Netzwerktester NWT7

Hallo NWT-Interessenten,

ich habe gerade die Hauptplatine bestückt und getestet: es funktioniert alles prima.

Dabei ist anzumerken, dass ich das erste Mal ein solches (DDS) SMD-IC eingelötet habe. Peters Tipp, Entlötlitze zu verwenden, hat prima funktioniert. Nicht lange Überlegen... einfach machen! Für mich war es im nachhinein schwieriger, die Keramik-Kondensatoren zu identifizieren.

Der Ausgangspegel liegt bei 10dBm und der Oberwellenabstand beträgt mit dem 10K Widerstand auf der Leiterseite ca. 40dB (ohne 30dB)... also unbedingt bestücken.

Bernd, DK3WX hat mit der Entwicklung einen wirklich guten Job gemacht!

In Kürze werde ich die Detektoren aufbauen und wieder berichten.

Mit diesem Text möchte ich möglichst viele von Euch motivieren, ebenfalls diesen Tester zu bauen, um später Erfahrungen auszutauschen und ggfls. Erweiterungen zu entwickeln...

vy 73/72 de Uwe, DL4AC

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Hallo Andreas,

ich gratuliere Dir zum erfolgreichen Aufbau des NWT7. Meine Hauptplatine und der logarithmische Tastkopf laufen auch schon. In der kommenden Woch werde ich an dem Projekt weiter arbeiten...

Ich habe auch gleich ein paar Fragen:
Hast Du den 10mF-Kondensator am DDS bestückt?
Ich habe ihn bestückt und meine Kurven weisen keine Spikes auf. Ich werde ihn wohl drinnen lassen.

Hast Du das Tiefpassfilter mit 2 oder 3 Induktivitäten aufgebaut?
Ich habe den TP zunächst nur mit 2 Ls aufgebaut, werde aber später auf 3 erweitern.

Kannst Du die Unterdrückung bzw. die Dämpfung der Oberwellen messen?
Ich habe einen "Oberwellenabstand" von 40dB bei einem Ausgangspegel von 10dBm. Mein "Dämpfungswiderstand" hat dabei einen Wert von 470Ohm. Das entspricht der Größenordnung, die Bernd auch angibt. Mit dem optimierten TP wird das aber vielleicht noch besser.

Über ein Feedback würde ich mich freuen. Vielleicht kann man ja noch etwas verbessern...

Als Erweiterung würde ich mir natürlich schon jetzt einen Phasendetektor wünschen, so dass dann auch die Bestimmung von komplexen Impedanzen möglich ist und damit natürlich auch die Darstellung als Smith-Chart...

vy 73/72 de Uwe, DL4AC

Hallo Uwe!

Die 10 uF hab ich, ich seh keinen Unterschied. Ich hab den 2-gliedrigen TP, da ich als Grundlage für meine selbstgedruckten Platinen die Leiterplattenfotos aus Bernds Artikel genommen habe (keine Ahnung, ob auf den neuen Platinen Platz für 3 Ls vorgesehen ist). Da der Tastkopf noch nicht aufgebaut wurde, konnte ich bislang nur am Oszi messen. Als MMIC verwende ich einen BGA427 (recht preiswert), der sich an 50 Ohm aber bei mir nur bis 2 dBm (-nur mit Dämpfungsglied aber bis 8 dBm) verzerrungsfrei aussteuern läßt. Wenn man der FFT-Funktion des Oszis trauen kann, liegen die Oberwellen so 35-38 dB drunter. Es wird sich im Praxisbetrieb zeigen, ob 0dBm Output ausreichen, oder ich mir die Endstufe mit BFR96 aufbauen muß.
Das von Bernd beschriebene Verfahren zu Oberwellenbestimmung erscheint mir als HF-Laien zwar logisch aber doch irgenwie bizarr, aber vielleicht ist es am Bildschirm dann doch alles ganz klar (wie gesagt, mein Tastkopf harrt noch der Fertigstellung)

Als Erweiterungen sprangen mir folg. Sachen ins Auge:
1. Digitalanzeige für den log. TK (als stand-alone-power-meter) 2. Keypad, Drehgeber und Frequenzdisplay (mit MC, der dann alles in seriellen Datenstrom umwandelt) um den (ja nicht wirklich billigen) AD9851 als PC-losen VFO zu nutzen

Mit dem Tiefpass habe ich ein mentales Problem: wenn ich im unteren KW-Bereich Messungen durchführe, was habe ich dann davon ob der TP nun ab 40 oder 60 MHz mit 5 oder 10 dB je Oktave (oder wie auch immer) begrenzt ???

