50 Ohm weerstands splitters

Ha Blackdog,

Moet nu de deur uit, maar toch even kort over afsluiters...

Inmiddels heb ik geleerd dat die (ongeveer) 50Ω behouden over een zo breed mogelijk frequentiegebied belangrijker is dan precies 50Ω bij DC.....
Zodra de frequentie hoger wordt is de afwijking toch veel groter, mooi te zien op de VNA.
Daar selecteer ik m'n favoriete afsluiters dus op

edit: En ondertussen had electron920 gepost met betere uitleg... Ook helder(der) voor mij wat er nog mis is mijn splitter kastje. Fijn!

groet, Gertjan.

[Bericht gewijzigd door miedema op zondag 25 december 2016 13:10:55 (15%)

Hi,

Henk ik weet precies wat je bedoeld, maar jouw opmerkingen gaan vooral over het echte UHF werk, zeg maar boven de 500MHz.

Maar net als ik, zijn er ook gebruikers van die afsluiters, die ze op lage frequenties gebruiken.
En bij de SWR bruggen die ik hier heb van Minicircuits en de gene die ik zelf gebouwd heb, maakt die weerstand bij lagere frequenties wel degelijk uit als je nauwkeurig wilt meten.

Of een GSM antenne nu een SWR heeft van 1.03 of 1.04 zal mij worst wezen, bij NED1 zou het belangrijk kunnen zijn ware het niet, dat die er niet meer is.
Maar bij precisie apparatuur of metingen wil ik graag dat mijn systeem zo goed mogelijk 50 Ohm is.
Ik weet van de afwijkingen van connectoren (aandraaien met een moment sleutel), coax kabels noem maar op.

Ik gaf net hierboven al aan hoe belangrijk de connectoren zijn, iedereen met een SA die een tracking generator heeft met een SWR brug kan metingen doen hieraan.
Oja, vergeet je Ri en de RU van je SA niet, er zitten niet voor niets 6dB verzwakker op beide aansluitingen van mijn SA.
De in en de uitgang zijn echt geen 50 Ohm over het hele frequentie gebied.

De DC weerstand van je afsluiter is het dominante onderdeel van de de totale impedantie die uit vele componenten is opgebouwd zoals Henk ook al aangeeft.

Gertjan
Inmiddels heb ik geleerd dat die (ongeveer) 50Ω behouden over een zo breed mogelijk frequentiegebied belangrijker is dan precies 50Ω bij DC.....

Voorbeeld
Zoals altijd is alles in verhouding, wat heeft het voor zin om een spannings referentie te bouwen als je uitgaat van een "Jelly Bean" 10V zener,
en je daarna je uiterste best gaat doen Vishay weerstanden van 40 Euro te selecteren op hun stabiliteits eigenschappen en tellurium copper aansluitbussen gaat gebruiken...

Natuurlijk wil ik ook een mooi fase gedrag voor al mijn afsluiters, kabels connectoren enz.
Maar niet vergeten dat ik dit topic gestart was, om mijn verzwakker recht te krijgen tot zo'n 100MHz, met plaatjes van bloksignalen die flanken hebben van 1,5nSec
heb ik laten zien dat dit goed gelukt is voor mijn uitgangspunt.

Ik kan alleen enige zekerheid krijgen als ik er van uit kan gaan dat het hele circuit waar aan ik meet, zo goed mogelijk 50 Ohm is.
Ook deze keer zat ik weer met de nauwkeurigheid van mijn generatoren, deze zijn zeer goed maar ze zwabberen 1 a 2 % bij sinus signalen binnen hun frequentie gebied.
Nu komen we bij de ALC waar ik het vandaag in Gertjan zijn topic over heb gehad betreffende VNA metingen.
Ik wil zo veel mogelijk zekerheid, dat de abberaties van mijn D.U.T. zijn en niet van mijn meetomgeving (zou dat de rede zijn, dat ik voor DC metingen een HP3458A heb... )

Wil ik echt binnen 1% vlakheid kunnen meten voor sinus signalen tot zeg 100MHz,
dan heb ik een leveling generator nodig, zoals b.v. wat Tektronix typen.
Maar die ga ik niet tweede hands aanschaffen, die zijn te slecht
De functie generatoren heb ik al, en ik heb een "achterzet" nodig, die het ruim beneden de 1% maakt, dit van 1Khz tot zo'n 100MHz.
Voor dit soort metingen, denk ik dan aan een versterker in een BNC doosje, net zo als de "Leveling Head" van de tektornix generatoren.
Maar ja later meer hier over, moet me daar eerst even voor inlezen...

Gegroet,
Blackdog

Ha Heren,

Ik kon het vanochtend niet laten om te kijken wat er nog te doen is aan m'n Philips splitter.

Het effect van het "wapper compensatie C'tje" van electron920 (stripje latoen koper aan BNC massa, en dan boven de SMDtjes gebogen) was goed te zien, en leuk om mee te spelen. Helaas werd vooral de hele hoge kant zachter (zeg boven 500MHz). De rimpel veranderde wel, maar kon hem niet verkleinen met behoud van rechte frequentie karakteristiek.

Als ik electron920 goed begrepen heb zou de echte oplossing zijn om de BNC's van de kast te isoleren, en vervolgens de uiteinden door te verbinden, zodat die uiteinden het massavlak worden.

Dat isoleren is lastig... Maar toch geprobeerd om de uiteinden van de massa's van de BNC's zo laagohmig mogelijk door te verbinden. En dat hielp, de rimpel verminderde meer dan de helft.

De soldeerklodders op het messing zin alleen gebruikt om de warmte van de bout beter over te dragen. Ik heb de BNC uiteinden en de onderkant van het messing eerst vertind, en daarna met de bout op elkaar gedrukt. Zodat de verbinding echt op het uiteinde van de BNC's zit

oude en nieuwe frequentiecurve:

Blauw is de SMD versie van gister, geel is met het messing massaplaatje er over. De vorm van de rimpel is identiek, maar de amplitude is meer dan de helft minder. (verticale schaal is 1dB/div)
De grootste dip op 1,3GHz zit nu op -0,65dB

Strak het messing om de BNC's, en dus om de weerstanden te buigen had nauwelijks invloed, minder dan 0,1dB.
Ik heb geprobeerd dat messing plaatje in het midden met de kastboden te verbinden, die grootste dip vermindert dan tot -0,45dB. Maar voorlopig vindt ik het mooi zo.

Het is mij duidelijk dat volgende splitters etc. gewoon kleiner moeten. Met meer aandacht voor (de verbinding aan) het massavlak.

groet, Gertjan.

Je zit tegen de grens van BNC. Een N-connector is groter dan een BNC maar komt hoger dan die BNC.

Zie je wel, RF is niet zo hokus pokus Gertjan....

Ha rbeckers!

De grens van de spec van BNC betwijfel ik..... Radiall spect dit chassisdeel op 4GHz, VSWR 1,06. Dan zou 1,5MHz recht toch te doen moeten zijn....

Ik denk dat , zoals Henk zegt, het probleem er in zit dat de BNC feitelijk op de verkeerde plek op het massavlak aansluit. Dat zou aan de achterkant, dicht bij de middenaansluiting moeten zijn. Daar heb ik nu een pleister op geplakt door een laagohmige verbinding parallel te zetten, maar het onderliggende probleem natuurlijk niet verholpen.

Dus het zou wel de grens kunnen zijn van BNC in de zin van hoe je die mechanisch RF optimaal kunt inzetten.

Als je kijkt naar SMA is het veel makkelijker om massa en signaal in hetzelfde plane van chassisdeel naar schakeling over te laten gaan.
Voor VNA gebruik ben ik eigenlijk ook al min of meer over naar SMA. ook omdat ik veranderende eigenschappen zie bij een beetje wiggelen aan BNC...

Edit @Jinni: Inderdaad geen hocus pocus. Tenminste niet met een paar ervaren mensen die de weg wijzen
En het helpt als je kunt zie wat je doet (meten!)

groet, Gertjan.

