Misurazione swr con NanoVna

[Vam200]

Buongiorno a tutti,
Sto eseguendo delle tarature con il nanoVna su una piccola antenna telescopica caricata alla base per Hf. Innanzitutto l'antenna è auticostruita ed è stata pensata per essere utilizzata in campo oppure su instalazioni di fortuna o provvisorie come balconi, finestre etc. Ho previsto una cavo rg58 di lunghezza oaria a circa 7 m. La prima domanda che vi pongo è come calibrare il nanoVna, ovvero usando i tappi direttamente collegati allo strumento oppure collegarli a valle del cavo rg58.
Seconda domanda, il nanoVna deve essere appoggiato su un piano durante le misure senza toccarlo con le mani? Ho notato una certa interazione quando ad esempio tocco i connettori.
Grazie per i vostri contributi.

[nik77]

Salve Vam ,per primo devi fare la calibrazione al Nvna ,impostando prima la frequenza di lavoro e poi le altre impostazioni ,poi puo misurare la risonanza del antenna e anche col cavo attaccato ,naturalmente la collocazione del antenna cambia i dati ogni volta che lo sposti ,comunque per la calibrazione si fa sul strumento non a valle del cavo rg58 ,SOL (short open load )sul web ce ampia info su come calibrare correttamente il Nvna
73s to all,nik.

[Vam200]

Nik grazie per la risposta. E cosa mi puoi dire in merito alla interazione che si provoca toccando lo strumento?

[r5000]

73 a tutti, se tocchi il nanovna o anche la radio e il Ros varia vuol dire che fai parte integrante dell'antenna, probabilmente la mancanza di un contrappeso adeguato o la mancanza della messa a terra rende il cavo di discesa e il nanovna  "caldi" e a seconda della frequenza noti più o meno interazione, la soluzione è fornire un piano di massa adeguato, un radiale risonante o più radiali corti ecc... fino a fare preferire questi al cavo di discesa che diventerà "freddo" per l'rf, un choke sul cavo di discesa aiuta a patto che dai un'altra strada all'rf altrimenti non serve a nulla...

[nik77]

Salve Vam ,ti ha dato la risposta perfetto r5000, poi non ho idea di come stai facendo questi test e che antenna stai usando ,perche mi parli di uno stilo allungabile e caricato alla base ,facci sapere con piu dati sul antenna cosi si puo aiutare ,73s to all ,nik.

[AZ6108]

73 a tutti, se tocchi il nanovna o anche la radio e il Ros varia vuol dire che fai parte integrante dell'antenna, probabilmente la mancanza di un contrappeso adeguato o la mancanza della messa a terra rende il cavo di discesa e il nanovna  "caldi" e a seconda della frequenza noti più o meno interazione, la soluzione è fornire un piano di massa adeguato, un radiale risonante o più radiali corti ecc... fino a fare preferire questi al cavo di discesa che diventerà "freddo" per l'rf, un choke sul cavo di discesa aiuta a patto che dai un'altra strada all'rf altrimenti non serve a nulla...

considera che l'antenna credo (o almeno spero) sia stata volutamente pensata per usare il coassiale come contrappeso, dato che "vam200" ha scritto

una piccola antenna telescopica caricata alla base per Hf. Innanzitutto l'antenna è auticostruita ed è stata pensata per essere utilizzata in campo oppure su instalazioni di fortuna o provvisorie come balconi, finestre etc. Ho previsto una cavo rg58 di lunghezza oaria a circa 7 m.

a questo punto è ovvio che un'antenna del genere, non avendo un sistema di contrappeso/radiali vada ad usare il coassiale come parte del sistema radiante, tra l'altro, andare a cercare di caratterizzare tale antenna con un VNA è abbastanza un controsenso, visto che la stessa verrà installata nelle condizioni più svariate e che tali condizioni ed il come viene posto il coassiale, andranno ad influire sulle caratteristiche

[trodaf_4912]

per primo devi fare la calibrazione al Nvna

Errato, la calibrazione, in questo caso SOL e non SOLT,  va eseguita nel punto terminale del cavo dove si connette all'antenna avendo cura di cliccare RESET e poi entrare in CAL, in caso contrario la calibrazione che farai risultera' non corretta.

