtigen Tools.

Simulant schrieb:
> Es lohnt sich, mal ein Semester die Methoden der HF-Messtechnik zu
> lernen.
>
> Aus Unwissen zu seltsamen ineffizienten Messmethoden zu greifen, die
> extreme Specs erfordern, wird auf Dauer teuer. Nicht ‚viel hilft viel‘
> sondern richtiger Einsatz der richtigen Tools.

Wenn man in einem RF Puls eine bestimmte Phase auflösen will kann das 
auch mit einem VNA schon sinnvoll sein.

Andrew H. schrieb:
> Wenn man in einem RF Puls eine bestimmte Phase auflösen will kann das
> auch mit einem VNA schon sinnvoll sein.

Ja  .... schon klar.

Äääähhhhmmm, erklär das bitte mal genauer wie das mit einem
VNA funktionieren soll.

Daniel K. schrieb:
> Was ist bei modernen Netzwerkanalysatoren für eine minimale messdauer
> pro Punkt möglich?

Das steht im Datenblatt. Wenn man mal ein aktuelles Spitzengerät nimmt 
(R&S ZNA): 2 MHz measurement bandwidth, IF filter (analog) wideband, CW 
mode: Time per sweep point: 0.9 μs.

> Ich möchte getriggert messen und dabei einen Vorgang
> aufnehmen, der nur 100ns dauert.

Klingt eher nach einem Fall für ein Oszilloskop, oder einen 
Echtzeit-Spektrumanalysator.

> Ist sowas generell möglich?

Man kann, wie schon gesagt, mit einem VNA im CW-Modus und auch 
getriggert messen. Aber nicht mit der Zeitauflösung, die Dir vorschwebt.

Was genau soll das denn werden?

Mario H. schrieb:
> Was genau soll das denn werden?

Eine "ich-habe-keine-Ahnung-will-aber-das-unmögliche"-Messung.

Das ergibt sich schon aus der Diskrepanz einen Netzwerk-
analysator für dynamische Ereignisse verwenden zu wollen.

Ich will damit einen Filter anregen und nur einen kurzen Puls messen um 
dann die Filterantwort zu ermitteln.

Daniel K. schrieb:
> Ich will damit einen Filter anregen und nur einen kurzen Puls messen um
> dann die Filterantwort zu ermitteln.

Das geht schon per VNA. Dafür braucht es aber keine große 
Messgeschwindigkeit, sondern man muss die per VNA gemessene komplexe 
Übertragungsfunktion des Filters in den Zeitbereich umrechnen.

Daniel K. schrieb:
> Ich will damit einen Filter anregen und nur einen kurzen Puls
> messen um
> dann die Filterantwort zu ermitteln.

Die Filterantwort bekommst du über den Sweep genauso gut.
Dein Vorhaben ist Unsinn, wie dir schon viele erklärt haben.

Mario H. schrieb:
> Das geht schon per VNA.

Ja, ja, geht alles .... nur wie ....

Und wie soll der VNA den Stimulus liefern wenn er die Über-
tragungsfunktion messen will / soll?

Kannst du dem VNA diktieren welches Anregungssignal er dem
Zweitor geben soll? Hat ein VNA einen Signalgenerator der ein
beliebiges Messsignal synthetisieren kann?

hf werker schrieb:
> Ja, ja, geht alles .... nur wie ....

Das kann man im Zweifel nachlesen.

> Und wie soll der VNA den Stimulus liefern wenn er die Über-
> tragungsfunktion messen will / soll?

Der VNA kann die S-Matrix des Filters als Funktion der Frequenz messen. 
Kennt man die, kennt man die Übertragungsfunktion (also z.B. 
H(s)=V_out(s)/V_in(s)) des Filters. Und wenn man die kennt, kennt man 
auch die Impulsantwort.

> Kannst du dem VNA diktieren welches Anregungssignal er dem
> Zweitor geben soll? Hat ein VNA einen Signalgenerator der ein
> beliebiges Messsignal synthetisieren kann?

