Aufgrund eines aktuellen Projektes wollte ich neben der Durchlasskurve eines Bandfilters auch die Anpassung des Filters an 50 Ohm messen. Mein Spektrumanalysator verfügt über die Option der Messung der Anpassung.

Für breitbandige Messbrücken gibt es verschiedene Ansätze. Der Aufbau wurde gut erklärt von zum Beispiel Wolfgang Wippermann († 2018), auf Basis eines Entwurfes von DJ7VY, auf seiner Seite https://www.wolfgang-wippermann.de/bruecke.htm. Er erreichte diese Werte der Richtschärfe seiner Brücke: 

• 1 MHz 36 dB
• 2 MHz 42 dB
• 5 MHz 54 dB
• 10 MHz 54 dB
• 20 MHz 54 dB
• 50 MHz 54 dB
• 70 MHz 53 dB
• 100 MHz 52 dB
• 200 MHz 48 dB
• 500 MHz 40 dB
• 700 MHz 42 dB
• 1000MHz 42 dB

Hier seine Skizze zum Aufbau:

Es gibt zahlreiche weitere Fundstellen, die den Aufbau solcher (und andere Messbrücken) beschreiben.

Nach kurzer Recherche bin ich auf diese fertig aufgebaute Brücke für gut 10 Euro bei einem großen Versandhaus gestoßen. Der Preis war interessant, so dass ich mir zwei Exemplare besorgt habe:

Vorwegname des Ergebnisses:
An die guten Werte des Aufbaus der Messbrücke von Wolfgang kommt die billige gekaufte Messbrücke auch nach einer notwendigen Modifikation bei weitem nicht heran. Für grundsätzliche Messaufgaben erscheint sie mir jedoch hinreichend geeignet.

Die Messbrücke hat links den Eingang für die HF-Quelle, in meinem Fall der Trackinggenerator vom Spektrumanalysator. Oben muss ein Referenzwiderstand als Abschluss angeschlossen werden, ja nach gefordertem Wellenwiderstand des Testobjektes („Device Under Test“: DUT). In meinem Fall 50 Ohm. Das DUT kommt an den unteren Anschluss. Rechts an den Ausgang kommt der Eingang des Spektrumanalysators.

So sah das Ganze dann am Ende aus, hier mit einem weiteren 50 Ohm Widerstand als DUT:

Um zu diesem Ergebnis zu gelangen, gab es jedoch einige Steine aus dem Weg zu räumen.

Bei den ersten Messungen ließ sich eine Richtschärfe nicht ermitteln. Egal ob als DUT ein 50 Ohm Widerstand, ein Kurzschluss oder einfach nichts angeschlossen war, es ergab sich keine wirkliche Änderung des Signals. Kurz gesagt: Die Messbrücke zeigte keine sinnvolle Funktion.

Schließlich fand ich die Ursache. Die Messbrücke leidet unter dem Unvermögen des Herstellers und dessen offensichtlichem fehlenden Sachverstand. Ob es sich um einen aus Fernost stammenden Nachbau handelt, oder um eine Originalversion des aufgedruckten Herstellers auf der Leiterplatte konnte ich nicht recherchieren, da die aufgedruckte Originalseite aktuell nur einen Text zeigt, dass der Laden bis auf weiteres geschlossen ist. Ein Zugang zu irgendwelchen Unterlagen oder Messdaten ist nicht gegeben.

Analyse:
Der Eingang der Messbrücke ist offensichtlich für ein 50 Ohm-System ausgelegt. Es finden sich zwei 100 Ohm SMD-Widerstände, die zu jeweils einem „Flügel“ der Messbrücke zeigen. So sieht das im Anlieferzustand aus:

Der Fehler ist, dass die beiden Paare der 100 Ohm-Widerstände auf der rechten Seite nicht miteinander verbunden sind. Somit kann die ganze Messbrücke nicht funktionieren. Zwei Lötbrücken (bzw. Lötkleckse) zum Parallelschalten der beiden Widerstände haben das Problem beseitigt:

Nach der Reparatur der Messbrücke zeigte sich diese Richtschärfe:

Die Messbrücke scheint von Kurzwelle bis zum 23cm Band für grundsätzliche Messungen geeignet. Bei 1,4 GHz zeigt sich eine Eigenresonanz, oberhalb der Eigenresonanz wird die Richtschärfe so klein, das eine vernünftzige Messung nicht mehr sinnvoll scheint. Die Angabe des Artikels von einer Bandbreite von 0,1 - 3000 MHz ist für mich nicht nachvollziehbar. Nicht vor- und auch nicht nach der Reparatur.

Ziel war es, den 10m-Bandpassfilter von SV1AFN zu vermessen. Hier die Ergebnisse:

Durchlasskurve von 25 bis 40 MHz, Dämpfung 1,3 - 1,45 dB:

Durchlasskurve von 0 bis 100 MHz, Dämpfung im für den geplanten Einsatz relevantem Bereich von 10 MHz bei >70dB:

Verlauf der Anpassung, Rückflussdämpfung im 10m-Band ~18 dB:

Die Messwerte erfüllen die Erwartungen. :-)

73 de Christian, DC2HC