Antennenmessbrücke

Lbr Wolfgang,

so eine Antennenmeßbrücke habe ich mir schon vor Jahren gebaut, aber aufgrund einer anderen Veröffentlichung zu einem Vortrag.

Für die Symmetrierung der HF-Speisespannung habe ich auf Vorschlag eines Kollegen eine einfachere Lösung gewählt:

An die Punkte B rechts und C rechts der Meßbrücke kommt ein Übertrager in Form einer Mantelwellensperre, 10 - 15 Windungen bifilar verdrillter Draht ca 0,3 mm Kupferlackdraht auf einen Ringkern FT50-43. Dabei wird der Mittelpunkt der Wicklungen zwischen den Punkten B und C geerdet!

Der Anfang der verdrillten Drähte geht an die HF-Eingangsbuchse und das Ende an die Punkte B und C.

Zudem kann ich die Erfahrungen des Vortrages bestätigen, daß die Induktivität der Übertrager in solchen Meßbrücken gern viel zu groß gemacht werden. Ich müßte jetzt das Schreiben unterbrechen und anderswo im Computer nachsehen, aber nach meiner Erinnerung darf die Induktivität zwischen B und C nicht größer als 6uH werden, sonst schielt die Meßbrücke bei höheren Frequenzen, wenn sie Blindlasten verarbeiten muß.

Drehko und Poti habe ich parallel geschaltet. Das war früher dringend geboten, da alle Potis alle Metallgehäuse hatten und sich deren Kapazität in Reihenschaltung schwer beherrschen läßt. Dagegen schaltet sich die Kapazität des Potis bei Parallelschaltung einfach der Anfangskapazität des Drehkos parallel.

Heute gibt es ja meist Potis in Kunststoffgehäusen; da könnte man auch die Serienschaltung versuchen, aber Erfahrungen habe ich damit noch nicht.

Ich habe einer weitere Form dieser Meßbrücke aufgebaut mit einem logarithmischen 4,7k-Ohm-Poti sowie zwei Drehkondensatoren, einen bei Punkt G wie gezeichnet und einen bei Punkt E anstelle des Festkondensators. Das ergibt längere Skalen; zudem können auch Drehkos verwendet werden, die keinen kapazitäts-linearen Plattenschnitt haben (mit einem Drehko werden in diesem Fall die Skalen für +X und -X recht ungleich). Die Drehkoskalen beschrifte ich mit +pf und -pF und rechne die Blindwiderstände erst nach vollendeter Meßreihe aus.

Diese Schaltung enthält auch eine Meßbereichserweiterung, damit man gegebenenfalls auch Werte über 4,7 kOhm messen kann, z. B. bei Langdrahtantennen.

Ich habe auch die Meßbrücke und den Rauschgenerator aufbaumäßig getrennt. Bei Messung passiver Komponenten funktioniert die Rauschquelle gut. Aber bei Antennenmessungen muß man die Empfangsenergie der Antennen übertönen, und dabei kann man einen Empfänger mit dem breiten Rauschen übersteuern, wenn er keine gute Vorselektion hat. Das ist mit Meßsendern nicht der Fall, weil sie eben nur ein Signal auf den Empfänger geben, auf den dieser abgestimmt wird.

HW?

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Lbr Wolfgang,

zunächst habe ich nachgesehen; die kritische Grenze der Induktivität zwischen B und C liegt bei 0,6uH!! Wenn man bekannte Kondensatoren über ihren Blindwiderstand bei hohen Frequenzen ausmessen will, müste man es eigentlich merken, ob was falsch läuft

Zur Darstellung der Bereichserweiterung habe ich mal meine Brücke mit EINEM Drehkondensator hochgeladen. Parallel zur Meßbuchse kann ein 4,3 kOhm-Widerstand zugeschaltet werden. Wird dieser Widerstand nicht gebraucht, muß er kurzgeschlossen werden! Denn bei einem offenen Schalter transformiert die Kapazität des Schalters diesen Widerstand bei 30 MHz noch auf 26 kOhm hinauf, wenn man 0,5 pF ans Schalterkapazität ansetzt!

Das Bestimmen der wirklichen Last an der Meßbuchse geschieht dann über die Formel zur Parallelschaltung von Widerständen:
Rw = R1*R2/(R1-R2).

OK?

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Hallo Wolfgang,

mit dem Thema Rauschbrücke habe ich mich vor etwa 10-15 Jahren
intensiv auseinandergesetzt.
Die Serien- und Parallelvariante haben beide ihre spezifischen Vor- und
Nachteile.
Der Hauptnachteil der Admittanzbrücke ist,daß Du auf 80m und noch mehr
auf 160m fast keine Blindanteile mehr messen kannst,
(Außer Du schaltest zum Drehko kräftig Fest-C's zu,
doch dann leidet schon wieder die Genauigkeit.)
Warum das so ist,siehst Du,wenn Du eine Impedanz in
Serienschaltung,z.B. 100 +/-j100 Ohm auf 1,8MHz in das Parallel-
äquivalent umrechnest und guckst welche Werte Du dafür
in der Brücke für Gleichgewicht benötigst.
Ich habe mir damals eine umschaltbare Brücke (parallel/seriell)
gebaut,die Kalibrierung bzw.die Skalenzeichnung ist dann allerdings
schon sehr schwierig.
Vom praktischen Nutzen her scheint mir über alles die Serienvariante
günstiger,man muß auch weniger rechnen.
Die vom Autor genannte Genauigkeit von 1% gehört ins Reich der Fabel.

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Clemens

Hallo Wolfgang,

ich würde auch dem NWA letztendlich den Vorzug geben,
auch wenn es durchaus interessant ist,sich mal mit der RB mal auseinandergesetzt zu haben.
Ich habe damals,das Glück gehabt,auf dem Flohmakt(!) einen professionellen
wenn auch alten VNA von HP (100kHz bis 110MHz) zu finden.
Die Kalibrierung ist nicht soo schwierig.
Wenn man in Ohm und +pF und "-pF" kalibriert,geht das z.B.bei der
Admittanzbrücke mit einem DMM und einem Kapazitätsmeßgerät direkt.
Beim Einsatz ist dann allerdings vermehrt Rechnen angesagt.
Man kann auch in Ohm und +/-jOhm bei 10MHz kalibrieren
(s. ARRL Antennenhandbuch),dann kann man im Kopf für andere
Frequenzen umrechnen.

73
Clemens

Hi Wolfgang,

dem habe ich nichts hinzuzufügen!

73
Clemens

Ich denke, damit ist ein Vektor Netzwerk Analyser gemeint.

Hallo Wolfgang,

Ich habe noch eine Beschreibungen von einer professionellen
Brücke aus den 50er-60er Jahren gefunden.
Auch ganz interessannt,wie die das gemacht haben,man beachte die spezifizierte Genauigkeit!
Sie waren in den USA die Standardausrüstung jeder MW-BC Station,da von
der FCC vorgeschrieben.
Es gibt einen US Händler im Internet,der Einzelexemplare,
die wohl vergoldet sein müssen :-),für etwa 1300$ verkauft.

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Clemens

Hi Stefan,

ich habe das komplette HP141 System (außer GHz Einschub) neben meinem "VNA" HP8407 seit etwa 13 Jahren in Betrieb.
Angesichts des Preisverfalls allemal eine Kauf wert,am besten von einem
vertrauenswürdigen OM oder seriösen Händler,
am besten auch mit Vorführung.
Vorsicht,es wird auf den Flohmärkten heutzutage
fast nur noch Schrott diesbezüglich angeboten!
Wenn Du Dir dazu eine Reflexionsmeßbrücke,aka Hybridcombiner
(s. ARRL Handbuch) baust,hast Du (fast) schon einen skalaren NW Analyzer.
Man kann auch mit einer "gestrippten" Rauschbrücke (ohne Rauschgenerator)
mit dem Trackingenerator als Quelle und dem Analyzer als Detektor sehr
schön arbeiten,es geht viel schöner als mit der akustischen
"Minimumsuchmethode".

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Clemens

Hi Stefan,

der Zähler sollte auch solo funktionieren.
Ist das Signal groß genug?
Wenn ja,überprüfe mal den Schiebeschalter auf Funkion,mit dem Du auf
"External" schalten kannst.
Bei S. kann es sein,daß zu zwar was funktionierendes bekommst,
aber u.U. Uraltklamotten.
Es gibt hier Unterschiede bis zu 15Jahren.

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Clemens