Zum Glück braucht man dazu kein beliebiges Messsignal generieren.

Mario H. schrieb:
> Zum Glück braucht man dazu kein beliebiges Messsignal generieren.

Eben schon, wenn es nach dem ahnungslosen Willen des TO geht.
Wei soll ein VNA ein Signal generieren das nur 100ns dauert?
Siehe:

Daniel K. schrieb:
> Ich möchte getriggert messen und dabei einen Vorgang
> aufnehmen, der nur 100ns dauert.

Dass das Käse ist ist mir auch klar, nur sollte der TO sich
eben mal klar äussern was er eigentlich will und nicht mit
vorgefertigten unmöglichen Messaufgaben daherkommen.

hf werker schrieb:
> Kannst du dem VNA diktieren welches Anregungssignal er dem
> Zweitor geben soll? Hat ein VNA einen Signalgenerator der ein
> beliebiges Messsignal synthetisieren kann?

Ein VNA hat einen Signalgenerator um ein beliebiges Messignal zu 
generieren, nämlich im Idealfall einen Sinus einer festen Frequenz. Das 
ist das ganze Prinzip eines VNA.

Dennis E. schrieb:
> Ein VNA hat einen Signalgenerator um ein beliebiges Messignal zu
> generieren

Ein beliebiges Messignal ist ein Signal beliebiger Wellenform
und Frequenz. Im Falle des TO wäre das ein singuläres Ereignis
das nicht näher spezifiziert wurde.

Hier also Stochern im Nebel.

Um deiner Behauptung klar zu widersprechen: Ein VNA hat keinen
Signalgenerator der ein beliebiges Messignal generieren kann.

Mario H. schrieb:
> Der VNA kann die S-Matrix des Filters als Funktion der Frequenz messen.

Genau. Und weil [S]-Parameter definitionsgemäß lineare 
Kleinsignalparameter sind gibt es keinen technischen Grund für extrem 
schnelle Messungen oder ungewöhnliche Pegel.

Mir scheint bei der Fragestellung irgendwas durcheinander zu gehen mit 
dem Thema Impulsantwort <> S-Parameter, also Zeitbereich vs. 
Frequenzbereich.

Dennis E. schrieb:
> Ein VNA hat einen Signalgenerator um ein beliebiges Messignal zu
> generieren, nämlich im Idealfall einen Sinus einer festen Frequenz.

Aber eben nichts, was einem Dirac-Impuls nahe kommt. Wenn man die 
Impulsantwort eines Messobjekts per VNA messen will, geht das nicht so, 
wie sich das der TO vorstellt. Die Impulsantwort kann man nicht direkt 
messen, aber (näherungsweise) ausrechnen, wenn man geeignete Annahmen 
über das Messobjekt investiert. Wie das geht, hatte ich oben grob 
angedeutet.

Daniel K. schrieb:
> Ich will damit einen Filter anregen und nur einen kurzen Puls messen um
> dann die Filterantwort zu ermitteln.

Kann man machen, aber dazu nimmt man keinen VNA 
(Frequenzbereichsmessung) sondern Impulsgeneratoren und Scope 
(Zeitbereichsreflektometrie). Das sind zwei alternative Messmethoden, 
die du vermischt.

Simulant schrieb:
> Das sind zwei alternative Messmethoden,

... von denen beiden der TO keine Ahnung hat. Wenn er irgend-
welche Ahnung hätte könnte er sich ja spezifisch dazu äussern.
Das vermeidet er aber offensichtlich.

hf werker schrieb:
> ... von denen beiden der TO keine Ahnung hat. Wenn er irgend-
> welche Ahnung hätte könnte er sich ja spezifisch dazu äussern.
> Das vermeidet er aber offensichtlich.

Sei mal nicht so ein Großmaul. Kann nicht jeder so toll sein und schon 
einen Nobelpreis der HF Technik haben.

Mario H. schrieb:
> Aber eben nichts, was einem Dirac-Impuls nahe kommt.

