Ein Bias Tee von 20MHz bis 2,1 GHz mit 2 SMA Steckern aufgebaut

Ein Bias Tee ist ein DC Block, wie im vorherigen Beitrag, plus eine Gleichspannungszuführung auf einer Seite um z.B. einem Verstärker die Versorgungsspannung zu geben.

Die Gleichspannung wird seitlich über eine Induktivität zugeführt um die HF nicht abfließen zu lassen. Etwas wird aber immer durch kommen, sodass man dahinter einen Kondensator an Masse legt um die HF abzuleiten. Die Gleichspannung wird zwischen Induktivität und Kondensator angeschlossen.

Hier das Blockschaltbild. Statt der Induktivität ist hier ein 1800 Ohm Widerstand eingezeichnet, dazu später mehr.

Am Port2 rechts liegt jetzt die DC Gleichspannung auf der 50 Ohm Leitung. An Port 1 kann sie über den Kondensator nicht kommen, für die HF-Welle stellt der Kondensator aber keine Sperre dar. Wenn die HF über die Induktivität seitlich abfließen sollte, wird sie mit dem 100nF Kondensator gegen Masse abgeleitet und erscheint nicht auf der Gleichspannungsleitung DC. Weiterlesen

DC Block von 2kHz bis 3GHz aufgebaut

Ich habe eine DC Block aufgebaut. Das ist einfach ein Kondensator in Reihe in der 50 Ohm Leitung. Damit wird eine Gleichspannung abgeblockt und es kommt nur die Wechselspannung durch.

Gleichspannungen werden für Verstärker und andere aktive Schaltungen auf der 50 Ohm Leitung benötigt, dürfen aber nicht zu den Meßgeräten kommen, damit die Gleichspannung nicht das Meßergebnis verfälscht.

So ein DC Block sollte kompakt aufgebaut werden und einen großen Frequenzbereich abdecken. Am einfachsten ist es zwei HF Stecker direkt zusammen zu löten und einen Kondensator in den Innenleiter zu legen. Ich habe hier 2 SMA Stecker verwendet und einfach einen 2,2uF SMD  Kondensator zwischen die Innenleiter gelötet.
Bei maximal 1dB Durchgangsdämpfung (S21) kann ich ein unter Grenzfrequenz von 2kHz erwarten und bei max. 0,1dB sind 5kHz die Grenzfrequenz. Weiterlesen

Das Stehwellenverhältnis SWV mit dem NWT4000 messen

Der NWT4000 kann mit der Software WinNWT4 auch das Stehwellenverhältnis messen. Dazu ist allerdings eine Meßbrücke erforderlich.

Das Stehwellenverhältnis beschreibt bei einer Eintormessung das Verhältnis der hin laufenden Welle zur reflektierten Welle. Wie gut z.B. eine Antenne die hinlaufende Welle (Sendeleistung) abstrahlt und wieviel Leistung auf der Leitung zurück kommt, also nicht abgestrahlt wird.

Dazu wird eine SWV Brücke benötigt, die den gewünschten Frequenzbereich abdeckt.
Eine preiswerte SWV Brücke habe ich bestellt und hier durchgemessen. Diese Brücke ist laut Aufdruck von 0,1 MHz bis 3000 MHz ausgelegt.

Als erstes wurde die Transmission bei einem offenen Abgang gemessen. Das heißt die hinlaufende Leistung wird vollständig reflektiert und am Ausgang gemessen. Das ist dann die Transmissionsdämpfung der Brücke selbst.
Hier das Meßergebnis. Weiterlesen

3dB Dämpfungsglied aufgebaut bis 3,5GHz

Ich habe ein 3dB Dämpfungsglied simuliert und aufgebaut.

Auf einer FR4 Platine 0,8mm dick nimmt die Durchgangsdämpfung mit der Frequenz ganz ordentlich zu. Bei 5cm Platinenlänge sind das ca. 0,2dB pro GHz, Das entspricht bei 3GHz ca. 0,6 dB und bei 10GHz sind das dann 2 dB.
Ein Kondensator in Reihe wird dagegen immer „durchlässiger“ mit steigender Frequenz. Warum das also nicht einmal kombinieren und eine konstantere Dämpfung über eine größere Bandbreite anstreben. Und das alles mit Standard Materialien. Also kein Hochfrequenz Platinen Material von Rogers, keine schwierig zu bekommenden ATC Kondensatoren.

Ersteinmal werden die idealen Widerstandswerte hier berechnet mit 292 und 17,6 Ohm.
292 Ohm wird erreicht durch eine Parallelschaltung von 560 Ohm und 680 Ohm, ergibt 307 Ohm. Für 17,6 Ohm wird einfach ein 18 Ohm Widerstand genommen. Weiterlesen

Die Ausgangsleistung des NWT4000-1 gemessen

Ich habe die Ausgangsleistung meines NWT4000-1 über die Frequenz gemessen.

Der NWT4000-1 wurde mit der WinNWT4 Software angesteuert. Im Reiter VFO kann man direkt die Frequenz angeben.

