Forum: HF, Funk und Felder Spektrum von einem kurzen Ereignis messen


von Thorsten R. (halogenfan)


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Hallo,

vielleicht kann mir jemand helfen?

Es geht darum einen Spektrumanalysator mit Triggereingang zu finden, der 
geeignet ist ein kurzes Ereignis zu vermessen. FÜr eine EMV Messung an 
Zündgeräte von Gasentladungslampen.

Das Ereignis ist kleiner 1us (mikro-Sekunde). Wir können es auch 
mehrfach auslösen, aber die Periodizität wäre fraglich. Interessante 
Bandbreite ist <=250MHz. Es ist auch klar, dass es sich um ein 
kontinuierliches Spektrum handelt und man entsprechend triggern müsste.

Wir haben an ein Gerät von SIGLENT gedacht (SSA3021x-plus)? Hat jemand 
da Erfahrung? Ist das Messprinzip der SIGLENT Geräte geeignet?

Vielen Dank

von Kay-Uwe R. (dfias)


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Hallo Thorsten,
um den Widerspruch im Titel aufzulösen und sonstige Artefakte 
auszuschließen, sollte m. E. die Messung ebenfalls im Zeitbereich 
erfolgen. Mit einem schnellen Oszilloskop und FFT erhälst du dann dein 
Spektrum. Start- und Stoppfrequenz ergeben sich aus der Messdauer und 
der Anzahl an Abtastpunkten.
Statt Oszilloskop käme auch spezielles EMI-Equipment, wie z. B. so ein 
ESR-xx von R&S, in Frage. Das kann nebenher ebenfalls FFT, kostet aber 
auch entsprechend. Ob das genannte Siglent FFT kann, weiß ich nicht.
Du musst auf jeden Fall mit der hohen Amplitude zurecht kommen. Hier 
kann es sein, dass die Auflösung der Oszilloskope zu gering ist und 
somit das Spektrum für kleine Werte wegen der Quantisierung zu ungenau 
wird.
Ansonsten sollte man doch nochmal über ein stabil repetierendes Signal 
nachdenken. Auch wenn dort Jitter vorhanden ist und man lange 
integrieren bzw. mitteln muss. Ansonsten bleibt immer noch der Fehler 
durch Reproduktion. Kein Ereignis wird vermutlich so aussehen, wie das 
andere. Auch mit Einzelereignissen müssten man eine ganze Reihe von 
Aufnahmen übereinander legen und Mittel- und ggf. Spitzenwerte 
ermitteln.
Um Effektivwerte darzustellen, muss die Wiederholfrequenz bekannt sein, 
sonst passen die physikalischen Einheiten nicht. In dieser Größenordnung 
sollte auch das Zeitfenster für die FFT liegen. Das werden dann ggf. 
einige ms statt µs sein.

von Thorsten R. (halogenfan)


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Hallo Kay-Uwe,

Deine Ausführung ist sehr ausführlich. Vielen Dank dafür.
An eine Oszilloskop Messung habe ich auch schon gedacht bzw. wir haben 
das natürlich schon aufgezeichnet. Problem ist hier denke ich, die 
Dynamic der meisten Oszilloskope reicht nicht um eine aussagekräftige 
FFT zu berechnen.

Tatsächlich haben wir hier auch einen (sehr alten) R&S 
Funkstörmessempfänger Typ ESPC. Ich finde das Gerät ist aber sehr 
umständlich zu bedienen und deshalb die Frage nach einem geeigneten 
Sprektrumanalysator.

Grundsätzlich könnten wir ein repetierendes Signal erzeugen, sicherlich 
mit einigen 100Hz Wiederholrate. Ich denke das Schwierigste ist aber das 
Triggern.

Die SIGLENT Geräte haben offensichtlich einen Trigger-Eingang. Hat da 
jemand Erfahrung mit?

Viele Grüße

von Jochen F. (jamesy)


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Die Aufgabe ruft geradezu nach einem RTSA (real time spectrum analyzer), 
der mit der entsprechenden Auflösung abtastet. Das ist im Grunde auch 
nur ein Fourieranalysator.

von Thorsten R. (halogenfan)


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RTSA (real time spectrum analyzer)

Das hört sich gut an. Was wären denn da bezahlbare Geräte?
Die üblichen Verdächtigen scheinen ziemlich teuer zu sein.

von Jochen F. (jamesy)


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Hier mal ein Link:
https://www.tek.com/en/products/spectrum-analyzers/rsa500
Allerdings wirklich nicht mehr Taschengeld-Kategorie. Aber dafür gibt es 
den großen Dynamikbereich und die große Bandbreite.

von Hans W. (Firma: Wilhelm.Consulting) (hans-)


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Thorsten R. schrieb:
> Was wären denn da bezahlbare Geräte?

