SCHWARZBECK MESS - ELEKTRONIK
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Aktive E-Feld-Sonde für den Frequenzbereich 9 kHz - 300 MHz EFS 9218
Active Electric Field Probe for the frequency range 9 kHz - 300 MHz EFS 9218
Handbuch
Manual
EFS 9218 Rev. B
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Eingebauter schaltbarer Verstärker
Built-in switchable amplifier
Anders als eine übliche passive Antenne
enthält die aktive Sonde EFS 9218 einen
Differenzverstärker
mit
Sperrschicht-
Feldeffekt-Transistoren.
Während die passive Antenne praktisch
weder Eigenrauschen noch Sättigung
(Begrenzung) zeigt, ist dies bei der aktiven
Sonde sehr wohl der Fall.
Das Grundrauschen und die Sättigung
bestimmen den nutzbaren Dynamikumfang.
Zu schwache Signale werden durch das
Grundrauschen verdeckt und zu starke
Signale werden komprimiert.
Nimmt man die Größe der Bikonen und die
Eigenschaften des Differenzverstärkers als
gegeben an, so liegen Grundrauschen und
Sättigung praktisch fest.
Wenn der verwendete Messempfänger so
empfindlich ist, dass er das Sonden-
Grundrauschen anzeigen kann, so handelt
es sich um ein ideal gepegeltes System,
das den gesamten Dynamikumfang der
Sonde ausnutzen kann.
Ist der Empfänger unempfindlich, wird die
Empfindlichkeit
der
Sonde
nicht
ausgeschöpft und schwache Signale
können nicht gemessen werden.
Ein der Sonde nachgeschalteter Verstärker
verstärkt alle Signale unterhalb seiner
Sättigungsgrenze,
auch
das
Grundrauschen.
Schwache Signale sind damit auch mit
einem
unempfindlichem
Empfänger
messbar.
Dies geht jedoch auf Kosten starker
Signale.
Hat
ein
Verstärker
20 dB
Verstärkung, so wird der Dynamikbereich
der Sonde um 20 dB verkleinert.
Konnte mit der Sonde ohne Verstärker z. B.
noch
eine
Feldstärke
von
50 V/m
sättigungsfrei gemessen werden, so sind es
nach dem 20-dB-Verstärker nur noch
5 V/m.
Um den Dynamikbereich der Sonde in der
vollen Höhe zu erhalten und trotzdem mit
unempfindlichen
Empfängern
auch
schwache Signale messen zu können, wird
der Verstärker abschaltbar gemacht.
Im Falle der EFS 9218 verbessert sich das
Wandlungsmaß von typisch 47dB/m auf
20 dB/m.
In contrast to common passive antennas a
differential amplifier with field effect
transistors is used.
A common passive antenna virtually does
not show internal noise or saturation, but
active probes do so.
Internal noise and saturation are the
limiting factors for the dynamic range.
Weak signals are covered by internal
noise and strong signals suffer from
saturation.
Internal noise and saturation depend on
the length of the biconical elements and
the quality of the differential amplifier, but
the margin for improvement is small.
When the measuring receiver is sensitive
enough to show the internal noise of the
probe, the system is ideally levelled and
uses the whole dynamic range of the
probe.
When the receiver is insensitive, the
sensitivity of the probe cannot be used
and weak signals cannot be measured.
An amplifier on the output of the probe will
amplify all signals below its saturation limit
including the probe's inherent noise.
Under these circumstances, even an
insensitive receiver will measure weak
signals.
But this is at the expense of strong
signals. A 20-dB-amplifier will reduce the
dynamic range of the probe by 20 dB.
For example: The probe without amplifier
could measure a field strength of 50 V/m
without saturation. Using the 20-dB-
amplifier saturation occurs at 5 V/m.
A way out of this dilemma is to make the
amplifier switchable. So the dynamic
range is still present with sensitive
receivers and weak signals can be
measured even with insensitive receivers.
The conversion factor is improved from
47 dB/m without amplifier to 20 dB/m with
amplifier.
There are no semiconductor switches