2 Mart 2021 Salı

VNA & Nanovna Nedir?

 

VNA yani Vector Network Analyzer, bundan belki 4-5 yıl önce ancak ciddi laboratuvar ya da teknik işlerle uğraşabilenlerin alabileceği, genelde 5 haneli rakamlara satılan profesyonel test/ölçüm cihazlarıydı.


Örnek bazı ebay kullanılmış VNA fiyatları;


VNA genelde bir transmit yani gönderme bir de alma portundan oluşan bir test cihazıdır.

Gerçi gönderme kısmı aynı zamanda alma da yapmaktadır. 

Cihaz bu portlar arasına ya da portlardan birine bağlanmış olan test edilen cihaz yani DUT (Device Under Test) üzerinden geçen, ya da yansıyan sinyalleri ürettiği sinyal ile karşılaştırır ve analizini yapar, sonuçları gösterir.


VNA cihazları temel olarak iki şeyi işler.. Gönderme ve duyma.

Cihazlarda genel olarak ilk porta(hem gönderme yapan hem dinleyen)  S11, ikinci porta ise S21 denmektedir.

Bu cihazlarla kazanç(gain) , kayıp , faz farkı elektriksel uzunluk,elektriksel gecikme ve bunlardan türetilebilecek diğer bilgiler öğrenilebilir.



Peki ya Nanovna?


Amerikalı bir grup radyo amatörünün başlattığı STM32-SDR projesinden etkilenen edy555 takma isimli Japon biri tarafından tasarlandı. Amaç, SDR teknolojisinin getirdiği yenilikler ile sıradan insanların da alabileceği ucuz ve kolay üretilebilecek bir VNA yapmaktı. İlk prototiplerinden sonra, kaynak kodlarının tamamını internette ücretsiz yayınladı ve NanoVNA doğmuş oldu.

İlk model oldukça basitti. 

SI5351A , SA612 mixer ve bir A/D çevirici ile oluşturulmuştu.



Daha sonra Hugen isimli bir şahıs (ki bazı kaynaklar hugen ve edy555'in aynı kişi olduğunu söylüyor), bu versiyonu ilerletip daha rahat üretilebilir bir hale getirdi ve ticari olarak üretilmeye başladı.

Peşinden bir çok farklı versiyonu çıktı, kutulu kutusuz, kalibre, büyük ekranlı, farklı frekans aralıklarında çalışan versiyonları hızla arttı. Ve tabii ki Çin üretimi klonları da.

Nanovna H adıyla satılan bu ilk model, oldukça popüler oldu ve bir çok radyo amatörünün evinde yer aldı. 
Daha sonra aynı tasarım ufak tefek iyileştirmeler ile süre içinde geliştirildi. Hassasiyeti ve kararlılığı arttırıldı. 50khz- 900 Mhz aralığında çalışabiliyordu.

Peşinden Nanovna H versiyonu piyasada yerini aldı.
Bu model 3 GHz e kadar çıkabiliyordu.
Sonrasında SAA V2 gibi N tipi konektörlü modelleri, 
NanovnaF gibi , çinli biri tarafından geliştirilmiş olan daha hassas ölçüm yapabilen modeli gibi bir çok alt modeli çıktı.




İki ana grup var. Hugen ve HCXQS.
Hugen için yetkili satıcısı
https://deepelec.aliexpress.com/store/5498043
Bu grup ilk tasarimi yapan grup.

alibaba dan alışveriş yaparsanız üreticisi
https://zeenko.en.alibaba.com/productgrouplist-813192250/Vector_Network_Analyzer.html?spm=a2700.shop_index.88.28


HCXQS ise nanovna V2 türevlerini üretiyor. Oldukça da yüksek dinamiklere sahip cihazlar. Klon değil, orjinal tasarimi iyleştirerek üretilmiş cihazlar.
https://nanorfe.com/nanovna-v2.html sayfasında yetkili satıcılarının listesi var ama bunlarda da gördüğüm kadarıyla bugün için stok yok.
Biraz kıtlık var anlayacağınız.
Fiyatları 35-40$dan başlayıp, 100-110$ a kadar çıkmakta.