[kz]

credo che se ne fosse già discusso in passato, la calibrazione al terminale del cavo o all'uscita del VNA dipende da cosa si voglia misurare:
se ci interessa misurare l'antenna, allora conviene calibrare lo strumento alla fine della linea di trasmissione
ma se ci interessa misurare tutto il sistema antenna-linea di trasmissione possiamo usare la calibrazione al VNA

in verità sarebbe ottimo fare tutte e due le misurazioni in modo da poter valutare quanto interferisca la linea di trasmissione sull'adattamento dell'antenna

[trodaf_4912]

Se esegui la calibrazione ai capi del solo vna, successivamente le misure che eseguirai saranno relative al sistema antenna piu' cavo e non sai se l'antenna risuona. A questo punto ti basta un SWR meter. Se invece fai la calibrazione sul connettore terminale del cavo, successivamente le misure dei parametri che farai in stazione saranno tutte relative alla sola antenna. Occorre ricordare che il cavo introduce una trasformazione di impedenza ed una attenuazione.
KZ, ti faccio un esempio. Ho acquistato dei connettori SMA non RP e cioe' maschio femmina da avvitare direttamente sui connettori di uscita del nanovna. Perche' ?. Perche' a forza di avvitare e svitare i connettori dei cavi delle antenne da testare, mi sono reso conto che stavo "stressando" meccanicamente i connettori femmina del nanovna.

Orbene, anche la sola inserzione di questi due connettori che "allungano" il connettore del nanovna mi ha obbligato a rieseguire la calibrazione SOL in quanto la vecchia calibrazione non era' piu' corretta e quindi ho ricalibrato il nanovna spostando il piano di misura tenendo conto dei due connettori aggiuntivi che, specialmente per la calibrazione OPEN, introducono una capacita' non trascurabile. Figuriamoci, dunque, per il cavo.

[kz]

se vuoi farti una risata ho fatto le stesse cose che hai fatto tu: IZ2UUF mi aveva consigliato di prendere gli stessi connettori per non scassare il nanoVNA.

comunque non sono completamente d'accordo: malgrado spesso ci interessi sapere che l'antenna risuoni sulle frequenze che desideriamo, talvolta ci basta conoscere che l'adattamento di impedenza sulle stesse frequenze non sia critico per il nostro ricetrasmettitore, magari con qualche informazione in più rispetto al ros.

[nik77]

Salve Trodaf ,io quello che ho fatto e calibrare il cavetto al uscita del Nvna , sempre avuto risultati buoni ,certo se usi dei connettori extra va di nuovo calibrato,73s to all, nik.

[Geremia]

KZ
NIK   

[nik77]

Salve Geremia ,io intendevo di usare il piccolo cavo pig tail ,dove faccio la calibrazione ,e poi attacco un connettore femmina per poi misurare sia cavo coax e antenna ,poi se sbaglio? ,costruito almeno 10 antenne certi vanno e altri con meno rendimento ,il Nanovna va alla grande ,un grande piccolo strumento ,ti aiuta a capire se devi intervenire su capacitance or inductance ,

73s to all ,nik.

[Vam200]

Grazie a tutti per le risposte, l'antenna in ogfetto è quella allegata. Non ho usato contrappeso ma un collegamento alla ringhiera e ho ottenuto un ros accettabile di 1:1,5 misurato con rosmetro. Ho provato il nanovna e mi ha dato dei risultati differenti e soprattutto sensibili all'interazione con le mie mani. Ho provato ad aggiungere un contrappeso ma mi pare che aumenta la difficoltà per la taratura.

[AZ6108]

Grazie a tutti per le risposte, l'antenna in ogfetto è quella allegata. Non ho usato contrappeso ma un collegamento alla ringhiera e ho ottenuto un ros accettabile di 1:1,5 misurato con rosmetro. Ho provato il nanovna e mi ha dato dei risultati differenti e soprattutto sensibili all'interazione con le mie mani. Ho provato ad aggiungere un contrappeso ma mi pare che aumenta la difficoltà per la taratura.

Se guardi allo schema nell'immagine che hai postato, vedrai che quell'antenna è pensata per avere una connessione a terra, senza tale connessione o senza una buona terra o un contrappeso sufficiente, l'antenna andrà a cercarsi un percorso a bassa impedenza per la corrente di ritorno, e tale percorso sarà, ovviamente, il coassiale, causando i problemi che hai riscontrato, se vuoi ovviare al problema e non puoi/vuoi usare una connessione ad una buona terra, ti serviranno due cose; choke e contrappeso, il secondo sarà un pezzo di filo isolato lungo tra 1/8 ed 1/4 d'onda e connesso a quella che sarebbe la presa di terra, tale filo potrà essere anche steso totalmente o parzialmente al suolo, ovviamente la taratura dell'antenna sarà influenzata dall'installazione della stessa e da quella contrappeso

[Vam200]

Se guardi allo schema nell'immagine che hai postato, vedrai che quell'antenna è pensata per avere una connessione a terra, senza tale connessione o senza una buona terra o un contrappeso sufficiente, l'antenna andrà a cercarsi un percorso a bassa impedenza per la corrente di ritorno, e tale percorso sarà, ovviamente, il coassiale, causando i problemi che hai riscontrato, se vuoi ovviare al problema e non puoi/vuoi usare una connessione ad una buona terra, ti serviranno due cose; choke e contrappeso, il secondo sarà un pezzo di filo isolato lungo tra 1/8 ed 1/4 d'onda e connesso a quella che sarebbe la presa di terra, tale filo potrà essere anche steso totalmente o parzialmente al suolo, ovviamente la taratura dell'antenna sarà influenzata dall'installazione della stessa e da quella contrappeso

Ciao e grazie per la risposta. Quindi il contrappeso può essere collegato comunque alla base della bobina assieme al cavo che che va a terra? Hai qualche esempio di choke in coassiale?

[AZ6108]

Ciao e grazie per la risposta. Quindi il contrappeso può essere collegato comunque alla base della bobina assieme al cavo che che va a terra? Hai qualche esempio di choke in coassiale?

O usi il contrappeso o usi un CORTO spezzone di filo connesso ad un picchetto di terra; detto questo, per quanto riguarda il discorso choke, quelle in coassiale vanno bene praticamente solo per antenne monobanda [1], se ti serve per una multibanda ti conviene andare su un avvolgimento su toroide, scartando totalmente ed a priori qualsiasi toroide di serie "T" tipo ad es. il T200-2 dato che non sono assolutamente adatti allo scopo e totalmente inefficaci, nel caso ti suggerisco questo schema che funziona bene sull'intera gamma HF

https://www.dj0ip.de/rf-cmc-chokes/different-kinds-of-chokes/d2-guanella-choke/

[1] per chiarezza, vedi qui http://www.karinya.net/g3txq/chokes/ e confronta l'impedenza alle CMC sulle varie bande delle versioni con toroide con quella delle versioni avvolte in aria

[Geremia]

No NIK e' errato come fai. La calibrazione va fatta alla fine del cavo coassiale e cioe' sul connettore che dovrebbe essere collegato all'antenna. Puoi mettere l'dattatore sul codino o direttamente sul connettore del nanovna ma la calibrazione corretta va fatta alla fine del cavo.
Leggi qui
https://www.strumentazioneelettronica.it/tecnologie/analog-test/calibrazione-di-analizzatori-di-reti-vettoriali-201212111021/
Il fatto che tu abbia fatto sempre come stai facendo non e' corretto e piu' sali di frequenza piu' l'errore che compi e' maggiore nella misura dei parametri. Facendo come fai tu basta solo un rosmetro. In pratica stai usando un vna, anche se economico, come un rosmetro.
Quante volte mi sono sentito dire "ma io ho sempre fatto cosi' e va bene". In questi casi la mia risposta e' sempre stata "e hai sbagliato".

