Программа nanovna для андроид

Обновлено: 06.07.2024

Конечно, NanoVNA отличный прибор, но уж больно мелковат экран, хотя он весьма яркий. Но хотелось бы что- большое. :) И оно есть! Ведь прибор подключается к USB - порту компьютера, а, значит, на экране оного можно проводить измерения в более комфортных условиях.

Чтобы подключить прибор нажмите кнопку "Connect to device", расположенную в нижнем левом углу окна программы..

После того, как девайс законнектиться с прогой :)) в окне программы появятся четыре поля для графиков (а может и больше).

Теперь нужно заняться настройкой дисплея. Для этого жмем кнопку Display setup (в самом нижнем углу рис.2). Появляется окно настройки.

Ставим галочку у Show lines. Если вы ее не поставите, то точки графика не будут соединяться друг с другом, что очень мне не нравиться. Любители темной стороны могут поставить галочку Dark mode, тогда графики будут на черном фоне.

Дале устанавливаем величину точек (Point size), толщину линии их соединяющих и размер маркеров. Если вы хотите, чтобы над маркерами стояли их номера, ставьте галочку в Show marker numbers. А чтобы маркеры стали окрашенными и выглядели ярче, поставьте галочку в Filed markers.

Теперь перейдем к отображаемым графикам Displayed charts. Как видим, их может быть до шести. При нажатии на кнопки графиков выпадает меню, где вы можете выбрать тип графика.

Если выбрать пункт None, то это окно не отображается. Вот я убрал лишние окна и оставил одно.

Все остальные установки я оставил по умолчанию

В верхнем левом углу окна программы находятся поля для задания частот сканирования.

Диапазон сканирования можно задать двумя способами: задав начальную и конечную частоты сканирования (Start, Stop), тогда в полях Center, Span автоматически появятся значение центральной частоты диапазона и полоса диапазона качания. Можно, наоборот, задать центральную частоту и диапазон качания, тогда автоматически появляется низшая и высшая частоты диапазона качания. Частота вводится в формате 8M, 20k (англ.)

Прошу вас обратить особое внимание на окошко Segments . По умолчанию там стоит "1", а справа от нее написано "200 Hz/step ", т.е. расстояние на графике между точками будет 200 Гц. При диапазоне качания 20 кГц (для просмотра АЧХ кварцевого фильтра) на графике будет всего 100 точек. При этом кривая АЧХ не будет гладкой. С другой стороны, при диапазоне качания несколько МГц, единичка отлично подходит. Поэтому, как я определил практически, при просмотре узкополосных фильтров нужно выбирать Segments в районе 10 (около 20 Гц между точками).

Запуск сканирования осуществляется нажатием на кнопку Sweep. При этом зеленая полоска показывает процент выполнения сканирования.

Рис. 8. Окно программы после выполнения сканирования. Рис. 8. Окно программы после выполнения сканирования.

Для отслеживания интересующих вас точек в программе имеется три маркера (Marker 1, 2,3).

Внимание! Перед тем как создавать тему на форуме, воспользуйтесь поиском! Пользователь создавший тему, которая уже была, будет немедленно забанен! Читайте правила названия тем. Пользователи создавшие тему с непонятными заголовками, к примеру: "Помогите, Схема, Резистор, Хелп и т.п." также будут заблокированны навсегда. Пользователь создавший тему не по разделу форума будет немедленно забанен! Уважайте форум, и вас также будут уважать!

NanoVNA - векторный анализатор, Vector Network Analyzer

Присоединённое изображение

Присоединённое изображение (Нажмите для увеличения)

Не задавайте вопросы технического характера в личку, все-равно отправлю на форум.

Хотя бы раз в год уезжай туда, где ты еще не был!

Билль о рабах Вирджиния, 1779 г.:
"Ни один раб не должен хранить или переносить оружие, если только у него нет письменного приказа хозяина или если он не находится в присутствии хозяина".

Провёл небольшую работу по экранировке входных цепей. Польза есть от этого мероприятия.

Присоединённое изображение

Присоединённое изображение (Нажмите для увеличения)

Не задавайте вопросы технического характера в личку, все-равно отправлю на форум.

Хотя бы раз в год уезжай туда, где ты еще не был!

Билль о рабах Вирджиния, 1779 г.:
"Ни один раб не должен хранить или переносить оружие, если только у него нет письменного приказа хозяина или если он не находится в присутствии хозяина".

Затем решил защитить прибор от "вандализма". Так как тракт sma у меня лично мало используется, я изготовил кронштейн с разьёмами N типа. Учитывая малогабаритность прибора, подключая измеряемые элементы через переходники постоянно боюсь вывернуть с куском платы его родные sma коннекторы.
Ну и вспомнились годы учебы, когда была другая теория и другой подход к разработке СВЧ техники- всё должно быть крепким и никаких помех.
Применил посеребрённую латунь 1,5мм а возле гнёзд толщина 4мм.
Сам приборчик вынимается из кронштейна без напряга. Я заменил родные китайские стойки на винты М2,5 и бронзовыми втулками разделил плату индикации и процессорную. Снизу открутив четыре гайки прибор можно вынуть.

Присоединённое изображение

Присоединённое изображение (Нажмите для увеличения)

QUOTE (Werewolf @ Dec 10 2019, 05:38 PM)
Шумы вниз упали?

Они не просто упали, они практически пропали.
У прибора первый диапазон до 300 мГц, так вот на нём линия идеально ровная.
Я кроме маленьких экранов на входные цепи сделал нижнюю крышку из посеребрённой латуни (благо дед работал на серебрянном заводе), и это тоже дало эффект.
Позже выложу результаты замеров. Но скажу сразу- откалибровав прибор на образцовых нагрузках N типа с КСВ 1,05 у меня теперь замеры практически метрологические- если измеряем с КСВ 2,0 то он и показывает 2,0.
Прибор уже заставил разочароваться в имеющемся у меня Р4-37.

Присоединённое изображение

Присоединённое изображение

QUOTE (Werewolf @ Dec 10 2019, 05:51 PM)
Измерения прибора испорчены.

Да я это сам понимаю, но при всей малогабаритности конструкции пока никак не получалось лучше. