Kurz vor Neujahr fand ich eine ebay-Kleinanzeige in der dieser HP3577A Vector Network Analyzer angeboten wurde. Der Analyzer war zum Zeitpunkt seiner Erscheinung Mitte der 80er Jahre bis heute ein in Punkti Linearität und Dynamik Maßstäbe setzender Analyzer. Er überstreicht eine Bandbreite von 5Hz bis 200MHz. Zudem verfügt er über drei identische Eingänge, sodaß er alle vier S-Parameter messen kann. Dafür gibt es ein S-Parameter Test-Set welches diese Messungen sehr komfortabel macht. Leider war im Angebot dieses Test-Set nicht enthalten. Es kann aber später hinzu erworben werden, oder durch etwas selbst gebautes ergänzt werden.

Auf meine Bitte hin führte der Anbieter die ´Confidence Tests´ durch, eine Folge automatisierter Tests die grundlegende Funktionen des VNA checkt. Dabei meldeten alle drei Eingänge einen ´Failed: Receiver Impedance test´, der Haupteingang R zusätzlich noch ´Log- und Linear Sweep signal level test´. Nach ersten Recherchen konnte es eine einfache Ursache sein, z.B. gegrillte Widerstände. Es konnte aber auch eine tiefer liegende Ursache mit möglichen hohen Folgekosten haben. Aufgrund dessen machte ich ein reduziertes Angebot und bekam den Zuschlag.

Hier zunächst ein paar Bilder.

Der Analyzer ist extrem aufwändig gebaut, was zum beeindruckenden Gewicht von 28kg führt.

Die verschiedenen Einschübe sind in eigenen schirmenden Kammern aus 4mm Aluminum eingeschoben. Auf einigen Einschüben finden sich noch zusätzliche Schirmungen.

Die Leiterbahnen sind überwiegend vergoldet. Alles wirkt überaus solide und oversized.

Nach entfernen von gefühlt 1.000 Schrauben konnten die Einschübe gezogen werden.

Die Input boards wurden nun genauer gecheckt.

Die drei silbernen runden Gehäuse im TO-5 Format sind die HF-Eingangs-Relais (Stückpreis >50€). Sie sind zum Glück völlig in Ordnung. In ihrer Umgebung finden sich die Widerstände und Kondensatoren der Eingangsabschwächer für 1MOhm und 50Ohm Eingangsimpedanz. Des öfteren werden diese Widerstände durch zu große Eingangssignale gegrillt. Die Widerstände maßen sich sich völlig ok. Also mußte der Fehler an anderer Stelle zu suchen sein.

Die Fehlermeldung ´Receiver impedance test´ wird eingeblendet, wenn einer von zwei Tests durchfällt. Zum einen muß sich bei der Umschaltung zwischen 1MOhm und 50Ohm der Pegel um 6dB mit maximal +-0,2dB Toleranz ändern und zum zweiten darf sich die Anzeige beim Umschalten zwischen 0dB und 20dB Dämpfung um maximal +-0,1dB ändern.

Es zeigte sich beim Durchführen der entsprechenden Funktion, daß die Eingänge A und B die +-0,2dB Toleranzgrenze geringfügig überschritten. Eingang R wies dagegen eine über 3dB große Differenz auf.

An der Oberseite der Einschübe befinden sich blaue Trimmpotis. R78 ist mit ´High Z Gain ADJ´ und R71 ist mit ´50 Gain ADJ´ beschriftet. Ein genauerer Blick in das Service Manual bestätigte, daß hier die Pegel für die 1MOhm und die 50Ohm Impedanz-Stellung justiert werden können.

Zunächst habe ich aber den Pegel der Output-Karte mit meinem Funktionsgenerator gegengepüft.

Dieser stimmte äußerst genau mit den geforderten -30dBm überein.