[Vam200]

O usi il contrappeso o usi un CORTO spezzone di filo connesso ad un picchetto di terra; detto questo, per quanto riguarda il discorso choke, quelle in coassiale vanno bene praticamente solo per antenne monobanda [1], se ti serve per una multibanda ti conviene andare su un avvolgimento su toroide, scartando totalmente ed a priori qualsiasi toroide di serie "T" tipo ad es. il T200-2 dato che non sono assolutamente adatti allo scopo e totalmente inefficaci, nel caso ti suggerisco questo schema che funziona bene sull'intera gamma HF

https://www.dj0ip.de/rf-cmc-chokes/different-kinds-of-chokes/d2-guanella-choke/

[1] per chiarezza, vedi qui http://www.karinya.net/g3txq/chokes/ e confronta l'impedenza alle CMC sulle varie bande delle versioni con toroide con quella delle versioni avvolte in aria

Grazie per le info. Lavorando esclusivamente qrp credo di poter scalare il tipo di toroide in un ft114-43 avvolto con rg 174. Cosa ne pensi?

[AZ6108]

Grazie per le info. Lavorando esclusivamente qrp credo di poter scalare il tipo di toroide in un ft114-43 avvolto con rg 174. Cosa ne pensi?

direi possa andar bene, una nota; conviene inscatolare il tutto in modo da evitare che si possa danneggiare a causa di urti o per l'effetto degli agenti atmosferici, uno scatolino con una coppia di connettori ed un morsetto a vite (per connessione eventuale terra o radiale, utili con altre antenne) andrebbe benissimo; il connettore dal lato "con il morsetto" andrà all'altenna, l'altro all'apparato

P.S. dimenticavo, per quanto riguarda il materiale, il #43 va bene dagli 80 ai 10 metri, ma se l'idea è quella di coprire solo un range specifico, si può selezionare un materiale più appropriato per il range desiderato, ad esempio se le bande di interesse vanno dai 20 ai 10 metri un #52 potrebbe essere una scelta migliore (notare la terza barra dall'altro nel grafico sotto - la barra nera è il range nel quale la choke presenta impedenza quasi completamente resistiva alle CMC)

http://www.karinya.net/g3txq/chokes/type52.jpg

[Vam200]

direi possa andar bene, una nota; conviene inscatolare il tutto in modo da evitare che si possa danneggiare a causa di urti o per l'effetto degli agenti atmosferici, uno scatolino con una coppia di connettori ed un morsetto a vite (per connessione eventuale terra o radiale, utili con altre antenne) andrebbe benissimo; il connettore dal lato "con il morsetto" andrà all'altenna, l'altro all'apparato

P.S. dimenticavo, per quanto riguarda il materiale, il #43 va bene dagli 80 ai 10 metri, ma se l'idea è quella di coprire solo un range specifico, si può selezionare un materiale più appropriato per il range desiderato, ad esempio se le bande di interesse vanno dai 20 ai 10 metri un #52 potrebbe essere una scelta migliore (notare la terza barra dall'altro nel grafico sotto - la barra nera è il range nel quale la choke presenta impedenza quasi completamente resistiva alle CMC)

http://www.karinya.net/g3txq/chokes/type52.jpg

Che dire, mi hai aiutato e chiarito bene la problematica. Le mie antenne sono state per lo più dipoli alimentati al centro o all'estremità. Probabilmente anche la efhw avrebbe bisogno di un contrappeso, non l'ho mai considerato.

