Jak zmierzyć tłumienie kabla/tłumika za pomocą nanoVNA H4
Cześć.
    sq9mda pisze:

      djbpm pisze:

      ....Natomiast SWR tego tłumika jest wręcz identyczny z obciążeniem Telegartnera którym kalibruję, więc można założyć, że ten tłumik jest działa bardzo dokładnie....

    A ten argument jest błędny. Przykład który przedstawiłem pokazuje, że tłumik poprawia SWR nawet w przypadku znacznego niedopasowania. Więc to że "jest wręcz identyczny" o niczym nie świadczy.

Tu są 2 rzeczy a nawet 3. Twój pomiar wykazał, że tłumik tłumi padającą a później odbitą od DUT i tym sposobem poprawia SWR. Tu wygodniej użyć jednostki Return Loss zamiast SWR: Bez tłumika, return loss = 4.41dB z tłumikiem 9dB return loss = 22dB. (4,41+9+9=22,41) Wszystko się zgadza.
Druga rzecz to pytanie jaki SWR (lub return loss) ma ten tłumik gdy podłączony do niego DUT ma SWR 1.0? Jeśli ma blisko 1.0 to dobrze, ale te, które ostatnio kupiłem, okazało się, że katalogowo mają w zakresie DC - 4GHz SWR <, 1.12. Trochę słabo... W praktyce ten 3dB ma SWR=1.025(<,900MHz) (48.73 oma DC) a 6dB ma 1.06 (<,900MHz) (47.29 oma DC). Może się okazać, że analizator ma impedancję bliższą 50 omom niż te tłumiki. Natomiast ten wcześniej wspominany tłumik 30dB obciążony kalibratorem Load ma SWR 1.01 (<,900MHz) (49.96 oma DC). Oczywiście wniosek, że tłumik obciążony 50 omami ma z drugiej strony 49.96 omów dla DC jest dokładnym tłumikiem jest błędny, ponieważ nic nie mówi o samym tłumieniu tego tłumika, które może mieć np 25 dB zamiast 30, wtedy trudno go nazwać dokładnym. Ale taki tłumik najprawdopodobniej będzie poprawiał impedancję portu.
Trzecia rzecz będzie w dalszej części postu.

    sq9mda pisze:

      djbpm pisze:

      ......No to nawinę sobie taki transformator samemu i jak mam mu zrobić Embedding / Deembedding? Skąd wziąć dane? Może lepiej jednak skalibrować z tym transformatorem, ew. dopasować na rezystorach, gdzie mamy mniejsze zniekształcenia.....

    Filtr MCF pracuje w środowisku wysokiej impedancji, a ty chcesz go zmierzyć. Problem w tym że dysponujesz tylko urządzeniem 50 Ohm. I tu przychodzi z pomocą Embedding / Deembedding. Matematycznie możesz "dodać" lub "odjąć" jakiś układ/dopasowanie/kabel itd. Wykonanie fizycznego dopasowania i tak będzie obarczone jakim błędem, a więc nie na to sensu.
Chyba rozumiem. Czyli mierzę DUT jakby miał 50 Ohm, a dopiero to co zmierzyłem obrabiam matematycznie w oprogramowaniu.
Czy znasz jakieś darmowe oprogramowanie działające z NanoVNA albo z plikami snp w którym da się to zrobić? Może np w Simsmith da się to zrobić?
A co jeżeli dopasujemy fizycznie i skalibrujemy z tym dopasowaniem? Powinniśmy tym sposobem wyeliminować błąd jaki wprowadza układ dopasowania. (oczywiście wiadomo, że jak się da w sposób matematyczny i będzie to dokładne, albo dokładniejsze, to mniej roboty i warto będzie wybrać tą drogę)
    sq9mda pisze:

      djbpm pisze:

      ...Ten lekko bardziej zaszumiony wykres jest przez tłumik......
    A teraz zastanów się dlaczego tak się dzieje? Nawet bardzo dobrej jakości tłumik coś wniesie do pomiaru. I tak z jednej strony poprawi niedopasowanie np. portu, ale z drugiej strony sprawi że zmniejszy się dynamika urządzenia, a to w konsekwencji prowadzi do większych błędów. Żeby to zrozumieć to trzeba wiedzieć CO mierzy VNA. W wielki uproszczeniu możemy napisać że VNA mierzy stosunek napięć i fazy z portu pomiarowego do napięcia i fazy sygnału referencyjnego. I tu kluczową sprawą jest dynamika pomiarów, a montując tłumik....ją zmniejszasz. Trzeba też pamiętać że tan akurat parametr nie jest zbyt wysoki w nano, i maleje wraz ze wzrostem częstotliwości.

