Notch filters t.b.v. Spectrum Analyzer

Hi Blackdog,

Diverse filters is nooit weg maar om ze als een selectieve demper te gebruiken voor je analyzer !!! als het filter iets verloop dan is je demping een stuk minder.
Met een notch filter zou ik voorzichtig zijn met een bandstop filter zou het kunnen.
Ik zelf maak indien ik het niet vertrouw gebruik van een limiter.
Even terug komen op je vraag van gisteren ik zie dat je analyzer N connectors heb dan kan je beter de dempers in n uitvoering nemen die zijn veel gemakkelijker te vinden.
Voor de berekening van de filters kan ik wel iets mailen indien er behoefte voor bestaat.

Gegroet Henk.

Hi Henk,

Dank je voor je input, ik ben me bewust van het "Q" probleem.
Dat is ook de rede dat ik niet een hogere Q najaag.

Wat ik al aangaf, ik wil een aantal filters bouwen die voor mijn toepassing handig zijn bij het meten met de SA.
Het een en ander moet nog vorm krijgen in mijn hoofd

Wat betreft verzwakkers in BNC uitvoering, deze zijn al onderweg.
Ik heb twee setjes van 5 bij Mini Crircuits besteld.
Wat betreft de "N" uitvoering, die zal ik zeker in de gaten houden op rommelmarkten e.d.

Wat vind jij een limiter, 2x1N4007? *grin*

Filter software beteffen filters met opamps ben ik ruim in voorzien.
Tips wat betreft LC filter software dat confortabel werkt hoor ik graag.

Gegroet,
Blackdog

Aangezien ik het maximale uit mijn SA wil halen bij het meten een redelijk grote niveaus en de SA niet wil opblazen...

Ik heb, om foutjes te voorkomen, standaard altijd een 10dB verzwakker op de ingang van mijn SA zitten.

Ik heb een zeer bejaarde HP5885b HP8558b, en ben zuinig op 't mixertje

Hi Blackdog,

Is duidelijk wat je wil verzamelen of bouwen en heeft ook zeker nut.
Ik heb ervaring dat het mis kan gaan wel op een hogere frequentie maar
wel een fout gemaakt van daar de opmerking.
De limiter is van hp in een behuizing lijkt op jou bakje met N connectors tot 18GHz dit zijn speciale diode´s ook deze zijn los te koop niet duur en tot 4GHz zelf in een huisje te zetten.
De verzwakkers is duidelijk is ook niet duur.

Hallo Schimanski,

Ik heb deze ook staan maar bij mij zijn de nummer andersom Hi Hi.

@Blackdog,

Wat ik wel bij deze analyzer heb is een tracking filter zelfbouw want de hp is alleen voor microwave.
Vraag komt er uit de analyzer ook je eerste lo?

[Bericht gewijzigd door Henry S. op maandag 5 mei 2014 20:48:25 (21%)

Hi electron920,

De DSA815 heeft alleen 10Mhz in/out, trigger en netwerk op de achterkant.
Dus geen LO...

Welke filter software gebruik jij dan?

Gegroet,
Blackdog

@Blackdog,

Ik gebruik mijn hp41cv en een eigen programma ik heb hier ook een printer bij voor een plot.
Dit programma berekend een echt filter dat wil zeggen geen 12pF met 1uH
op een frequentie van 150MHz maar zoekt uit de combinatie van filters de beste zo kan het zijn en dat is altijd bij lage impedanties dat je een transformatie moet gebruiken Y naar delta capacitief onder delen of een koppel winding indien een spoel.
De programma's die ik ben tegengekomen vallen mij tegen niet de berekening maar de waarden van de componenten.
Maar misschien weet een ander wel een goed programma dan hou ook ik mij aanbevolen.

Van de lo is duidelijk je tracking generator zit er immers al in.
Maar ik moet zeggen het lijkt mij een goed apparaat zit er ook software bij om een en ander te berekenen.

Hi electron920,

Mijn HP41 is ter zielle...
Heel veel mee gerekend, alle knoppen bovenin hadden een programmatje.
Thomson formule, wat standaard ringkernen zoals de T50-2 enz, jammer maar helaas.
Ik gebruik nu een 32s II, en allerlij calculators online.

Nog wel een hoop losse onderdelen hier liggen van mijn HP41 zoals een nieuw scherm wat modules enz, intresse, zie foto hieronder.

De laatste metingen aan het simpele 50-Ohm notch filter.

Het zijn nu 12 windingen op een dubbele T94-6 rinkern van Amidon.
De laatste versie is gewikkeld met 1mm verzilverd koperdraad.
Samen met de postzegel trimmer geeft dit een demping van net geen 40dB op 10Mhz.
Bij 8Mhz en lager zit de demping over de 40dB heen.
Ik heb het nu getest met 2x een BNC op ongeveer 23mm uit elkaar op een stuje printplaat.
Ook deze keer een klein stukje print als doorverbinding tussen de hete kant van de BNC.

Voor de nabouwers, let op dat er niet te veel metaal in de buurt van de ringkern zit, dit benadeeld de Q nog al.

De bandbreedte bij het -3dB punt is ongeveer 35Khz!
Mooie waarden voor een erg simpel schakeling.
Handig voor het onderdrukken van bepaalde storingen op de korte golf

Plaatje van de ringkern met zilverdraad.

Dit is wat de SA er van vind, het centrum is 10Mhz en het totale scherm is 3Mhz breed.
Net geen -40dB

Gegroet,
Blackdog

[Bericht gewijzigd door Henry S. op maandag 5 mei 2014 20:49:42 (54%)

Blackdog,

Jammer dat die het niet meer doet de ir zender voor de printer is in een van de modules.
De 28s en de 32s heb ik ook ben begonnen met de hp67 de laatste is de hp67CX deze is alleen als emulator en nooit op de markt verschenen.

Henk.

Hier ook een HP fan, ik heb een HP-35,HP35s, HP48G, HP15C limitted edition en een HP prime. Op mijn telefoon een HP-42s app. Op de PC een Prime en 48 emulator.

Ik gebruik mijn SA standaard niet met een verzwakker. Ik kijk per meting wat het beste en veiligste is. Dat ben ik gewend van de vna, die is nog veel kwetsbaarder. Had je niet beter een vna kunnen kopen ? Ik krijg het idee dat je voornamelijk SNA achtige dingen er mee wilt doen. Een VNA werkt met s parameters. Daarmee kun je bv een filter doorlaat optimaliseren bij de juiste ingangsimpedantie voor de generator. Dat kan je met de SA ook maar dan moet je twee meetopstellingen maken. Een direct en een via een coupler/bridge.

Gewoon goed je hersens erbij houden. Ik bouw eerst de meetinstelling op. De SA koppel ik na iedere meting gelijk los. Ik meet altijd eerst inductief gekoppeld. Dat kan via een EH probe of gewoon een klein antenne sprietje (rubberduckje met een bnc aansluiting) wat ik van Rene heb gehad. Ik heb er ook nog een gemaakt van een telescoop sprietje. Dat leg ik in de buurt van de meting.
Dat gebruik ik om bv te kijken of er signaal is maar de amplitude niet zo van belang is.

Verder heb ik wat directional couplers. Dat is in ieder geval 40 dB demping tov het forward signaal en tevens DC blok.

Ook een messing huls maat "foto-rolletje" met 3 bnc aansluitingen. Twee zijn doorverbonden en aan de derde zit een oppik lusje.

Ik gebruik ook wel probes aan de SA. (een 500 MHz hp actieve probe eigenlijk bedoeld voor VNA gebruik) of een philips 1 GHz passieve probe. Voor lager frequenties soms een 10x of 100x.

