Экспресс-проверка свойств фидера с помощью векторного анализатора

Ответить
UB9OFH
Сообщения: 22
Зарегистрирован: 20 май 2022, 09:24

Экспресс-проверка свойств фидера с помощью векторного анализатора

Сообщение UB9OFH » 20 апр 2023, 13:05

Цитата: "Один удав равен 38 попугаям или 5 мартышкам или 2 слонёнкам!"
Приветствую всех любителей радио!
Продолжаю повторять опыты подсмотренные в Сети. Сегодня с помощью незаменимого NANO-VNA проведём экспресс-оценку качества фидера из коаксиального кабеля в широком диапазоне частот. Конечно, наиболее показательно, точно и в децибелах сделать подобное измерение векторным анализатором "на проход", но зачастую возникает необходимость в оценке состояния уже много лет назад проложенного фидера, подключение противоположного конца которого к прибору невозможно.
Изучаемые образцы коаксиального кабеля:
1. РК-50-2 - практически новый;
2. РК-50-4 - новый;
3. OXION sat50м Cu/Al/Al - новый, центральная жила медная, экран алюминиевый с фольгой, диэлектрик вспененный полиэтилен, волновое сопротивление около 95 Ом;
4. китайский древний дешёвый кабель может называться как RG-6, возрастом не менее 12 лет, диэлектрик белый, но твёрдый, 2-3мм диаметром, центральная жила стальная омеднёная, экран алюминиевый, волновое сопротивление 87 Ом.
Все образцы длиной 3 м.
На конце каждого кабеля подключено активное сопротивление в 50 Ом.
Для удобства отображения на диаграмме Смита выберем диапазон частот испытательного сигнала 1,6-155МГц. Прибор предварительно откалиброван по порту S11 на 50 Ом. Для отображения результатов измерений на дисплей выведены диаграмма Смита и график зависимости комплексного сопротивления Rs+jX от частоты. Утилита взаимодействия с прибором позволяет устанавливать максимум 9 маркеров, а так бы охватил ещё более широкий диапазон. Для однозначности, маркеры измерений установлены в точках наименьших реактансов (жёлтый график), в отдельную табличку были записаны значения активного сопротивления нечётных маркеров (зелёный график). Итак, смотрим ряд скриншотов:
Ris1.png
Рис.1 РК-50-2
Ris2.png
Рис.2 РК-50-4
Ris3.png
Рис.3 OXION sat50м
Ris4.png
Рис.4 RG-6
По диаграмме наглядно видно, что чем больше расходятся витки спирали, тем в большей степени увеличивается сопротивление сигналу с ростом частоты. Сравните картинку спирали для наиболее "продвинутого" кабеля sat50 и "классического" РК-50. sat50 удивительно стабилен по измеряемым параметрам, кажется, что пропускать 100-150МГц для него как постоянный ток. "Старичок" RG-6 повёл себя менее стабильно, с изменением частоты комплексное сопротивление имело колебания. Можно также заметить, что с ростом частоты у кабелей типа РК-50 возрастает в большей степени реактанс индуктивного характера, а у sat50 реактанс приобретает емкостной характер. Такое свойство может помочь более тщательно согласовать на рабочем диапазоне фидер с реактивным сопротивлением антенны. В заключении для наглядности построены графики зависимости активного сопротивления фидера от частоты в исследуемом диапазоне.
Ris5.png
Рис. 5
Ris5.png (27.79 КБ) 9600 просмотров
Проводя время от времени такие измерения и сохраняя статистику, радиолюбитель может наглядно контролировать состояние фидера при эксплуатации. Также данный опыт поможет подобрать наиболее подходящий коаксиальный кабель под конкретные решаемые задачи.
Для пользы всему сообществу, пишите свои наблюдения и результаты измерений в комментариях!
Желаю всем новых достижений в техническом творчестве!

Реклама
r8oa
Сообщения: 953
Зарегистрирован: 23 май 2013, 16:50
Благодарил (а): 1 раз
Поблагодарили: 79 раз

Экспресс-проверка свойств фидера с помощью векторного анализатора

Сообщение r8oa » 21 апр 2023, 07:09

Для меня тема интересна, т.к. купил недавно NanoVNA SAA-2N. До 3 ггц и с 3 амперным акк. 4 дюймовый экран. Версия V2_2
Начитался до посинения на форумах cqham.ru и насмотрелся видеороликов. Сложилось такое впечатление, что люди покупают это чудо для того чтобы тут же скачать какую-то прошивку, после чего возникают куча проблем которые они и обсуждают на этих форумах.
Для меня самое главное, что бы стабильно и корректно показывал. Поэтому интересует вопрос чем поможет стыковка Нано с компьютером, как без проблемно это сделать. Мозги стали уже не те - туплю по чёрному. Поэтому завтра (в субботу) привезу Нано в клуб. Если кто может помочь в этой стыковке - приму с благодарностью. С наступлением дачного сезона хотелось бы проверить все кабеля, которые валяются на даче уже лет 10 и определиться, что вешать, а что нет.

UA9OC
Сообщения: 387
Зарегистрирован: 04 ноя 2015, 22:02
Благодарил (а): 12 раз
Поблагодарили: 27 раз

Экспресс-проверка свойств фидера с помощью векторного анализатора

Сообщение UA9OC » 22 апр 2023, 14:53

r8oa писал(а):
21 апр 2023, 07:09
чем поможет стыковка Нано с компьютером, как без проблемно это сделать.
Михалыч, стыковка к компьютеру поможет во многом.
1. Появляется большой экран компа - всё равно очки надевать, но уже другие, и видно получше :)
2. Появляется возможность результаты всех измерений заносить в память компьютера, каждый шаг, и потом всё восстановить и видеть, как это всё было. Например, смотрю - весной IL на 80 м расстроился. Поднимаю данные - а импеданс антенны изменился - снег растаял, приподнятые вертикалы по-другому заработали, чуть подправил СУ, и всё в порядке. Или фильтр забарахлил - смотришь, а как раньше было... и вперед.
3. Можно в память компа занести кучу калибровок с кабелем, с каждым в отдельности, если несколько антенн, и комфортно наблюдать входной импеданс антенны прямо на её выводах. Параметры кабелей можно запомнить, через год посмотреть, как дела...
4. Сделать очень просто - подсоединить наноВНА кабелем к USB- порту компа. Скачать на комп и запустить программу NanoVNA APP. Она сама найдет образовавшийся com-port, и предложит подключиться. Далее - устанавливаешь необходимые параметры измерений и диапазон частот и - ПУСК. Всё. Потом напишу, как калибровать с кабелем и сохранять инфо.
P.S. А на форумах - да, полно тех, которые больше озабочены тем, чтобы последняя версия программ была установлена, чем тем, что они делают при помощи прибора... я как установил 4 года назад, так тем и пользуюсь, мне хватает.
,

UB9OFH
Сообщения: 22
Зарегистрирован: 20 май 2022, 09:24

Экспресс-проверка свойств фидера с помощью векторного анализатора

Сообщение UB9OFH » 23 апр 2023, 07:03

По договорённости с R8OA, получилось удачно заехать в радиоклуб. Под пирог с кофием была установлена программа работы c NANOй, показал как задавать основные параметры измерений, выводить нужные графики, калибровали и сохраняли в файл. Рассмотрели бухту кабеля Михалыча-кабель на КВ годный. На столе лежала самодельная антенка на 2.4ГГц её тоже подключали.
Также не являюсь сторонником "наисвежайших" или "эксклюзивных" версий прошивок, прибор работает, показания достоверные, нефиг в его "мозги" лазить! 73!

Ответить