Verstärker vor Diodenmischer bei Netzwerkanalysatoren

OP #7931157
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Manche Netzwerkanalysatoren arbeiten mit Diodenmischern. Diese haben einen Conversion Loss je nach LO Level. Nun ist die Idee vor den Mischer einen Verstärker zu setzen. Also Referenzsignal und das Reflektierte Signal von der Messbrücke des Ports jeweils vor dem Mischer verstärken.

Ich frage mich hier wie sehr sich Temperaturschwankungen auf die Messung auswirken. Wenn die Verstärkung sich über den Temperaturbereich nicht gleichmäßig ändert dann ist die Kalibrierung nicht mehr wirksam. Die Abweichungen der Verstärkung sollten sich herauskalibrieren nur die drifts nicht, wenn sie nicht gleich sind.

Meine Frage ist nun wie das bei den bekannten Herstellern gelöst wird. Verstärken die überhaupt vor einer Mischerstufe?

Zumindest nach einer Mischung wird doch die Zwischenfrequenz verstärkt bevor das zum ADC geht. Hier müsste doch das gleiche Problem auftreten?

#7931926
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Nun. Netzwerkanalysatoren, zumindest standardmaessige, messen die Transmission und Reflexion an einem oder 2 ports. Ein guenstiger NWA hat einen dynamischen Bereich von vielleicht 40dB. Bedeutet man misst von Transmission 1 bis -40dB, resp Reflexion von 1, oder -1 bis -40dB. Das ist nichts weltbewegendes, das geht ohne Verstaerker. Weniger Standardmaessige haben einen Dynamikumfang von 80-100dB, und lassen die Messleistung auch noch einstellbar. Wenn man dann die Ausgangsleistung auf -50dBm setzt und noch 80dB Dynamik haben will, wird's eng.

Zur Frage mit der Temperatur. Bei erhoehten Anforderungen muss man sowieso vor jeder Messung neu kalibrieren.

: Bearbeitet durch User
#7932033
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Martin schrieb:

Meine Frage ist nun wie das bei den bekannten Herstellern gelöst wird. Verstärken die überhaupt vor einer Mischerstufe?

Du gehst davon aus dass eine Temperaturdrift entsteht (entstehen kann) weil da plötzlich ein Verstärker im Spiel ist. Ich sage dir dass Temperaturdriften in ganz verschiedenen am System beteiligten Komponenten auftreten können. Insbesondere natürlich bei allen Halbleitern.

OP #7932039
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Wastl schrieb:

Und nach einer Mischerstufe gibt es keine Verstärker? Da würde sich so mancher A/D-Wandler schwer tun .....

Also Temperaturdrift aller Orten.

Ja nach dem Mischer gibt es in der Regel Verstärker und die werden auch driften. Offensichtlich kommen auch die Low Cost Varianten ohne aktive Temperatursteuerung, die Bauteile auf einer Temperatur hält.

#7932045
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Martin schrieb:

Ja nach dem Mischer gibt es in der Regel Verstärker und die werden auch driften.

Wenn du das schon weisst, erübrigt sich dein Thread. Wozu also die Pferde scheu machen?

Martin schrieb:

Offensichtlich kommen auch die Low Cost Varianten ohne aktive Temperatursteuerung, die Bauteile auf einer Temperatur hält.

Auch in Geräten die nicht gerade "low cost" sind, werden Signalzüge nicht auf Temperatur gehalten um eine "Temperatursteuerung" zu erreichen, sondern es wird ggf. (wo es angebracht ist) die aktuelle Temperatur gemessen und (per Parameter Ermittlung in der Entwicklung) mittels Temperatur- Koeffizienten rechnerisch eine Verstärkungs-Korrektur vorgenommen.

#7943386
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Martin schrieb:

Meine Frage ist nun wie das bei den bekannten Herstellern gelöst wird. Verstärken die überhaupt vor einer Mischerstufe?

So ein Gerät hat ja nichtnur eine, man mischt stufenweise hoch und runter und dazwischen sitzt immer einer. Also ganz sicher ja.

Zum Temperaturgang. Wenn du zB ein HP 3585A betreibst fällt dir nach einiger Zeit auf dass der von Zeit zu Zeit mal ganz fix nachkalibriert. Damit nimmt er diese Drift raus.

lG Martin

#7943410
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Naturluch driften auch die Bauteile, die in den "grossen" VNAs verbaut sind (Die Datenblattspezifikationen setzen aus diesem Grund in der Regel eine mindestens halbstündige Aufwärmephase voraus). Allerdings lassen sich die Auswirkungen durch geschicktes mechanisches und elektronisches Design auf ein erträgliches Level bringen. Dazu gehoren:

  • Wo immer möglich, relative Messgrössen verwenden und ggf. auf eine gemeinsame Referenz beziehen, die ähnliche Drifteigenschaften aufweist
  • Symmetrisches Layout kritischer Signalpfade
  • Gute thermische Kopplung aller kritischen Komponenten. Thermische Gradienten sind viel schwieriger zu kompensieren als Temperaturveränderungen, die die ganze Schaltung gleichmässig betreffen
  • LO Signale sind oft aktiv leistungsgeregelt, dabei muss für grösste Stabilität ggf nur der ALC Detektor termostatisiert sein.

Diese Massnahmen sind in grossen, massiven Geräten einfacher umzusetzen, weshalb ein 40 Jahre alter HP 8510 in der Regel immer noch bessere Drifteigenschaften als ein FieldFox moderner Bauart aufweist...

dazu kommen natürlich eine ganze Reihe von softwarebasierten Kompensationsmöglichkeiten, wobei ich allerdings nicht weiss, wie ausgiebig in der Praxis davon Gebrauch gemacht wird

#7943445
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GHz N. schrieb:

dazu kommen natürlich eine ganze Reihe von softwarebasierten Kompensationsmöglichkeiten

Genau davon sprach ich in meinem Beitrag vom 02.09.2025 10:28 Ich lehne mich da nicht zu weit aus dem Fenster wenn ich sage dass ich davon gewisse Kenntnisse besitze.

GHz N. schrieb:

wobei ich allerdings nicht weiss, wie ausgiebig in der Praxis davon Gebrauch gemacht wird

Kommt ganz auf die "Teuerheit" des Gerätes an. Bei einem Rigol Gerät wird man wohl kaum aufwendige Temperatur-Kompensationen finden, bei einem HP/Agilent/etc. oder R&S Gerät dagegen schon.

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