Какая там точность по частоте и измерениям у nanoVNA - да фиг знает.
Фиг не знает, а в сети в разных темах есть информация о том, что владельцы приборов RIGOL и др. подобных, на работе, за десятки тысяч баксов, после сравнения результатов измерений с nanoVNA, задавались вопросом : а "зачем" козе баян, когда есть nanoVNA.... Конечно, прибор не получит сертификата средства измерения от Ростеста никогда, но для нас его более чем достаточно. Просто нужно иметь/сделать калибровочные нагрузки для того типа тракта, в котором будут делаться измерения, сделать переходные тоненькие гибкие кабели с этого тракта на SMA, чтоб нежные разъёмы наны не ломать , и в путь... А нагрузки можно и откалибровать через друзей-знакомых там , где есть поверенный прибор - ну это уж совсем для гурманов.
У меня помимо калибровочных нагрузок КЗ, ХХ и 50 Ом ( самодельных) в тракте SO\PL есть нагрузка 99,2 Ом, включенная через отрезок кабеля 50 мм, это около 4,5 пФ как бы параллельно. Так я эту нагрузку "вижу " с точностью +/- 1 % через кабель 45 м на частоте 30 МГц. На 144 МГц - там 1,5 %. У меня китайский мультиметр резисторы хуже меряет резисторы на постоянном токе ( переключишь пределы туда-сюда, и результат меняется), чем nanoVNA на ВЧ. Так что никакой мост не нужен, и он не даст такой точности вообще , если учесть, что в nanoVNA программа учитывает все погрешности в элементах присоединения и тракта в процессе калибровки в полосе частот, а с мостом замучаешься таблицы составлять для этого.
Прибор nanoVNA - каждому на стол!
Статистика:Добавлено UA9OC — 07 апр 2023, 14:18
]]>
Самое главное не спросил, есть ли возможность испытать описанные методы по сравнению с ВЧ мостом. Понятно, что возни с мостом больше чем с готовым приборчиком. Но если точность выше, можно и пожертвовать удобствами.
Статистика:Добавлено ГРАНИТ — 06 апр 2023, 09:46
]]>
"Джин" - от того, что вы Дмитрий думаете я исполнять желания буду? Извините, разочарую. Как писал выше, работу выполнил как один из этапов, теперь нужно двигаться дальше - заняться стеком антенн.
В планах есть желание поделиться ещё двумя исследованиями с использованием векторного анализатора. Материал по одному есть, а для второго нужно "выйти в поле".
А по точности, да ничего волшебного тут нет. Во первых используются любительские приборы которые в поверку не сдавал. Какая там точность по частоте и измерениям у nanoVNA - да фиг знает. Возможно у "крутого перца" найдётся профессиональный поверенный прибор для таких измерений, тот сможет ответить на вопрос по точности. Два моих прибора показывают удовлетворяющий меня результат.
Предложу для повышения точности использовать анализатор с более высокой разрешающей способностью. У базового прибора, это 101 точка на диапазон, у того, что у меня на столе 301 точка. Программа на ПК предлагает работу с разрешением 401, но я не проверял. Для снижения влияния реактивных потерь, стоит оптимально подобрать и снизить частоту тестового сигнала, поэтому на более длинных отрезках фидеров точность будет лучше.
Хорошего дня!
Статистика:Добавлено UB9OFH — 06 апр 2023, 07:15
]]>
сравнить, какой метод даёт более точный результат. Особенно сказывается на УКВ =/- муллиметр, а в итоге километр получается.Отправлено спустя 1 минуту 58 секунд:
А редактировать спустя некоторое время не получится. Если только совсем удалить сообщение... если такое вообще возможно.
Статистика:Добавлено ГРАНИТ — 05 апр 2023, 18:48
]]>
Отправлено спустя 10 минут 32 секунды:
Часть 3. Измерение волнового сопротивления методом согласования нагрузки фидера
Данный метод основан на свойстве наиболее полной передачи мощности сигнала от источника по фидеру в нагрузку при условии, что Rфид = Rнагр. Используя переменный резистор в качестве нагрузки, изменяя его сопротивление и наблюдая диаграмму на экране прибора, добиваются наименьшего размера окружностей вблизи горизонтальной линии диаграммы. Возможно, об этом многие уже догадались из второй части при рассмотрении кабеля РК-50 с разной нагрузкой. За базовую точку при необходимости необязательно принимать калибровочные 50 Ом, можно откалибровать на другое удобное сопротивление, если рисунок слишком смещён в сторону. В конце концов, измерив сопротивление нагрузки омметром, узнаем волновое сопротивление фидера. Метод особо не требователен к выбору диапазона частот измерений, линейным размерам фидера, главное, чтобы на экране удобно отобразились дуги или спираль. Дополнительно можно вывести на экран график зависимости LogMag от частоты. При наиболее полном согласовании величина этого параметра по модулю будет наибольшей.
Для опыта взял ставший в предыдущем опыте "необычным" OXION sat50м. Результат наилучшего согласования приведён на рис. 9.
