Wie kann man die Qualität von Mantelwellensperren messen?

Hallo Hansgerd,

schau mal bitte auf die Seite von DG0SA (sk). Wolfgang-wippermann.de Dort findest du unter Balun Messung entsprechende Prüfschaltungen und hilfreiche Erklärungen.

vy 73 Wilhelm

Hallo Hansgerd,

die Qualität der Mantelwellen-Sperre kann vielleicht Dein SWR beeinflussen. Du solltest aber bedenken, dass bei einer endgespeisten Antenne de Aufbau sehr wichtig ist. Wie viel Zuleitungskabel vor dem Impedanz-Trafo liegt und wie hoch Du den Trafo von der Erde platzierst wird Dein SWR stark verändern. Durch den kleinen Strom (hohe Spannung) am Trafo braucht es wenig Gegenpol in der Zuleitung, aber etwas Länge solle man schon erlauben, bevor man eine Mantelwellen-Sperre einbaut. Der Trafo sollte aber schon etwas Abstand zur Erde haben, da sonst der Spannungsbauch am Ende der Antenne direkt in die Erde einstrahlt.

Alles bis zur Mantelwellen-Sperre ist Zuleitung, danach fängt die aktive Antenne an!

Zur anderen Frage, welch auch schon auf den vorher genannten Webseiten beantwortet wird: Um die Impedanz einer Mantelwellen-Sperre über Deinen Frequenzbereich zu ermitteln, braucht Du ein Gerät, die dieses Messen kann. Das wäre z.B. ein Netzwerkanalyser. Mit dem SWR-Meter kannst Du nur die Wirkung im Aufbau ermitteln. Aber bevor Du startest zu messen, solltest Du Dir denn Sinn und die Funktion solcher Mantelwellen-Sperren genauer anschauen.

vy73 de Karsten, DD1KT

Hallo zusammen,

kann dem Karsten nur zustimmen. Neben DG0SA haben auch DF1BT und vor allen Dingen DL4ZAO sehr gute Beschreibungen verfasst, auch hinsichtlich der Lage der Mantelwellensperre im Kabelweg. Einfach mal googeln. Als preiswerte Messmöglichkeit (50€) kann ich den nanovna empfehlen. Hat trotz seines geringen Preises eine ausreichende Genauigkeit wenn man die Kalibrierung sauber durchführt. Damit sind dann auch Dämpfungs-, Sperrdämpfungs-, Z-Bestimmung und natürlich SWR Messungen einfach durchzuführen.

Bin im Moment dabei mich mal intensiver mit Strom- und Spannungsbalun zu beschäftigen und auch auszumessen. Da wird im Netz viel nachgeplappert und schöngeredet. Nur wenige prüfen es auch messtechnisch genauer nach. Habe auch Lehrgeld zahlen dürfen.

vy 73 Wilhelm

Zitat von DL6DCA

Als preiswerte Messmöglichkeit (50€) kann ich den nanovna empfehlen. Hat trotz seines geringen Preises eine ausreichende Genauigkeit wenn man die Kalibrierung sauber durchführt.

Hallo, wie an anderer Stelle möchte ich nochmals darauf hinweisen, dass das kleine Gerätchen für unsere Zwecke sehr gut funktioniert. Die meist mitgelieferten Abgleich-Komponenten (SOL) sind aber nur für den KW-Bereich geeignet.

Man sollte unbedingt ein gutes Abgleich-Set verwenden. Sonst wird man nicht glücklich. Das kostet gebraucht aber auch schon das doppelte des nanoVNA.

Vy 73, Holger DL9HDA

Das kann ich nicht bestätigen. Wir haben in der Firma verschiedene Kalibrier-Sets (O,S,L) vermessen. Von mitgelieferten verschiedener nanoVNAs, vom Flohmarkt und von Ebay. Gemessen haben wir mit R&S ZNB20 VNA 100kHz-20GHz und alle waren gut bis Minimum 500MHz.