Anschließend folgte die Einstellung der Pegel der Eingangs-Karten mit den zwei Potis. Dabei sprang der Pegel von Eingang R schon bei der ersten Berührung mit dem Abgleichstift von ca. 3dB fast auf die geforderten 6dB. (Anmerkung: es könnte der Schleifer des Potis schon leicht korrodiert sein).

Nach dem Neustart bootet der Analyzer problemlos und die Confidence Tests laufen ohne Fehlermeldung durch ... also Erfolg auf der ganzen Linie.

Wieder einmal Glück gehabt und ein tolles Meßgerät zu einem günstigen Preis erstanden.

Vermutlich wird der eine oder andere Parameter im Rahmen der Aufbereitung noch justiert werden müssen, aber daß der Analyzer grundsätzlich läuft gibt schon ein schönes Gefühl.

Über ein Drittel des gesamten Gehäuses wird durch die Bildröhre und deren komplexe Ansteuerung eingenommen. Sollte diese Baugruppe einmal sterben, dann gibt es einen Ersatz in Form eines Newscope5 LCD-Displays. Das LCD Display ist ein Farbdisplay und erlaubt eine viel schärfere Zeichendarstellung als die originale grüne Röhrenanzeige. Zudem baut es viel kleiner, sodaß auch der sehr laute Lüfter durch einen kleineren und leiseren ersetzt werden könnte. Bis auf die Anzeige, das Motherboard und die Speicherkarte sind die einzelnen geschirmten Baugruppen ohnehin so abgeschlossen, daß der Lüfter nicht für Kühlung sorgen kann.

Für den HP3577A gibt es zwei Umschaltboxen, sogenannte S-Parameter Test Sets, welche über vier Signal- und ein Steuerkabel mit dem HP3577A verbunden und per Tastendruck die Umschaltung zwischen S1x und S2x Parametern erlauben. Eine aufwändige Umverkabelung bei den Messungen wird damit einfach gelöst. Allerdings gibt es zwei Ausführungen, die HP35677A für 50Ohm und die HP35677B für 75Ohm Systeme.

An die zwei mit Port1 und Port2 bezeichneten Buchsen werden die Prüflinge angeschlossen.

Über vier gleiche, kurze N-Kabel werden die Input Buchse und die drei Output Buchsen mit dem HP3577A verbunden. Auf der Rückseite findet sich noch ein kurzes 4-poliges Mini-XLR Steuerkabel.

Die 75R B-Version verfügt über vier zusätzliche 6dB Minimum Loss Pads und einen 24dB an Stelle von 12dB Matching Pad an Input R (vor Buchse J3 im Power Splitter). Das resultiert in folgenden Unterschieden bei den Einfüge-Verlusten:

1.) RF-Input nach Test-Ports 1 oder 2: 13dB für 35677A, bzw. 19dB für 35677B

2) RF-Input nach Ports R, A und B: 19dB für 35677A, bzw. 31dB für 35677B.

Mein HP3577A verfügte über keine der Versionen. Und so schaute ich länger nach Gelegenheiten.

Die 75R Variante ist relativ einfach und schon für unter 100€ zu bekommen. Die 50R Variante hingegen ist seltener zu finden und kostet gerne das 5- bis 10-fache. Einzelne Baugruppen wie die Brücken und Relais sind dagegen auch noch gut zu finden. Und so habe ich schließlich eine B-Variante erstanden und einzelne Baugruppen gekauft um sie auf eine A-Version umzubauen.

Bei den wichtigsten Baugruppen, den direktionalen Brücken, deren N-Buchsen und dem Power Splitter bestehen die Unterschiede nur in den Werten weniger Widerstände. Bei den direktionalen Brücken musste ich nur die Buchsen tauschen. Einen 50R Power splitter fand ich nicht. Ich habe daher die Widerstandswerte des 75R Splitters angepasst. LTSpice war mein Freund hier und ich hoffe, daß meine Simulation korrekte Ergebnisse liefert.