3 Mart 2021 Çarşamba

NanoVNA Kalibrasyon

 VNA cihazlarında ölçümler çok hassas sinyaller ile yapıldığı için kalibrasyon yüksek öneme sahiptir.

NanoVNA 'de de aynı şekilde ölçüm şartları değiştiğinde kalibrasyon yapılması doğru bir ölçüm için zorunludur.


Ölçüm şartlarının değişmesi nedir derseniz?


Normalde test edeceğiniz bir cihazı (DUT) NanoVNA ya bağladığınızda  resimdeki okla gösterilen konektörün uç kısmına kadar bir ölçüme göre hesaplama yapar.





Ölçüm yapacağınız cihaz/filtre/anten'e eğer arada bir kablo kullanarak bağlantı yapacak olursanız mutlaka ilk iş bu ekleyeceğiniz kablonun ucuna takacağınız açık/kısadevre ve 50 ohm yükler ile kalibrasyon yapmalısınız. 

ÖLÇÜM YAPMADAN ÖNCE YAPMANIZ GEREKEN İLK İŞ KALİBRASYON YAPMAKTIR 

Bu adımı hiç bir zaman atlamayın.

Kalibrasyon yapmak için gerekli 3 adet yük NanoVNA'lar ile beraber gönderilmektedir.

Yukarıda gördüğünüz gibi gönderilen 3 adet kalibrasyon ucu mevcut. İçi boş olan open, içi metalik olan short yani kısa devre, genelde metal renkli daha irice olan ise 50 ohm dummy load olarak kullanılmaktadır.
Önemli olan kablonun en ucunda bunları kullanmak, en kesin sonucu almanız ancak bu şekilde mümkündür.  Kalibrasyonsuz bir cihaz ile test yapmanız sonuçlarınızı oldukça etkileyecektir. Çünkü, VNA'lar gönderilen sinyalin faz farkını kullanarak ölçüm yapar. Kablodaki bir kaç cm'lik fark bile bu fazı kaydıracağı için sonucu değiştirecektir.

Peki nasıl kalibre yapılır.

Kalibre yapmadan önce cihazın çalışma frekans aralığını ne kadar daralırsanız o kadar iyi bir kalibrasyon yapmış olursunuz.
Örneğin ağırlıklı olarak VHF_UHF ölçümü yapıyorsanız, frekans aralığınızı 140-450MHz arasında ayarlayıp, daha sonrasında bu kalibrasyonu yapmanız daha faydalı olacaktır.

Peki 0-900 MHz arası kalibrasyon yaparsam ne olur derseniz, aradaki fark şu.
Bu cihazlar modeline göre değişmekle beraber, 101(nanovna)  200-300 hatta 400(nanovna h4)  noktadan ölçüm almaktalar.
100 kabul edersek,  0-900 MHz aralıkta bir kalibrasyon yaptığınızda 900/200= 9 MHz te bir ölçüm alıp kalibre edecektir.

Eğer 140-450 MHz aralığında bir kalibrasyon yapılacak olur ise, 450-140=310 MHz /200 =3.1 Mhz
Yani 3 kat daha yüksek bir hassasiyet ile kalibrasyon yapılabilir.
Bu yüzden ölçüm yapacağınız aralığa en yakın aralığı seçmek önemlidir. (Örneğin 144-146) 


Stimulus ekranından başlangıç, bitiş değerlerini girdikten sonra, cihaza ölçümde kullanacağınız ara kabloyu bağlayın.
CAL menüsüne girin.Bunun altındaki CALIBRATE 'i seçin.

Şu şekilde bir ekran karşınıza çıkacak.


  1. İçi boş olan SMA'yı cihazınıza (S11 Portuna)bağlayın ve OPEN a basın.
  2. Kısa devre SMA'yı cihazınıza (S11 Portuna) bağlayın ve SHORT a basın.
  3. 50 Ohm Dummy Load'ı cihazınıza (S11 Portuna) bağlayın ve LOAD a basın.

Buraya kadar olan kısım mecburi olan kısım. Eğer SWR ölçümü yapacaksanız ya da yapacağınız test sadece S11 portundan yapılacak ise bu noktada  DONE'a basın.

Peşinden bir SAVE menüsü sizi karşılayacak.

SAVE0-SAVE4 arası ekranlar çıkacak. Bu noktada SAVE0 a kaydettiğiniz değer cihazı açıtığınızda yüklenecek olan değerlerdir. Örneğin kablosuz direkt bağlantı  "default" ayarlarını buraya kaydeder, diğer save değerlerine de kablolu ya da belirli bir frekansa göre olan ayarları kaydedebilirsiniz. Daha sonra bu ayarları (Save0 hariç) Recall menüsü altından geri yükleyebilir ve kullanabilirsiniz.


Peki, Filtre ölçümü gibi her iki portu da kullanacağınız bir ölçüm yapacaksanız?

3. adımdan sonra kabloların uçları boş iken ISOLN seçeneğini seçin. Bu her iki port (S11 ve S21)  arasındaki izolasyon kalibrasyonu yapmak için kullanılır. Bu noktada eğer elinizde var ise her iki porta da LOAD konnektör takmanız daha idealdir. Tek LOAD var ise, S21 e takabilirsiniz.

Bir sonraki adım S11'den çıkan kablonun ucunu S21 e bağlayın ve THRU ya basın. Bu da S11 den çıkan sinyal ve fazın S21'den okunması ile kalibrasyonu tamamlar.
Peşinden yine DONE ve SAVE0 yapabilirsiniz.


Yukarıda önemle altını çizdiğim gibi, kalibrasyon NanoVNA ve diğer VNA'lar için çok önemli.

Hatta o kadar önemli ki, sadece kablo boyu değil, örneğin bir kabloyu diğer kabloya bağlamak ya da kalibrasyon sırasında araya mini bir adaptör eklemek durumunda kalmışsanız bunu bile düzeltme olarak eklemeniz sonuçlarınızın doğruluğu açısından önemli.
 


Son olarak NANOVNA'nın Menü tablolarını paylaşmak istiyorum.

Bir referans olarak print edip kullanırsanız menülerin içinde dolaşırken kaybolmazsınız.

73




















2 yorum:

LNA Nedir niçin kullanmaliyiz..Ya da kullanmalı mıyız?

LNA (Low Noise Amplifier) , Türkçe'de Düşük Gürültülü Yükselteç olarak bilinir. Elektronik ve telekomünikasyon sistemlerinde kullanılan ...