Ha heer miedema,

Al vroeg bezig goed resultaat ik was al bang dat de zelfinductie te groot zou zijn in combinatie met een kleine C wordt is de frequentie waar de flank begint te vroeg.
Het punt m.b.t. het contact vlak zit hem hierin de wand van het kastje is te dun de reden dat ik mijn kastjes laat frasen is dat ik een dikkere wand heb waarin ik het chassisdeel kan draaien.
Nog even terug komen op een vraag van u (misschien in het andere draadje) hierin vraagt u zich af waarom SMD en geen weerstanden met draadjes als je toch met printbaantje of draadjes naar de connector moet gaan.
Het is dan de bedoeling om de printbaantjes eenigzins karakteristiek uit te voeren.
Nog een opmerking m.b.t. de meet opstelling ik zou geen B&C gebruiken maar zoals op de foto SMA of SMB ook een gemodificeerde B&C is in de meetopstelling maar net tot 1GHz bruikbaar daarboven gaat de SWR van de connector al meespelen.
Maar let op de SMA connectors op de diverse sites zijn prima maar niet veel beter als de B&C goed voor je Wifi maar niet in de meetopstelling.

@blackdog,

Duidelijk punt maar let op want bij 1kHz gaan de Z/R al uit elkaar lopen mijn cal. weerstanden doen op deze frequentie 0.8PPM /100Ω maar als je alleen DC nodig heb dan is er een punt om selectie toe te passen.
De ALC laat ik even voor het andere draadje van @heer miedema.

Groet Henk.

Gertjan, en de kabels etc.?
Die halen geen 4GHz.

@heer rbeckers,

Even snel die kabels dat is RG174 of iets in ieder geval zijn die goed bruikbaar.
En ik weet niet of @heer miedema een ref.-cal. kan doen met de Rigol let hier bij heel goed op als je scalar een ref. opslaat je ziet geen fase en dan is een en ander afhankelijk van de VSWR en lengte van de meet kabels.
Later komt dit aan de orde in het andere draadje van @heer miedema wat je doet met een VNA en dus met S-parameters is impedantie transfer dus je referentie vlak is bepalend voor je nauwkeurigheid .

Groet Henk.

Ha electron920,

Kastjes laten frasen vindt ik sjiek! Maar lijkt me (uit kosten overweging) wat te ver gaan voor schakelingen tot 1,5GHz. Maar mischien valt dat mee?
Ben wel opzoek naar alternatieven om dit soort dingen te behuizen. Ook voor de hulpschakelingen voor de analyser.
Ik denk nu aan vierkante stukjes pijp, met 2 dekseltjes ala Mini- Circuits. Voordeel is dat je aan 2 kanten kunt solderen. Maar dat op maat laten zagen & knippen is ook niet goedkoop.

Goed dat het hier ter sprake komt, scheelt weer een zijspoor in het andere topic

Het idee om printsporen karakteristieke impedantie te geven was inmiddels opgeborreld. Maar hoe dat te doen is nog vaag....

Ik probeer voor RF alleen spullen te kopen waar een datasheet van is. En dan zoveel mogelijk gespect voor 3GHz (of beter, indien nog betaalbaar). Zo hoop ik meten van m'n meetopstelling i.p.v. de DUT zoveel mogelijk te vermijden.
(Klassiek spreekwoord: 1x pijn bij aanschaf, daarna heel vaak plezier )

@ rebeckers
Inderdaad, als je subtiel gaat kijken zie je overal verschillen in...
In heb van alles geprobeerd. Met/zonder verzwakkers aan in- en uitgang van de SA. Verschillende kabels. M'n korte BNC kabels (gekregen bij die Philips splitter) waren minder als de N-SMA kabels op de foto.

Voordeel bij deze meting is wel dat door normaliseren met een (mooie,4GHz) BNC koppelbus veel van die imperfecties weg gerekend worden.

edit: terwijl ik schreef had ondertussen electron920 alweer gepost...
De tijd die ik neem om een bericht bij te schaven en te overdenken is soms te lang op het forum
Over referentievlak etc. in het andere topic. Waar ik door drukte hier nog helemaal niet aan toe gekomen ben

groet, Gertjan.

Als je test met 2 kabels, met N aan een kant en BNC aan de andere kant van die kabels, dan voer je m.b.v. een doorverbinding een cal uit. Die doorverbinding vervang je dan door het testobject.
De doorverbinding telt dus mee.

Gert Jan en anderen,

als ik je (en ons allen hier) er een plezier mee doe en terwille van de wetenschap en het experiment, mag je gerust referentie metingen doen met mijn hp11667A power splitter en de Weinschel Model 1506A power splitter. De laatste is een 3-resistor splitter. Beide van DC tot 18 GHz.
De eventuele logistiek maar even buiten dit forum om.

Gr. N.

Ha heer rbeckers,

Dat is wat ik bedoel als je normaliseert is de grafiek voor het normaliseren omgekeerd evenredig aan de grafiek met het DUT hou hier rekening mee
Daarbij komt nogmaals dat je geen informatie heb n.b.t. de fase.

@ heer miedema,

Dat is zeker waar ik heb hier in Rotterdam de metaalwinkel daar haal ik alles van dat soort hardware messing koper enz enz.
Ook tot 1.5GHz is de behuizing van groot belang de stabiliteit de manier van print bevestigen de connectoren.
Vergeet niet dat een rimpel van 0.5dB op 1GHz afkomstig is van een pool op 3 a 4GHz dus ver buiten je werk gebied

Groet Henk.

@ NKHteB
Dank voor het aanbod! Ik kan me voorstellen dat het op een gegeven moment zinnig & leuk is om te vergelijken met een originele splitter.

@ electron920
re normaliseren, is hier een Babylonische spraakverwarring
Bij een SA normaliseer je zonder DUT, door op de plek van de DUT de meetkabels door te verbinden. Dus zonder DUT, maar in plaats daarvan b.v. een koppelbus. De correctiecurve is dus de reciproke van de afwijkingen gevormd door SA zelf plus meet opstelling. Dan doorverbinding verwijderen, en de DUT er voor in de plaats....

De Metaalwinkel hebben we in Utrecht ook. Dat was vroeger de Metaalmarkt, en mijn vaste bron voor alu etc. Nu is de Metaalmarkt omgevormd tot Metaalwinkel, samen met anderen, en met webwinkel. De materiaal prijzen zijn nog steeds redelijk, maar nu wordt elke knip en zaagsnede berekend, wat meestal komt op een veelvoud van het materiaal Maar het blijft m'n handigste optie...

groet, Gertjan.

Allen,

aangespoord door de waarschuwende woorden van blackdog over 50 Ohm afsluitweerstanden, hier fluks nog een paar metingen verricht.
Mijn "slechtste" N-load (Midwest Microwave TRM-2053-MC-NNN-02)heeft gemeten 51.750 Ohm (hp34401A, 4W)en haalt niettemin minimaal 25dB reflectiedemping tot 18 GHz.
Twee willekeurige Suhner BNC-Loads (50.114 resp. 49.872 Ohm) halen beide 20 dB reflectiedemping tot 2.7 GHz.
Ik denk dat de RF-eigenschappen inderdaad dominant zijn. Maar dat wist menigeen al.

Gr. N.

Hi,

Ik wil nog iets duidelijker maken, tenminste zoals ik het zie...

1e
Ik wil net als jullie 50 Ohm hebben tot 100GHz, vlak zonder fase rommel
Het gaat er niet om dat ik vind dat bij DC de afsluiter of het totale pad 50,000 Ohm is.
Ik zie die 50 Ohm als referentie en HP Hubner en Suhner moeten hun bast doen om die 50 Ohm tot vele GHz te maken.
En dus niet 51,23 Ohm vlak tot 18HGZ, het is wat mij betreft en/en!

2e
Ik zal laten wat plaatje laten zien in hoeverre de impedantie in lagere frequenties de SWR aantast als deze afwijkt van de 50 Ohm referentie.

3e
En ik weet dat er vele variabelen zijn door kabels, connectoren, verandering van de Ri van de generator als je in zijn hogere frequentie gebied komt enz.

