RX + TX Meßloopsystem für 10 kHz – 30MHz (aus 1996)

 

1) Einleitung:

Durch den Eigenbau einer EMV-Meßkabine(6x3x3m mit Ferritabsorber) im qrl, war der Bedarf  nach einer Schirmdämpfungsmessung gegeben. Da bereits Erfahrungen beim Bau des Feldstärkemeßgerätes aus 1989 gegeben waren, ging es in erster Linie nur darum, die Linearität und Stabilität der Meßloop zu erhöhen und dazu passend, eine TX-Loop zu entwickeln. Dies für jeweils wie in Norm angegeben, mit einem Durchmesser von 30cm.

Die nachfolgenden Messungen sind im Zuge einer Überholung und Rekonstruktion in 2007 durchgeführt worden. Ebenso der Schaltplan in 2009.

 

2) RX + TX  Meßloopsystem(Siehe Bild oben)

2A: RX + TX Meßloopsystem bei der Kalibrierung mit dem SNA-1(Spektrumanalysator von W&G mit Trackinggenerator) in 60cm Abstand. Wie ersichtlich, wurden beide Antennen über je 2Stk Mantelwellensperren(RG-58 auf 36mm-Ringkerne der Fa. Philips) und 6dB-ATT in Serie angeschlossen um vor allem Fehler durch Einstrahlungen in die Meßkabel zu minimieren.

 

3) RX-Meßloop:

 

3A: Meßloop bei der Kalibrierung im Offenen-Wellenleiter mit dem SMDU-Meßsender und dem URV-Millivoltmeter. Zwischen Meßsender und dem Wellenleiter wurden mehrere Mantelwellensperren zur Symmetrierung in Serie geschaltet.

 

 

3B: Meßkurve zur Messung mit SMDU und URV. Der ermittelte Wandelfaktor der Meßloop mit eingebautem Verstärker beträgt +30dB/m, mit einer Genauigkeit von +/- 1dB, für 10 kHz bis 30 MHz. – Sehr schön ersichtlich ist der Abfall der Empfindlichkeit ab 40 MHz, hervorgerufen durch die eingebauten Tiefpässe, zwischen Loop - Verstärker und Verstärker - Ausgang. Dies ist vor allem zur Unterdrückung des UKW-Rundfunks vorgesehen.

 

 

3C: Meßkurve zur Messung mit dem SNA-1. Wie ersichtlich, ist das Ergebnis praktisch ident  zur Messung mittels SMDU + URV.

 

 

 

3D: Komplette Schaltung der Meßloop mit Verstärker im Gehäuse.

 

 

3E: Verstärkung( +38dB/ -0,5dB) und Frequenzgang(10kHz-30MHz) des Meßverstärkers incl. Tiefpässe.

 

 

 

3F: IP3-Pegelplan des Verstärkers.

 

 

3G: IP3-Messung am Ausgang des Verstärkers.

IP3out = IMD/2 + Pin = 51,2dB/2 +(-18dBm) =  +7,6dBm

 

 

3H: Printlayout und Bestückungsplan einer Verstärkerstufe. Die zweite Seite ist eine Massefläche. Die Masseanschlüsse der Bauteile wurden als Durchkontaktierung verwendet. Bei den anderen Löchern muß ausgesenkt werden.

 

 

3I: Geschirmter Zweistufiger-Verstärker im Meßloop-Gehäuse. Daneben gut sichtbar der Eingangsübertrager, welcher mit der RG-58-Loop als Stromwandler arbeitet, da der 50 Ohm-Eingangswiderstand des Verstärkers bei den gegebenen Impedanzen praktisch einen Kurzschluß bildet. Da die Impedanz der Loop mit steigender Frequenz linear steigt und die induzierte Spannung in der Loop dies ebenfalls tut, ist der induzierte Strom über einen weiten Frequenzbereich annähernd konstant.

 

3J: Meßloopgehäuse mit Deckel. Neben dem Verstärker mit Deckel ist der Akkublock(4x1,2V) incl. Sicherung zu sehen. Im Deckel befindet sich die Ladebuchse, der Schalter und eine LED mit Vorwiderstand.

 

3K: Loop beim Zusammenbau. Die Loop, bestehend aus einem kurzgeschlossenen RG-58 – Ring, wird im unterbrochenen Cu-Rohr(E-Feld-Schirmung), durch Distanz-Ringerl zentriert. Diese Distanzringerl wurden aus abgeätztem 1,5mm-Epoxyd-Printmaterial, mittels eines speziell geschliffenem Bohrer, in einem Arbeitsgang hergestellt.

 

 

3L: Meßloop fertig zusammengebaut. Das unterbrochene Cu-Rohr zur E-Feld-Schirmung wurde durch eine Teflon-Hülse mechanisch verbunden und somit fixiert.

 

 

TX-Loop:

 

4A: Die TX-Loop ist, wie die RX-Loop, aus RG-58-Kabel hergestellt und ebenso aufgebaut. Diese wird über einen Breitbandbalun, mit einem Ferrit-Ringkern von hoher Permeabilität mit ca. 50mm Durchmesser, zur Symmetrierung angespeist. Der verwendete Kern wurde nach vielen Versuchen als beste Lösung ausgesucht.Leider sind keine weiteren Daten bekannt.

Das komplette Gehäuse ist ident mit dem von der RX-Meßloop.