Tak dokładnie, tłumikiem zmniejszamy dynamikę, ale poprawiamy stosunek sygnału pomiarowego do referencyjnego, co niewiele dało. W tym przypadku tłumik zrobił więcej szkody niż pożytku.
W jaki sposób można zmierzyć tą dynamikę VNA dla portu S11?
    sq9mda pisze:

    pomiar będzie dokładny tylko wtedy gdy stosunek sygnałów pomiarowego i referencyjnego będzie się znacząco różnił. Jednak w przypadku gdy oba te sygnały będą równe lub zbliżone........błędy będą znaczne. Dlatego największą dokładność w przypadku pomiaru S11 czyli reflection uzyskujemy gdy DUT ma 50 Ohm.
    I tu wracamy do twojego przykładu czyli pomiaru Short i Open (S11) Przy zwarciu i rozwarciu, nastąpi całkowite odbicie sygnału, czyli napięcie na mostku pomiarowym będzie duże. Dlatego pomiar S11 (reflection) niskich i wysokich impedancji zawsze będzie trudny.
Właśnie liczyłem na to, że tłumik tutaj się wykaże ale nic z tego. Może wyjdzie to dopiero przy bardziej skrajnych impedancjach. Np rzędu 2k. Odniosłem wrażenie, że NanoVNA mierzy dokładniej impedancje niskie, niż wysokie. Np takie 2000 omów to 40 razy więcej niż 50, a 40 razy mniej niż 50 to 1,25 oma. Wydaje mi się, że pomiar 1,25 oma będzie bardziej dokładny niż tych 2000.
Zresztą potwierdza to wykres, który wstawiłeś:
    sq9mda pisze:



    sq9mda pisze:

    Ale przy S21 możemy zastosować inne techniki pomiarowe. I tak S21 Shunt-Through da dobre wyniki przy pomiarach niskich impedancji, a S21 Series-Through będzie lepszy przy pomiarze wysokich impedancji. Nie oznacza to jednak że nie będzie błędu. Na pierwszej fotce masz przykłady konfiguracji pomiarowej....



Z Series-Through wcale nie jest tak kolorowo. Np jeżeli mamy DUT koncentryczny, to pomiar w ten sposób może spowodować, że prąd popłynie nie tylko przez DUT ale i po jego oplocie/obudowie, i może się okazać, że ten dodatkowy prąd zniszczył nam całkowicie dokładność pomiaru. Oprócz tego nie znam aplikacji, która by potrafiła od razu z takich danych wyliczyć nam Rs + jXs naszego DUT.

To jest ważny artykuł, natomiast trzeba pogłówkować trochę czasu aby te wszystkie wzory zrozumieć skąd co do czego.

    sq9mda pisze:

      djbpm pisze:

      .... Np wychodzi na to, że te współczynniki są dla 3.8 GHz, a dla 100 MHz już trzeba stosować inne....

    Mylisz się, te parametry wzorców kalibracyjnych są do 3.8GHz. Tam zresztą pisze "Frequency range up to 3.8GHz"

W "How to calibrate the Tindie SAA2 and Hugen SAA-2 with the provided calibration kit.pdf" są podane inne współczynniki dla pomiarów do 100 MHz (strona 16) i inne do 3.8 GHz (strona 14). W NanoVNA_QT_GUI próbowałem użyć tych dołączonych snp do wzorców kalibracyjnych i niby weszło, ale nie pomaga. Tzn po skalibrowaniu jak nakręcę otwarty krawędziowy wtyk SMA, to rysuje mi się wykres poza Smithem u dołu, dokładnie jak w Twoich przykładach. Popróbuję w NanoVNA-Saver ale już nie teraz.

    sq9mda pisze:

      djbpm pisze:

      ..... Mam wrażenie, że troszkę wyolbrzymiasz te błędy....
    Wcale nie, ja po prostu chcę mieć świadomość tych błędów. Nie zadowala mnie "jakiś wynik" na ekranie. I znając ograniczenia i błędy, z czystym sumieniem mogę je ignorować. I tak np. do pomiarów anten używam jednoportowego (mniej dokładnego) VNA, a do prac terenowych mam starego i wiernego MAX 6. Dwuportowe VNA używam tylko do prac przy biurku.
Właśnie ja też chcę mieć świadomość jakiego błędu się spodziewać przy danym pomiarze. MAX6 w czasach NanoVNA jeszcze ma rację bytu? Jakie analizatory jeszcze jest sens kupić?

    sq9mda pisze:

    Sorki za język "mało techniczny" ale staram się unikać przepisywania książek czy opracowań, a niestety chcąc wyjaśnić dokładnie pewne rzeczy to bez tego by się nieobeszło.
Czasem trzeba, a czasem wystarczy pokazać, jak obsłużyć aplikację by zrobiła za nas całą matematyczną robotę.

Dziękuję za dyskusję.
Pozdrawiam
djbpm


  PRZEJDŹ NA FORUM