Als ik weerstanden selecteer zodat mijn verzwakkers op relatief lage frequenties precies zijn, dan heb ik daar een goede rede voor.
Deze rede ligt niet bij de complexiteit van de impedantie rond zeg 2Ghz.

Als ik een 40dB verzwakker maak, wil ik niet te veel nadenken over hoeveel de verzwakker nu echt is.(in mijn gebruikte frequentie gebied)
Wat ik belangijk vind als ik een 40dB trapje heb, dat als ik een 40dB verzwakker er voor schakel dat ik weer op 1x uit kom.
En zo zijn er nog meer redenen.

4e
Alle input over de verzwakker boven dit frequentie gebied zijn alle zeer welkom
Ga zo door, dan kan ik als ik een verzwakker nodig heb die verder door loopt, gebruik van deze informatie maken tijdens het opsetten er van.
Vooral Henk zijn opmerking over het pad van de massa stromen en de wanddikte gaven inzicht.

Groet,
Blackdog

Ha blackdog,

Punt 1 zie je goed het ontwerp criterium moet liggen op optimale vermogens overdracht en dit vindt alleen plaats bij Zo=Zi en dus niet zo vlak mogelijk.
Dus met andere worden een zo'n hoog mogelijke reflectiedemping.
Alleen in de praktijk ontstaat nog al verwarring als een microwave product het heeft over DC...4GHz dan is DC een begrip in de zin van laag heel laag zeg in dit geval 100kHz en dus niet echt DC
Een MMIC (versterkertje) met als specificatie DC...4GHz zal vermoedelijk pas opgegeven worden vanaf 10MHz.
Dat is de reden dat je weerstand als je over het gehele bereik een redelijke reflectiedemping wilt bereiken misschien voor DC als zuiver Ω zal afwijken maar nog altijd een goede reflectiedemping haalt.
Mijn calibratie weerstanden van Guildline worden als volgt gespecificeerd Z(f)=R(f).(1+j2πftau hierin is Rf het reële deel van de impedantie f is de frequentie in Hz en tau is de tijdconstante van de standaard.
Dus R(0) is de weerstand gemeten met DC energie deze weerstanden zijn zeer vlak en tot 1kHz bruikbaar maar daar boven niet meer en zeker niet tot 100MHz.
Een DC standaard is dus geoptimaliseerd voor gelijkstroom en niet voor wisselstroom.

Voor punt 2 wat je reëel kan meten hangt af van de directivity van je brug 40dB is het maximum de rest wat je apparatuur aanwijst is als kijken in de blauwe lucht

Voor punt 3 dat zie je goed Bram daarom probeer ik aan @heer miedema duidelijk te maken dat je koppel stuk wat je tijdens het kalibreren gebruikt je referentie vlak neer zet en dan hebben we het nog niet over de elektrische lengte die je ook moet kalibreren maar dat komt in het andere draadje.
Weerstanden selecteren heeft in jou geval zeker nut door het gebruik bij DC en een relatieve lage frequentie maar dan nog is je weerstand bij 10MHz niet het zelfde als bij DC.
Je volgende opmerking:

Wat ik belangijk vind als ik een 40dB trapje heb, dat als ik een 40dB verzwakker er voor schakel dat ik weer op 1x uit kom.

daar leest vele snel doorheen maar daar zit hem in een vergelijkende meting dus weer op het zelfde punt in het vlak terug komen en dit geldt voor vele metingen analoog maar ook digitaal bij het laatste zie het wel niet op het scherm maar je ADC vindt dit wel lekker.

Voor punt 4 Don’t over-specify als je niet verder hoeft te gaan als b.v.b. 100MHz ga dan ook niet verder in de praktijk zal blijken dat je ontwerp al snel tot 300 a 500 MHz moet zijn om bij je gegeven fc de juiste specificaties te halen

Groet Henk.