На этом отчёт о проведённом исследовании заканчиваю. Уверен, что работа будет полезна сообществу радиолюбителей!
Успехов в техническом творчестве и спасибо за внимание!
Статистика:Добавлено UB9OFH — 05 апр 2023, 16:36
]]>
]]>
В части 2 ещё одна неточность скрыта.
Я планировал после публикации последней третьей части указать на ошибки в тексте. Ну и заодно вышло проверить внимательность читающих.
Ещё раз, спасибо!
Отправлено спустя 3 минуты 54 секунды:
Да, есть такое, выразился коряво. Наверное от того, что радиосвязь не моя профильная специальность.Слова не совсем правильные, но там формулка правильная
Если кто поправит и найдёт нужную формулировку, буду только признателен!
Отправлено спустя 12 минут 13 секунд:
Евгений, учитесь искусству...Пардон, что без картинок
А это моя жизненная позиция.Александр, какова цель вашего топика
А мне нравится жизнь, общение, развитие, движение, обсуждения!
Я вправе опубликовать информацию для общественной пользы.
Я не обращаю внимание на бурчание из болота.
Как-то так вкраце.
Будет желание, повторите на практике, опубликуйте и желательно без смайликов.Адаптация методики "от сохи"
Удачи!
Статистика:Добавлено UB9OFH — 05 апр 2023, 11:58
]]>
Тут что то не тогоА первый является трансформатором сопротивления нагрузки с коэффициентом 1/4.
Отрезок 0,25L работает по другому принципу. 1 к 4 будет при условии, что сопротивление нагрузки и/или источника отличается в 2 раза от волнового сопротивления отрезка линии. Например на входе 25 Ом, кабель 50, на выходе 100 Ом.Статистика:Добавлено Geuge — 05 апр 2023, 11:41
]]>
Адаптация методики "от сохи": берем кусок кабеля (резать не надо, но померять длину обязательно), подсоединяем трансивер через КСВ-метр с одной стороны, нагрузку 50 Ом с другой. На трасивере выставляем ту мощность, которую еще держит нагрузка, делаем замеры ксв на разных частотах, ищем минимум и максимум. Лучше найти два минимума и два максимума. Разница по частоте между двумя минимумами (или максимумами) даст нам электрическую длину полуволнового повторителя. Далее смотрим разницу между минимальным ксв и максимальным. Минимальным будет единица (как раз на частоте повторителя), а максимальная 3,6 (для Вашего sat50м ). 50 ом множим на 3,6, получаем 179 Ом (хотя может быть и 13,9
), и считаем среднеквадратичное от минимального и максимального сопротивлений - sqrt(179*50). Получаем 94,6 Ома. Пардон, что без картинок
Статистика:Добавлено Geuge — 05 апр 2023, 11:35
]]>
А первый является трансформатором сопротивления нагрузки с коэффициентом 1/4.
Тут что то не того Отрезок 0,25L работает по другому принципу. 1 к 4 будет при условии, что сопротивление нагрузки и/или источника отличается в 2 раза от волнового сопротивления отрезка линии. Например на входе 25 Ом, кабель 50, на выходе 100 Ом.Статистика:Добавлено ГРАНИТ — 05 апр 2023, 10:43
]]>
Метод основан на свойствах отрезков 0,25 и 0,5 от длины. Известно, что последний является полуволновым повторителем всех (в идеале) электрических свойств на своём противоположном от источника конце. А первый является трансформатором сопротивления нагрузки с коэффициентом 1/4. Это свойство описывается формулой:
Rист / Rфид = Rфид / Rнагр, где
Rист - сопротивление измеренное со стороны источника сигнала;
Rнагр - сопротивление нагрузки измеренное с учётом коэффициента трансформации фидера;
Отсюда нужное нам Rфид = кв. корень(Rист * Rнагр)
Выбор диапазона частот для измерений. Поскольку нам нужно увидеть работу отрезка фидера в качестве полуволнового повторителя, примем верхнее значение 300 / 3 / 2 = 50 МГц, по ходу процесса, предел можно уменьшить для повышения точности измерений. Нижнюю границу устанавливаем как можно меньшее значение, и конечно, не выше 0,25fэ. Чем ниже частоты измерений, тем выше точность метода из-за снижения потерь измерительного сигнала.
Далее изучен образец "noname75".
Исходно: вход S11 анализатора откалиброван как принято на 50 Ом, а значит точка в центре диаграммы соответствует активному сопротивлению 50 Ом, подключаем наши привычные 50 Ом в качестве нагрузки фидера, получаем картину на рис. 4.
Rs1 = Rнагр. = 126.53 Ом, Rs2 = Rист. = 49.606 Ом
Вычисляем волновое сопротивление фидера Rфид = кв. корень(126,53 * 49,606) = 79,2 Ом
Ну что-же, не желаемые 75 Ом, но ведь и назвал образец "noname", значит сделан на усмотрение (читай по техусловиям) изготовителя.
Продолжим. Давайте проверим повторяемость эксперимента на кабеле РК-50-2 да еще и с разным Rнагр. См. на рисунках 5-7.