Für eine Dirac - förmige Anregung müßte der VNA eine unendlich große 
Bandbreite besitzen, was natürlich nicht möglich ist, aber sobald das 
Verhältnis von VNA Bandbreite zur Grenzfrequenz des Meßobjekts groß ist, 
nähert sich die Anregung dem Dirac-Impuls. Ich verfüge über einen 8719D 
VNA mit Time Domain Option, der direkt in den Zeitbereich transformieren 
kann. Das Anregesignal entspricht dabei einem Gauß-Impuls mit 25ps FWHM. 
Etwas in der Art sollte für Anwendung des TO reichen.

Isar58 schrieb:
> Für eine Dirac - förmige Anregung müßte der VNA eine unendlich große
> Bandbreite besitzen,

Deswegen schrieb ich ja, was einem Dira-Impuls "nahe kommt".

> aber sobald das
> Verhältnis von VNA Bandbreite zur Grenzfrequenz des Meßobjekts groß ist,
> nähert sich die Anregung dem Dirac-Impuls.

Das ist mindestens missverständlich. Ein VNA ist ein 
Frequenzbereichsinstrument, d.h. er misst das Verhalten des Messobjekts 
bei harmonischer Anregung bei einer bestimmten Frequenz. Wenn man das 
allerdings hintereinander für viele Frequenzen macht, und dabei jeweils 
die (komplexe) S-Mstrix misst, kann man aus den sich ergebenden Daten 
anschließend auf Dinge wie die Impulsantwort des Messobjekts schließen.

> Ich verfüge über einen 8719D
> VNA mit Time Domain Option, der direkt in den Zeitbereich transformieren
> kann. Das Anregesignal entspricht dabei einem Gauß-Impuls mit 25ps FWHM.
> Etwas in der Art sollte für Anwendung des TO reichen.

Das mag sein. Dennoch ist das Anregesignal kein Gauss-Impuls. 
Angesichts des dem Thread zugrundeliegenden Missverständnisses sollte 
man das deutlich sagen.

Isar58 schrieb:
> Ich verfüge über einen 8719D
> VNA mit Time Domain Option, der direkt in den Zeitbereich transformieren
> kann. Das Anregesignal entspricht dabei einem Gauß-Impuls mit 25ps FWHM.

Das ist aber ein rein rechnerisches Postprocessing. Der VNA erzeugt 
weiterhin eine Frequenzrampe, wie jeder andere VNA.

Bei meiner Simulationssoftware (FDTD) geht der Weg genau andersherum, da 
wird im Zeitbereich simulaiert mit Gauss-Pulsen und die S-Parameter 
werden nachträglich per FFT berechnet.

Das nachträgliche Umrechnen geht also in beide Richtungen. Am 
Ursprungssignal ändert es aber nix.

Simulant schrieb:
> Bei meiner Simulationssoftware (FDTD) geht der Weg genau andersherum, da
> wird im Zeitbereich simulaiert mit Gauss-Pulsen und die S-Parameter
> werden nachträglich per FFT berechnet.

Es geht hier nicht um Simulationssoftware.

Andrew H. schrieb:
> Wenn man in einem RF Puls eine bestimmte Phase auflösen will kann das
> auch mit einem VNA schon sinnvoll sein.

Was ist ein "RF Puls" ?

Ein Impuls ist bekannt und er hat eine Vorderflanke, Hinterflanke und 
Zeit zwischen denen nebst einer Höhe.

Was du möglicherweise meinst, ist ein Burst, also eine Anzahl von 
Perioden einer Schwingung mit plötzlicher Änderung der Amplitude von 0 
auf irgendwas und dann zurück zu 0.

Und was willst du zu so etwas in Relation setzen, damit du etwas 
bekommst, was man als Phasenwinkel ansehen kann?

Und was soll ein Analysator für Netzwerke, vektoriell obendrein, dazu 
beitragen?

W.S.

Mario H. schrieb:
> Aber eben nichts, was einem Dirac-Impuls nahe kommt.

Was willst du mit einem Dirac-Impuls. Zeitbereichsmessung und VNA passt 
nicht so wirklich zusammen. Dann kann man lieber weißes Rauschen 
draufgeben und das Spektrum mit einem geeigneten Werkzeug messen.

Wolfgang schrieb:
> Was willst du mit einem Dirac-Impuls.

Wie wir nach einigem Herumraten festgestellt haben, war die 
Ausgangsfrage, wie man die Impulsantwort eines LTI-Systems misst. Die 
ist nun einmal als Antwort auf die Anregung mit einem Dirac-Impuls 
definiert. Wie nun mehrere Leute bereits mehrfach geschrieben haben, 
kann man die auch mit einem VNA und entsprechendem Umrechnen ermitteln.

> Zeitbereichsmessung und VNA passt nicht so wirklich zusammen.

Doch, das passt sehr gut zusammen, weil man aus der (komplexen) S-Matrix 
als Funktion der Frequenz Zeitbereichsinformationen ableiten kann. Das 
ist übrigens heute Standard. Echte Zeitbereichsreflektometrie mit 
Impulsgenerator und Sampling-Oszilloskop ist ausgestorben -- aus guten 
Gründen.

> Dann kann man lieber weißes Rauschen
> draufgeben und das Spektrum mit einem geeigneten Werkzeug messen.

Und damit ermittelt man dann wie die Impulsantwort? Mit einem normalen 
Spektrumanalysator geht das jedenfalls nicht.

Dennis E. schrieb:
> Es geht hier nicht um Simulationssoftware.

Tut mir leid, wenn ich dich inhaltlich überfordert habe.

Die Mathematik zur Umrechung Zeitbereichsdarstellung/Impulsantwort <> 
Frequenzbereichsdarstellung ist dieselbe, egal woher die Daten stammen. 
Das ist in der HF-Entwicklung soweit Routine, sich die passendere 
Methode auszuwählen und ggf. umzurechnen.


Wolfgang schrieb:
> Dann kann man lieber weißes Rauschen
> draufgeben und das Spektrum mit einem geeigneten Werkzeug messen.

Oh je ... Das ist eine Bastler-Notlösung mit sehr eingeschränktem 
Dynamikbereich, wenn man nur einen Spektrumanalysator hat. Die Messung 
mit einem VNA ist dem in jeder Hinsicht überlegen.

Simulant schrieb:
> Wolfgang schrieb:
>
>> Dann kann man lieber weißes Rauschen
>> draufgeben und das Spektrum mit einem geeigneten Werkzeug messen.
>
> Oh je ... Das ist eine Bastler-Notlösung mit sehr eingeschränktem
> Dynamikbereich, wenn man nur einen Spektrumanalysator hat.

Noch schlimmer: Ein normaler Spektrumanalysator misst nur den Betrag der 
spektralen Leistungsdichte, ohne jede Phaseninformation. Damit kann man 
die IDFT nicht ausführen, um in den Zeitbereich umzurechnen.

Mario H. schrieb:
> Echte Zeitbereichsreflektometrie mit
> Impulsgenerator und Sampling-Oszilloskop ist ausgestorben
Na, nicht so ganz:
https://teledynelecroy.com/tdr-and-s-parameters/series.aspx?mseries=592

Soll günstiger sein als ein VNA, wenn man die S-Parameter messtechnisch 
ermitteln möchte.

In den Bereichen, wo die direkte Zeitbereichsdarstellung Vorteile 
bietet, wird TDR durchaus eingesetzt, z.B. Signalintegrität bei High 
Speed Digital.

Diese Entwickler wollen Zeitbereichsdarstellung sehen, man erkennt in 
der Pulsdarstellung sehr schön an welcher Stelle welche 
Impedanzabweichungen auftreten.

