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301

Donnerstag, 7. Juni 2007, 12:52

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302

Freitag, 15. Juni 2007, 13:39

Tdc-10

Hallo Brückenfreunde!

Da sich mir jüngst die Gelegenheit bot, mal einen Richtkoppler TDC-10-1 (Mini Circuits) von innen zu sehen, hier ein Foto und eine Analyse der Innenschaltung.
==>Bilder TDC-2 und TDC-Schaltung
Daten der Bauelemente:
Ferritkerne Al~ 0,3 uH, R=50,0 Ohm, C~1,5 bis 2 pF

Im dritten Bild (Abschluss-R) -obere Reihe- ist der 50 Ohm-Abschlußwiderstand BTRM-50 (auch von Mini Circuits) zu sehen, darunter mein Versuch eines Nachbaues.
Ich habe dazu eine BNC-Einbaubuchse und 2 100-Ohm-Päzisionswiderstände genommen. Die Messungen (letztes Bild) zeigen, daß man so einfach nicht an die Werte des Originals herankommt! Verwendet habe ich eine kleine Streifenleiterplatte, der Mittelstift wurde gekürzt. Ich weiß nicht, mit welchen Tricks der Hersteller so arbeitet, aber für den Selbstbau scheint ein koaxialer Aufbau bessere Ergebnisse zu bringen.

73, Andreas DH7AZ
»DH7AZ« hat folgende Bilder angehängt:
  • TDC-2.jpg
  • TDC-Schaltung.jpg
  • Abschluss-R.jpg
  • Messung.jpg

303

Sonntag, 17. Juni 2007, 20:06

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Dieser Beitrag wurde bereits 2 mal editiert, zuletzt von »eric1« (21. Juni 2012, 17:05)


304

Dienstag, 19. Juni 2007, 14:18

RE: Tdc-10

Hallo Eric und Andreas,

beim Ansehen Eurer Bilder sind mir mehrere Dinge aufgefallen.
1. Die Isolierfolie erinnerte mich sofort an das Gewinde-Dichtungsband aus dem Baumarkt (Wasser-Installation; kommt zwischen Wasserhahn/Heizkörper und Fitting). Das besteht aus PTFE , bei DuPont auch Teflon genannt.
2. Die BNC-Stecker: Woraus besteht das Dielektrikum? Das Original sieht auch nach PTFE aus.
3. nochmals BNC-Stecker: Das Original wirkt auf dem Foto kürzer als der Nachbau, das kann aber täuschen.
4. Die Platine ist beim Original-Stecker an den Aussenseiten durchkontaktiert und vorder- wir rückseitig verlötet - Parallelschaltung der Anschlussleitungen (parasitäre Induktivitäten).
5. die SMD-Widerstände: Habe mal einen (bedrahteten) Kohle-Schicht-Widerstand gesehen, wo die Schicht genauso gewendelt war wie bei einem Drahtwiderstand. Wenn auf dem Chip-Widerstand dünne Leiter gerade geführt sind (ungewendelt) ergibt sich der gleiche ohmsche Widerstand wie bei einem Bauteil mit Leiterwendel, aber eine kleinere Induktivität. Durch Parallelschaltung mehrerer Leiter (auf dem Chip) kann die nochmals verringert werden. Ergo: Unterschiedliche Induktivität und dadurch anderes HF-Verhalten bei gleichen ohmschen (Gleichstrom-) Widerstand (und nur der wird ja üblicherweise aufgedruckt). Der Hersteller solcher HF-Komponenten muss dann schon schauen, welche Bauteile er verwendet.

73, Torsten - DG2TT

Dieser Beitrag wurde bereits 3 mal editiert, zuletzt von »DG2TT« (19. Juni 2007, 14:37)


305

Samstag, 23. Juni 2007, 23:49

Hallo Eric,

ich möchte mich nach etwas Abstinenz vom Forum mal wieder melden.

