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Michael_Haardt

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Hier also beide LNBs jeweils in einem dicken, nassen Handtuch. Im Grunde ist kein Unterschied zu vorher sehen.

gain-drift.6.png


gain-drift.7.png


Die Langzeitstabilität ist unberechenbar und das Ausmaß überraschend.

Michael
 

Michael_Haardt

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Wie ich jüngst schrieb,habe ich den AD8318 mit X=2 konfiguriert (Datenblatt Seite 14-15, Measurement mode):

2050 [mV] / 1000 / (2 * -0.0245 [V/dBm]) + 22 [dBm] = -19.84 [dBm]

Das gibt mir mehr Auflösung im interessanten Bereich und schneidet dafür den uninteressanteren Bereich noch viel stärkerer Signale ab.

Man kann sich natürlich immer fragen, ob das stimmen kann, um keine Geister zu jagen:

Erdboden/Haus strahlfüllend bei 20 C = 294 K

Power = k * Temperatur * Bandbreite / 2

k: Boltzmann-Konstante

Power [W] = 1.38e-23 [Ws/K] * 294 [K] * 1e9 [Hz] / 2 = 2.023e-12 [W]
Power = -86.94 [dBm]

Bei 60 dB Verstärkung durch den LNB sind das -16,94 dBm. Naja, ganz so hoch wird die Verstärkung wohl nicht sein, also passt das schon. Am Spiegel ist es etwas schlechter, weil da noch eta des Spiegels das Signal verringert. Man teilt durch zwei, weil man nur eine Polarisationsebene empfängt.

Der Fehler des AD8318 ist eine Sache, die Varianz eine andere. Mein Test mit dem Terminator zeigte eine mit dem Datenblatt erklärbare Temperaturempfindlichkeit, aber leider habe ich keine hochkonstante Rauschquelle im Bereich von 1-2 GHz, um das weiter zu untersuchen. Ich gehe aber davon aus, dass die beobachtete Varianz am LNB und nicht am AD8318 liegt.

Michael
 
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astropeiler

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Hallo,
irgendwie hat es mir keine Ruhe gelassen und ich habe mal einen LNB hervorgekramt und das Signal aufgezeichnet. Der LNB liegt in einem Kelleraum, die Temperatur dürfte einigermaßen konstant während der Messung gewesen sein. Die Stromversorgung des LNB erfolgte über ein Labor-Netzgerät. Das Ausgangssignal wurde mit eine Analyser gemessen. Der war konfiguriert um die Gesamtleistung im Frequenzbereich 950-2150 MHz zu messen. Das ist der Bereich der spezifizierten ZF des LNBs. Das Signal war so um die -20 dBm, also ähnlich zu dem was Michael sieht.
Die Leisung wurde alle 250 ms gemessen, der beiliegende Plot zeigt dieses Signal sowie das über jeweils 100 Messpunkt gemittelte Signal. Der Gesamt-Zeitraum sind gut 5 1/2 Stunden. Die vertikale Skala ist die Leistung in dBm, die horizontale die Anzahl der Messpunkte.
Wie man sieht sehe ich eine gewisse Drift, aber bei weiten nicht die Schwankungen die Michael festgestellt hat.
Woran das liegen könnte, ist natürlich erst einmal Spekulation. Ich könnte mir ein Stecker- oder Kabelproblem vorstellen. Auch denkbar ist (aber eher nicht so wahrscheinlich) ein Signal außerhalb von dem von mir gemessenen Frequenzbereich.
Jedenfalls scheint es nicht so zu sein, dass die LNBs grundsätzlich so stark schwanken wie in der Messung von Michael.
Viele Grüße
Wolfgang
 

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Michael_Haardt

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Hallo Wolfgang,

ich bin erstaunt, wie stark Deine Messung rauscht. Kann es sein, dass nicht 250 ms lang integriert wurde, sondern eher alle 250 ms lang eine sehr kurze Messung gemacht wurde?

In der Tat siehst Du nur um die 0.05 dB Drift des Mittelswerts. Mein Goobay LNB hatte in den ersten Stunden um die 10 mV Schwankung, was 0.2 dB ist. Beim vorigen Versuch ohne Abschirmung waren es über die ersten Stunden nur 5 mV, also 0.1 dB, mit langen sehr stabilen Phasen. Darum messe ich inzwischen immer ca. einen Tag lang, um nicht zufällig nur so eine Phase zu erwischen.

Ein Unterschied ist natürlich, dass Du nur die vertikale Antenne benutzt, was im LDO weniger Verlustleistung erzeugt. Ich werde nochmal eine Kellermessung mit dem Goobay nur vertikal machen anstatt alle 500 ms die Spannung umzuschalten. Dazu kann ich auch noch eine Messung mit einem Labornetzteil am bias tee machen.

Danke für die Mühe!

