Kabelimpedanz messen mit dem VNA SV4401A

Die Impedanz unserer Antennenkabel wird in Ohm angegeben. Bekannt sind die 50 Ohm Antennenkabel im Amateurfunk. Im TV-Bereich und im Videobereich werden 75 Ohm-Kabel verwendet.

Wenn nun die Beschriftung auf dem Kabel fehlt dann kann man dieses Kabel mit einem Vektorieller Netzwerk Analyser z.B. VNA SV4401A messen.

Antennenkabel werden mit einem Ende an S11 am VNA angeschlossen und das andere Ende entweder Offen oder Kurzgeschlossen. Die jeweilige Messung ist dann entweder Induktiv (Linie oben im Smith-Diagramm) oder Kapazitiv (Linie unten im Smith-Diagramm).

Der VNA zeichnet im Smith-Diagramm die Induktivität im oberen Halbkreis und die Kapazität im unteren Halbkreis. Zusätzlich wird die Anzeige der Phase benötigt. Dies müssen wir im VNA auch einblenden. Wie wir wissen ist bei 90 Grad Phase die größte Spannung auf der Leitung. Den Marker müssen wir jeweils auf 90 Grad Phase stellen und dann können wir die jeweiligen Werte, Kapazität in Farhad und die Induktivität in Henry ablesen.

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SMA Aufschraubhilfe

Mein Handsprechfunkgerät hat ein SMA Antennenanschluss. Der Antennenadapter ist sehr glatt und lässt sich nicht immer leicht aufzuschrauben, besonders wenn man kalte Finger hat. Dieses Tool aus meinem 3D Drucker soll es verbessern.

Es sind manchmal die kleinen Dinge die uns das Leben erleichtern.

Messung der Harmonischen Wellen mit dem Spektrumanalyser TinySA Ultra

Jedes Funkgerät erzeugt Harmonische Signale. Harmonische Frequenzen entstehen als vielfaches der Grundfrequenz. Zum Beispiel ist von der Grundfrequenz bei 145 MHz die zweite Harmonische bei 290 MHz und die dritte, bei 435 MHz usw.

Damit keine Störung auf anderen Frequenzen entsteht, müssen Filter eingebaut werden die diese unerwünschten Aussendungen dämpfen. Die Regulierungsbehörde hat die notwendige Dämpfung auf mind. 60dBm zur Grundfrequenz festgelegt. Mehr ist natürlich noch besser.

Mit dem Spektrumanalyser TinySA Ultra können diese Messungen der Harmonischen sehr schnell durchgeführt werden.

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Länge eines Antennenkabels mit dem Oszilloskop messen

Mittels Oszilloskop und einem Signalgenerator kann die Zeit gemessen werden wie lange es dauert bis ein Signal von einem Ende bis zum anderen Ende des Kabels benötigt.

Wenn man diese „kurze“ Zeit hat, denn diese liegt im Nannosekundenbereich, kann man mittels einer Formel die Länge des Kabels errechnen.

Als erstes gibt man ein Rechtecksignal z.B. 1 MHz, aus einem Signalgenerator in das eine Kabelende über ein BNC-T-Stück an den Kanal Nr. 1 (Ch1) vom Oszilloskop. Die Frequenz ist unkritisch. Man kann auch 100 kHz nehmen.

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Falsche Polyamidstange für die Antenne Maria Maluca

Nach dem Umbau meiner Antennenanlage musste ich meine Maria Maluca Antenne im vohreigen Jahr vom Dach nehmen. Die alte Polyamidstange (schwarz) am Direktor ließ sich nur mit einer Säge entfernen. Also hatte ich mir eine neue Polyamidstange gekauft und eingesetzt.

Dann kam der Sommer mit ein paar heißen Tagen und mit ein paar Stürmen und ich sah wie sich die neue Polyamidstange verbog. Da hatte ich wohl was falsches gekauft. Elektrisch war alles in Ordnung aber Mechanisch halt nicht.

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Grundlagen VNA Messgerät (SV4401A)

Messbeispiele aus dem Amateurfunkbereich z.B.

  • Groundplaneantenne (X200)
  • Bandpassfilter
  • Mantelwellensperre
  • Dämpfungsglieder mit feste Werte (kommerzielle)
  • Schaltbares Dämpfungsglied

Die Funktionsweise eines Netzwerk Analyser ist eigentlich sehr einfach.

Stellt euch vor, ihr stellt eine Frequenz ein und lest den Messwert ab und zeichnet ihn in ein Diagramm ein. Dann stellt ihr eine neue Frequenz ein und wiederholt diese Messung immer wieder. Und dies wiederholt ihr so lange bis ihr die Endfrequenz erreicht habt. Nun kann ein Analyser die einzelnen Schritte selbst durchführen. Wichtig ist die Start- und die Endfrequenz. Zusätzlich könnt ihr noch die Anzahl der Messpunkt pro Frequenz einstellen. Damit wird die Kurve in einer eleganteren Linie gezeichnet.

Die Netzwerk Analyser haben ein oder mehrere Anschlüsse. Diese werden mit CH0 oder Port 0, Port 1, oder Port a bezeichnet. An diesem Anschluss (Port 1) werden folgende Messungen durchgeführt:

  • Reflektion (SWR / VSWR)
  • Abschlusswiderstände
  • Dämpfungsglieder
  • Bauteile (Kondensatoren, Spulen, Widerstände und Schaltungen)
  • usw.

Messung S11 (Es wird nicht S-Elf sondern S-Eins-Eins gesagt) weil die Messung vom Port 1 zum Port 1 zurück geht.

Aus dem Port 1 wird von der Start-Frequenz bis zur End-Frequenz ein Signal (Schrittweite rote Zahl links unten) geschickt und die rücklaufende Werte jeweils dargestellt.

Dieser kleine Pfeil vom Port 1 der wieder zurück zeigt, bedeutet dass die Werte an Port 1 zurückgesendet werden.

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Bandpassfilter 2m mit dem VNA SV4401A messen

Das Bandpassfilter nach Mile Kokotov habe ich aus Kupferkaschierte Platten zusammengelötet. Die Spulen habe ich über ein Kupferrohr gebogen. Die Spulen müssen einmal rechts- und einmal linksherum gewickelt werden. In meinem Beispiel habe ich nur 4 Windungen verwendet. In der Originalbeschreibung wird von 6 Windungen geschrieben. Aber ich bekommen das Filter auf die 2m Frequenz eingestellt. Bei 5 Windungen hatte ich kein Erfolg. Vieleicht müssen es wirklich 6 Windungen sein. Die beiden Kondensatorplatten sind ganz schön dicht zusammen. Darum müssen sie auch parallel angelötet werden.

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Radio Mobile Karten Online erstellen am Beispiel DBØBRB

Zum Darstellen der theoretischen Funkreichweite von Relais oder der eigenen Antenne kann das Onlinetool Radio Mobile von VE2DBE genutzt werden. Das kostenlose Tool ist hier zu öffnen:  –externer Link

Nach einer Anmeldung muss man nur die notwendigen Daten wie z.B. Antennenhöhe, Frequenz, Leistung usw. eintragen.

Die theoretische Reichweite der Antennen wird auf Grundlage der Topographie, Antennenhöhe, Frequenz und Dämpfung usw. berechnet.

Ein Beispiel das FM Relais DBØBRB in Brandenburg (Altstadt). Deutlich ist das Hindernis „Marienberg“ in Richtung West zu erkennen. Entscheidend ist die Antennenhöhe und die Frequenz.

theoretische Reichweite DBØBRB mit Radio Mobile errechnet
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Masseanschluss für das Radialnetz der Antenne HF-P1 – Test mit dem IC-705

Die Antenne HF-P1 benötigt ein gutes Netz oder eine gute Masse (Balkongeländer oder Metallzaun) um zufriedenstellend zu funktionieren. Im mobilen Einsatz hat man dies meisten nicht zur Verfügung. Darum ist bereits im Auslieferungszustand ein Anschluss für ein Radialnetz, mittels Kabelschuh, vorhanden.

Der Kabelschuh kann für das Radialnetz am Antennenfuß der Antenne HF-P1 durch eine einfache Einbaubuchse für Bananenstecker (Büschelstecker) erweitert werden. Dann hat man eine zusätzliche Möglichkeit, ohne Werkzeug, weitere Radials anzuschließen. Im Antennenfuß ist bereits eine Gewindebohrung so dass die Buchse (aus alten Beständen) ganz leicht eingeschraubt werden kann. Der Kabelschuhanschluss kann auch weiterverwendet werden.

eine zusätzliche Buchse, die Verschraubung muss noch gekürzt werden
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