Zum Abschlußwiderstand von Minicircuits:

- der Wickel um die Widerstandsplatine hat warscheinlich einen profanan Grund:
bei Erwärmung schmilzt das Lötzinn der Platinenbefestigung bevor die Widerstände durchbrennen, der Teflonwickel (oder etwas ähnlich temperaturfestes) verhindert das Abfallen

- beim Nachbau sollte man sich genau an das Vorbild halten, d.h. bei der Steckerauswahl auf den Durchmesser des Dielektrikums am abgeschnittenen Ende achten, Widerstände der gleichen Baugröße verwenden, Reststummel-Länge des abgeschnittenen Innenleiters beachten, Abstand und Größe der Lötpads unter den Widerständen, sowie die Platinendicke beachten, Anlötpunkt am Außenleiter beachten, wenig Lötzinn verwenden
Das alles beeinflußt mehr oder weniger die parasitären Induktivitäten und Streukapazitäten und damit die Breitbandigkeit.

Zur letzten Brücke von Janko:

Die Konstruktion finde ich von der Art her gut, so etwas schwebt mir auch vor. Deshalb habe ich dazu ein paar Voruntersuchungen gemacht. Dafür habe ich Impedanzmessungen mit einem NWA gemacht. Als Prüflinge hatte ich diverse Ringkerne, Ferritperlen und Doppellochkerne von Conrad, Reichelt und Amidon benutzt. (Materialien: N30, T38, Fairrite 73, 43, 61). Außerdem Koaxialkabel mit Durchmessern von 0,8mm, 1,3mm, 1,5mm.
Ziel war es, eine Impedanz von mindestens 1 kOhm breitbandig zu erzielen.

Das Ergebnis: Für eine obere Grenzfrequenz von 1 GHz... 4 GHz war nur das 61-er Material (NiZn, ur_125) von Fairrite tauglich. Das vielversprechende Material 43 zeigt einen starken Abfall der Impedanz bereits unter 1 GHz.
Nur der gestreckte Aufbau mit ca. 9 cm Länge (15 Doppellochkerne BN61-2402 von Reichelt in Serie, nur je ein Loch benutzt) gibt eine Impedanz von >1 kOhm von ca. 100 MHz bis 4 GHz ( oberer Meßbereich durch NWA Typ ZVR von R&S begrenzt)
Das Aufwickeln von 5Wdg. 0,8mm Koax auf einen FT23-61 Ringkern (Außendurchmesser 6mm) gibt eine akzeptable Parallelresonanz oberhalb 1GHz, hat aber keine breitbandige 1 kOhm Impedanz. Es wären mehrere in Reihenschaltung notwendig. Daher ist der gestreckte Aufbau besser und einfacher zu handhaben.
Für eine kleine untere Grenzfrequenz ist ein anderes Material erforderlich.
Das breitbandigste Ergebnis brachte ein Epcos Kern von Reichelt, Material N30 (MnZn, ur=4300), Außendurchmesser 10 mm mit 12 Wdg. 0,8mm Koax bewickelt. Dies gibt Z>1 kOhm von ca. 600kHz... 350MHz.
Das Material T38 (ur=10000) von Epcos (bei Conrad) hat in der gleichen Konfiguration nur einen winzigen Vorteil bei der unteren Frequenz, die obere Frequenz schrumpft aber auf ca. 200MHz.
Für den Aufbau von Janko würde ich also die Kombination von mehr Ferritperlen mit NiZn ur=125 und einem möglichst kleinen Ringkern mit mehr Windungen (10...14) MnZn ur>4000 empfehlen. Je nach Koax Durchmesser.
Das dünnste Koax, das ich gefunden habe ist "Miniaturized Microwave Coaxial Cable" von Murata aus einer Teflon Art (FEP). www.murata.com/catalog/o30e.pdf s. letzte Tabelle im Dokument

Experiment zur Portanpassung:
In einer einfachen Simulation kam ich zu dem Schluß, daß man die Welligkeit bei hochohmigen Prüflingen (offene Leitung) verbessern kann. Daber wird ein 10... 18 Ohm Widerstandes in die Seele des Koax des Meßports an der Stelle, die an den 50 Ohm Brückenwiderstand angeschlossen ist, eingefügt.
Im Prinzip wird die Impedanz der Ferritdrosseln, die dem Meßport und dem Referenzport parallel geschaltet sind (Parallelschaltung -> Impedanz Verringerung) kompensiert. Der Preis ist ein leicht größerer Detektorport-Widerstand (50 Ohm + 15 Ohm = 65 Ohm), der eine kleine Impedanz-Stoßstelle im Detektorports bewirkt.
Die Einfügedämpfung steigt bei 15 Ohm auf etwa 14 dB. Mit einem zusätzlichen 6 dB Dämpfungsglied direkt am Detektorport könnte die Anpassung verbessert und die Einfügedämpfung auf freundliche 20dB gebracht werden.

Ein kleiner Hinweis für die Simulation:
Die Koaxdrossel kann nicht mit den üblichen Leitungsmodellen simuliert werden, da diese nur die Laufzeit und Dämpfung der Leitung modellieren. Das Ersatzschaltbild enthält induktive (nur Selbstinduktivität) und kapazitive Leitungsbeläge. Auch die Beschreibung mittels Leitungsformeln ist nichts anderes.
Die für die Funktion als Transmission Line Transformer benötigte Gegeninduktivität zwischen Innenleiter und Mantel ist im Modell nicht enthalten.
Es bleibt fürs Erste nur eine simple Modellierung der Ferrit-Koaxdrossel als gekoppelte Induktivitäten.
Eine sehr gute Beschreibung des Sachverhalts ist in QEX Sep/Oct 2006 "Magnetic Coupling in Transmission Lines and Transformers" enthalten. Der Artikel hätte eine Übersetzung ins Deutsche verdient...

Leider habe ich es noch nicht geschafft eine eigene Brücke zu bauen. Eric, da bist Du mir einiges voraus. Respekt.
Ich habe aber noch nicht aufgegeben. Es soll jetzt angehen.

Viele Grüße, Ralf

Dieser Beitrag wurde bereits 2 mal editiert, zuletzt von »DL3BUS« (27. Juni 2007, 21:20)


306

Sonntag, 24. Juni 2007, 16:57

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Dieser Beitrag wurde bereits 2 mal editiert, zuletzt von »eric1« (21. Juni 2012, 17:05)


307

Montag, 25. Juni 2007, 10:56

Hallo eric,

nein da habe ich bisher keine Zeit mehr drin investiert. Kommt aber wieder.

QRL hat mich ziemlich in Anspruch genommen und dann bin ich dabei die Bauteile für das schaltbare Dämpfungsglied zusammenzuklauben.


Ja an der Software bin ich interessiert, probieren kann man ja mal.

Deinem Gedankengang mit den fehlenden 10db kann ich momentan nicht so recht folgen.
73 de Detlef / DC3DEK

308

Dienstag, 26. Juni 2007, 20:38

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Dieser Beitrag wurde bereits 6 mal editiert, zuletzt von »eric1« (21. Juni 2012, 17:06)


309

Mittwoch, 27. Juni 2007, 23:04

Hallo Eric,

danke für Dein Interesse.

Die Impedanzmessung habe ich so gemacht, wie es bei: www.wolfgang-wippermann.de/messbal1.htm beschrieben ist. Das heißt, daß ich eine Einfügedämpfung von min. 20 dB gemessen hatte. Das entspricht den genannten 1 kOhm. Das ist bei 4 GHz natürlich wegen des verwendeten 10 cm langen Koax nicht mehr genau.
Wenn ich mir zudem die Impedanz der Koaxleitung, aus dem Außenleiter der Koaxdrossel (mit Murata Koax ca. 0,65 mm Kupfer ohne Teflonisolation) und dem Innen-Querschnitt des Gehäuses (mehrere Zentimeter) berechne, komme ich auf Z=200... 300 Ohm. Mehr nicht!
Ich denke, daß die Streukapazität der Leitung an der oberen Freqenzgrenze einen stärkeren Einfluß hat, als der Serienwiderstand der durch gute Ferrite erzeugt wird.
Oder anders herum gesagt: Die Ferrite müssen bei der höchsten Frequenz eine sehr gute Dämpfung haben und schon auf den ersten Zentimetern hinter den 50 Ohm Brückenwiderständen wirksam sein. Im weiteren Verlauf der Leitung können dann die Dämpfungsanteile für die niedrigeren Frequenzen greifen.

Die Stelle für den zusätzlichen Widerstand ist in Deinem Bild das obere Ende des Innenleiters von DR2. Damit liegt er in Reihe zum Detektorport-Widerstand in der Brückendiagonale und belastet beide Brückenzweige nicht unsymmetrisch.
Für das 6 dB Dämpfungsglied würde ich eine SMA Koaxialversion direkt an die Brücke schrauben.