Auch im Bereich EMV/Power Integrity wird das verwendet, da ist Picotest 
mit Steve Sandler sehr aktiv und die Hardware ist vergleichsweise 
erschwinglich:
https://www.picotest.com/measurements/MeasuringPCB.html

Bernd schrieb:
> Na, nicht so ganz:
> https://teledynelecroy.com/tdr-and-s-parameters/series.aspx?mseries=592

Andreas S. schrieb:
> Ganz hervorragende TDRs für die Leiterplattenentwicklung usw. gibt es
> übrigens von Sequid: https://www.sequid.de/de/

Simulant schrieb:
> Auch im Bereich EMV/Power Integrity wird das verwendet, da ist Picotest
> mit Steve Sandler sehr aktiv und die Hardware ist vergleichsweise
> erschwinglich:
> https://www.picotest.com/measurements/MeasuringPCB.html

Danke für die Links. Hatte ich nicht auf dem Schirm, dass es da noch so 
viel gibt.

Wie so oft erlebt entfernt sich der Verlauf des Threads langsam
aber stetig weg vom Thema und Interesse des TO.

Ist aber weiter nicht schlimm, denn hätte der TO wirklich
Interesse am Thema und an einer Lösung, würde er sich deutlich
häufiger zurückmelden als bisher geschehen. Denn zur Klärung
was er wirklich braucht wäre das dringend erforderlich.

Häufige Gründe dafür sind hoffnungslose Ahnungslosigkeit
(bereits früher vermutet), Überforderung (kann nicht wirklich
was zur Klärung beitragen) oder (nach neuerer Einschätzung)
systemischer Troll der den Forums-Traffic anheizen soll.

Bei mir hört es da schnell auf einen Beitrag zu liefern, anders
als bei den Fachleuten mit Scheuklappenausrüstung (zur Abwehr
der Troll-Eindrücke und Vermeidung von Real-Einschätzung des
TO) die auch scheinbar immer noch unterbeschäftigt ihr Dasein
fristen.

hf werker schrieb:
> Bei mir hört es da schnell auf einen Beitrag zu liefern

Stimmt, viel geschrieben aber wenig konstruktiv. Nennt man das einen 
Antworttroll?

Simulant schrieb:
> Stimmt, viel geschrieben aber wenig konstruktiv. Nennt man das einen
> Antworttroll?

Wenn du schon so dümmlich fragst gehörst du wohl auch zu den
Scheuklappenträgern die man mal von ihrer engen Sichtweise
befreien sollte. Die Scheuklappen sind aber häufig sehr
schwierig abzunehmen.

Kilo S. schrieb:
> Mein MiniVNA Pro kann TDR, für Kabellänge, Kurzschluss und
> Unterbrechungserkennung an Kabeln zb.
>
> Also es scheint ja doch irgendwie zu gehen?

Wie schon x-mal in diesem Thread erwähnt (u.a. in 
Beitrag "Re: VNA Messdauer pro punkt"): Kennt man die 
S-Matrix eines LTI-Systems als Funktion der Frequenz, dann kennt man 
auch seine Impulsantwort, oder andere Größen im Zeitbereich (z.B. die 
Sprungantwort).

> Kann mich bitte jemand aufklären?
> (Also welchen Sinn es hat einen Filter  auf eine andere Art zu messen
> als S21/S11)

Wozu das der TO wollte, hat er nicht verraten. Eine mögliche Antwort 
ist: Wenn ein Signal im Zeitbereich gegeben ist, das auf das Filter 
gegeben wird, und das Signal am Ausgang im Zeitbereich gefragt ist, so 
ist das Ausgangssignal die Faltung des Eingangssignals mit der 
Impulsantwort. Dazu muss man letztere natürlich irgendwie ermitteln.

Und ebenfalls bereits x-mal erwähnt: Wenn man einen VNA verwendet, um 
z.B. die Impulsantwort zu ermitteln, dann wird nicht "auf eine andere 
Art gemessen", sondern die vom VNA gemessene S-Matrix wird umgerechnet.

Kilo S. schrieb:
> Mein MiniVNA Pro kann TDR, für Kabellänge, Kurzschluss und
> Unterbrechungserkennung an Kabeln zb.

