Forum: HF, Funk und Felder Rigol DSA815-TG - Interner Attenuator


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von Bert S. (kautschuck)


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Hi,

Ich habe vor kurzem ein Rigol DSA815-TG gekauft und bin nun alles am 
kennenlernen. Bisher habe ich mich nicht wirklich mit SA beschäftigt und 
für kleine Sachen eher mal das Oszi mit FFT genommen.

Nun hat das Rigol einen internen Attenuator, einstellbar zwischen 0dB 
und 30dB. Wenn ich das richtig sehe kann der SA die +20dBm nur, wenn der 
Attenuator auf 30dB eingestellt ist, oder? Die +20dB entsprechen ja 
2.24V, aber auf dem Eingang steht max. 50V, wie kommt das?

Ich möchte nicht gleich den SA beim ersten Versuch zerstören, daher habe 
ich mir noch einen Transient Limiter bestellt, der aber noch 10dBm 
Attenuation integriert hat.

von Gunnar F. (gufi36)


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Bert S. schrieb:
> Ich möchte nicht gleich den SA beim ersten Versuch zerstören

Gute Entscheidung!
Der Eingang ist AC-gekoppelt mit einem 50V-Kondensator.

von Benj (Gast)


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50V DC, steht ja sogar.
Das ist z.B. nützlich wenn ein DC Bias auf der Leitung ist.

Mehr als -10 dBm würde ich im Normalbetrieb auch mit internen 
Dämpfungsgliedern nicht geben. Ich glaube mich zu erinnern, dass ich 
etwa ab diesem Pegel Intermodulation feststellen konnte.

von Christian M. (likeme)


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1. Regel eines EMVlers! Niemals DC am Messempfänger, dazu gibt es einen 
DC Block für den N-Stecker. Selbst wenn es drauf steht: NEIEN!!!!

: Bearbeitet durch User
von Gunnar F. (gufi36)


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ich hatte kürzlich sogar die Fehlermeldung "IF-Frequency Signal out of 
range" bei nur drei lokalen UKW-Sendern, die je mit -25dBm rein kamen. 
Das war ohne PA, nur direkt eine Yagi-Antenne angeschlossen.
Muss aber sagen, das Zusammenspiel von Input Attenuator und Max Mixer 
Level erschliesst sich mir nicht wirklich.

von Ralph B. (rberres)


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Gunnar F. schrieb:
> Muss aber sagen, das Zusammenspiel von Input Attenuator und Max Mixer
> Level erschliesst sich mir nicht wirklich.

Normalerweise stellt der Spektrumanalyzer den Eingangsabschwächer so 
ein, das der erste Mischer im optimalen Pegelbereich betrieben wird.

Der Eingangsabschwächer war in der Regel in 10db Schritten von 0-70db 
Dämpfung einstellbar.

Bei älteren Spektrumanalyzer was der optimale Pegel am Eingangsport des 
Mischers -30dbm.

Das war der Pegel bei der die vom Mischer selbst erzeugten 
Intermodulationsprodukte um 80db gegenüber dem anliegenden Signal 
unterdrückt waren.

Somit lagen die Intermodulationsprodukte mit seinen Pegel unter dem 
Rauschteppich der Anzeige.

Die -30dbm galten für einen doppelt balangierten Diodenringmischer mit 
einen Oszillatorpegel von +13dbm.

wie die Pegelverhältnisse bei dem modernen Rigol Analyzer aussieht 
müsste man in dem Datenblatt des Spektrumanalyzers erfahren können.

Ralph Berres

von Gunnar F. (gufi36)


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Hallo Ralph, danke für Deine Rückmeldung!
Zu dem Datenblatt darf ich hier einen Link setzen?
https://int.rigol.com/Images/DSA800_DateSheet_tcm7-2820.pdf
Das könnte auch die Fragen des TO noch besser beantworten.
Mir hilft es beim Verständnis auch nicht wirklich weiter.
Ich habe verstanden, der Mixer hat keine Preselection, daher zählt die 
gesamte Bandbreite von 9kHz bis 1,5GHz zum maximal erlaubten 
Leistungsbudget. Aber wie ich diese Leistung der diversen Rundfunksender 
und meiner untersuchten Störquellen ermittele, ist mir auch noch nicht 
klar.
Und sorry, Bert, wenn ich mich in Deinen Fred reinhänge, ich hoffe das 
ist ok!?

von HP (Gast)


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Wie gut das mein SA auch noch einen 4 W an 50 Ohm Eingang hat...

Das schon lokale Radiostationen, zwar mit einer Yagi eingekoppelt
das "Sensibelchen" irritieren, wuerde mein Interesse an so einem
Geraet spuerbar reduzieren.

von Ralph B. (rberres)


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Gunnar F. schrieb:
> Ich habe verstanden, der Mixer hat keine Preselection, daher zählt die
> gesamte Bandbreite von 9kHz bis 1,5GHz zum maximal erlaubten
> Leistungsbudget. Aber wie ich diese Leistung der diversen Rundfunksender
> und meiner untersuchten Störquellen ermittele, ist mir auch noch nicht
> klar.

Ich habe im Datenblatt mal nachgeschaut.

Auch bei dem DSA815 ist der Mixerlevel +30dbm um 80db IM3 Abstand zu 
erreichen.

Was mir auch noch aufgefallen ist, bei dem DSA815 beträgt das 
Seitenbandrauschen in 10KHz Abstand nur 80dbc/Hz während die anderen 
Modelle DSA835 98dbc/Hz aufweisen. Das ist 18db besser.

Nun zu deiner Frage.

Wenn du das von der Antenne empfangene Signalgemisch, deinen 
Spektrumanalyze zuführst, dann kannst du jeden einzelnen Peak direkt den 
zugehörigen Pegel in dbm ablesen.

Der moderne Spektrumanalyzer stellt seinen Eingangsabschwächer in der 
Regel automatisch so ein, das der eigentliche Mischer im etwa seine 
-30dbm an dem Signal, welches in der Mitte des Bildschirmes angezeigt 
wird ein.

Gefährlich wird es nur, wenn in dem Frequenzbereich in diesem Fall 9KHz 
bis 1,5GHz irgendwo noch ein Signal anliegt, welches auserhalb des 
Sichtbereiches liegt ( und somit ausehalb des Scanbereiches ) und einen 
wesentlich höheren Pegel besitzt.

Er übersteuert dann den Spektrumanalyzer und kann im extremfalle sogar 
den Mischer zerstören, wenn er z.B. 40db höher ist als der Pegel in 
Bildschirmmitte ist.

Deswegen sollte man bei unbekannten Spektren erst mal den vollen 
Scanbereich einstellen, um solche Pegelspitzen aufzudecken.

Aber ich wollte den Thread von dem TO nicht kapern.

Wir können und gerne mal am Telefon unterhalten.
0651-44016

Ralph Berres

von Jochen F. (jamesy)


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Hier mal ein Teil eines Textes, den ich mal verfaßt habe:
Bedeutung des Abschwächers
Von großer Wichtigkeit bei einer Messung sind auch die Überlegungen der 
sinnvollen Einstel-lung des Abschwächers. Diese Tatsache wird häufig 
vernachlässigt. Hier ist ein Optimum zu wählen zwischen dem 
Empfindlichkeitsverlust bei Wahl einer hohen Dämpfung und dem 
verschlech¬terten Inter¬modulations- und Dynamikverhalten bei zu 
geringer Dämpfung. Ebenfalls ist die Veränderung des 
Ein¬gangswiderstandes des Spektrumanalysators bei sehr geringer Dämpfung 
nicht unwichtig. Auch der Schutz des Eingan¬ges gegen zu hohe 
Eingangsspannung und Eingangsleistung wird durch mehr Dämpfung 
verbessert.
Zwischen diesen Einschränkungen muß die optimale Einstellung der 
Dämpfung je nach Anspruch an die Messung gefunden werden. Hierbei ist 
einige Übung hilfreich. Vergl. hierzu S. 9(15-prüfen!!).
Einige Beispiele aus der Praxis werden in Kap. 3 und Kap. 6 vorgestellt.
Zur besseren Einschätzung des genauen Einflusses dieser Parameter auf 
das Meßergebnis und seine Genauigkeit sei hier auf die Fakto¬ren 
eingegangen, die die Dämpfungseinstellung beeinflussen.
Der wichtigste Faktor ist die maximal zulässige Eingangsleistung, die 
ein Spektrumanalysa¬tor an seinem Eingang ohne Gefahr für das Gerät 
zugeführt bekommen darf. Ist der Abschwächer nicht eingeschleift, also 
nicht aktiv, so gelangt die gesamte Eingangsleistung auf den ersten 
Mischer. Da der Mischer aus einer oder mehreren Dioden besteht, die mal 
leitend sind und mal gesperrt, ist die Sperrspannnung der Dioden genauso 
wichtig wie der maximale Durchlaßstrom, den die Dioden ohne Schaden 
verkraf¬ten. Dies kann in der Praxis sehr wenig Leistung sein, 
vorgegeben durch die extrem kleinen Mischerdioden. Wird diese 
Eingangs¬leistung überschritten, so kommt es zu einer Zerstörung des 
Mischers, und das Gerät muß re¬pariert werden. Interessant ist hierbei, 
daß der Begriff "Eingangsleistung" die absolute Eingangsleistung des 
Mischers bezeichnet und nicht die gerade auf der Anzeige dargestellte 
Leistung eines bestimmten Eingangssignals. Da der gesamte 
Frequenzbereich, den das Vorfilter auf den Mischer passieren läßt, auch 
Signale mit hoher Leistung enthalten kann, die außerhalb des angezeigten 
Bereichs liegen, ist vorher zu prü¬fen, ob der Mischer außer den 
Nutzsignalen noch andere starke Signale am Eingang hat. Da es sich in 
diesem Fall um hohe Amplituden handelt, kann hier mit einer Abschwächung 
von 30-40 dB über den gesamten Eingangsfrequenzbereich ziemlich 
ge¬fahrlos gemessen werden, jedoch ohne zu unempfindlich zu werden. In 
jedem Fall sollte ein Eingangssignal je nach seiner Art schon vor dem 
Anschließen an den Spektrumanalysator auf die zu erwar¬tenden 
Eingangsleistungen und Frequenzen hin abgeschätzt werden, das erfordert 
aller¬dings etwas Übung und Wissen über das Eingangssignal.
Da einige Spektrumanalysatoren gleichstromgekoppelte Eingänge haben, 
darf in diesem Fall nur eine kleine Gleichspannung an den Eingang gelegt 
werden, da die Gleichspannung zu gefährlicher Erwärmung durch die 
Verlustleistung im Abschwächer und Verstellung der Vorspannung an den 
Dioden führt. Ist am Eingang eine Gleichstromsperre vorhanden, so dürfen 
in der Regel auch dann nur 25 bis 50 Volt Gleichspannung an den Eingang 
gelegt werden. Im Zweifel sollte man stets einen dem Frequenzbereich 
durch seinen inneren Aufbau angemessenen Kondensator vor dem Eingang des 
Spektrumanalysators verwenden.
Da die Mischerdioden bedingt durch die hohen Frequenzen, die solche 
Dioden verarbeiten müssen, in ihren Ab¬messungen folglich sehr klein 
sind, ist die Leistung, die ihre Zerstörung zur Folge hat, sehr ge¬ring. 
Der Abschwächer dagegen ist aus Ohm'schen Widerständen zusammengesetzt 
und verkraftet in der Regel eine um Größenordnungen höhere 
Eingangsleistung, ohne zerstört zu werden, besonders bei kurzen, aber 
kräftigen Impulsen. Da¬her ist der Abschwächer ein Schutz gegen eine 
hohe Eingangsleistung oder plötz¬lich am Ein¬gang auftretender 
Transienten, etwa aus einer Netznachbildung, oder bei versehentlicher 
Berüh¬rung einer Leitung, die sehr hohe Spannung führt. Allerdings ist 
nicht einmal ein Abschwächer gegen eine viel zu hohe Belastung gefeit.
Da der Mischer vom Eingang her gesehen nicht immer einen konstanten 
Eingangswiderstand darstellt, je nachdem, ob die Mischerdioden leitend 
sind oder gerade gesperrt, variiert der Eingangswiderstand eines 
Spektrumanalysators mit der Zeit, und ist auch abhängig von der 
jeweiligen Injektionsfrequenz, die der Mischer über seinen zweiten 
Eingang zugeführt bekommt. Diese Schwankung kann durch Einschalten eines 
Abschwächers stark vermindert werden, da hier der scheinbare 
Eingangswiderstand des Gerätes in die Nähe des Nominalwiderstandes 
rückt. Die Ursache hierfür liegt in der Tatsache, daß der Abschwächer 
(meistens!) den konstanten Wellenwiderstand deutlich besser einhält, als 
ein Mischer dies über den Eingangsfrequenzbereich kann. Ist der 
Abschwächer nicht eingeschleift, ist der Eingang mehr oder weniger 
fehlangepaßt. Eine solche Fehlanpassung kann auch zu störenden 
Rückwirkun¬gen am Meßobjekt führen. Ein einfacher aber guter Test ist 
das Hin- und herschalten zwischen 0 dB und 10 dB (falls von der 
Amplidute her zulässig).
Interessant ist auch, ob gleichzeitig ein Eingangsgleichstrom fließen 
kann.

