|
impedance converter 50/75 Ohm
|
inleiding
|
|
Spectrum analysers (SA) zijn over het algemeen gewilde en kostbare instrumenten. Ondanks dat de laatste jaren de nieuwprijs van instapmodellen gedaald is, blijft het veel geld. Er is een mogelijkheid om goedkopere 75 Ohm versies bruikbaar te maken voor 50 Ohm toepassingen. De 75 Ohm SA's zijn vaak gebruikt voor meten aan televisie netwerken. Residentiële radio en televisie apparatuur heeft een antenne impedantie van 75 Ohm waarbij professionele apparatuur de standaard van 50 Ohm heeft. Hiermee zijn 75 Ohm apparaten minder interessant omdat deze niet direct bruikbaar zijn voor 50 Ohm toepassing. Het is ook mogelijk om een impedantie omzetter te maken om een 75 Ohm apparaat geschikt te maken voor 50 Ohm.
|
|
omzetter
|
Er zijn twee type converters (adapters) gebruikelijk:
 Door middel van een verzwakker pi-netwerk;
Door middel van een impedantie transformator.
Het voordeel van een pi-netwerk is dat het eenvoudig (minder kritisch) zelf te maken is en voordelig. Een transformator converter is lastiger te realiseren. Een nadeel van de omzetters is dat dit veliezen oplevert. Het minimale verlies van een pi-netwerk is 5,7 dB waarbij dit op kan lopen tot 6 dB. Met conventionele trough hole weerstanden is de maximale frequentie ongeveer 500 MHz. Door de schakeling zo klein mogelijk te maken (met SMD weerstanden) kunnen hogere frequenties worden bereikt zoals 2 GHz. Voor het afregelen van filters en het meten aan het zendsignaal (via een verzwakker!) is het verlies van 6 dB geen probleem. Wanneer er diep in de ruis gemeten moet worden, dan kan dit een belemmering opleveren. Voor hobby gebruik kan voor weinig geld een 75 Ohm SA toch goed bruikbaar worden gemaakt door middel van de pi-netwerk converter.
|
|
schakeling: pi-netwerk
|
De schakeling voor een pi-netwerk is hieronder afgebeeld. Houd er rekening mee dat de connectoren overeenkomstig moeten zijn met de bijbehorende impedantie. Probeer de schakeling zo compact mogelijk te maken en in een afgeschermde behuizing om RF signalen te weren.
In feite is het pi-netwerk een verzwakker dat asymmetrisch is omdat de impedanties aan beide zijden anders zijn. Met behulp van een rekenmodel worden de weerstand waarden bepaald. Het minimale verlies is volgens het ontwerp 5,7 dB. Het is ook mogelijk om een hogere demping te verkrijgen, maar dat is doorgaans niet gewenst. Omdat de ideale component waarden niet bestaan, zijn de weerstand waarden afgerond naar reële weerstand waarden. De weerstand waarden zijn als volgt:
shunt in resistor = 82 Ohm
series resistor = 2200 Ohm
shunt out resistor = 47 Ohm
|
|
specificaties
|
Omdat niet de ideale weerstanden zijn toegepast, ontstaat er ook een kleine afwijking in de prestaties. De impedanties komen net niet overeen en er onstaat een klein beetje reflectie. Theoretisch worden onderstaande prestaties gehaald. In de praktijk hangt het ook deels af van de constructie van de converter. De afwkijkingen leveren doorgaans geen problemen op bij normaal gebruik. Houd wel rekening met de extra verzwakking! Bij SA's is het soms mogelijk om een delta op te nemen zodat de demping wordt gecorrigeerd en hiermee de weergave gecorrigeerd is.
ingangsimpedantie: 48,635 Ohm
uitgangsimpedantie: 75,386 Ohm
demping: 6,22 dB
VSWR in: 1,028
VSWR uit: 1,005
|
|