Meine Platine funktioniert bis 80 MHz, so daß ich mit einer Frequenzverdopplung auch Messungen im 2m-Band durchführen kann (wie
erhofft!)

73, Andreas DH7AZ

Hallo,
bei der Überprüfung des Frequenzganges des Tiefpasses stellte ich einen doch merklichen Abfall ab 15 MHz fest. Deshalb sitzt bei mir jetzt dort ein Tiefpaß nach Cauer. Ist m.E. besser. Berechnet mit http://www.qsl.net/dg0sa/cauer2.htm 73, Wolfgang

Hallo Wolfgang und Dieter,

ich habe ebenfalls die Platinen aus den FA-Artikel und deswegen habe ich auch nur den 2-gliedrigen TP aufgebaut. Werde aber auf 3-gliedrig fliegend erweitern. Danke für den tollen Link!

Zu den Erweiterungen:
Da haben wir ja nun schon tolle Projekte, deren Realisierung wahrscheinlich über ein Jahr dauern werden...

Zu dem "mentalen" Problen:
Das Ausganssignal des DDS enthält viele Oberwellen. Diese resultieren aus der synthetischen Generierung des Ausgangssignals und deren Frequenz liegt oberhalb der Taktfrequenz des DDS (das Ausgangssignal wiederholt sich ab der Taktfrequenz immer wieder). Für ein wirklich sauberes Ausgangssignal bis zur Taktfrequenz bräuchte man ein ideales TP, welches die bis zur Taktfrequenz keine Dämfung aufweist und darüber unendlich sperrt. Das gibt es nicht; man legt deshalb die Grenzfrequenz etwas unterhalb der Taktfrequenz und verschenkt damit etwas vom Nutzfrequenzbereich. Ein sauberes (sinusförmiges) Ausgangssignal ist zum Messen schon notwendig, denn alle anderen Kurvenformen enthalten auch andere Frequenzen mit unterschiedlichen Pegeln, die zu einer Verfälschung des Messergebnisses führen.
Hoffentlich ist mein Geschreibsel verständlich...

Etwas anderes sind übrigens die "in-Band-Oberwellen", die durch den begrenzten Dynamikumfang des log. Verstärkers herrühren.

Ich freue mich auf einen weiteren regen Erfahrungsaustausch über den NWT7 und über Erweiterungen dazu...

vy 73/72 de Uwe, DL4AC

PS: Bernd, DK3WX hat hier etwas wirklich tolles entwickelt! Vielen Dank dafür an dieser Stelle...

Hallo Uwe, Danke für die Verständnishilfe!

> Zu dem "mentalen" Problen:
> Das Ausganssignal des DDS enthält viele Oberwellen. Diese resultieren
> aus der synthetischen Generierung des Ausgangssignals und deren
> Frequenz liegt oberhalb der Taktfrequenz des DDS (das Ausgangssignal
> wiederholt sich ab
der
> Taktfrequenz immer wieder). Für ein wirklich sauberes Ausgangssignal
> bis
zur
> Taktfrequenz bräuchte man ein ideales TP, welches die bis zur
> Taktfrequenz

Schade, daß da der externe Takt entscheidet!
Werde dann wohl auch auf 3 Ls aufrüsten - und ich hab mich so über die 80 MHz gefreut

Habt ihr schon die feine Dämpfungskettenumschaltung via Maus realisiert ??
Nimmt man dafür besser Pi- oder T-Glieder ?

73,Andreas DH7AZ

> Habt ihr schon die feine Dämpfungskettenumschaltung via Maus realisiert ??
> Nimmt man dafür besser Pi- oder T-Glieder ?
>
> 73,Andreas DH7AZ

Nein, ich habe auch auf den linearen Detektor verzichtet. Pi- oder T-Glieder sind in der Wirkungsweise identisch. Ich schau in die Bauteilkiste und nehme die Form, die zu meinen Werten paßt. Mein NWT ist übrigens zur Zeit gerade an, er zeigt mir die Durchlaßkurve eines Bandfilters für 28 MHz, belastbar bis 100 Watt, mit drei Serienschwingkreisen! (sowas gibt es wirklich).
Dämpfung bei 21 MHz besser -40dB. Ein NWT ist wirklich gut, sowas abzugleichen.
73, Wolfgang, DG0SA

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Hallo Wolfgang,
was baust Du denn so feines für 10m im Sonnenfleckenminimum, oder hofft Du auf sporadic-E?

Ich glaube, ich muß mir mal die FA-Hefte mit dem NWT zusammensuchen, aber eine (blöde) Frage hab ich vorher noch: gehören die Abschwächer VOR oder HINTER das Meßobjekt (hab beides schon gesehen!-allerdings nicht beim NWT)

Noch einen schönen Sonnabend-Abend, Andreas

Hallo Andreas,

zu den Abschwächern:
ich habe überhaupt keine vorgesehen. Wenn man Abschwächer einsetzen möchte, so ist der Typ (T/pi) egal; die Anordnung vor oder nach dem Messobjekt nicht
unbedingt:

Ich würde das Dämpfungsglied vor das Messobjekt platzieren. Vorteil:
- so hast Du z.B. ein variables Ausgangssignal zum S-Meter-Abgleich
- Du kannst auch aktive 4-Pole messen, die ohne Abschwächung in die Sättigung gefahren würden

Falls Du wirklich mal einen aktiven 4-Pol durchmessen möchtest, der eine zu hohe Ausgangsspannung produziert, kannst Du für diesen, vielleicht konstruierten und seltenen Fall ein externes Dämpfungsglied nachschalten...

vy 73/72 de Uwe, DL4AC

Hallo, Andreas,
es ist das vorletzte Filter eines Filtersatzes 80/40/20/15/10, für einen Leuchtturmeinsatz im August.
Mit High-Q Kondensatoren und Spulen. Soll den gleichzeitigen Einsatz zweier TRX an sehr nahe verlaufenden Antennen ermöglichen.
Dank RFSim und NWT ist nun alles fertig, nur das 15m-Filter fehlt noch.
Schönes Restwochenende!
Wolfgang, DG0SA

> Hallo Wolfgang,
> was baust Du denn so feines für 10m im Sonnenfleckenminimum, oder
> hofft Du auf sporadic-E?

> Noch einen schönen Sonnabend-Abend, Andreas

Hallo Uwe und Mitleser!

> Das Ausganssignal des DDS enthält viele Oberwellen. Diese resultieren
> aus der synthetischen Generierung des Ausgangssignals

Da gibt es nicht nur Oberwellen, sondern auch sogenannte Spurious ("Geistersignale"), die sich als Mischung von Takten und Ausgangssignal darstellen und von nicht gleichmäßig verteiletem Quantisierungsrauschen herrühren (Korrelation von Ausgangssignal und ungleichen Quantisierungsstufen). Die angesprochene synthetische Generierung führt aufgrund der Quantisierung des Sinussignales in Amplitude (Wortbreite im Speicher/ROM bzw. DA-Wandler) und Phase (Schrittweite der "Sinustabelle") zu den erwähnten Störungen. Oberwellen entstehen an Nichtlinearitäten, also an der nicht ideal geraden Übertragungsfunktion des DA-Wandlers -> "Flitzebogen"
hi (INL - inkrementale Nichtlinearität). Die Sinustabelle ist linear und generiert keine Oberwellen, höchstens Spurious durch Phasen-/Amplitudenverzerrungen. Streng genommen rühren die Oberwellen also nicht von der synthetischen Generierung her.

> und deren Frequenz liegt
> oberhalb der Taktfrequenz des DDS (das Ausgangssignal wiederholt sich
> ab der Taktfrequenz immer wieder).

Hier müssen wir vorsichtig sein. Die Oberwellen liegen natürlich immer beim Doppelten, Dreifachen, usw. von der Grundwelle. Erst wenn die Oberwelle durch den Takt nicht mehr bei der "Zielfrequenz" darstellbar ist weil das Abtasttheorem nicht mehr erfüllt ist (Signal <= halbe Abtastrate), erfolgt eine sogenannte (Zurück-)Faltung oder auch Aliasing in die erste Nyquistzone (Frequenz Null bis halbe Abtastrate). Diese Signale sind nur durch gezielte Berechnung als Oberwellen zu identifizieren. Zur Vermeidung verwendet man Aliasing-Filter, die im Idealfall ein Tiefpaß mit der halben Abtastrate sind und in den DA-Wandler gehören (ausser in Spezialfällen).

Die Wiederholung die Du wahrscheinlich im Sinn hattest bezieht sich auf das Spektrum, das sich tatsächlich um jedes Vielfache der Abtastrate wiederholt; mit Oberwellen des Signals hat das aber nichts zu tun.

> Für ein wirklich sauberes Ausgangssignal bis zur Taktfrequenz bräuchte
> man ein ideales TP, welches die bis zur Taktfrequenz keine Dämfung
> aufweist und darüber unendlich sperrt.

Wie gesagt, es können nur Signale bis zur halben Abtastrate dargestellt werden. Der ideale Tiefpaß sollte daher auch eine Grenzfrequenz mit der halben Abtastrate haben.
Deine Überlegungen zur Machbarkeit idealer Filter und dem resultierendem Verschenken von Nutzfrequnezband sind bezogen auf Takt/2 absolut korrekt.

vy 73

Gerrit, DL9GFA

P.S.
Ich möchte nicht Besserwisserisch sein, sondern den OMs, die es interessiert, helfen, die Zusammenhänge zu verstehen. Die anderen können's ja einfach löschen, ohne mir böse zu sein!

An alle NWZ7-Interessierten,

endlich habe ich Zeit gefunden und den NWT7 (Hauptplatine) und den logarithmischen Detektor fertig gestellt und einem ersten kurzen Test
unterzogen:

Ich habe die Kalibrierung der Durchgangsmessung über einen Bereich von 1MHz bis 30MHz durchgeführt. Das hat wunderbar funktioniert und dann habe ich die Genauigkeit mit Hilfe von verschiedenen Dämpfungsgliedern mit den Werten 3, 6, 10 und 20dB kontrolliert: maximale Abweichung 1dB über den kompletten Frequenzbereich bis zu 39dB... das übertrifft meine Erwartungen bei weitem und ich bin begeistert! Bernd, DK3WX stapelt da m.E. ziemlich tief...

Jetzt werde ich noch den linearen Messkopf aufbauen und dann alles in die Gehäuse bauen (die Detektoren betreibe ich abgesetzt). Danach folgen die anderen Messzusätze.
Z.Zt. habe ich das einfache Tiefpassfilter (4-polig) aufgebaut. Das werde ich aber noch auf 6-polig erweitern, so dass ich das tolle Messgerät auch bis ca. 50MHz nutzen kann...

Hat sich jemand auf dieser Liste schon mal Gedanken über einen Phasendetektor gemacht, der über den gesamten Frequenzbereich einigermaßen sauber arbeitet? Dann könnte man den Anwendungsbereich des
NWT7 nochmals stark erweitern...

vy 73/72 de Uwe, DL4AC_______________________________________________
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Lieber Uwe!

Herzlichen Glückwunsch zur Fertigstellung!
Wenn Du den AD9851 verwendest, ist vielleicht der TP von OH2NLT eine gute Wahl. Den werde ich mal auf 50 Ohm umrechnen und auch einbauen..
http://www.nikkemedia.fi/hohtola/dc-trcvr/AD9851 ad9851lpf.pdf .

73, Andreas DH7AZ

Hallo ndreas,

Danke für den Hinweis. Das scheint ein Cauer-Filter zu sein und da gibt es unter http://www.qsl.net/dg0sa/cauer2.htm eine einfache Möglichkeit der Berechnung.
Dieser Hinweis kam übrigens vom Wolfgang. Den TP werde ich auf jeden Fall noch optimieren!

Soeben habe ich den linearen Detektor aufgebaut und in Betrieb genommen.
Funktioniert auch gut. Der Fehler liegt im Bereich von 5% über einen Frequenzbereich von 1-30 MHz.

Ich habe dazu auch gleich noch eine Frage: Bernd schreibt, dass beim Anlegen des Ausgangssignals an den linearen Detektor eine Gleichspannung von ca.
4,5V generiert wird... bei mir sind das gerade mal 2 Volt. Hat jemand schon mal nachgemessen? Mein Ausgangspegel beträgt ziemlich genau +10dBm.

Über eine Antwort würde ich mich freuen.

vy 73/72 de Uwe, DL4AC

Hallo Uwe!

Bin grad auf der Homepage von DG0SA gewesen, äußerst interessant und nützlich!! (da gehe ich gleich noch mal hin)

Bei meinem lin.TK habe ich jetzt 1,6 V gemessen, meine "Endstufe" macht aber auch nur so um 0-2dBm verzerrungsfrei (MMIC BGA427).
Dieser Wert entspricht dem Diagramm (Fig.40) im Datenblatt des AD8361.
Deine 2Volt entsprächen danach 0,27 Veff - also knapp +2 dBm. (Stimmt die Betriebsspannung am IC?) Ich habe meine Ausgangs"leistung" mit 50 Ohm Abschlußwiderstand und Oszi bestimmt. Am unbelasteten Ausgang habe ich viel höhere Werte.

