De MiniVNA

31/1/2014 - ON5UK 1

What’s in a name?• NA = Network Analyzer: meettoestel dat een aantal parameters (versterking,

VSWR, …) van een netwerk of component meet bij een of meerdere frequenties.• VNA = Vector Network Analyzer: meet de amplitude en fase.• Kenmerken

– Meten van “single port” (antenne, passieve componenten, …) en “two port” (filter, verzwakker, versterker, …) devices.

– Frequentiebereik van 0,1 MHz tot 180 MHz– Aansluiting op PC via USB– Reflectie dynamic range 40 dB (minimale meetbare VSWR: 1,06 of beter)– Transmissie dynamic range 50 dB– Meet RL (return loss), Rs, Z+/-jx, fase, kabellengte, …– Vindt automatisch minimum SWR– ICP voor updates van software – Batterijvoeding met 3,6 V cel mogelijk– Save en Load van vorige metingen

31/1/2014 - ON5UK 2

Hoe werkt het?

31/1/2014 - ON5UK 3

DDS: AD995Detector: AD8302Directional coupler: PDC101BDµP: ATMega8LAantal samples: 543 op de ingestelde horizontale schaal

Installatie van de software• Java versie 1.5 of > noodzakelijk (controle via “cmd” en “java –version”)

• Voer de installatie uit zoals beschreven in de installation guide: http://miniradiosolutions.com/wp-content/uploads/2012/03/InstallationGuide.2.8.EN_.pdf

• Download en installeer de java applicatie van http://vnaj.dl2sba.com

• Download en installeer de drivers voor de USB-interface van http://www.ftdichip.com/Drivers/VCP.htm

• Configureer

• Calibreer– Frequentie– Open/Short/Load/Loop

31/1/2014 - ON5UK 4

Voorzorgen• Sterke signalen kunnen de meting verstoren

• Geen tx in werking tijdens de meting

• Antenne ontladen

• Geen externe spanningen op de DUT en DET

31/1/2014 - ON5UK 5

Demo 1 - Signaalbron

31/1/2014 - ON5UK 6

Demo 1 - Signaalbron

31/1/2014 - ON5UK 7

Frequentie Onbelast (Veff) 50 ohm (dBm)

1 MHz 0,50 - 2,4

10 MHz 0,43 - 2,4

50 MHz 0,21 - 2,4

100 MHz 0,28 - 3,2

150 MHz 0,14 - 17

Specificatie: 0 dBm (= 1 mW of 0,223 Veff in 50 ohm)

Meting: constant maar < 0 dBm tot 50 Mhz; piek rond 80 MhZ, constant maar < dan 0 dBm tot 130 Mhz; vermindert snel vanaf vanaf 130 Mhz. Wordt opgevangen door de calibratie.

Demo 2 - Kabellengte

31/1/2014 - ON5UK 8

Bereken VF uit fysisch gemeten lengteBereken fysische gemeten lengte bij gekende VFKabel met open einde

Demo 3 - λ/4 transfo

31/1/2014 - ON5UK 9

Eigenschappen van λ/4 transfo :-Impedantie transformatie : Zi = Zc² / ZL

-Current forcing: Io = Vi/Zc, onafhankelijk van ZL

-Fazeverschil tussen Io en Vi = 90°, onafhankelijk van de ZL

Werkwijze: -Open lijn, plug aan de ene zijde, te lang rekening houdend met de VF-Meet verschil tussen min. en Max. Z in de buurt van frequentie waar men een kwartgolf moet realiseren-Knip op de goede lengte-Gelijkaardige werkwijze voor λ/2

Demo 4 – PAD calculator

31/1/2014 - ON5UK 10

Pi en TGeen vermogens voor de R http://pa1b-qrp.blogspot.be/p/power-attenuator-calculator.html

Demo 5 – Reflectie/Cantenna

31/1/2014 - ON5UK 11

Specificaties:SWR < 1,5 tot 300 MHzSWR < 2 tot 400 MHz

***RL = 10.log (PR/PF) = 20.log |ρ|SWR = (1+ |ρ|)/(1- |ρ|)|ρ| = (SWR-1)/(SWR+1)

Demo 5 – Transmissie/TV-3300-LP

31/1/2014 - ON5UK 12

Specificaties: minimum 80 dB verzwakking boven 41 MHz.- 3 metingen:

TL (transmission mode)SWR (reflection mode met dummy load)Z (reflection mode met dummy load)

Demo 5 - Transmissie/F-194U

31/1/2014 - ON5UK 13

Band pass 142 – 163 MHz- metingen:

TL : transmission lossTP : transmission phase: teken??

Demo 5 – Transmissie/JFW 50DR-046

31/1/2014 - ON5UK 14

Verzwakker tot 50 dB in stappen van 1 dB - metingen:

TL : transmission lossTP : transmission phase : teken ??

Demo 5 – Transmissie/X-tal

31/1/2014 - ON5UK 15

44,4 44,45 5

8,1 8,1

12,5 ohm omgeving

XTAL

Demo 6 – Reflectie 145 MHz antenne

31/1/2014 - ON5UK 16

RL= 10 log PR/PF

Tune MarkermathSave Recall in Analyse modeSmith diagramExport naar Zplots om teken fase te vinden

Demo 7 – Balun

31/1/2014 - ON5UK 17

http://www.nonstopsystems.com/radio/frank_radio_baluns.htm

Waar te koop?

31/1/2014 - ON5UK 18

MiniVNA Pro BT: 389 €

MiniVNA Pro BT Extender: (tot 1,5 GHZ) 299 €

Andere VNA

31/1/2014 - ON5UK 19

N2PK

Ten-Tec VNA 6000

Array Solutions VNA 2180

DG8SAQ VNA

ELAD SNA-2550

31/1/2014 - ON5UK 20

Weetjes1) Andere software voor de MiniVNA

PA7N www.pa7n.nlF4CLB http://clbsite.free.fr/articles.php?pg=art4

2) ZplotsAC6LA http://www.ac6la.com/

3) Forumhttp://groups.yahoo.com/neo/groups/analyzer_iw3hev/info

31/1/2014 - ON5UK 21

?