Результат расчётов:
- при Rнагр. = 50 Ом. По маркерам 2, 3 Rфид = кв. корень(53,103 * 43,164) = 47,9 Ом;
- при Rнагр. = 75 Ом. Rфид = кв. корень(70,44 * 31,081) = 46,8 Ом;
- при Rнагр. = 100 Ом. Rфид = кв. корень(90,912 * 23,813) = 46,5 Ом.
По моему, не плохо получилось при произвольной нагрузке и любительском подходе к измерениям.
И наконец, рассмотрим "самый крутой" наш образец - OXION sat50м нагруженный на 50 Ом.
Неприятненько, но с гордой надписью 75 Ом на белоснежной оболочке кабеля как-то не сходится.
Комментировать не буду, предоставлю это читателям.
На этом часть 2 закончу, продолжение следует...
Статистика:Добавлено UB9OFH — 04 апр 2023, 11:17
]]>
Конечно, в Интернете много всего написано, отснято и показано по данной теме, на звание первопроходца не претендую, поэтому, основной мой посыл - "не сенсации ради, а ясности понятия и изложения для".
"Один опыт я ставлю выше, чем тысячу мнений, рождённых только воображением" М.В. Ломоносов
Начнём с базы. Термины и сокращения в тексте:
Фидер - (англ. feeder от feed — питать) — электрическая цепь (линия передачи) и вспомогательные устройства, с помощью которых энергия радиочастотного сигнала подводится от радиопередатчика к антенне или от антенны к радиоприёмнику. Под вспомогательными устройствами понимают соединители, вентили, фазовращатели, и т. д.;
Диаграмма Вольперта—Смита (далее по тексту диаграмма) - круговая диаграмма, предназначенная для определения комплексных сопротивлений нагрузки линии по значениям коэффициента бегущей или стоячей волны и фазы коэффициента отражения. Названа в честь советского ученого А. Ф. Вольперта и американского инженера Ф. Смита, предложивших диаграмму независимо друг от друга в 1939-1940 г.г. Отображение диаграммы на дисплее приборов как правило сильно упрощено по сравнению с оригинальным видом. В таком случае она позволяет наглядно отобразить комплексное число на плоскости;
Комплексное число - число вида Re +(-) jIm, где реальная часть Re соответствует активному сопротивлению R, а мнимая часть jIm, это реактивное сопротивление jX. Знак определяет характер X: индуктивный или ёмкостной. В соответствии с диаграммой, для ёмкостного характера ставится минус;
Lф - длина проводника физическая измеренная линейкой [м];
Lэ - длина проводника электрическая [м], т.е. с учётом снижения скорости распространения электрического тока в проводнике окружённого материалом-диэлектриком по сравнению со скоростью в вакууме. Lэ = Lф * Ку, где Ку - коэффициент укорочения. Частота при этом fэ = 1 / Lэ;
Log Mag - измеряемый параметр [dB] соответствующий коэффициенту ослабления сигнала.
Измерительные приборы, оснастка, приспособления
- анализатор векторный nanoVNA с набором SMA наконечников для калибровки;
- мультиметр;
- линейка металлическая;
- резисторы нагрузочные 50, 75 и 100 Ом;
- резистор подстроечный нагрузочный 330 Ом;
- необходимые для подключения наконечники и переходники;
- программное обеспечение: NanoVNA-App v.1.1.205 by OneOfEleven.
Изучаемые образцы коаксиального кабеля
1. РК-50-2 известно точно;
2. "noname75" - кабель неизвестного происхождения, с длительного хранения, маркировка отсутствует, внешне близок к РК-75-2, плотность нитей экрана низкая, волновое сопротивление известно косвенно;
3. OXION sat50м Cu/Al/Al - центральная жила медная, экран алюминиевый с фольгой, диэлектрик - вспененный полиэтилен. На оболочке написано 75 Ом.
Все образцы имеют Lф = 3 м.
Часть 1, разминка. Определение коэффициента укорочения фидера
Как известно, отрезок 0,25Lэ обладает при соответствующей частоте сигнала свойством инверсии состояния "замкнут/разомкнут" со стороны нагрузки. С целью выбора рабочего диапазона частот анализатора, определим частоту сигнала для 0,25Lф:
300 / 3 / 4 = 25 МГц. Предполагая, что для коаксиального кабеля частота сигнала при котором проявится свойство инверсии будет ниже, установим верхнюю частоту измерений 0,9*25 = 22,5МГц (в опыте принял 20 МГц). Начальную частоту диапазона сканирования примем в 2 раза меньше.
Подключаем РК-50-2 к nanoVNA, а жилу противоположного конца замыкаем на экран, наблюдаем картинку на рис. 1, размыкаем, получаем картинку на рис. 2.
"noname75" 0.68;
sat50м 0.86;
Как видно, результаты близки к табличным справочным значениям.
Бонус читателям - приложен файл диаграммы Вольперта—Смита в хорошем качестве!
Продолжение следует...
Статистика:Добавлено UB9OFH — 03 апр 2023, 16:47
]]>