Warum ist ein Spektrum-Analysator am Eingang so viel empfindlicher als ein Oszilloskop? Während man auch Anfänger nach kurzer Einweisung an ein “Oszi” lassen kann, weil die kaum kaputtzubekommen sind, sind besonders Besitzer von teuren Geräten der namhaften Hersteller viel zurückhaltender, mal jemanden an ihren “Speccy” zu lassen. Warum ist das so? Warum sind Speccys so viel empfindlicher am Eingang als Oszis?
Dazu schauen wir uns an, wie wir typischerweise mit einem Oszi arbeiten. Die Schaltung ist fertig aufgebaut und wir möchten uns das Signal irgendwo im Signalverlauf in der Schaltung ansehen. Damit das funktioniert, ist die Eingangsimpedanz des Oszis recht hoch, typischerweise im Bereich von Megaohm, damit die Schaltung möglichst wenig gestört wird. Dadurch fließen nur geringe Ströme und es wird im Eingang des Oszis nur wenig Leistung umgesetzt. Dabei kann kaum etwas schiefgehen.
Ein Speccy dagegen soll mir das Ausgangssignal eines HF-Geräts anzeigen. Damit das nun funktioniert, muss das HF-Gerät mit seiner Ausgangsimpedanz abgeschlossen sein. Das sind typischerweise 50 Ohm. Der Speccy muss also die Sendeleistung des Geräts an seinem Eingang vertragen. Wenn man sich ansieht, wie groß schon eine Dummy-Load für 10 W ist, kann man sich schnell klar machen, dass so etwas kaum im Speccy eingebaut sein kann. Speccys vertragen typischerweise Eingangsleistungen von wenigen mW. Das wird meist in dBm angegeben, also etwa 0 bis 20 dBm. Das ist nicht viel. Schon ein normales Handfunkgerät wird den Eingang überlasten und rasch zerstören. Die Reparatur so eines Eingangs kostet leicht einige 100 €. Das will man natürlich vermeiden. Nicht nur um sich das Geld zu sparen, sondern auch, weil das Gerät bis zur Reparatur ausfällt.
Wie löst man jetzt das Problem? Bei jeder Messung mit dem Speccy muss man ein geeignetes Dämpfungsglied vor den Eingang schalten. Ein Dämpfungsglied ist im Prinzip eine Dummyload, die aber noch einen Ausgang hat. Es verschlingt also nicht die gesamte Leistung, sondern reduziert sie um ein bestimmtes Maß. Möchte man beispielsweise einen TRX mit 100 W an einem Speccy mit 20 dBm durchmessen, benötigt man ein Dämpfungsglied, was zum einen eben diese 100 W verträgt und zum anderen das Signal um 30dB senkt.
$$ 100W – 30 dB = 50 dBm – 30 dB = 20 dBm $$
Also merken wir uns: Auf die Impedanz kommt es an.