7-2016

Elektromechanik Adapter

Elektromechanik Adapter ist nicht gleich Adapter Der Beitrag bringt Messergebnisse von kostengünstigen SMA- Adaptern und stellt sie den messtechnisch ermittelten Eigenschaften eines hochwertigen Adapters für die Messtechnik gegenüber. Bild 1: Einfacher Messaufbau während der automatischen Kalibrierung Im täglichen Laborbetrieb herrscht immer Mangel an guten Koaxialkabeln und Adaptern, um „mal eben schnell“ für den Chef oder einen Kunden eine Messung zu machen. Da dieser Fall aber regelmäßig eintrifft, greift man also in die allgemeine Laborschublade oder leiht sich die fehlenden Teile der Messkette, z.B. den fehlenden SMA-Adapter, bei Kollegen. hochwertigen Adapter für die Messtechnik dargestellt. Messaufbau Es wurde ein gängiger Messaufbau, der mitnichten als Highend durchgeht, genutzt: Darin wird ein Netzwerkanalysator Typ E8362B mit einem elektronischen Kalibriermodul Typ N4691-60004 von Agilent/Keysight verwendet. Die beiden Ports des Netzwerkanalysators wurden mit 2,92-mm-Portsavern (Schutzadaptern) der Maury- Microwave-Einstiegsklasse Test Essentials ausgestattet. Als Messzuleitung dient ein phasenstabiles Messkabel Typ Phaseflex 0K von Gore mit 2,92-mm-Connectors. Mit diesem einfachen Messaufbau ist es möglich, Reflexionsfaktoren (|S11| und |S22|) bis zu sehr kleinen Werten im Bereich von 40 dB bei 18 GHz zu ermitteln. Die Messgenauigkeit für Transmissionsmessungen (|S21| und |S12|) ist besser als ±0,1 dB. Bild 1 zeigt diesen Aufbau. Messergebnisse Die Messergebnisse zweier kostengünstiger SMA-Adapter mit einem Kaufpreis von ca. 5 Euro/Stück sind in Bild 2 dargestellt. Ein Adapter hat SMA- Koaxialanschlüsse männlich/ männlich (M-M), der andere weiblich/weiblich (F-F). Der Adapter F-F zeigt ein vergleichsweises gutes Transmissionsverhalten, beschrieben durch den Insertion Loss |S21| in dB. Die Reflexionen, beschrieben durch den Return Loss |S11|, errei- Dr.-Ing. Maximilian Tschernitz bsw TestSystems & Consulting AG www.bsw-ag.com Auf den ersten Blick sind günstige SMA-Bauteile kaum von hochwertigen oder gar präzisen SMA-Eichstandards zu unterscheiden. Instinktiv geht man deshalb davon aus, dass auch alle Adapter ein brauchbares Übertragungsverhalten bis 18 GHz ermöglichen. Um zu prüfen, ob dies auch in der HF-Messung keinen Unterschied macht, werden hier Messergebnisse von zufällig ausgewählten kostengünstigen SMA-Adaptern – eben den Adaptern, die vom Einkauf gerne bestellt werden und die man deshalb in der Schublade findet – im Vergleich zu einem Bild 2: Gemessene S-Parameter von Lowcost-SMA-Adaptern im Bereich 0...18 GHz 24 hf-praxis 7/2016

Elektromechanik Bild 3: Test-Essential-Adapter TE-A-SMA-FF, TE-A-SMA-MF, TE-A- SMA-MM chen bei 6 GHz jedoch schon 18 dB. Noch ungünstiger sind die Eigenschaften des M-M-Adapters: In Transmission befindet sich bei 17 GHz ein störender Resonanzeinbruch. Im niedrigen GHz-Bereich zeigt sich eine starke Zunahme von |S11| ab 1 GHz bis hin zu 14,6 dB bei 4 GHz. Zum Vergleich wurde ein Maury- Microwave-Adapter TE-A- SMA-MF der bereits genannten Einstiegsklasse Test Essentials vermessen, der derzeit für ca. 20 Euro erhältlich ist (Bild 3). Die Messkurven in Bild 4 zeigen einen verlustarmen und resonanzfreien Verlauf von |S21| über der Frequenz. Der Return Loss dieses Adapters ist auf den Maximalwert von 26 dB (SWR 0 1 D H M M M I A = J H @ A 2 = H J A H 5 - ) 6 4 , - 7 6 5 + 0 ) , 6 A/ A B> 0 " ' # % " # B & % H K I J H " ' # ! ! " A ? A D A E 6 A A B = N " ' # % # - = E E B ( I A = J H @ A 5 ; 5 6 - - / - 4 6 - 5 ) 6 - 1 6 - 7 1 ) 6 1 4 . K @ 9 2 - 6 - - 6 9 1 + 7 / > E I " / 0 hf-praxis 7/2016 25