Moet er een directe verbinding worden gemaakt dan meet ik eerst op bovenstaande manieren en met een DC multimeter of het veilig is. Daarna met de 80dB stappenverzwakker tot ik zeker weet wat en hoe. Dan gaat er GR spul op en stack ik de gewenste verzwakkers op elkaar.

Ook handig (voor niet te hoge frequenties zijn T stukken. Er zijn er met bv twee N connectors en een probe aansluiting. Die kun je bv tussen zender of versterker en dummy hangen. De probe kan dan via wat je wilt, naar de SA. Dat is een makkelijke manier waarbij het pad tussen zender en SA zoveel mogelijk RF dicht gesloten blijft en je het signaal weinig belast.

Ik meet nooit achter filters tenzij het moet voor de meting. En dat is denk ik, waar jij ze voor wilt gebruiken. THD metingen.
Je weet het vast maar toch even voor de zekerheid. Je SA meet in sommige setups mogelijk maar op een klein stukje band, maar zijn ingang krijgt wel alle harmonische tegelijk op zijn dak. Dus kijk bv uit met breedbandige ruisbronnen of sterke zenders met veel harmonische. Als het ding 100W heeft als grondtoon en de 2e harmonische 10 dB minder is, dan komt er in het totaal 110W uit. Dat is het gevaar van afregelen op een SWR/power meter. Je ziet niet waar het vermogen zit. Vertel je heel trots dat je dankzij goed afregelen op de powermeter meer vermogen uit de zender hebt gekregen. Blijk op de SA je de boel zo verdraait te hebben dat de harmonische fors zijn toegenomen.

Hi Fred,

Je hersens er goed bij houden doe ik altijd al, maar... ik ben ook een mens,
dus ook bij mij, komen er domme handelingen voor

Ik denk dat ik voor vermogensmetingen aan power versterkers gewoon een dikke 50-Ohm dummy load koop.
En een een aftakking op maak op de 50 Ohm line, naar een 40dB verzwakker.
Zoiets als dit dus...

Verder doe ik de meeste kleine berekeningen via een Android tooltje, ElectroDroid dat ik gekocht hebt.
De HP 32 rekenmachiene gebruik ik maar weinig, meestal voor het berekenen van procentuele afwijkingen.

Maar goed later nog meer filters voor SA gebruik, alles onder de 100Mhz

Gegroet,
Blackdog

Volgens mij heb je veel meer aan een goede DC-block en een paar breedbandige verzwakkers dan aan een notchfilter, als het om bescherming gaat.

Als je cleanere metingen wilt hebben, dan kan een filter wel zin hebben. Maar dan moet je natuurlijk wel smalbandig willen/moeten meten. Plus dat je SA voor de frequenties in 't notchfilter alsnog de volle mep voor z'n kiezen kan krijgen.

[Bericht gewijzigd door alex278 op vrijdag 2 mei 2014 23:46:00 (46%)

Hi alex278,

Het gaat er om het dynamische bereik van de SA te vergroten.
Daar zijn de notch en andere filters voor.

De hier voorgestelde 10Mhz Notch filter kan je niet eens direct aan de uitgang van een apparaat hangen, dan sluit je toch die uitgang kort

Zie het maar dat de Notch achter een 20, 30 of 40dB verzwakker komt en dan naar de SA gaat.
Dit dient er dus voor om zo goed mogelijk vervorming te kunnen meten.
Het is trouwens een oude truc, om met dat notch filter.

Laters meer hierover, dan zal ik ook een opstelling laten zien en hoeveel het uitmaakt.

Gegroet,
blackdog

Hi Heren,

Vandaag het notch filter in een metalen doosje geplaatst.
Hieronder wat foto's tijden het maken.

Hier het reeds gesolderde blikken doosje met het deksel er naast.
De BNC connectoren en de afregel condensator zitten reeds in de deksel.

Dit is de spoel en deze is gewonden op 2x T80-6 en niet de T94-6 zoals ik eerst zij.
Het grootste deel van de capaciteit bestaat uit de bruine "Silver Mica" condensatoren.

