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SWR-Messbrücken Vergleich

An dieser Stelle will ich zwei Messbrücken miteinander vergleichen. Die erste Messbrücke ist eine, von Norbert, DG1KPN, selbstgebaute Brücke und die zweite Messbrücke wurde im Internet gekauft.

Diese - zweite - Messbrücke wird angeboten, für einen Frequenzbereich von 0,1 - 3000MHz und mit einem Return Loss von > 35 dB. Als Nachweis ist, auf der Anbieter Webseite, ein Bildschirm-Dump mit einer Return Loss Kurve zu sehen, die der Brücke zugeordnet wird.

Selbstbau Messbrücke von DG1KPN:


Selbstbau Messbrücke von DG1KPN


Innenleben der Messbrücke (hier mit SMA Buchsen)               (Bild DG1KPN)

Die Brücke ist beschrieben in UKW-Berichte 1/1983.Breitband-Richtkoppler zur Messung von Empfänger Komponenten“.
Es kursieren viele Varianten dieser Brücke im Netz, aber dieser Originalaufbau hat die beste Richtschärfe und Bandbreite.

Im Internet angebotene Messbrücke mit gleichem Aufbauprinzip


Im Internet angebotene Messbrücke

Messung der Richtschärfe bei abgeschlossener Brücke
Zunächst wird die Auskoppeldämpfung der offenen Brücke gemessen. Dieser Wert wird dann als MEM-Trace gespeichert. Die Richtschärfe ergibt sich dann - bei der Messung der abgeschlossenen Brücke - als Differenz MEM-Trace zu LIVE-Trace. Das Ergebnis wird im MATH-Trace dargestellt. Der Abschluss der Brücke erfolgte mit einem 50 Widerstand. In den nachfolgenden Abbildungen entspricht der gelbe Trace der 0 dBm Linie und der graue MATH-Trace dem gemessenen Return Loss der - mit 50 Ohm - abgeschlossenen Brücke.


Richtschärfe der Selbstbau Messbrücke von DG1KPN


Richtschärfe der im Internet gekauften Messbrücke

Die Messung erfolgte mit dem NWT4000-1 und der Software "VMA Simple Spectrum Analyzer".

Gemessen habe ich hier nur den Frequenzbereich bis 1,5GHz. Man erkennt, dass die Brücke von DG1KPN im gesamten Bereich ein Return Loss nicht unter 37 dB erreicht. Das entspricht einem SWR von 1,03:1. 
Die zweite Brücke erreicht, bei meiner Messung, im oberen Bereich etwas über 26 dB. Bei einem Return Loss von 26 dB kann man das SWR aber nur noch bis zu einem Verhältnis von 1,11:1 messen (siehe Tabelle weiter unten).

Berücksichtigen muss man, dass solche Messungen sehr von der Qualität der Referenzwiderstände abhängen. Daher will und kann ich hier auch keine Bewertung vornehmen.

Wenn man auch noch sehr kleine SWR-Verhältnisse messen will, muss man darauf achten, dass eine Messbrücke mit hoher Richtschärfe verwendet wird.

Wie Return Loss und VSWR miteinander zusammenhängen, erkennt man aus der untenstehenden Tabelle. Aus dem Return Loss können alle anderen Werte berechnet werden. Die Formeln hierzu finden Sie unter der nachfolgenden Tabelle.


Übersicht Return Loss zu VSWR

Berechnungen des VSWR und der anderen Parameter aus dem gemessenen Return Loss.

VSWR = [1+10(‐Return Loss/20)] / [1‐10(‐Return Loss/20)]
Reflection Coefficient ( Γ ) = 10 (‐Return Loss/20)
Reflected Power ( % ) = 100 * Γ
2
Through Power ( % ) = 100 (1‐Γ2)
Mismatch Loss ( dB )
= 10 log(Γ2)

Die obige Tabelle gibt es hier als PDF-Datei.

Formelsammlung SWR & Co