Morgen zusammen,

wer sich mit dem nanoVNA näher beschäftigen will, sollte auf jeden Fall einmal die Seite von Gunthard Kraus, DG8GB, aufrufen. Dort findet man neben ganz vielen anderen Tutorials auch eines über den nanoVNA. Da sind auch nur die mitgelieferten Kalibrier-Elemente im Einsatz. Interessant und auch bei mir im Einsatz ist das PC-Programm

nanoVNA-saver-v0.2.2-01.exe welches mehr Messpunkte zulässt und einfach durch die größere Bildschirmdarstellung besser lesbar ist.

vy 73 Wilhelm

Hallo zusammen,

habe gertade einmal einen vorhandenen Reisert Balun vermessen. Kernmaterial FT140-43 mit 14 Wdg (2x7) RG178 (PTFE).

Schlechtestes SWR bei 30MHz 1:1,14.

Einfügedämpfung sehr linear bei 0,38dB

Sperrdämpfung (Mantelwellenunterdrückung)

160m 29dB

80m 34dB

40m 38dB

30m 40dB

20m 41dB

17m 40dB

15m 38dB

12m 37dB

10m 36dB

6m 28dB

Gemessen wurde mit NWT500 und BG7TBL SWR-Bridge. Bevor Proteste wg. der Messbrücke kommen, sie ist mit anderen Brücken verglichen worden und schneidet im KW-Bereich sehr gut ab.

vy 73 Wilhelm

Lediglich die Sperrdämpfung sagt hier in diesem Falle etwas über die Qualität des Strombaluns als Mantelwellensperre aus. Das SWR und die Dämpfung sind Eigenschaften der verwendeten 50 Ohm Koax-Leitung. Da würde man ohne den Kern etwa die gleichen Werte messen.

Bei einer Leitung aus parallelen oder verdrillten Drähten ergibt sich oft ein von 50 Ohm abweichender Wellenwiderstand. Durch die Transformationseigenschaften der Leitung kann das Auswirkungen auf das SWR haben.

73

Günter

Hallo die Runde,

ich prüfe die Qualität der Mantelwellensperre in dem der Ausgang korrekt abgeschlossen wird , wie gut die Anpassung des Widerstandes ist , sehe ich auf dem

Bildschirm . Dabei sollte die Rücklaufdämpfung schon Werte von 40dB haben. Danach , während der laufenden Messung , nehme ich den Abschlusswiderstand

und lege dessen Anschlüsse wechselseitig gegen die Masse der Messbuchse . Je besser nun die gebaute Trenneinrichtung ist, um so weniger verändert sich mein

laufendes Messergebnis. In der Themenüberschrift heist es zwar "wie messen" , aber im Text "wie testen" . Ich sage mal , wie eben beschrieben, kann man recht

gut die Sperrfunktion prüfen. Eine Stehwelle von 2 sollte eine Stehwelle von 2 bleiben , dann klappt es auch mit der Sperre. Anpassung herstellen ist was ganz anderes.

73 de

Diese Testmethode eignet sich als qualitativer Test und ist auf Seite 52 dieses Papiers "Balun - verstehen, bauen, prüfen (pdf)" beschrieben.

Man sollte sich allerdings verständlich machen, was dabei vor sich geht. Die beschriebene Testmethode beruht auf auf der Isolations- und Trennwirkung des Strombaluns/Mantelwellensperre. Eine erzwungene Unsymmetrie durch eine Änderung der Last, die nur für Gleichtaktströme gegen Erde wirkt, wird durch den Balun isoliert. Man kann dann mit der Messung der Änderung des VSWR den Grad der Symmetrierwirkung des Balun abschätzen. Denn die Fehlanpassung tritt nur bei unerwünschten Gleichtaktströmen auf.

Diese spezielle Methode soll aber bitte nicht zu dem weitverbreiteten Missverständnis führen, dass mit einem 1:1 Strombalun oder einer Mantelwellensperre das SWR oder die Anpassung eines Antennensystems beeinflusst werden kan. Wenn sich durch das Einschleifen einer Mantelwellensperre das VSWR eines Antennensystems ändert, bedeutet das, dass der Balun durch seine Symmetrierwirkung als Mantelwellensperre wirkt und einen Gleichtaktstrom nach Masse und damit eine unerwünschte Laständerung durch einen parallelen Gleichtakt Stromweg nach Erde verhindert. Mantelströme wirken - salopp gesagt - wir eine unerwünschte, der eigentlichen Antenne parallelgeschaltete Antenne.

73

Günter

Hallo Hans Gerd,

auf Seite 49 der Abhandlung von DL4ZAO findest du die Schaltung beschrieben. Ein Hinweis dazu: die 2x25Ohm Widerstände auf beiden Seiten des Strombaluns sind nur am Innenleiter angeschlossen! Masse zwischen den beiden Buchsen des nanoVNA! Dadurch hängt der Balun quasi in der Luft und es entstehen die zur Messung erwünschten Mantelwellen. Habe ich am Anfang auch den Fehler gemacht; also mal genau die Beschaltung anschauen.

Viel Erfolg.

73 Wilhelm

Zitat von DH1YBD

Was muss ich denn machen, wenn ich eine Mantelwellensperre messen will? Genügt es, wenn ich in der Reihenfolge NanoVNA - Mantelwellensperre - dummy load

miteinander verbinde? Das habe ich schon gemacht und das swr war tatsächlich über den ganzen KW-Bereich unter 1:1,2.

Das SWR eines Balun im Durchgang zu messen sagt recht wenig über seine Eignung als Mantelwellensperre aus. Es sagt nur etwas über den Wellenwiderstand der aufgewickelten Leitung aus. Nimmt man einen Balun, der mit 50 Ohm Koaxkabel bewickelt ist, dann misst man das SWR wie es durch den Wellenwiderstand des Koaxkabels verursacht wird. Mehr nicht.

Bei der Mantelwellensperre kommt es aber hauptsächlich auf die Drosselwirkung für Gleichtaktströme über einen großen Frequenzbereich an. In den in diesem Thread verlinkten Quellen ist beschrieben wie eine Mantelwellensperre wirkt und auf was es ankommt. Auch sind diverse Methoden beschrieben, wie man die Gleichtakt-Drosselwirkung eines Strom-Balun als Mantelwellensperre mit einem VNA oder NWA einfach messen kann. Vorher hilft es beim Verständnis der Zusammenhänge sehr, wenn man sich vor Augen hält, wie Mantelwellen entstehen und was eine gute Mantelwellensperre ausmacht, auch das ist in den vorher verlinkten Papieren verständlich beschrieben.

73

Günter

Hallo Hans-Gerd,

25 Ohm wirst du wahrsheinlich nicht finden. 2x51Ohm parallel oder 27Ohm nehmen. Habe mir so etwas aus SMD auf kleinen Hilfsplatinchen aufgebaut und durch parallel- bzw. seriell Schaltung die Werte auch für die anderen Übersetzungsverhältnisse wie 1:4, 1:6.........geschaffen. Vielleicht hast du ja noch Kohle- oder Metallschichtwiderstände in der Schublade liegen und kannst damit die Portokosten umgehen.

vy 73 Wilhelm

Die Messung der Drosseldämpfung einer Mantelwellensperremit dem Nano-VNA in einer 50 Ohm Umgebung geht sogar noch viel einfacher:

Innenleiter und Außenleiter der Mantelwellensperre an beiden Seiten verbinden, so dass sich quasi eine Drosselspule aus einem Draht ergibt. Diesen "Draht" jeweils mit dem Innenleiter des Generator-Ausgang und dem Innenleiter des Mess-Eingang des Nano-VNA verbinden (Masse ist ja intern im VNA verbunden). Das Messergebnis der Übertragung ist die Drosseldämpfung für Gleichtaktsignale. Das ist der maßgebliche Wert für eine Mantelwellensperre.

73

Günter

Guter Hinweis lieber Günter. Manchmal ist man schon ein wenig betriebsblind und übersieht den einfachen Weg. Danke.

vy 73 Wilhelm