Dit is de andere zijde en het loodgiterswerk is hier goed te zien.
Dit is ook echt nodig voor het krijgen van een goede dip (hoge "Q").

Zo ziet het er uit als het doosje dicht is.
De demping veranderd maar een paar tienden van een dB als hij dicht gebouwd wordt.

Dit zegt de SA er van, het centrum is 10Mhz, links is 9Mhz en rechts is 11Mhz.
Uiteindelijk net iets slechter als mijn test op een stukje print materiaal, -38dB

Als laatste een sweep van 1 tot 100Mhz.
Dit is het frequentie gebied waar dit filter in gebruikt gaat worden.
Let ook op de schaal, deze is hier 3dB/Div.
De variatie is een paar tienden van een dB en dan moet je ook nog rekening houden met hoe goed de trace "genormalizeerd" is.
Oja, de notch geeft hier geen -38dB aan, dat komt door de instellingen van de SA.
Het ging mij hier om de afwijking van het "0" niveau tot 100Mhz en niet om de notch diepte, dat verlangt een andere instelling van de SA.

De eerste van mijn meetfilters is nu klaar

Gegroet,
Blackdog

Verbeter me als ik het fout heb, deze dingen zijn dus om bepaalde stoorsignalen weg te filteren voor je SA?

Ha die Haasje93.

Nix mis mee, om te vragen hoe het in elkaar steekt.
Ik ga een poging doen...

De SA is niet vervormingsvrij, dus als je hem een signaal aanbied van zeg "0" dbm (dat is 1mW aan 50-Ohm, ongeveer 225mV)
En je signaal dat je aanbied is echt schoon, zeg vervorming beneden de -100dBm dan zie je toch vervorming.
Dat is de vervorming van de SA zelf en dan vooral de vervorming van het sterkste signaal, bij mij dus de 10Mhz.

Plaatje van een opstelling voor het meten bij 10Mhz

Door nu deze opstelling te gebruiken:
Functie generator op 10Mhz => lowpass filter 12Mhz 7e orde, power versterker => 50-Ohm dummy load met -40dB aftak
=> 10Mhz notch filter=> eventueel extra verzwakker en dan de SA.

Ik heb een blokschema gemaakt om het wat duidelijker te maken.
Hierbij ga ik uit van een setup om een power versterker te meten bij 10Mhz.
Het eerste 12Mhz lowpas filter dient er voor de vervorming uit de generator te onderdrukken, dus een zo schoon mogelijk signaal aan de versterker aan te bieden.

Na de versterker komt de belasting, dat is de 50-ohm Dummy Load.
Daar tak ik een heel klein beetje signaal van af ( -40dB).
Dit verzwakte signaal gaat naar één of meerdere filters, notch, lowpass, higpass, net wat nodig is voor mijn metingen.
Dan nog een verzwakker die het signaal op het optimale niveau brengt voor een zo vervormingsarme weergave, snappie

Als je nog meer vragen hebt of het nog niet begrijpt, dan hoor ik het wel.

Gegroet,
Blackdog

@Blackdog

Oke, het principe begin ik nu te snappen het is om te zorgen dat het signaal dus zo weinig mogelijk vervorming heeft.

Ik zal mij denk maar eens gaan inlezen in deze principes, heb jij misschien een bron waar ik het beste info vandaan kan halen?

Dat kleine signaal van -40db kan je een uitleggen hoe dat zit.
Het is toch 40 hoe bedoel je dan dat klein is?
Ik begrijp er nog niet beister veel van maarja van vragen leer je

http://nl.wikipedia.org/wiki/Decibel_(eenheid)

Ha die Haasje93,

De bedoeling is dat ik wat breedband versterkers ga ontwerpen die je b.v. achter een functie generator kan zetten.

De meeste functie generatoren leveren niet zo veel signaal als dat je graag wenst...