Der Ausgangs wurde auf ein Oszilloskop Tektronix 2465A mit 50 Ohm Eingang gegeben. Hier sieht man gut die Rechteck Kurvenform die der NWT4000 ausgibt. Weiterlesen

Wilkinson Leistungs Teiler 4-stufig von 1GHz bis über 4,4GHz

Ich habe einen breitbandigen 3dB Wilkinson Leistungs Teiler 4-stufig simuliert, optimiert und dann aufgebaut. Theoretisch soll er von 1GHz bis zu 10GHz funktionieren.

Der Simulations Aufbau im Ansoft Designer:

Die Simulations Ergebnisse im Ansoft Designer:

Rot Transmission S21
1GHz -3.2dB bis zu 10GHz mit -5.2dB
Das liegt an den Verlusten in der FR4 Platine, theoretisch ca. 0,2 dB pro GHz bei 5 cm Platinenlänge FR4 0,8mm dick Weiterlesen

HF Verstärker 100MHz bis 2GHz mit dem ERA 1SM+

Ich habe einen Verstärker aufgebaut mit einem ERA 1SM+ IC.

Am Eingang und Ausgang liegen jeweils 10nF Kondensatoren um die Gleichspannung auszukoppeln.
Der Era 1SM+ ist über eine 0.1mm breite Leitung, 120 Ohm und eine eigene gewickelte Induktivität an 8V angeschlossen. Die Gleichspannung wird zusätzlich noch mit 10nF gegen Masse abgeblockt.

Hier der Schaltungsaufbau

Auf der Rückseite ist ein 7808 Spannungsregler aufgelötet. Die Gleichspannung wird über einen Durchführungskondensator in das Gehäuse gebracht. Außen können 9-13V angelegt werden. Die Schaltung nimmt 43mA. Weiterlesen

Ein Tiefpaßfilter 5. Ordnung mit 69 MHz aufgebaut für den ADF4351

Der ADF4351 liefert im kleinsten Bereich Frequenzen von 33 MHz bis 69 MHz aus seinem eingebauten Teiler mit ca. 1mW als Rechtecksignal. Ich möchte die Oberwellen weg bekommen und habe dazu einen Tiefpaß aufgebaut mit einer Grenzfrequenz von 69 MHz.

Das Rechtecksignal hat die ungeraden vielfachen enthalten, also die 3-fach, die 5-fache usw. Frequenz mit 1/3 Amplitude, 1/5 Amplitude usw.

Das heißt für meinen Tiefpaß, ich möchte bei der tiefsten einstellbaren Frequenz von 33 MHz schon die 3-fache Frequenz, also 99 MHz unterdrücken und auch die 5-fache Frequenz, also 165 MHz. Der Tiefpaß soll aber meine höchste gewünschte Frequenz von 69MHz noch passieren lassen.

Dafür habe ich einen Chebychev Tiefpaß 5. Ordnung berechnet, es sind also 5 Blindelemente enthalten. Ich habe dafür den Aufbau mit 3 Kondensatoren und 2 Induktivitäten gewählt. Die Schaltung wurde mit dem Ansoft Designer SV durchgerechnet.

Hier der Simulationsaufbau:

Und das Ergebnis mit S21 ist:

Bei der Auswahl der Bauelemente sind glücklicherweise fast Normgrößen aus der E12 Reihe raus gekommen, sodaß ich den Tiefpaß sofort auf einer Streifenraster Platine mit SMD Bauteilen aufbauen konnte. Weiterlesen

AD9833 Frequenzgenerator mit dem Arduino programmiert und vermessen

Ich habe einen AD9833 Frequenzgenerator mit dem Arduino programmiert. Er kann Frequenzen von 0 bis zu 12,5MHz und die Kurvenformen Sinus, Dreieck und Rechteck ausgeben.

Hier das AD9833 Datenblatt und für die praktische Anwendung die Application Note AN-1070 von Analog Devices.

Er wurde mit dem Arduino Uno programmiert.
Die Anschlüsse sind:
Uno – AD9833
5V  > VCC
GND > GND
D6 > FNC
D7 > DAT
D8 > CLK

Und hier das Arduino Programm: Weiterlesen

Den ADS1115 16-Bit AD Wandler am Arduino mit Autorange betreiben

Ich habe den ADS1115 16-bit AD Wandler mit dem Arduino Uno eingestellt und ausgelesen. Wenn der Messwert kleiner wird, passt sich der Eingangsverstärker an und wird hochgefahren. Dadurch werden die 6 Messbereiche +-6.144V bis hinunter zu +-0.256V optimal ausgenutzt.

Zusätzlich wird beim Einschalten einmalig die USB Versorgungsspannung gemessen. Die AD-Wandler Eingangsspannung darf die Versorgungsspannung (VDD oder VCC) nicht um mehr als 0,3V Übersteigen, ansonsten kann der AD Wandler zerstört werden. Im Alltagsbetrieb ist hier noch eine Schutzschaltung vorzusehen, auf die ich aber hier verzichtet habe.

Praktisch am ADS1115 ist dass er eine Referenzspannung bereits eingebaut hat. Weiterlesen