A ktualizováno v listopadu 2019
Měření vyšších hodnot impedancí
Úvod Použité přístroje: 1. Vektorový analyzátor (v příkladech použit nano VNA). Použitý konektor: CH0 (TX) Použité adaptéry: SMA konektor s "krokodýlky". Zobrazované typy grafů: charakteristiky S11, Smith, průběh impedancí, koeficient odrazu Měřené veličiny: průběh R+jX měřený na fixním odporu v závislosti na kmitočtu Software: https://github.com/mihtjel/nanovna-saver/releases
Základní zásady při práci a základní nastavení 1. S nanoVNA HW komunikujeme přes sériový port. 2. Měřený rezistor připojujeme vždy pomocí stejného přípravku na port CH0 Použitý přípravek byl navržen tak, aby v zapojení bylo co nejkratší vedení s impedancí Z = 50 Ohmů, protože kvůli takovému úseku (pokud je delší) jsou zbytečně a nevhodně transformovány impedance měřeného zařízení. Délky přes konektor SMA a vedení na PCB analyzátoru se však nezbavíme. V pásmu krátkých vln reprezentuje parazitní kapacitu, jejíhož vlivu na výsledek se zbavujeme dopočtem ve Smithově diagramu.
Princip měření Měřenou impedanci (např. svorky drátové antény) připojíme krokodýlky a změříme impedanci pomocí VNA. Na kmitočet, který nás zajímá, vložíme marker. V této úloze je to na frekvenci 28 MHz. Následně provedeme dopočet impedance ve Smithově diagramu. Pro dopočet jsem v této metodě použil hodnotu paralelní kapacity, kterou má krátké koaxiální vedení (konektory SMA). Délky vodičů s krokodýlky zanedbávám. Že to lze, jsem ukázal na jejich vlivu při měření v této úloze. Logickou úvahou rovněž dospějeme k tomu, že 10 cm kousek u 10 metrů dlouhé antény nemá rozhodující vliv. Dopočet s ohledem na tu paralelní kapacitu má však zásadní vliv na měřené hodnoty. Měření a dopočet Měření jsem provedl pro tyto hodnoty impedancí: 3 900; 2 200; 1 000 a 390 Ohmů. Naměřená hodnota je vidět u markeru č. 2, v diagramech jsou vidět průběhy impedancí v závislosti na frekvenci. V praxi měření provádíme vždy jen kolem pracovního kmitočtu. Pod naměřeným diagramem je obrázek s dopočtem impedance.
Zhodnocení výsledků 1. Dopočítané hodnoty jsou nepatrně nižší, než skutečné. Přesnost metody je však dostačující pro práci s drátovými anténami s vyššími impedancemi na žebříčcích (Single Zeppelin, Double Zepppelin, G5RV, atd.). U přesnosti si uvědomme, že je analyzátorem počítána poměrně vysoká hodnota impedance v paralelním řazení rezistorů (druhá hodnota je Z = 50 Ohmů). 2. Z tabulek u Smithových diagramů si všimněte, že dopočet na paralelní parazitní kapacitu je třeba dělat. Naměřené hodnoty po transformaci (na CH0 VNA) jsou přeci jenom hodně, hodně odlišné od skutečných hodnot na krokodýlkách (tedy na anténě). 3. Kapacity pro dopočet impedancí jsem si změřil pro několik hodnot vyšších impedancí měřením známého reálného odporu R. S těmito hodnotami a stejným způsobem dopočítávám impedanci na krokodýlkách z komplexních hodnot po transformaci u reálné antény.
TU 73, Mira, ok1ufc