Michael
 

astropeiler

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Hallo Michael,
ja, die einzelnen Messpunkte sind keine Leistungsmessungen, bei denen jewieils über 250 ms integriert wurde. Die 250 ms beschreiben lediglich den zeitlichen Abstand der Messpunkte. Es war einfach ein Aufbau den ich auf die Schnelle realisieren konnte und der dazu gedacht war, die Drift des LNB unter möglichst gleichbleibenden Außenbedingungen zu sehen.
Anbei noch die Kurve über einen längeren Zeitraum (knapp 17 Stunden). Meine Schlussfolgerung wäre, dass die von Dir beobachtete starke Dirft und Sprünge nicht zwingend unter allen Bedingungen auftreten muss. Es wäre in der Tat denkbar, dass die Schaltmatrix im LNB die Ursache ist. Das sollte Dein Versuch zeigen.
Viele Grüße
Wolfgang
 

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albusmw

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Ich würde bei Rohde & Schwarz arbeiten, wir hätten alle Messtechnik von der du träumst im Labor.
Messe ihn dir gerne durch
 

Michael_Haardt

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Ok, es ist zwar noch kein ganzer Tag, aber die Daten zeigen keine Verbesserung, wenn man die Spannung nur auf dem Wert für die vertikale Antenne lässt. Wie ich schon schrieb gibt es immer wieder längere ruhige Phasen. Irgendwas hat hier ein Eigenleben, aber wenn man einen ganzen Tag misst, dann zeigt es sich doch.

gain-drift.png


Ich werde den Aufbau verändern, um den LNB mit einem Labornetzteil zu speisen.

Michael
 

Michael_Haardt

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Nach einem Tag am Labornetzteil sah es mit 13 V genau so aus wie oben. Ich wollte dann mal sehen wie sich die Absenkung auf 12 V auswirkt. Das Signal wird sehr schnell um 2 mV schwächer, also sehr wenig, aber seitdem sind die Störungen seit inzwischen 50000 s weg. Ich lasse den Aufbau weiter laufen, weil ich nicht glauben kann, dass das der Grund sein soll.

Michael
 

Michael_Haardt

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24 h war Ruhe, dann wieder auf 13 V zurück und es war 24 h weitgehend Ruhe, von zwei kleinen Störungen abgesehen. Wieder auf 12 V zurück und aus dem Haudtuch ausgewickelt, und das Signal tanzt durch die Gegend. Also sage ich mal: Weder Abschirmung noch Spannung haben einen Einfluss. Ich weiß nicht, warum mal Ruhe ist und mal nicht. Ob's doch eine echte Störung ist, vielleicht von dem angeleinten gebrauchten Klingonenkreuzer, der getarnt über dem Haus schaukelt?

Michael
 

Wilm-52

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Hallo Michael,
du könntest noch die Masse loggen, Uhrzeiten dranschreiben und den Aufbau auf Erdschleifen/Masseschleifen hin überprüfen.
Ich beobachte hier beim Loggen morgens vermehrt Störungen.
Viele Grüße,
Wilhelm
 

Michael_Haardt

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Ich notierte mir Uhrzeiten, fand aber kein Muster. Masseschleifen sind leider nicht vermeidbar, weil die Module immer Masse und Versorgungsspannung bekommen, aber SMA-Verbindungen auch die Masse verbinden. Andererseits habe ich eindeutig keine Probleme beim ADC, wenn er seine Versorgungsspannung misst, und der ADC sitzt direkt neben dem Powermetermodul im gleichen geschirmten Gehäuse. Mit einem Terminator am Eingang habe ich selten mal Spikes, wo ich mehr Leistung messe, ansonsten misst das Powermeter Stille.

Das bias tee befindet sich auch in einem geschirmten Gehäuse mit SMA zu beiden Seiten. Störungen müssten also darüber in das System gelangen.

Michael
 
Hallo zusammen,

Masseschleifen sind leider nicht vermeidbar, weil die Module immer Masse und Versorgungsspannung bekommen, aber SMA-Verbindungen auch die Masse verbinden.
Deshalb habe ich bei den Modulen meiner Signalkette für den 21cm-Empfang sowohl über die Massezufuhr als auch über die Versorgung jeweils eine Ferritperle gefädelt, das verhindert HF-Masseschleifen.

LG & ruhige Signale,
Reinhard
 

Michael_Haardt

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Die Versorgungsspannung geht beim LNB-Netzteil, dem Radiometer und dem bias tee über einen Durchführungsfilter in das Gehäuse. Aber Du hast Recht, ich könnte außen noch eine Ferritperle über die Masseleitung stülpen.

Michael
 

Michael_Haardt

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Ich bin vielleicht der letzte Mensch auf der Welt, der keine Ahnung von SDR hat. Ok, vielleicht der Vorletzte. :) Würde ich so ein Teil direkt statt meines Radiometers anschließen können, um die gleiche Messung zu machen, indem ich das Spektrum aufnehme und summiere? Das hätte den netten Effekt, dass ich das Spektrum sehen kann. Reicht ein normaler RTL SDR v3 dafür? Ihr seht, Urlaub ist in Sicht...

Michael
 

Wilm-52

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Hallo Michael,
welche Frequenz oder Zwischenfrequenz willst du den beobachten? Der Stick geht bis 1.7 GHz.
Viele Grüße,
Wilhelm
 

Michael_Haardt

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Guter Punkt, der LNB produziert bis zu 1,9 GHz. Aber ich hatte eher Bedenken, vielleicht irgendwelche niedrigfrequenten Störungen zu haben.

Ich finde so auf Anhieb nicht den Messbereich. Der LNB liefert im Haus so um die -20 dBm und ich gehe jetzt mal davon aus, dass das geht, aber es steht nirgends.

Michael
 

Wilm-52

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Hallo Michael,
ich bin gespannt, ob es funktioniert und wie es aussieht. Wahrscheinlich musst du vor dem SDR einen Abschwächer schalten. Auslesen des Bildschirms bzw der Plots mache ich ebenfalls. Den Python Code (auf Win10) kannst du gerne haben.
Ich habe hier noch einen SDRplay RSPdx. Der geht von Langwelle bis 2 GHz. Er ist allerdings auch teurer. In Betrieb ist er noch nicht, weil Abschwächer und ein Pigtail fehlen.
Bandbreite (Spectrum visibility) ist 10MHz beim RSPdx und 2.4 MHz beim RTL
Viele Grüße,
Wilhelm
 

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Michael_Haardt

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Da könntest Du Recht haben. Ich finde keine offiziellen Angaben, lese in Foren aber Werte von ca. -100..-30 dBm. Das reicht nicht. Was für ein Dämpfungsglied empfiehlst Du?

Michael
 

Wilm-52

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Hallo Michael,
was meinst du mit "ca. -100..-30 dBm. Das reicht nicht."
Ich habe 2 BNC 50 Ohm Abschwächer mit 10 dB und 20 dB, um gängige Vorverstärker an einen Receiver anzupassen. Bisher reichten die 30 dB.
Viele Grüße,
Wilhelm
 

Michael_Haardt

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Wenn ich -20 dBm habe und der RTL-SDR maximal -30 dBm kann, dann muss ich wohl wenigstens 10 dB dämpfen. Ich muss sagen, dass ich von der Empfindlichkeit beeindruckt bin, oder rauscht es so sehr, dass -100 dBm Theorie sind? Mir kommt das extrem vor.

Michael
 

Wilm-52

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Michael, mit den Pegeln kenne ich mich nicht so aus. Was ich sagen wollte, ist Folgendes: die SDR Sticks sind für normale Signale von einer Antenne gemacht. Gibt man nun von einem LNA oder Vv ein Signal rein, wird er eventuell übersteuert oder macht sonstigen Unfug. Daher der Abschwächer…

Ich habe gerade einen Screenshot gemacht. Der Unterschied ist 30 dB. Du würdest an deinem SDR-Output sofort sehen, wenn der übersteuert ist.
Viele Grüße,
Wilhelm
 

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Michael_Haardt

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Da ich ein Kontinuum-Signal messen möchte, würde ich das vielleicht nicht unbedingt sehen. Naja, mal schauen. Ich habe ja das Radiometer zum Vergleich.

Michael
 

Michael_Haardt

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Ich habe inzwischen auch so eine China-Rauschquelle und nach etwas lesen glaube ich verstanden zu haben, was sie liefert:

ENR (excess noise ratio) sagt mir, wieviel mehr Rauschen sie im Vergleich zum thermischen Rauschen produziert. Wenn mir ein Widerstand bei der Bandbreite von 1 GHz also -69.5 dBm liefert und die Rauschquelle ein ENR von 60 dB hat, kriege ich -9.5 dBm. Da die Rauschquelle nicht ideal ist und mit steigender Frequenz abfällt, vermute ich, dass sie insgesamt unter 0 dBm liefert und ich sie damit direkt an den RTL-SDR anschließen kann, ohne dass was kaputtgeht. Stimmt das so?

Ich möchte ein paar Versuche mit dem RTL-SDR zu machen, um sicher zu sein, dass ich mit der Software richtig umgehe. Rauschen direkt und gefiltert zu messen scheint mir ein guter Anfang zu sein, aber ich möchte das schöne neue Spielzeug nicht zerstören.

Michael
 

Michael_Haardt

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Du hast also auch mit und ohne Filter gemessen? Mit Filter bleibt ja die meiste Leistung im Filter hängen und nur ein schmales Band geht durch.

Michael
 

Michael_Haardt

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Hui, wo kommt denn so viel Leistung her? Ich fand diese Angaben:

Reference ENR: 0.1G/60DB 0.5G/55DB, 1G/52DB, 1.5G/48DB 2G/38DB 2.5G/30DB, 3G/27DB, 3.5G/20DB

Ok, ich werde es erstmal mit Dämpfungsglied am Radiometer messen und mich dann vortasten. Danke für die Warnung!

Michael
 

astropeiler

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Ja, nach den Angaben würde man über den dicken Daumen gerechnet was anderes erwarten. Die Messung sagt aber was anderes, siehe Anlage.
Wolfgang
 

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Michael_Haardt

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Welche Version der Rauschquelle hast Du gemessen? Mein PCB ist 2016-03-06. Wenn Du auch diese hast: Gibt es die Daten als CSV oder sonstwie textuell?

So eine Messung ist natürlich extrem hilfreich! :)

Michael
 
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