Die Zeit vergeht wie im Flug, wenn man schwer beschäftigt ist. Genau das trifft auf uns zu: Unsere Arbeit als Doktoranden und Wissenschaftler fordert uns so, dass nur wenig Zeit und Muße für das Projekt EuroVNA bleibt. Wir haben noch verschiedene Baustellen offen, die weitere Untersuchungen und somit Zeit erfordern. Dies betrifft vor allem den erweiterten Frequenzbereich von 6 GHz bis 11 GHz. Wie in der Hochfrequenztechnik üblich, entwerfen wir Schaltungsblöcke einzeln, bauen sie auf und testen die Funktionalität. Dennoch ist auch eine Betrachtung im Gesamtsystem immer notwendig, da Mikrowellenschaltungen neben der “normalen” Schaltungstechnik auch durch die Geometrien der Strukturen definiert sind, sobald diese in der Größenordnung der Wellenlänge liegen. 10 GHz entspricht 3cm im Freiraum – auf Substrat weiter verkürzt um 1/sqrt(ɛ​_r,eff). Diesen Umstand nutzt man z.B. für den Aufbau planarer Filterstrukturen. Andererseits kann ein HF-Signal auch unbeabsichtigt in eine schlecht geführte Steuerleitung einkoppeln und für zunächst schwer nachvollziehbare Effekte sorgen. In unserer Arbeit am Lehrstuhl für Technische Elektronik arbeiten wir tagtäglich an solchen Problemstellungen. Es macht jedoch einen Unterschied, ob man Vollzeit an einem Thema arbeiten kann, oder nur stunden- und stückweise in der Freizeit. Aufgrund zahlreicher Zuschriften ist uns bewusst, dass viele Leute auf den EuroVNA warten. Unsere Motivation bleibt es, ein tolles Messgerät zu entwickeln, das völlig neue Messmöglichkeiten bietet, und bei der Entwicklung ein tiefgehendes Verständnis der Materie zu erlangen – denn genau das macht uns Funkamateure aus!

Lange Rede, kurzer Sinn: Zur Vereinfachung entwickeln wir nun zunächst eine Lite-Version des EuroVNA, die zunächst nur bis 6 GHz ausgelegt ist. Die weiteren Spezifikationen bleiben unverändert.

Nach einer sehr großen Resonanz auf den Artikel in der CQ DL und unzähligen Zuschriften wollen wir auch öffentlich über den Projektfortschritt berichten und zeigen, dass es in der Entwicklung des EuroVNAs auch in der schwierigen Corona-Situation (kaum Freizeit aufgrund Homeoffice mit Kindern) voran geht. Wir arbeiten nunmehr seit eineinhalb Jahren am EuroVNA, bitten allerdings bis zur Markteinführung weiter um Geduld. Die Entwicklung eines 11-GHz-VNAs ist nunmal kein kleines Wochenendprojekt und wir wollen natürlich die Spezifikationen der bisherigen Entwicklungsmuster möglichst auch in der Serie erreichen. Hier unsere Baustellen:

• Bevor wir die zweite Revision als gesamte Leiterplatte aufbauen, testen wir einzelne kritische Blöcke als kleine Testplatinen. Das spart Zeit und vor allem Geld, da die Bauteile für eine komplette Platine mehrere Hundert Euro kosten und die Handbestückung etwa einen ganzen Tag benötigt. Die spätere Serie wird natürlich maschinell bestückt und die Bauteilkosten pro Platine sinken.
  Besonders die Messbrücke als Herzstück zur Trennung der vor- und rücklaufenden Welle erwies sich als kritisch und musste in zahlreichen “Hardware-Sweeps” optimiert werden. Dabei halten wir an der in der CQ DL beschriebenen resistiven modifizierten Wheatstoneschen Messbrücke fest, da die Entwicklung von breitbandigen Leitungskoppler ohne professionelle Feldsimulationssoftware ausgeschlossen ist. Erst die Einbeziehung der parasitären Effekte von SMD-Widerständen aus Erfahrungswerten und wiederholten Simulationen, Messungen und Re-Simulationen waren zielführend.
  Die Abbildung zeigt eine Auswahl verschiedener kleiner Testplatinen. Als nächstes bauen wir das Frontend, also die Messbrücken mit Übergängen auf N-Buchsen als größere Testplatine auf, um die Portanpassung, Direktivität, Koppelfaktor und Einfügedämpfung sauber charakterisieren zu können.
• Der Mikrocontroller bewerkstelligt nun die komplette Signalverarbeitung. Außerdem stellt die neue Firmware eine neue Schnittstelle zum PC zur Verfügung.
• In der PC-Software stehen nun Funktionen zum Testen von einzelnen internen Stufen zur Verfügung. Weiterhin arbeiten wir an einer dynamisch für verschiedene Monitorauflösungen funktionierenden Darstellung, damit die Software auch auf kleineren Bildschirmen (z.B. mit Touch-Bildschirm am Raspberry Pi) bedienbar ist.

Einen Erscheinungstermin können wir noch nicht nennen, möchten aber hier bzw. im Newsletter über die weitere Entwicklung berichten.

In der April-Ausgabe der CQ DL, der Mitgliederzeitschrift des Deutschen Amateur-Radio-Clubs DARC e.V., erschien ein Artikel über die erste Version des EuroVNAs aus Andreas’ Masterarbeit. Darin wird die Architektur erklärt und anhand mehrerer Messungen ein Vergleich mit dem Rohde&Schwarz ZVB-8 angestellt. Der EuroVNA schlägt sich schon in rev.0 gar nicht schlecht!

Zwischen den Jahren hatten wir Zeit, eine brandneue Platine zu bestücken und in Betrieb zu nehmen. Dabei sind die in Andreas’ Masterarbeit gesammelten Erfahrungen in zahlreiche Verbesserungen eingeflossen. Unter anderem wurde die Architektur in vielen kleinen Details geändert. Außerdem kommen nun zwei USB-C-Buchsen und zwei hochwertige N-Buchsen von Rosenberger zum Einsatz.

Wir haben ein neues Logo entworfen! Es zeigt den Schriftzug EuroVNA mit Europasternen in einem Smithchart.