Das breite Frequenzspektrum des Nano VNA-H von 50 kHz bis 1,5 GHz und die gute Frequenzstabilität von weniger als 0.5 ppm hat mich veranlasst, ihn auch als Signalgenerator benutzen zu wollen.
Das Bild unten zeigt ein 1 MHz Signal an einem, mit 50 Ohm abgeschlossenen, Oszilloskop.
Mit Hilfe eines online Rechners oder der 'DB Calculator App' von Rohde und Schwarz lässt sich aus der gemessenen Spitzenspannung von 160 mV eine Ausgangsleistung von -12 Dezibel Milliwatt (dBm) oder 64 µW bestimmen.
Dezibel Milliwatt ist dabei die Einheit des Leistungspegels, der das Verhältnis einer Leistung P im Vergleich zur Bezugsleistung von 1 mW beschreibt. Es gilt:
Um die Signalstärke etwas zu erhöhen habe ich einen kleinen Breitbandverstärker gekauft.
Laut Hersteller liegt die Versorgungsspannung zwischen 6 und 12 V, und es soll eine Verstärkung von bis zu 30 dB erreicht werden. Der Setup ist denkbar einfach. Der NanoVNA kann direkt an den den SMA Eingang des Verstärkers angeschlossen werden.
Zunächst habe ich mit dem Oszilloskop versucht die Abhängigkeit der Verstärkung von der Versorgungsspannung zu bestimmen.
Bei 1MHz ergibt sich ein weitgehend linearer Zusammenhang, die Verstärkung erreicht jedoch auch bei maximaler Spannung von 12 V nur ca. 23 dB.
Um den frequenzabhängigen Verlauf der Verstärkung zu messen, habe ich anschließend Transmissionsmessungen mit dem NanoVNA durchgeführt. Bei 7 V Verstärkerspannung ergibt sich, nach Kalibrierung, im Bereich zwischen 100 kHz und 50 MHz folgendes Bild.
Der Verstärkungsfaktor nimmt mit zunehmender Frequenz ab. Eine Kontrollmessung bei 1 MHz am Oszilloskop
zeigt bei 7 V Versorgungsspannung ein Signal von Vpp = 558 mV bzw. -1.09 dBm oder 11 dB Verstärkung. Der mit dem Oszilloskop gemessenen Wert stimmt also recht gut mit den Werten des NanoVNA überein.
Bei 12 V Versorgungsspannung
ergibt sich im Kurzwellenbereich eine maximale Verstärkung von ca. 21 dB. Im UKW Bereich, der auch das 2 m und 70 cm Amateurfunkband abdeckt, zeigen sich jedoch Unstetigkeiten.
Bei 500 MHz sinkt die Verstärkung auf ca. 4 dB ab. Die Unstetigkeiten sind auch im zurück reflektierten Signal sichtbar, was den Verdacht nahe legt, dass es sich um einen vom Messobjekt und nicht von der Signalquelle hervorgerufenen Effekt handelt.
Oberhalb von ca. 500 MHz zeigt sich insgesamt ein recht seltsamer Verlauf.
Entweder ist die von mir gewählte Messanordnung für diesen Frequenzbereich ungeeignet, oder der Verstärker funktioniert im UHF Bereich nicht richtig.
Zusammenfassend ergibt sich auf jeden Fall eine deutliche Diskrepanz zu den unten gezeigten, versprochenen Datenblattwerten.
- Betriebsfrequenz: 0,1-2000 MHz
- F = 0,1 MHz, Verstärkung = 32 dB
- F = 500 MHz, Verstärkung = 31 dB
- F = 1000 MHz, Verstärkung = 29 dB
- F = 1500 MHz, Verstärkung = 25 dB
- F = 2000 MHz, Verstärkung = 20 dB
In dem für mich relevanten Frequenzbereich bis 50 MHz sind die gemessenen Werte jedoch akzeptabel, wie ich finde.
Viel Spaß beim selber überprüfen und messen...
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