Der war gut! :)

Rohde hat so ein Teil mit über 900MHz Echtzeitbandbreite
Gauss Instruments kann auch einige 100MHz.

Ansonsten ist alles verhältnismäßig limitiert... 20-80MHz.

Du darfst aber selbst bei den Budget-Varianten aus China mit ca x2-x3 
dem Preis vom "normalen" Scanning-Receiver ausgehen.

Am ehesten kommst du noch mit einem SDR ala HackRF günstig hin... der 
kommt auf 20MHz... da darfst du aber deine Detektoren nachbauen... kann 
man machen - ist halt die Frage ob's dafür steht.

73

von Michael (Firma: HW Entwicklung) (mkn)


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Thorsten R. schrieb:
> FÜr eine EMV Messung an
> Zündgeräte von Gasentladungslampen.

Ist das überhaupt notwendig um die Norm zu erfüllen?
Ich würde davon ausgehen das ein normaler Betrieb an einem 
labortypischen Aufbau reicht.
Und wenn der das Ereigniss nicht mitbekommt, ist es nichts worum man 
sich kümmern müsste.

Hans W. weiß da sicher besser bescheid.

von Hans W. (Firma: Wilhelm.Consulting) (hans-)


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Michael schrieb:
> Hans W. weiß da sicher besser bescheid.

Ist halt die Frage, was bezweckt wird.

Es kann nur um 1 Gerät gehen, oder aber um eine Abschätzung, was z.B. in 
einem Gebäude abgeht, wenn da laufend Licht an/aus passiert. Wobei es da 
wohl eher weniger Gasentladungslampen gibt. :)

Normativ werden Einzelevents oft/meist vernachlässigt, weil quasi egal.
"Click-Bewertung" gibt es aber durchaus in einigen Normen...

"EMV Messung" kann halt alles sein :)

73

von Rainer W. (rawi)


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Thorsten R. schrieb:
> Problem ist hier denke ich, die Dynamic der meisten Oszilloskope
> reicht nicht um eine aussagekräftige FFT zu berechnen.

Wieviel Dynamik benötigst du denn?
Wenn die Daten im Single-Shot als Zeitserie erfasst werden sollen, 
kannst du keine 120dB erwarten. Bis in welchen Frequenzbereich möchtest 
du überhaupt messen?

von René H. (dj1yr)


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da bleibt eigentlich nur ein RTSA oder ein 12bit Scope mit passender 
Bandbreite

vielleicht mal sowas ansehen -> 
https://aaronia.com/de/produkte/spektrumanalysatoren/spectran-v6-eco

: Bearbeitet durch User
von F. M. (foxmulder)


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Thorsten R. schrieb:
> Ich finde das Gerät ist aber sehr
> umständlich zu bedienen

Ja mei, deal with it.
(Wobei der Messempfänger für deine Anwendung wahrscheinlich wirklich 
ungeeignet ist.)

von Jochen F. (jamesy)


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Eine weitere Möglichkeit hat man noch - wenn es möglich ist, das 
Ereignis hunderte Male auszulösen. Damit wäre eine Messung im 
Max-Hold-Modus mit einfachen Mitteln möglich.

von Thorsten R. (halogenfan)


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Ich habe jetzt einen einfachen SIGLENT Spekki bestellt, da gibts gerade 
ein Bundle mit Sonden und EMI-Option. Das Zündereignis können wir 
wahrscheinlich im kHz Bereich periodisch machen.
Das müsste eigentlich für eine grobe Betrachtung ausreichen.

Vielen Dank für die Tipps und Vorschläge :-)

Wobei, eine SDR-Lösung hätte natürlich auch noch einen gewissen 
Bastel-Faktor ;-)

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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In alten AppNotes von EG&G (Das ist die Firma, die für Messungen der 
ersten Atombomben gegründet wurde) zu Xn-Gasentladungsröhren gibt's auch 
typische Spektren zu sehen. Falls das hilft.

von Purzel H. (hacky)


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Eine Gasentladung bringt kein stabiles Spektrum. Ich wuerd auch mit 
einem Oszilloskop den Transient messen, und dann Fourier Transformieren.

von Rainer W. (rawi)


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Abdul K. schrieb:
> EG&G (Das ist die Firma, die für Messungen der ersten Atombomben
> gegründet wurde)

EG&G (Edgerton, Germeshausen, and Grier, Inc.) wurde erst 1947 
gegründet. Die ersten Atombomben wäre deutlich vorher.

: Bearbeitet durch User
von Oliver S. (oliverso)


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Rainer W. schrieb:
> Die ersten Atombomben wäre etliche Jahre vorher.

Bei dem einzigen Test und den beiden Praxiseinsätzen, die vor diesem 
Datum stattfanden, waren Messungen wohl eher nebensächlich.

Oliver

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