von Dirk W. (Firma: FEP) (dirkwi)


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Ralph B. schrieb:
> Was mir auch noch aufgefallen ist, bei dem DSA815 beträgt das
> Seitenbandrauschen in 10KHz Abstand nur 80dbc/Hz während die anderen
> Modelle DSA835 98dbc/Hz aufweisen. Das ist 18db besser.


Das mit den 80dbc/Hz sind die 700er Modelle.
Gruß
D.W.

von Hans K. (Firma: privat) (sepp222) Flattr this


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Ist nur 1 Abschwächer eingebaut? Es könnte einer für den 
Träckinggenerator eingebaut sein.
            Hans

von Ralph B. (rberres)


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Dirk W. schrieb:
> Das mit den 80dbc/Hz sind die 700er Modelle.

siehe

https://int.rigol.com/Images/DSA800_DateSheet_tcm7-2820.pdf

SSB Phase Noise
20℃ to 30℃, fc=1 GHz
Carrier offset
DSA815 10 kHz <-80 dBc/Hz         100 kHz <-100 dBc/Hz (typ.)
DSA832 10 kHz <-98 dBc/Hz         100 kHZ <-100 dBc/Hz (typ.)
DSA875
DSA832E 10 kHz <-98 dBc/Hz (typ.) 100 kHZ <-100 dBc/Hz (typ.)

Ralph Berres

von Dirk W. (Firma: FEP) (dirkwi)


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Ralph B. schrieb:
> Dirk W. schrieb:
>> Das mit den 80dbc/Hz sind die 700er Modelle.
>
> siehe
>
> https://int.rigol.com/Images/DSA800_DateSheet_tcm7-2820.pdf
>
> SSB Phase Noise
> 20℃ to 30℃, fc=1 GHz
> Carrier offset
> DSA815 10 kHz <-80 dBc/Hz         100 kHz <-100 dBc/Hz (typ.)
> DSA832 10 kHz <-98 dBc/Hz         100 kHZ <-100 dBc/Hz (typ.)
> DSA875
> DSA832E 10 kHz <-98 dBc/Hz (typ.) 100 kHZ <-100 dBc/Hz (typ.)
>
> Ralph Berres


Tatsächlich. Das haben die Burschen aber gut versteckt...
Gruß
D.W.

von GHz N. (ghz-nerd)


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Noch ein Hinweis:
bei modernen entry-level Geräten ist der Eingangsabschwächer in der 
regel nicht mehr mechanisch ausgeführt, sondern in Form eines "digital 
step attenuator" chips. Da muss man grad doppelt vorsichtig sein, da 
diese Teile eine frequenzabhängige (und im Vergleich zur herkömmlichen 
Ausführung nicht besonders hohe) Belastungsgrenze haben. Am unteren und 
oberen Ende des Frequenzbereichs halten sie nochmals weniger aus als im 
Wohlfühlbereich so grob um 0.1-3 GHz.

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