[nik77]

Salve Geremia ,io non ho ancora capito , o mi stai prendendo in giro e mi stai prendendo per un ignorante totale ,ma io ho letto molto sul Nvna e ho seguito tanti video da molti radio amatori ,come fai a dirmi che bisogna calibrare il Nvna a fino coax ,calibrarlo alla fine del pig tail ,SI , poi fai come vuoi ,io sempre avuto dei risultati favolosi , uso il Nvna per farmi anche dei Bal-Un ,(choke come si dice ) guarda qualche video di radio amatori che sono forti ,io sono solo un vecchio falegname con la passione della Radio ,73s to all,nik.

[dattero]

Salve Geremia ,io non ho ancora capito , o mi stai prendendo in giro e mi stai prendendo per un ignorante totale ,ma io ho letto molto sul Nvna e ho seguito tanti video da molti radio amatori ,come fai a dirmi che bisogna calibrare il Nvna a fino coax ,calibrarlo alla fine del pig tail ,SI , poi fai come vuoi ,io sempre avuto dei risultati favolosi , uso il Nvna per farmi anche dei Bal-Un ,(choke come si dice ) guarda qualche video di radio amatori che sono forti ,io sono solo un vecchio falegname con la passione della Radio ,73s to all,nik.

non credo proprio ti sti prendendo in giro. Io ho sempre eseguito la calibrazione del coassiale come dice Geremia, più che altro per le vhf e uhf .


P.S. questo gruppo è molto interessante https://groups.io/g/nanovna-users

[nik77]

Salve dattero ,e grazie ,sono gia iscritto al group da qualche anno,poi e certo che salendo di frequenza e molto piu critica le misure ,ma Vam stava parlando di freq. HF ,come ripeto per me va bene come sto facendo , non credo che un sacco di radio amatori su documenti e video tutorial siano dei sprovveduti ,poi la parola a voi,73s to all,nik.

[Geremia]

Nik, fai come vuoi e pensala come ti pare. A me non cambia nulla e se non capisci le risposte non è un problema mio.
Da parte mia un motivo in più  per non intervenire nei 3D.
PS : per chi voglia realmente conoscere come funziona un VNA, i tipi di grandezze che si possono misurare e l'importanza dei piani di riferimento (come nel caso specifico), consiglio la lettura del documento al seguente link scritto da un collega (stessa professione) :
https://www.iw2fnd.it/it/it/content/vector-network-analyzer
altro che video fatti da "radioamatori forti"
Mi sia permessa una dimostrazione numerica.
Supponiamo avere un'antenna alimentata a 30MHz con 20 metri di RG58 e
di misurare con il VNA, lato RTX un SWR=1.6 e una impedenza Z=40+j20 OHm.
Questo significa che la misura comprende l'antenna e il cavo coassiale.
Un SWR=1.6 e' accettabile, ma vediamo cosa succede realmente alle misure
precedentemente fatte al capo terminale del cavo e cioe' quello collegato all'antenna
se la calibrazione la avessimo fatta al termine del cavo.
In questo caso l'SWR risultante sara' 2.14 ben diverso da 1.6 misurato in stazione
e l'impedenza dell'antenna sara' 25+j10 (che e' quella reale).

Con la calibrazione eseguita sul VNA o al termine del codino si misura Z=40+j20
Con la calibrazione eseguita al termine del cavo si misura Z=25+j10
L'SWR sara' diverso sia per la trasformazione introdotta dal cavo e sia per la attenuazione del cavo stesso.
Ricordo che siamo a 30 MHz.
Risulta quindi evidente la necessita' di eseguire la calibrazione al termine del cavo per ottenere misure corrette e congruenti relative all'antenna. In pratica, spostare il piano di misura al terminale del cavo nel punto in cui andrebbe collegato all'antenna.
Chiudo qui il mio apporto alla discussione e prometto di non intervenire piu' in quanto chi vuole capire capisce, chi non vuole capire ... .
PSPS : Il Balun non e' il Choke.