Oscilloscopio e generatore di segnale RF

[maxastuto IU8MLV]

salve, con un oscilloscopio da 200 Mhz  e un generatore di segnale RF  (che è alla base di tutte le misure rf), è possibile sostituire un analizzatore di spettro ed effettuare misure e tarature su filtri , cavità, balun, filari ecc in Hf Vhf ed UHF? In un video della sez ARI di Milano si dice che  un oscilloscopio da 200MHz lavora tranquillamente fino alle UHF ed è possibile poco a poco effettuare misure su filtri ad altro 

[maxastuto IU8MLV]

 :-\ qualcuno ha avuto modo di fare esperienza in misure rf con l'oscilloscopio

[davj2500]

:-\ qualcuno ha avuto modo di fare esperienza in misure rf con l'oscilloscopio

Ciao Max.

L'oscilloscopio legge una tensione. Pertanto puoi leggere la tensione che si sviluppa su un carico di cui conosci l'impedenza e calcolare la potenza che esso sta ricevendo e, di conseguenza, utilizzando.
Se vuoi tarare un filtro avendo un generatore e un oscilloscopio, puoi:
- collegare il generatore all'ingresso del filtro
- collegare un carico fittizio di opportuna impedenza all'uscita (es. 50 ohm)
- collegare l'oscilloscopio ai capi del carico e visualizzare la tensione alternata.

Cambiando la frequenza del generatore, si vede la tensione calare nei punti in cui il filtro sta filtrando. In base alla differenza di potenza rilevata, puoi calcolare i dB di attenuazione.
Puoi calibrare lo "zero" misurando la potenza che il generatore sviluppa sul carico senza filtro inserito. Quindi inserendo il filtro puoi vedere la curva di attenuazione e l'insertion loss.
Ovviamente non vedi la curva disegnata sull'oscilloscopio, ma devi procedere per punti rilevando i valori ogni tot frequenza.

Tieni presente che mentre con un VNA hai la curva in dB, con l'oscilloscopio non devi sbaglliare la matematica, altrimenti prendi delle cantonate grosse come una casa. Le impedenze sono numeri complessi e come tali vanno trattati.

Altra cosa: l'oscilloscopio pone in parallelo del carico una resistenza nell'ordine di 1MOhm che puoi ignorare; pone in parallelo però anche una capacità che può arrivare a qualche decina di pF. Di questo te ne puoi anche fregare a 1MHz, ma se vuoi andare in VHF e oltre, diventa molto rilevante.
Tieni presente che avere misure affidabili in VHF e peggio ancora in UHF, il setup deve essere fatto con cura ed esperienza, altrimenti capacità e induttanze parassite ti massacrano la misura rendendola inaffidabile ed inutile.

Ciaoo
Davide

[r5000]

73 a tutti, concordo, l'oscilloscopio và bene solo per avere un'idea sulla percentuale di modulazione o per avere il valore di picco di un segnale alternato ma per ricavare tutto il resto (frequenza, banda passante ecc...) devi fare tanti calcoli ed è un'attimo sbagliare alla grande, assolutamente da avere ma sconsigliato per questo tipo di misure, al massimo è da associare con lo sweep marker o wobulatore che "usa" l'oscilloscopio come monitor per vedere la curva di risposta dei filtri ma non sostituisce l'analizzatore di spettro (capace di far vedere armoniche e spurie che genera il circuito sotto misura) o il vna ecc... se poi parliamo di vhf\uhf direi che non si può fare a meno sia dell'analizzatore di spettro che del vna....

[tinman]

Ti consiglio di guardare u video su YouTube di w2aew ad esempio il #112 se non ricordo male parla di come misurare l'impedenza di una antenna con l'oscilloscopio.

[maxastuto IU8MLV]

 :up: :up: grazie a tutti per le risposte competenti il mio dilemma è quello che a me serve in linea generale più un oscilloscopio che un vna o un analizzatore di spettro rf ch einvece mi servono esclusivamente per soli motivi occasionalmente hobbistici.Per cui volevo sapere se loscilloscpio in ambito radiantistico è flessibile... ovviamente ho capito come avevo intuito che è possibile effettuare delle misure da completare con formule  e calcoli complessiper cui in pratica ci vuole almeno un vna: sarà... ma al momento mi serve di più un oscilloscopio che oltre al dilettevole fornisce anche l'utile per quello che devo fare.I costi di un oscilloscopio ed un vna tutto d'un colpo sono considerevoli... poi se qualcuno è interessato ad un MFJ 259 B come nuovo posso sempre venderlo e ricavare qualcosa da abbinare al badget per i due strumenti.

[r5000]

73 a tutti, la strumentazione costa e non ne puoi fare a meno, detto questo si può sempre valutare la vecchia strumentazione professionale che costa  meno del nuovo e con tutti i suoi limiti ( ingombro, dubbi sulla calibrazione, costruzione analogica difficilmente interfacciabile al pc ecc...), secondo me basta e avanza per l'uso hobbystico, poi se si tratta di tarare qualche filtro o preampificatore rf il minivna è più che adeguato e sufficiente, deve solo essere in grado di funzionare alla frequenza di lavoro dei filtri ecc... ovvio che se vuoi fare anche i 23  si spende parecchio di più rispetto alle uhf o alle sole hf, se poi si pensa a trasmettitori  l'analizzatore di spettro è tassativo ma serve anche un carico fittizio adeguato e accoppiatore direzionale, per la sola ricezione si può usare con un generatore di rumore ma è meglio il vna e quindi ha senso l'uno o l'altro a seconda dei circuiti  che vorresti misurare, l'oscilloscopio è invece indispensabile per la bassa frequenza dove bisogna vedere la forma d'onda  oltre all'ampiezza ma se trovi un wobulatore  usi l'oscilloscopio sia per la bassa frequenza che per vedere la curva di risposta dei filtri rf ma io adesso penserei a un vna del genere http://sdr-kits.net/VNWA3_Description.html ...

[davj2500]

ecc... ovvio che se vuoi fare anche i 23  si spende parecchio di più rispetto alle uhf o alle sole hf

Se vuoi fare i 23 devi investire un piccolo capitale in cavetti, connettori e convertitori di prima scelta.
Proprio l'altro giorno stavo lavorando su due filtri passa banda per i 23cm con il VNWA3, non avevo i connettori giusti tra quelli di qualità e ne ho usati altri... ho dovuto smontare il tutto e rimetterlo nel cassetto in attesa di attrezzarmi meglio! :-)

Ciaoo
Davide

[r5000]

73 a tutti, concordo al 1000%  connettori e  riduzioni  economiche vanno bene al massimo fino alle vhf, oltre sono un problema e quelle "buone" senza costare uno sproposito sono diventate merce rara, dico sproposito perchè vedendo la riduzione che costa 1 € e quella che costa 9 € pensi che sono simili fino a quando fai la misura e capisci che quella da 1 € sono soldi buttati ma anche quelle da 9€ certificate per i 12 Ghz sono un pò sprecate se servono per i 430 mhz, non riesco più a trovare quelle medie, certificate fino ai 2 Ghz che per le uhf erano perfette e costavano al massimo 4-5 €, ora si trova solo porcheria o il top e non c'è più la via di mezzo...

[tinman]

:Per cui volevo sapere se loscilloscpio in ambito radiantistico è flessibile...

La serie di video che ti avevo segnalato trattano proprio dell'uso dell'oscilloscopio in ambito radiantistico. Prima o poi ci fa anche il caffè... Ma come ti hanno consigliato per alcune misure ci vogliono strumenti dedicati. Sopratutto se sali di frequenza.

Se riesci pero fai 2 video dei tuoi lavori. Basta con sti americani che sembra sappiano solo loro insegnare al mondo. :-)

[davj2500]

73 a tutti, concordo al 1000%  connettori e  riduzioni  economiche vanno bene al massimo fino alle vhf, oltre sono un problema e quelle "buone" senza costare uno sproposito sono diventate merce rara, dico sproposito perchè vedendo la riduzione che costa 1 € e quella che costa 9 € pensi che sono simili fino a quando fai la misura e capisci che quella da 1 € sono soldi buttati ma anche quelle da 9€ certificate per i 12 Ghz sono un pò sprecate se servono per i 430 mhz, non riesco più a trovare quelle medie, certificate fino ai 2 Ghz che per le uhf erano perfette e costavano al massimo 4-5 €, ora si trova solo porcheria o il top e non c'è più la via di mezzo...

...e comunque, se tutta la "catena" è di qualità e ben calibrata, i risultati si vedono. Questa è la misura di un attenuatore professionale Aeroflex Weinschel 3200-2 da 0 a 3GHz, che da 0 a 500 MHz (range della misura da me eseguita) ha un errore di +/-0.2dB o 0.5%:



Attenuazione impostata a 0.25dB:


Attenuazione impostata a 4.00dB:


Attenuazione impostata al massimo, 63.75dB:


L'errore totale è alla fine quasi sempre abbondantemente sotto l'1%, nell'ordine di centesimi di dB.

Ciaoo
Davide

[maxastuto IU8MLV]

accipicchia che precisione  :miiii: :miiii: :miiii:

[maxastuto IU8MLV]

dove è possibile trovare un vobulatore?

[davj2500]

accipicchia che precisione  :miiii: :miiii: :miiii:

Puoi fare la stessa misura con l'oscilloscopio collegando generatore->T su ingresso 2->attenuatore->T su ingresso 1->carico fittizio 50 ohm. Frequenza del generatore: 16 MHz.



In questo caso stiamo misurando l'attenuazione di inserzione di cavi+attenuatore a vuoto. Abbiamo 29.9mV_RMS (-17.48dBm) in ingresso e 27.4mV_RMS (-28.20dBm) in uscita. L'attenuazione a vuoto è pertanto di 0.72dB.

Inseriamo quindi l'attenuazione di 1dB. Otteniamo:



Input 29.6mV (-17.56dBm) e output 24.5mV (-19.21dBm) per una differenza di 1.65dB. Tolti gli 0.72dB calcolati prima, otteniamo 0.93dB di attenuazione (invece di 1.00dB), cioè con un errore del 7% a 16MHz.

Se stai basso di frequenza di lavoro, con l'oscilloscopio puoi fare misure abbastanza precise.

Puoi anche misurare lo sfasamento:



In questo caso, cavi più attenuatore hanno provocato uno sfasamento di 5.6ns dovuto al tempo che ci impiega l'onda TEM a percorrerli. Puoi usare questo sistema per misurare il velocity factor dei cavi ed altre misure che abbiano a che fare con la fase.

Ciaoo
Davide


Ciaoo
Davide

[tinman]

Grazie Davide. Per le tue spiegazioni, ottiene di alto livello come sempre. Se hai il tempo fai qualche PDF o video in cui insegni ad usare gli strumenti a noi principianti. Sarebbe cosa gradita a molta gente.

[maxastuto IU8MLV]

 :up: grazie davj2500 per i tuoi consigli, oggi ho acquistato a 400 euro (grazie ad un coupon) un mini vna tyni (purtroppo il VNWA 3 veniva 570 euro + spese di spedizione). Ora mi consiglieresti un buon oscilloscopio? analogico o digitale? 100Mhz o 200Mhz? quali sonde devo prendere?Grazie ancora  :birra: :birra:

[davj2500]

:up: grazie davj2500 per i tuoi consigli, oggi ho acquistato a 400 euro (grazie ad un coupon) un mini vna tyni (purtroppo il VNWA 3 veniva 570 euro + spese di spedizione). Ora mi consiglieresti un buon oscilloscopio? analogico o digitale? 100Mhz o 200Mhz? quali sonde devo prendere?Grazie ancora  :birra: :birra:

Ottimo per il miniVNA tiny.
Per l'oscilloscopio consiglio assolutamente l'economicissimo DS1052E della Rigol. E' un 50MHz identico al modello a 100MHz, tant'è che copiando un file su una USB e inserendola, diventa il modello DS1102E a 100MHz (cerca DS1052E hack su internet).
L'elettronica a campionamento a 1GSa/s è molto recente. Costa meno lui nuovo che vecchi oscilloscopi vecchi di vent'anni che si trovano nelle fiere.
Tieni presente che uno strumento nuovo è calibrato, mentre quelli vecchi non più.

Ciaoo
Davide

[maxastuto IU8MLV]

perchè non il 100 o il 200mhz?

[maxastuto IU8MLV]

vedo che la differenza di costo tra il 50 ed il 100 è di pochi euro... forse il 200 costa di più

[davj2500]

perchè non il 100 o il 200mhz?

Di quella serie Rigol DS1000 (la più economica) c'è solo il 50 MHz (DS1052) e il 100 MHz (DS1102). Perché non il 100 MHz? Te l'ho spiegato nel post precedente: il 50 e il 100 sono identici, se non per il fatto che il 50 ha un flag software che lo limita a 50. Basta fare l'impostazione e funziona identicamente al 100. L'ipotesi Rigol DS1000 era per contenere i costi al minimo con un prodotto digitale da 1Gsa/s di tutto rispetto. Guarda anche i Siglent, evitando quelli da 500Msa/s visto che si trovano a prezzi analoghi i 1Gsa/s.
Se vuoi spendere di più e avere modelli più performanti, ovviamente hai tutta la possibilità di farlo.

Ciaoo
Davide

[maxastuto IU8MLV]

grazie davide, non è che potresti mandarmi in allegato il firmware dell'oscilloscopio per portarlo a 100 Mhz e darmi le istruzioni?''  :grin: abbraccino :birra: Grazie

[Skypperman]

Io ritengo che per i nostri scopi l'ideale sarebbe un test-set tipo HP o IRF-1200, che ha tutto quello che serve in un unico strumento: analizzatore di spettro, oscilloscopio, generatore di segnale, af meter ecc...
I prezzi di un usato in buono stato si aggirano intorno ai 1500$...
Ma quanto conviene uno strumento del genere invece di comprare tutto sfuso?

Io sto aspettando che il dollaro cali un po per prenderne uno HP.

[maxastuto IU8MLV]

Ciao Davj , c'è in offerta il Rigol DZ1054 4 canali 50 Mhz. h oletto che è upgradabile a 100 Mhz... coem lo vedi come lo vedi come oscilloscopio? a me il venditore mi ha detto che è meglio del DS1052 che ormai è surclassato. Diciamo che 4 ch non mi interessano quanto invece almeno 100Mhz di banda

[davj2500]

Ciao Davj , c'è in offerta il Rigol DZ1054 4 canali 50 Mhz. h oletto che è upgradabile a 100 Mhz... coem lo vedi come lo vedi come oscilloscopio? a me il venditore mi ha detto che è meglio del DS1052 che ormai è surclassato. Diciamo che 4 ch non mi interessano quanto invece almeno 100Mhz di banda

Ciao.

Sarà DS1054Z. È un modello più bello, moderno e costoso dI quello base che ti ho indicato.
Devi decidere tu quale ti conviene in base alle tue esigenze.
Occhio che quelli più moderni hanno qualche complicazione in più per sbloccarli, per cui cerca su internet "Rigol hack" e verifica la procedura.

Ciaoo
Davide

[maxastuto IU8MLV]

perchè non il 100 o il 200mhz?

Di quella serie Rigol DS1000 (la più economica) c'è solo il 50 MHz (DS1052) e il 100 MHz (DS1102). Perché non il 100 MHz? Te l'ho spiegato nel post precedente: il 50 e il 100 sono identici, se non per il fatto che il 50 ha un flag software che lo limita a 50. Basta fare l'impostazione e funziona identicamente al 100. L'ipotesi Rigol DS1000 era per contenere i costi al minimo con un prodotto digitale da 1Gsa/s di tutto rispetto. Guarda anche i Siglent, evitando quelli da 500Msa/s visto che si trovano a prezzi analoghi i 1Gsa/s.
Se vuoi spendere di più e avere modelli più performanti, ovviamente hai tutta la possibilità di farlo.


ciao davj 2000 scusa se ti disturbo ancora però i consigli che mi hai dato con il vna mini tyni si sono verificati esattissimi( mi ssto divertendo un modo a misurare antenne e filtri e a trovare anche amare sorprese su antenne portatili date per performanti e risuonanti invece ad altre frequenze)

tornando alla citazione ho adocchiato questi modelli di oscilloscopio e vorrei che mi consigliasti cosi coem hai fatto per il vna:
  -
SIGLENT SDS 1102X 100Mhz di banda passante  2Ch  1 Gb di freq di campionamento 14 Mpts di memoria di profondità ( però non sono sicuro della qualità della marca e se è possibile upgradarlo /hackerarlo a 200Mhz anche se 100Mhz sono abbastanza sufficienti)

RIGOL DS 1054 Z 50Mhz   4ch 1 Gb di freq di campionamento 12 Mtps di memoria di profondità (unica pecca i 50Mhz però sperò che sia upgradabile a 100 Mhz i 4 ch sono oltre il fabbisogno e la memoria deep e grande anhces e dal web si evince che questo oscilloscopio è hackerabile sia in banda passante, deep mem a 24 Mtps ed altre funzioni

RIGOL DS 1102E 100Mhz 2Ch 1 Gb di freq di campionamento però 1 Mtps di meem deep (questo modello è hackerabile per aumentare la banda passante o almeno la sola  memoria di profondità?)

RIGOL DS 1052E 50 Mhz 2 Ch 1 Gb di freq di campionamento  e 1 MtPs di mem deep (la banda passante e hackerabile a 100Mhz ma la memoria di profondità

Ho letto che la memoria di profondità è un valore molto importante tu cosa ne pensi di valro tra 1-2 Mtps o 12 -12 Mtps?
diciamo che sono orientato tra il SIGLENT 1102X (ottimoper i valori già presenti nel modello senza rischiosi hackeraggi vari  ma non sono sicuro della qualità della marca - il prezzo è 475 euro; ed in seconda opzione con il Rigol DS 1054Z perchè Rigol è molto blasonata e perchè almeno dovrebbe essere hackerabile a 100 Mhz ( il resto frequenza di campionamento e mem deep e canali vanno molto bene) prezzo 400 euro

gli altri due rigol non so se sono hackerabili per aumentare la mem deep oltre che la banda passante ( il ds 1052E a 100 Mhz ed il 1102E è possibile a 200 MHz?) per cui li tengo in terza e quarta ipotesi.
Badget fino a 500 euro max
ciao e grazie davj


Ciaoo
Davide