NanoVna misura di fase

[rosco]

Ho visto sul forum dei 9000 che si dice che la misura di fase "è rumore";
non essendo iscritto li, rispondo qui.
Sul mio, normalmente è impostata la fase tra  cho e ch1, ma basta modificare l'impostazione ( display -> channel -> ch0 invece che ch1 ) e la misura diventa
0 per open,  -178 per short, da 0 a -40 per Load
NB non ho ricalibrato ed ho usato sma invece di bnc
( per chi se lo chiedesse, l'adattatore sma/bnc è occupato per altro ed ordinerò direttamente dei pigtail sma-bnc) 

[IK2NJV-Franco]

Grazie Rosco,
ho provato a settare come dici tu e anche sul mio NanoVna la misura di fase funziona. Non ho calibrato,e ottengo +/- i tuoi stessi valori. Poi ho collegato uno spezzone di cavo vedo che la misura è corretta. Mi è arrivato da poco e devo ancora prenderci la mano. Grazie ancora.

73 Franco

[rosco]

Mi è arrivato da poco e devo ancora prenderci la mano. Grazie ancora.

Di niente, ma condividi coi 9000,
non vorrei che "il nano" si offendesse per essere considerato peggio del metrovna ;-)

[Franco Balestrazzi]

Allora, come ho gia' detto a Franco, la lettura in questione della fase e' da fare sulla porta DUT una volta calibrato il nanovna e verificata la calibrazione con la carta di Smith.
Se abilitiamo la lettura della fase e inseriamo il il tappo da 50 Ohm dovremmo leggere teoricamente una fase uguale a zero in quanto non abbiamo reattanza e quindi non esiste sfasamento tra tensione e corrente. Se inseriamo il tappo di corto dovremmo leggere -180 gradi , mentre con il tappo aperto la lettura dovrebbe essere +180 gradi (o viceversa non ricordo piu').  Il metrovna si comporta correttamente,  il nanovna no anche caricando la ultima versione di HUGEN del 18 gennaio 2020.
73'
PS : avendo due nanovna (il secondo piu' recente e' il nanoVNA-H di HUGEN) ho eseguito la stessa misura ottenendo risultati simili e non corretti.

[IK2NJV-Franco]

Franco, hai provato a impostare il CH0 come ha indicato Rosco ? Io prima avevo solo noise nella misura di fase, ora la linea è piatta, e con il corto ho i 180 ° , con il carico ho zero gradi e le misura con un pezzo di cavo sono stabili ed esatte.
73
Franco

[Franco Balestrazzi]

Ma certo, è una delle cose che ho tentato anche se la porta dut è il ch0 cioè la porta per la misura s11.

[rosco]

Basta verificare cosa è indicato dove c'è l'indicazione numerica della fase, ch0 o ch1 ?

[IK2NJV-Franco]

Forse abbiamo versione diverse, il mio è un NanoVNA-H con versione software 0.2.3-2-g8ac9166.

Ciao.
Franco

[rosco]

il mio è con fw NanoVna-Q 0.4.4 ( quello di qrp73 ),
ma non credo sia questione di fw.
Mi confermi che tu leggi
CH0 PHASE 90 / <il valore puntuale> ?
se è così hai un problema,
se invece leggi
CH1 PHASE 90 / <il valore puntuale>
vuol dire che non hai cambiato il canale di lettura della traccia della fase

[IK2NJV-Franco]

Rosco.. abbiamo gli stessi nomi e forse questo genera confusione,
io sono IK2NJV e con le tue info il problema a me è andato a posto.
E' IK4MDZ che ancora sembra legga del noise nella misura di fase.
Franco

[rosco]

Rosco.. abbiamo gli stessi nomi e forse questo genera confusione,
io sono IK2NJV e con le tue info il problema a me è andato a posto.
E' IK4MDZ che ancora sembra legga del noise nella misura di fase.
Franco

Avevo capito, mi riferivo al Franco che ha ancora il problema, secondo me non ha cambiato correttamente il canale.
Ricordo che all'inizio avevo problemi a modificare le tracce come volevo, alla fine spengo la traccia che voglio cambiare, la riaccendo e faccio le modifiche ( canale tipo di misura, ecc)

[Franco Balestrazzi]

Io ne ho 2 e uno e' il nanovna-H con la release 0.2.3-2 del 18 Ottobre 2019 ma non e' questo il problema. la misura della fase non la puoi eseguire sul CH1 ma la devi eseguire sul CH0 che e' la porta DUT. Una volta che hai selezionato quel canale non importa a quale traccia si associ la misura della fase, il risultato e' sempre lo stesso. Innanzitutto quando leggo in alto phase 90 gradi e' il valore di default e con circuito aperto e' una bella riga dritta a meta' schermo senza alcun disturbo indicante 0.117 gradi e questo gia' mi da da pensare in quanto dovrebbe essere -180 gradi. Quando inserisci il tappo di c.c si vede la fase che si sposta in alto glitch ad onda quadra che vanno a circa 179 gradi sopra e circa -160 gradi sotto, ma quando inserisci il tappo 50 Ohm vedi un segnale quasi centrato a meta' schermo ma con notevole "rumore" mentre dovrebbe essere una bella riga a 0 gradi poiche' e' un carico solo resistivo. Il metrovna avra' altri difetti come il mancato segno della reattanza ma in questo caso e' preciso.

[rosco]

la misura della fase non la puoi eseguire sul CH1 ma la devi eseguire sul CH0 che e' la porta DUT.

non capisco prchè non si POSSA, dipende da cosa si sta misurando ... comunque non è questo il problema.