73,Andreas

Hallo Uwe,

On Thursday 07 July 2005 08:53, UHermanns@t-online.de wrote:
> Hat sich jemand auf dieser Liste schon mal Gedanken über einen
> Phasendetektor gemacht, der über den gesamten Frequenzbereich
> einigermaßen sauber arbeitet? Dann könnte man den Anwendungsbereich
> des
> NWT7 nochmals stark erweitern...

da gibt es den AD8302, der Verstärkung UND Phase zwischen zwei Signalen bestimmt und in Gleichspannung ausgibt. Man müßte also nur stimulierendes und detektiertes Signal anlegen.

vy 73 Gerrit, DL9GFA

Hallo Gerrit,

dank für den Hinweis... habe ich auch schon von anderen OM's bekommen.
Die Liste funktioniert also!
Ich werde mir mal Gedanken machen, wie man den NWT7 erweitern könnte.
Auf jeden Fall müsste dann allerdings auch die Software angefasst werden und das wird etwas dauern...

Das Gerät ist aber auch so schon richtig gut und gewinnbringend einsetzbar. Ich werde nun meine in QRP-Geräten verbauten Quarzfilter optimieren und den SWR-Messkopf aufbauen. Den benötigen wir im OV, weil ein OM einen 5-Band-Minibeam aus Glasfiberstäben für Portabeleinsatz bauen möchte. Der Abgleich würde sich ohne das Gesamtbild vor Augen zu haben als sehr schwierig erweisen...

Nochmals vielen Dank für den Tipp und

vy 73/72 de Uwe, DL4AC

Hallo,

die wichtigste Ergänzung für den NWT erscheint mir derzeit eine Umschaltmimik zu sein, die es erlaubt, mittels z. B. Relais die Anschlüsse so umzuschalten, dass man nur auf Knopfdruck von Transmission auf Rückwärtsisolation auf Eingangsreflexionsfaktor auf Ausgangsreflexionsfaktor umschalten kann. Für eine sinnvolle Optimierung einer Schaltung ist immmer auch die Anpassung zu berücksichtigen. Die lässt sich aber nur durch komplettes Umschrauben aller Anschlüsse begutachten (und umgekehrt). Ich bin dabei, so etwas zu evaluieren, das Problem ist nur, dass Billigrelais, die man auch noch bei guter Anpasssung bis 60 MHz verwenden könnte, nur eine Isolation von etwa 40 dB haben. Das ist, um die guten Dynamikeigenschaften beibehalten zu können, leider zu wenig. Man muss also schon mit etlichen Relais rechnen und immer wenigstens 2 Kontakte in Serie schalten. Dabei dann die Anpassung gut hizubekommen ist eine Herausforderung. Mal sehen wie weit ich komme. Ansonsten würde ich mir im Moment nur wünschen, die Reflexionsdämpfung in dB angezeigt zu bekommen, anstelle von SWR.

73 Uli, DK4SX

Hallo, Uli,

meine Reflexionsmessung bei dreikreisigen Filtern geht bis auf die SWR=1 Linie herunter, macht dort einen mehr oder weniger langen Strich Nun ist ja klar, daß das eigentlich nicht richtig ist.
Ich drücke dann einfach den Knopf "Durchgangsmessung".
Dort ist dann eine bessere Darstellung möglich:
Die Linie läuft zunächst bei -16 dB und sackt dann auf -52 dB ab.
Die Differenz ist dann wohl in etwa die Reflexionsdämpfung in dB.

Übrigens gibt es da schon ein Teil mit Phasendetektor, wurde im Funkamateur vorgestellt (glaube 12/04), von italienischen OMs. Roland DL7BA führte mir es vor, das Ding spielt wirklich gut. Für jene, die den NWT nicht bauen, aber sowas nutzen wollen, eine gute Wahl.

73, Wolfgang, DG0SA

Hallo Uli,

wäre es da nicht einfacher, besser und billiger zwei Durchgangsmessköpfe zur SWR bzw. Rückflussdämpfung fest einzubauen und die Gleichspannungen auf einen Analogeingang des PICs zu legen? Das würde zwar eine Anpassung der Software erfordern. Dann könnte man z.B.
die Durchgangsdämpfung und die Anpassungskurve alternierend, also quasi gleichzeitig darstellen. Dies würde z.B. den empierischen Aufbau/Abgleich von Filtern vereinfachen.

vy 73/72 de Uwe, DL4AC