Bundan sonraki yazılarımda, bu tanıtım yazısına istinaden, Nanovna ile yapabileceğiniz bazı ölçümleri, püf noktalarını yazacağım.
Örneğin, 
  • Nasıl kalibrasyon yapılır ve kalibrasyonu neden önemlidir?
  • Bilgisayarda hangi yazılımları kullanabiliriz?
  • Sinyal Generator olarak nasıl kullanılır?
  • En sık kullandığımız fonksiyonlardan biri olan VSWR ölçümü ve genel bir Smith Chart kullanımı,
  • Koaksiyel Kablo kayıpları ölçümü
  • Koaksiyel kablo mesafesi (ya da arızalı yer tespiti), ve kablo velocity factor ölçümleri
  • Değeri bilinmeyen bir koaksiyel kablonun empedansının bulunması
  • Duplexer, Low ve High Pass filtre ölçümlerinin nasıl yapılacağı
  • Kristal Ölçümü nasıl yapılır 

gibi konuları tek tek ele almayı planlıyorum.

Sözün özü, ilk başta bahsedilen çok pahalı cihazlar ile, Nanovna arasındaki fark nedir derseniz,  Ciddi laboratuvar çalışması yapabileceğiniz, sadece kalibrasyon setleri bir kaç bin dolara satılan cihazlarla yapılan işlevsel çoğu işi Nanovna ile de yapabilirsiniz.

 Ölçüm hassasiyetiniz bu kadar iyi olmayacaktır belki ama, bir amatörün fazlaca işine yarayacaktır.
 En ciddi farkları, ölçüm noktası sıklığı (yani iki frekans arasında kaç ölçüm noktası olacağı) ve Dynamic  Range denilen sinyal aralığıdır. Dynamic range ten kasıt, örneğin cavity filter ölçümü yaptığınızı düşünün, çok yüksek bastırma oranına sahip bir filtrede -90 -100 db ye kadar ölçüm yapma ihtiyacınız varken, NanoVNA da bu ölçümü modeline göre  -60 -70 belki -80 dBlere kadar anca yapabilirsiniz. 

Eğer elinizin altında bu tür bir laboratuar'da çalışma şansı yoksa, bir Nanovna edinmeye bakın derim.

Takipte kalın ;)



Not: Bu yazıyı çıktıktan sonra bir kaç farklı VNA modeli daha çıkmış.
Dİkkatimi çekenlerden biri LiteVNA
https://www.alibaba.com/product-detail/LiteVNA-64-Original-Hugen-50kHz-6_1600397615077.html?spm=a2700.shop_plgr.41413.11.3c1125d2ekNwyg

50kHz-6.3 GHz arası çalışabilen , özellikle 3 GHz e kadar gayet yüksek ölçüm değerlerine sahip bir cihaz.



3 yorum:

  1. Çok teşekkürler Es'hail-2 yazılarınız gibi tadına doyulmayacak ve sıkı takip edilecek bir yazı dizisi olacak. Takipteyiz. Hızlıca bir nanovna edinme vakti gelmiş. TA4LSX 73.

    YanıtlaSil
  2. Üstat devamını sabırsızlıkla bekliyoruz. Kaleminize sağlık şimdiden

    YanıtlaSil
  3. Nanovna ile ilgili Türkçe kaynak yok denecek kadar az. Büyük bir boşluğu dolduruyorsunuz. Tebrik ve teşekkür ederim.

    YanıtlaSil

Roportaj

 Ağustos ayında Perseid meteor yağmurları sırasında MOEP için yaptığımız Perseid Meteor Scatter etkinliği sırasında kısa bir roportaj verdiğ...