Die Koaxkabelvon Murata sind isolierte flexible Kabel, die sich auch gut auf Ringkernen verarbeiten lassen. Leider ist die Dämpfung bei 1 GHz und darüber schon bemerkbar. Dein Koax mit 1 mm Manteldurchmesser klingt auch sehr interessant. Kennst Du den Hersteller und den Typ?

Bist Du wirklich an einer Simulation interessiert? Oder ist Dir die Zeit dafür zu schade?
Ich könnte etwas in Ansoft Designer SV (kostenlose Version) oder in RFSIM99 aufsetzen.
Oder was ist Dir am liebsten?

Den QEX Artikel lasse ich Dir zukommen.

Viele Grüße,
Ralf

310

Donnerstag, 28. Juni 2007, 11:52

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311

Freitag, 3. August 2007, 18:29

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312

Montag, 24. September 2007, 22:41

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313

Donnerstag, 29. November 2007, 23:28

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314

Donnerstag, 6. Dezember 2007, 21:18

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  • »DJ4JZ« ist männlich

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315

Donnerstag, 6. Dezember 2007, 23:15

RE:Brückenbauer

Hallo Eric,
wenn Ihr alles vorher gewußt hättet, dann wären Euch aber schöne Stunden des Bauens und des Experimentierens verloren gegangen. Ihr habt doch jetzt das Thema von Grund auf beleuchtet und erprobt. Ich baue vielleicht mal nächstes Jahr so ein Brücke mal nach.
vy73 Jürgen

316

Freitag, 7. Dezember 2007, 16:58

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317

Mittwoch, 12. März 2008, 15:13

Neu im Forum

Hallo OMs,
ich bin neu hier im Forum, verfolge aber den Thread schon längere Zeit.
Habe mich dazu entschlossen die Brücke nachzubauen. Erstmal ein dickes Dankeschön an Eric für die Überlassung von benötigten Materialien. Sobald die Brücke aufgebaut ist, berichte ich über die Ergebnisse.
73
Andreas

318

Mittwoch, 2. April 2008, 18:18

Brücke aufgebaut

Hallo OMs,
nochmals danke an Eric für die Überlassung das Koaxkabels und der Ferrite.
Habe die Brücke aufgebaut. Auf den Bildern sieht man die Brücke gewobbelt von 0 - 1000MHZ mit offenem Port und im selben Frequenzbereich gewobbelt bei Abschluss mit 50 Ohm (Widerstände vom FA). Das letzte Bild zeigt den Aufbau. Verwendet habe ich je 4 parallele Rs mit 200 Ohm der Baugröße 1206. Das Gehäuse ist von Schubert (100 mm * 50 mm * 50 mm).
Ich denke , dass die Brücke soweit ok ist. Bitte um kurze Rückmeldung der Spezialisten. Auffallend ist eine große Empfindlichkeit in der Richtschärfe, wenn die Ferrite in der Position verschoben werden.
73
Andreas
»dl5mgd« hat folgende Bilder angehängt:
  • 0-1000MHZ_offen_groß.jpg
  • 0-1000mhz_50r_groß.jpg
  • brücke_ganz_groß.jpg

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319

Mittwoch, 2. April 2008, 18:35

--gelöscht--

Dieser Beitrag wurde bereits 2 mal editiert, zuletzt von »eric1« (21. Juni 2012, 17:09)


320

Mittwoch, 2. April 2008, 20:08

Brücke

Hallo Eric,
danke für die Antwort. Die untere Messgrenze liegt bei 40kHz.
Skalierung: 10dB/waagrechte Teilung, 100MHz/senkrechte Teilung.
Hier kommen noch zwei Bilder mit verschobenen Ferriten (Messung jeweils 40kHz -1000MHz,10dB/waagrechte Teilung, 100MHz/senkrechte Teilung)
Die nächsten beiden Bilder zeigen eine Messung von 40kHz bis 100MHz (einmal offen, einmal abgeschlossen mit 50R, 10dB/waagrechte Teilung, 10MHz/senkrechte Teilung)
73, Andreas
»dl5mgd« hat folgende Bilder angehängt:
  • 100khz-1000mhz_50r1.jpg
  • 100khz-1000mhz_50r2.jpg
  • 40khz-100mhz_offen.jpg
  • 40khz-100mhz_50r.jpg

Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »dl5mgd« (2. April 2008, 20:08)


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