Siehe dazu die Antwort von Mario.
Eines meiner Simulationsprogramme hat auch so eine Funktion, um aus den 
S-Parametern die Zeitbereichsdarstellung zu berechnen (Sprungantwort).

Für Filter kann man damit wenig anfangen (im Sinne einer einfachen 
Interpretation der Kurve) aber für breitbandige Leitungsstrukturen (DC 
bis GHz) ist das perfekt: die Zeitachse gibt dir eine Ortsauflösung, wo 
auf dem Signalweg die Reflektion stattgefunden hat und an der Kurvenform 
zu diesem Zeitpunkt erkennst du zu hohe/zu niedrige Impedanzen bzw. 
Induktivitäten/Kapazitäten.

Anders als bei den S-Parametern siehst du also AN WELCHER STELLE etwas 
nicht passt auf dem Signalweg. Einschränkung: so einfach interpretierbar 
ist das vor allem, wenn man von DC bis zu hohen Frequenzen ALLES 
übertragen will und JEDER Reflektion unerwünscht ist. Leitungsstrukturen 
sind also der ideale und typische Anwendungsfall.

Ich habe gerade ein 28 GHz Verteiler-PCB mit dieser Darstellung 
optimiert, da konnte man erkennen dass die Restringe der inneren Vias im 
Multilayer vom Durchmesser nicht passten. In den S-Parametern sah man 
einfach eine zunehmende Fehlanpassung mit einigen Resonanzen, die 
Darstellung war also zur Lokalierung des Fehlers untauglich. Beide 
Darstellungen waren aber aus derselben S-Parameter-Datei erzeugt.

Kilo S. schrieb:
> Im Prinzip zeigt einem also die TDR an welcher Stelle im Filter (wie bei
> meiner Anwendung der Kabelmessung) sich "Schlechte Stellen" befinden.
> (Sehr vereinfacht ausgedrückt!)
Im Prinzip ja, aber damit das geht, müsste dein Filter eine nennenswerte 
räumliche Ausdehnung haben (bezogen auf die Wellenlänge).

Je höher die Frequenz des VNA, desto feiner ist die Ortsausflösung beim 
errechneten TDR-Diagramm.
Beim direkten Verfahren (Generator+Oszi) benötigt man steile Pulse und 
schnelle Sampler, wenn man die Ortsauflösung verbessern will.

Um z.B. 2 mm Ortsauflösung zu erreichen benötigt man einen VNA, der bis 
70 GHz misst [1], oder einen Generator mit einer Anstiegszeit von 20 ps 
[2] und einen Oszi, der das messen kann.

Nicht ohne Grund kommt das TDR-Verfahren aus dem 
Telekommunikationsbereich.


[1] Time Domain Measurements Using Vector Network Analyzers, Seite 3
https://dl.cdn-anritsu.com/en-us/test-measurement/files/Application-Notes/Application-Note/11410-00722A.pdf

[2] Leiterbahnen genau unter die Lupe nehmen, letzter Absatz
https://www.elektroniknet.de/messen-testen/oszilloskope/leiterbahnen-genau-unter-die-lupe-nehmen.170661/seite-2.html

Kilo S. schrieb:
> Im Prinzip zeigt einem also die TDR an welcher Stelle im Filter (wie bei
> meiner Anwendung der Kabelmessung) sich "Schlechte Stellen" befinden.
> (Sehr vereinfacht ausgedrückt!)
>
> Das muss ich mal ausprobieren wenn wieder Zeit zum basteln ist.

Wie gesagt, beim Filter wirst du nicht glücklich damit. Dort hast du 
auch gewollte Reflektionen, im weiteren Zeitverlauf auch 
Mehrfachreflektionen, und im TDR siehst du die Überlagerung aller dieser 
hin- und herlaufenden Signale. Das zu interpretieren ist schwierig bis 
unmöglich. Für Filter ist die Darstellung der S-Parameter zweckmässiger.