Netzwerktester mit S-Parameter-Umschalter
Im Winter 2007/2008 habe ich den Bausatz "Netzwerktester" des FUNKAMATEUR aufgebaut. Ein wirklich brauchbares Instrument, wenn man Preis und Leistungsumfang betrachtet. Allerdings hat mich von Anfang an die Umstöpselei bei wiederholten Messungen von Transmission und Reflexion gestört. Daher entwarf ich einen Umschlter, der es erlaubt, das Messobjekt permanent angeschlossen zu lassen und die einzelnen S-Parameter durch einfaches Umschalten zur Messung und Anzeige zu bringen - selbstverständlich nur mit einer vorausgegangenen Kalibrierung. Die ersten Varianten sind fertig; die geringe Richtschärfe der eingesetzten Richtkoppler in der peripheren Schaltung mit einfachen Nachrichtenrelais begrenzt aber den brauchbaren Messumfang auf den Kurzwellenbereich bis 50 MHz.
Da die aktuelle Software ab und zu abbricht, habe ich einen Schalter für die Betriebsspannung und damit für ein Reset in den NWT integriert; ebenso einen Spannungsanschluss für den S-Parameter-Schalter, da ja beide Geräte zusammen betrieben werden sollen.
Die erste Variante des Schalters. Da ich zwar kleine aber nicht unbedingt für HF geeignete Relais verwendet habe, ist trotz angepasster Mikrostreifenleitungen und kleinster Geometrie der Platine mit reduzierter Anpassung über der Frequenz zu rechnen. Die Umschaltung der Messrichtung erfolgt ebenfalls mit Relais, die Kreuzung der Leitungen wurde mit Semi-Rigid-Kabelstücken realisiert.
Das ist das Innenleben der aktuellen Version. Der Koppler PDC-20-1B ergibt leider keine wesentliche Verbesserung der Gesamtanpassung. Dennoch lässt sich der Umschalter bestens im Frequenzbereich bis 60 MHz einsetzen. Für meine Kurzwellenaktivitäten reicht dazu eine verbliebene Richtschärfe von rund 30 dB aus.
Das ist jetzt mein skalarer Netzwerktester für zukünftige Kurzwellenentwicklungen. Für die Optimierung der Baugruppen für den 6-m-Transverter hat er sich bereits bestens bewährt.
Messen mit NWT und S-Parameter-Umschalter am Laptop.
Die Tatsache, dass man mit diesem Umschalter nicht den ganzen Frequenzbereich des NWT für genaue Reflexionsmessungen nutzen kann, führte zur Überlegung, doch noch ein Exemplar aufzubauen. Diesmal kompromisslos mit integriertem, schaltbarem Dämpfungsglied um die Kalibrierung und Pegelung zu vereinfachen, SMA-HF-Relais für breitbandige optimale Anpassung und einem 2. Detektor. Dann lassen sich gleichzeitig beide Vorwärts- und Rückwärtsmessungen anzeigen und man benötigt nur noch einen zweipoligen Umschalter. Die Schaltung könnte etwa so aussehen:
