HF-Messkopf mit einem ADL5513

ADL5513 PCB

Realisierung und Messungen: DG1KPN

Gelüste nach höheren Frequenzen und größerem Dynamikbereich, als es kommerzielle Dioden-detektoren bieten können? Makis, SV1AFN, offeriert in [1] eine Lösung auf Basis des ADL5513 von Analog Devices:

  • Frequenzbereich 1 MHz bis 4GHz.
  • Linearer Dynamikbereich 80dB (± 3dB).
  • Platinenmaß 37 x 19mm
  • Preis, Stand Jan. 2016: $37,90 inklusive Versand.

ADL5513 characteristic

Abb. 1: Kennlinien des ADL5513 bei 0,1, 1,2, 2,4 und 4,0GHz.

Bei Verwendung des Messkopfes mit unserem in 1dB-Schritten kalibrierbaren HF-Powermeter erweitert sich der nutzbare Dynamikbereich auf 93dB (-84 bis +9dBm, gemessen bei 100MHz, blaue Kurve in Abb. 1). Das sollte allerdings am gelieferten Exemplar nachgeprüft werden. Es gab hier Ausfälle, die Makis aber anstandslos ersetzt hat.

Die 1,2GHz-Kennlinie (rot in Abb. 1) verläuft noch recht nahe bei der 100MHz-Kennlinie (blau). Mit zunehmender Frequenz, hier testweise 2,4 und 4.0GHz mit einigen Messpunkten, werden die Abweichungen von der gewählten 100MHz-Referenzkennlinie schon erheblich. Zuverlässige Pegelmessungen sind also nur mit Kalibrierungen im jeweils zu untersuchenden Frequenzbereich möglich.

Zur Anpassung des Spannungshubs an das o.g. Powermeter, hier max. 1,68V, ist ein passender R12 (Schaltbild in [1]) einzusetzen, DC-out an Pin 3. Zu beachten sind dabei die Frequenzabhängigkeit der Ausgangsspannung und der ebenfalls frequenzabhängige Abfall der Kennlinie am oberen Ende, für 100MHz bei +9dBm am untersuchten Exemplar, siehe Abb. 1.

Die Platine lässt sich wie beim AD8307-Messkopf in das FG2B-Gehäuse einbauen, siehe obiges Aufmacherbild.

Bleibt noch analog zum Messkopf mit dem AD8307 eine Messung der Eingangsanpassung an eine 50Ω-Umgebung mit dem VNWA.

ADL5513 VNWA Test

Abb. 2: Messung der Eingangsanpassung mit dem VNWA.

Wie aus den Untersuchungen am AD8307 schon zu erwarten war, ist die Eingangsanpassung alleine mit dem Eingangswiderstand 52,3Ω im oberen Frequenzbereich nicht gerade überwältigend. Bei der Maximalfrequenz 1,3GHz des VNWA wird eine Reflexionsdämpfung S11 (rot in Abb. 2) von knapp 16dB erreicht, was noch ausreichend erscheint. Die etwas verbeulte S11-Kurve zeigt sich auch im zerfledderten Smith-Diagramm in der unteren kapazitiven Ebene (blau in Abb. 2). Was jenseits von 1,3GHz zu erwarten ist, konnte leider nicht gemessen werden. Besser wird es aber sicher nicht.

Insgesamt ein interessantes Modul für den nicht ganz so prallen Geldbeutel. Allerdings kein vollwertiger Ersatz für einen kommerziellen GHz-Diodendetektor.

Analog Devices bietet alternativ ein Evaluationsboard ADL5513-EVALZ zu einem stolzen Preis ab ca. €160 aufwärts je nach Lieferant an, z.B. digikey.it. Offenbar basieren beide, dieses und das hier besprochene Modul, auf der Schaltung im Datenblatt [2, Seite 23]. Ob das Evaluationsboard in Bezug auf die Eingangsanpassung besser ist, sei einmal dahingestellt. Diesbezügliche Messungen waren jedenfalls nicht zu finden. Von amateurmäßigen Anpassungsexperimenten ist wohl eher Abstand zu nehmen in Anbetracht der Bauteile in SMD 0402 [2, Table 5, Seite 24].

Referenzen

[1]  https://www.sv1afn.com/adl5513.html
[2]  http://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ADL55...

Einordung: