Úvod
Použité přístroje:
1. Vektorový analyzátor
(v příkladech použit nano VNA).
Použitý konektor: CH0 (TX)
Použité
adaptéry: krátký okonektorovaný kabel s charakteristickou
impedancí, která odpovídá měřené anténě
Zobrazované
typy grafů: charakteristiky S11
Měřené
veličiny: průběh impedance R+jX v závislosti na kmitočtu,
VSWR, Return Loss (činitel odrazu v dB)
Software:
https://github.com/mihtjel/nanovna-saver/releases
Základní zásady při práci a základní nastavení
1. S nanoVNA HW komunikujeme přes sériový port.
2. Hlavní obrazovka programu
při měření antény pro pásmo 7 MHz:
 |
Nemá smysl popisovat detaily. Vlevo se
nastavují vlastnosti. Jako první musíte připojit aplikaci
k sériovému portu, aby komunikovala s nanoVNA. Dále je
dobré nastavit si rozsah rozmítání. Běžně šílím, když mě
občas hamové požádají, abych se jim podíval na
charakteristiku antény, ale nechají nastavené rozmítání od
50 kHz do 900 MHz, s malým množstvím segmentů. Pak se
stane, že v grafech jsou vidět body, ale klidně 10 MHz
před pásmem a za pásmem je jich dost, ale mezi tímto ani
jeden!
Takže, základem je
nezapomenout nastavit frekvenční rozsah rozmítání a počet
segmentů, aby např. ty rozhodující body byly 1 kHz od
sebe, v pásmu a kolem pásma u širokopásmových antén. |
Dále je velice důležité nastavit si položky z menu Display
setup. Tam hlavně vybíráme grafy s charakteristikami,
které chceme měřit na svorkách antény.
Z obrázku
vpravo vidíte, že jsem si vybral jen 4 základní grafy:
1. Smith Chart. Z toho během rozmítání okamžitě vidím, že
jsem např. připojen ke správné anténě, že se mi anténa
neodladila např. vlivem námrazy, silného deště nebo z
jiných důvodů. Dalšími grafy jsou například:
2. průběh R+jX
3. velikost
celkové impedance Z
4. Return Loss (VSWR).
V tomto
okně se nastavuje celá řada parametrů, které určují vzhled
hlavního okna. Příliš toho nevyužívám, nastavení, se
kterým autor dal aplikaci k dispozici, mi vyhovuje.
V tomto menu lze ještě dělat management
radioamatérských pásem. Původní nastavení autora mi
nevyhovovalo. V ukázce používám měření na anténě (vertikál
GAP-TITAN DX) v pásmu 40 metrů. Abych viděl okolí,
rozmítám od 5 do 8 MHz a segmenty jsem nastavil tak, aby
vzdálenost mezi body byla menší, než 1kHz (zde 990 Hz).
Měření sice trvá déle, ale grafy charakteristik jsou dost
husté, vypadají jako spojité.
Ještě se vrátím k
předchozímu hlavnímu oknu. Máme nastavené druhy
zobrazovaných grafů. V předchozím jsme si nastavili pásmo
a můžeme spustit rozmítání (kliknout na Sweep).
Program spustí rozmítání. Průběh rozmítání je zobrazován
zeleným stavovým pruhem. Moje rozmítání už proběhlo (pruh
je na konci, ukazuje 100%). Na obrázcích dole vidíte, jak
vypadají uložené grafy charakteristik (3 základní grafy z
měření S11 charakteristik, s využíváním pouze jediného
portu (CH0). |
 |
| |
 |
 |
 |
| |
U grafů lze ručně nastavovat zobrazované
rozsahy na jednotlivých osách. Takže si můžeme uložit
grafy charakteristik, které jsou přehledné např. pro
publikování. Aniž bych něco měnil, ukládaly se mi grafy
jako obrázky formátu png.
Znovu se vrátím k
hlavním obrazovce. Velkou část zabírají tzv. márkry
(Markers). V menu Diplej Setup si je editujeme. Mám v
ukázce 3 markery. Marker č. 1 a č. 3 jsem nastavil na
začátek a konec pásma 40 metrů. Marker č. 2 jsem nastavil
na kmitočet 7074 kHz, kde se jezdí jeden z digitálních
druhů provozu. Markery mi ukazují kmitočtovou polohu na
křivkách grafů.
Hlavní obrazovka má ještě další
menu, která slouží ke konkrétním pracem se soubory, s
postupy při kalibraci zařízení, s postupy analytických
nástrojů (pro analýzy dolních propustí, pásmových
propustí, horních propustí, atd.). Ale to už se jedná o
jiná témata.
Na hlavní obrazovce si ještě možná
všimnete tzv. S21 parametrů. Vstup CH1 (RX) jsem však měl
zakončený při této ukázce zakončovacím rezistorem (byl
dodán v sadě nano VNA). Proto se na obrazovce zobrazují
jen nesmyslné hodnoty přeslechů v rozmezí od cca -82 dB do
cca -128 dB.
Další příklady
Další anténa, která byla předmětem měření, byla
prutová vozidlová anténa Diamond, s magnetickým upínáním
na střechu vozidla.
Použití antény:
pásma 2m a 70cm
Měření:
1.
Orientační měření 100 až 500 MHz. Cílem je najít přibližně
místa s nejmenším odrazem (RL) nebo VSWR. V těchto bodech
jsou umístěny markery.
|
 |
| 2. Přesnější měření na pracovních
kmitočtech a kolem nich: |
 |
| |
| |
|
|
|
|
|
|