Innanzitutto quando leggo in alto phase 90 gradi e' il valore di default

non dovrebbe essere la scala delle divisioni ?
poi c'è la barra ( / ) e poi il valore letto dal marker.

e con circuito aperto e' una bella riga dritta a meta' schermo senza alcun disturbo. Quando inserisci il tappo di c.c si vede la fase che si sposta in alto con notevoli glitch ad onda quadra che vanno da sopra la meta' schermo sotto lameta' schermo, quando inserisci il tappo 50 Ohm vedi un segnale quasi centrato a meta' schermo ma con notevole "rumore" mentre dovrebbe essere una bella riga a 0 gradi poiche' e' un carico solo resistivo.

questo sembra proprio un problema, ma diverso dalla descrizione che avevo capito sull'altro forum, ovvero "valori random".
Io ho controllato nel range che uso normalmente 3-30MHz, probabilmente tu usi un range più esteso ... proverò.

[rosco]

da 50K a 1500M è effettivamente meno lineare,
direi che oltre i 250 inizia a variare parecchio.
Direi che per quello che è e con 101 punti di calibrazione non si può pretendere molto.
Il problema ti rimane anche se usi range ridotti ?

[Franco Balestrazzi]

Mi spiego meglio. La porta DUT cioe' CH0 e' quella che genera il segnale per la misura S11 dalla quale si rileva su un carico anche la fase. IL CH1 e' la porta DET che viene urilizzata nel quadripolo per il calcolo della funzione di trasferimento e cioe' la misura S21. Quando vai a selezionare il canale e'chiarito perfettamente  : CHO REFLECT, CH1 THROUGH.  Sul manuale (che allego) e' indicato che il valore di default della fase e' 90 gradi, non mi chiedere perche' ma e' cosi' in tutte le versioni. Il problema forse, e dico forse, sono riuscito ad individuarlo nella connettoristica veramente penosa. I connettori sma non li devo avvitare fino in fondo ma fino ad un certo punto con molta delicatezza ed allora dopo i conti tornano almeno per la porta DUT aperta o in corto. Con il carico da 50 Ohm facendo cosi' si ottiene una curva prossima allo zero ma on piccole variazioni. la cosa che pero' mi lascia perplesso e' che in tutte le altre misure il problema della profondita' nell'avvitare i connettori sma non sussiste e questo sia  con i cavetti in dotazione sia direttamente sui connettori del nanoVNA..

[rosco]

Io non mi pongo questi problemi e faccio misure solo in HF.
Leggevo da qualche parte che quando le frequenze si alzano, per avere misure attendibili, i connettori ( di qualità ) vanno anche stretti con chiavi dinamometriche, ne troppo, ne troppo poco,
quindi troppo oltre la mia "spannometria" ;-)

[Franco Balestrazzi]

Allora, il problema della misura della fase sun nanovna e' dato dall'insieme ponte di misura e baco nel FW. Quando il carico e' esattamente 50+j0 il ponte e' bilanciato e pertanto la fase dovrebbe essere zero gradi. il problema e' che il modulo delle grandezze misurate e' molto basso e quindi il FW esegue calcoli su numeri molto piccoli e il rumore prodotto dalla circuiteria prevale sul risultato. Il problema si puo' risolvere introducendo via FW una "dead band" che, al di sotto di valori numerici rilevati molto piccoli assegna il risultato con grandezze di default. Adesso voglio provare a sbilanciare leggermente il ponte usando come carico la resistenza da 50 Ohm in parallelo con una da 2700 Ohm permette di ottenere un carico di 49 Ohm. Il segnale risultante dovrebbe essere superiore al rumore intrinseco della circuiteria. Appena ho tempo lo provo. Il problema e' che devo aprire il NanoVNA e saldare direttamente  la 2700 Ohm SMD sullo stampato.
Questo problema lo si trova su tutte le versioni NanoVNA poiche' l'HW e' il medesimo ed e' prodotto da un filtraggio blando della alimentazione nei tre mixer e nello stepup a partire dalla tensione di batteria. Se, come scrive HUGEN, nella versione NanoVNA H4 ha curato particolarmente questo aspetto come lui dice e' probabile che il problema sia risolto.  Nel metrovna il circuito mi e' stato detto che probabilmente usa una circuiteria diversa e cioe' un AD8302 e un accoppiatore direzionale.
73' Franco

[rosco]

il problema e' che il modulo delle grandezze misurate e' molto basso e quindi il FW esegue calcoli su numeri molto piccoli e il rumore prodotto dalla circuiteria prevale sul risultato.

allora prova anche fw di qrp73 che mi sembra spenga il led durante la misura per limitare le interferenze
ed ha "average mode", più lento, ma che potrebbe migliorare qualcosina

Il problema si puo' risolvere introducendo via FW una "dead band" che, al di sotto di valori numerici rilevati molto piccoli assegna il risultato con grandezze di default.

Questo potrebbe migliorare "graficamente" se evita di  passare da 180 a -180, ma per il resto mi sembra nascondere lo sporco sotto il tappeto ;-)

Per il resto non saprei, non ho abbastanza competenza;
per me è entry level e fa bene quello che fa, l'unica mancanza è il bluetooth, ma io lo vedo dal punto di vista delle misure su antenne ed un-un dove credo che l'errore dello strumento sia minore di quello che si introduce col metodo.
Chi lo guarda dal punto di vista elettrico avrà senzaltro da divertirsi a modificarlo, ma io sono in difficoltà ad aggiungergli il diodo per il monitoraggio della batteria ;-)

[Franco Balestrazzi]

Provato anche quello di qrp73 ma quando usi la average calibrati on lascia sulla carta di Smith una "sporcizia" grafica nei tre punti di calibrazione.Non mi piace, preferisco usare la versione ultima di HUGEN del 18 gennaio 2020.
73'