Mijn 5 jaar oude Hameg HMF2525 geeft nog meer output dan de nieuwe Rigol DG4162 die ik heb.
Die DG 4162 gaat wel een stuk hoger in frequentie maar de Max output is vrij klein.

Voor het ontwikkelen van de "output versterkers" heb ik een aantal filters en verzwakkers nodig.
Daar ben ik nu mee bezig deze uit te rekenen en te bouwen.
Stel je van dat uitrekenen niet te veel voor.
Ik gebruik daar wat "online" calculators voor en mijn boeren verstand

De bedoeling is een "output versterker" 10V RMS bij zeg 10Mhz( dat is 2-Watt aan 50-Ohm)
Mijn Specrum Analyser vind dit signaal niveau niet leuk om het direct te meten.
De Max voor de DSA815 is +20dBm, dat is ruim 2V aan 50-Ohm.

Ik weet niet of je iets van audio afweet...
Maar denk hier aan, als analogie.
Jij kan van een bestaande installatie alleen van een LS signaal aftakken zeg bij een congres
waar jij het signaal naar een studio moet sturen voor een uitzending.
De versterker is er een die b.v. 50Watt Max. kan leveren.
En je hebt alleen nog een mengpaneel kanaal over dat voor microfoon signalen geschikt is.
Uit die versterker komt maximaal 20V RMS.
Dat menpaneel van jou kan op dat kanaal maar Max 0,2V aan.
Je kan wel begrijpen dat dit niet goed gaat.

De oplossing is dus een verzwakker er tussen.
Dus de versterker stuurt wel rechtstreeks de luidspreker aan, en ook een 40dB verzwakker,
(100x zwakker) door deze verzwakker te gebruiken kan de microfoon versterker het net aan.

Maar die microfoonversterker werkt beter als het signaal rond de 20mV zit en vooral niet te veel echt lage tonen (beneden de 50Hz)
Daar anders de microfoontrafo gaat verzadigen.

Het gaat dus hierom...
De spectrum analyzer een optimum signaal aan te bieden zodat ik zo goed mogelijk de vervorming kan meten van het apparaat dat ik aan het testen ben.
En dus niet de vervorming aan het meten ben van de SA en/of de functie generatoren.

Ik hoop dat dit het iets duidelijker maakt, ik weet niet direct boeken hierover.
Overde jaren heen heb ik het mijzelf wijsgemaakt door zeer veel te lezen van alle grote IC fabrikanten en b.v. de boeken van de ARRL, RSGB, en artikelen in Electron en andere HF tijdschriften.
Wat ik weet is een mix van wat ik gelezen heb en uit eigen ervaring van veel experimenteren.

Er is niet echt een "Short Cut", HF techniek heeft mij veel geleerd dat ik ook bij DC precisie schakelingen toepas, zoals mijn voedingen en referentie schakelingen.

Als je ook intresse hebt in HF, probeer een een ARRL boek te bemachtigen, leerboek van het Veron, "Reflecties" van PA0se enz.

Gegroet,
Blackdog

Een SA heeft weliswaar een heel groot ingangsbereik maar is erg kwetsbaar voor grote signalen.
Dus er moeten wat "trucjes" uitgehaald worden om de SA te beschermen en kleine signalen te meten.

Er zijn goede boeken en app-notes van Agilent, Tektronix en Rohde & Schwarz.
Helaas zijn die van een hoog niveau.

Hi Blackdog,

Je ben aardig met de meetopstelling bezig ik zal kijken of ik wat verzwakkers heb deze zijn wel met een N-connector en zijn 6dB, 10dB en 20dB tot 4GHz.
Verder leuke filters ik maak toch liever gebruik van een bandstop op 10MHz zeg met 1 MHz bandbreedte is niet kritisch en als je iets verloop heb gebeurt er niet veel.
Maar er zijn meer wegen naar een bekende laats!!!
Ik heb eventueel interesse in de hp41.

Gegroet Henk.

Hi electron920,

Ik ben blij met de vrij diepe notch...
Ik kwam hiemee en bepaalde eigenschap tegen van mijn Hameg generator.
Ik kon nu goed vervormingsproducten zien de dicht bij de 10Mhz zaten.
Dat er eventueel een beetje drift optreed vind ik niet zo van belang.
Er zit een blokkeerbare instel C in

Verder gebruik ik functie generatoren, die binnen 1Hz blijven op 10Mhz en deze komen straks allemaal aan de LAB referentie te hangen.

Er een hele serie filters, waarvan ik nog moet bepalen welke er voor mij het meest handig zijn.
Dit zijn low en high pas filters en ik heb een voorliefde voor 7e en 9e orde filters.

Ik heb ook trouwens wat testen gedaan met een bandpass filter op 10Mhz.
Dat was nogal eeen grote mislukking, ik had daar nog niet veel mee gespeeld in mijn leven.
Wel wat met ingangskringen van ontvangers maar dit echt nooit goed kunnen meten.
Ik han zo'n SA815 25 jaar geleden moeten hebben

Oja, de mislukking bestond hieruit, ik had een parallel kring en een serie kring gebruikt beide afstembaar rond de 10Mhz.
Alleen met impedanties die voor de serie kring en de paralelkring vrijwel gelijk waren.
Je krijgt dan wel een dip, of eigenlijk een dubblele dip, die niet samen te brengen is.
Beide resonanties beinvloeden elkaar zeer sterk bij ongeveer gelijke impedanties.

Na wat zoeken en testen bij online rekenprogramma's schrok ik wel een beetje van het verschil in impedanties als je een Q van 100 wilt...
Als ik weer wat tijd over heb ga ik daar nog meer mee spelen.

Mijn e-mail adres is te vinden, en als je mij je gegevens stuurt, krijg je het hele pakket toegestuurd voor een glimlach

Gegroet,
Blackdog

Oja, de mislukking bestond hieruit, ik had een parallel kring en een serie kring gebruikt beide afstembaar rond de 10Mhz.
Alleen met impedanties die voor de serie kring en de paralelkring vrijwel gelijk waren.

Zou je dat nog extra kunnen uitleggen?
Een filter met een serie- en een parallelsectie kan wel, al zie je het niet zoveel.

In de seriekring is X_CS natuurlijk (in grootte) gelijk aan X_LS, en in de parallelkring X_CP gelijk aan X_LP.
Maar bedoel jij nu dat ook de X_S en X_P aan elkaar gelijk waren?
Normaal zijn de waarden voor de X_S veel hoger dan Z0, en de waarden voor X_P veel lager (ongeveer de factor wat je bij een enkele kring de Q zou noemen).

Hi Frederick E. Terman,

Tijdens het testen met het 10Mhz notch filter had ik nog wat spoeltjes liggen waar ik mee getest heb om te kijken welke de beste Q gaf.

Met deze spoelen heb ik getest of met serie en parallel kringen een betere Q te halen was.
De waarden van de spoelen waren tussen 1,5 en zeg 4uH.
Hiermee ben ik dan ook gaan meten en wat ik al schreef waardeloos!

Nu zal jij dat direct geweten hebben dat dit niet kan, maar voor mijn werd het een puntje van inzicht

Hieronder een filter dat uit een online calculator komt voor een 10Mhz bandpass filter.
Voor de gene die het nog niet weten, let op de enorme verschillen tussen de spoel/condensator waarden van de parallel kring en de serie kringen.

10Mhz bandpass filter 50-Ohm in/out

Ik zal hier wel laten zien of ik dit filter redelijk aan het werk krijg.

Gegroet,
Blackdog

Hmmmm, je L3 zou het leuk doen op 150MHZ oid , de verhouding tussen C3 en L3 is ook niet je van het. Dat is idd een nadeel van calculators, RFsim99 heeft ook een handje van het geven van hele grote of hele kleine waarden..