Ha Blackdog,

Nog even een meting voor je gedaan.
Op de VNWA 2 terminators vergeleken. De ene, met de felle lijnen, meet DC 50,08Ω, de andere (Mini-Circuits), met de gedimde lijnen, meet DC 51,2Ω

_{klik voor grotere versie}

In blauw de return loss (met schaal links.
In groen de impedantie (met schaal rechts)
In rood de fase.

De terminator die DC 50,08Ω is, heeft boven 50MHz al een slechtere return-loss dan die van 51,2Ω...
Diezelfde terminator van 50,08Ω heeft boven 170MHz een hogere weerstand dan 51,2Ω.

Welke terminator heb je liever?
Die met 50,08Ω DC weerstand, of die met constante waarden over het hele frequentiebereik.....

En nee, ik heb niet m'n slechte terminator uitgezocht. Die heb ik allemaal eerder weggemikt... (Waren vooral 10MB coax netwerk terminators...)
Ook heb ik mij beheerst, binnen dit topic gebleven, en maar tot 500MHz gekeken. (natuurlijk wordt het daarboven snel erger)
En OK, ik heb bewust gekozen voor een lineaire frequentieschaal om het wat duidelijker te laten zien .

groet, Gertjan.

Hi Gertjan,

Ik denk dat je mij nog steeds niet begrepen hebt...
Ik wil een goede 50 Ohm terminator die ook nog eens 50.00 ohm is!

Jij zit nog steeds is de mode van: ik heb liever een 50,85 Ohm terminator die fase correct is tot 1GHZ,
dan één voor DC 50.00 Ohm type die boven de 10MHz al slecht begint te worden...

Waarom ga je er nu van uit dat ik dit wil?
Nogmaals, ik heb graag dat mijn 50 Ohm terminators ook 50 Ohm zijn en een mooi fase gedrag hebben.

Groet,
Bram

Ik zou een kastje frezen, (of laten frezen)waar de bnc's in geschroefd worden, zodat aardvlak zeer dicht bij elkaar licht.
Zat ik vroeger met een slotted line te klooien, en een Ferrisol SWR Meter, met een generator, met 1KHz HF blokken, kon toen wel heel kleine SWR waarden meten,dat dan weer wel!Maar ja, jullie hebben allemaal van die kleinen moderne kastjes!Daar kon ik vroeger alleen van dromen!Ik had een 19 ins rek van H.P. staan, 800 Kg!!en en ruim 1200 Watt.Misschien een foto plaatsen, in mijn mooiste, Nee mijn grootste meet apparaat.(1986)

Bram, ik heb nog nooit een 50 ohm afsluiter gemeten die veel beter was dan 50 ohm 1%.

Hi René,

Mijn N versie afsluitweerstanden zijn gelukkig vrij goed, deze zijn beter dan 0,4% voor DC

Bijna alle 50 Ohm afsluiters in de BNC uitvoering van mij, zijn boven de 1%.

Groet,
Bram

Ha Blackdog,

Ik had gewoon een meting voor je gedaan, omdat ik je wat wilde laten zien...

Wat voor conclusies je uit het resulterende plaatje trekt mag ieder natuurlijk voor zich weten
Ik dacht dat ik een open vraag had gesteld...
Tenslotte is iedereen, en iedere toepassing weer anders

Die 50,08Ω terminater gaat in een envelopje naar je toe. Jij zult er meer plezier van hebben dan ik.

Waarom bouw je niet je eigen ideale 50Ω load?
Er zijn meer mensen die dat doen, met name mensen die zelf een SOL Cal kit voor een VNA maken.
Hier een goed voorbeeld. Deze is SMA, maar het idee is hetzelfde, en deze is het beste onderbouwd. Op
dezelfde site meer varianten.
Hier iemand die een BNC cal kit heeft gemaakt.

groet! Gertjan.

Ha heer miedema,

Dat is niet verkeert dan heeft de weerstand 62dB reflectiedemping dat is met geen brug of richtkoppel element te meten

Groet Henk.

Ha electron920,

Dan doet die VNWA met zijn weerstandsbrug het nog niet zo slecht... Die meet 59dB
(marker waarden staan rechtsonder in het plaatje)

groet, Gertjan.