Forum: HF, Funk und Felder Verstärker vor Diodenmischer bei Netzwerkanalysatoren


von Martin (martin79)


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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?

von Pandur S. (jetztnicht)


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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
von Wastl (hartundweichware)


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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.

von Wastl (hartundweichware)


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

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

Also Temperaturdrift aller Orten.

von Martin (martin79)


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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.

von Wastl (hartundweichware)


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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.

von Martin M. (wellenkino)


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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

von GHz N. (ghz-nerd)


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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

von Wastl (hartundweichware)


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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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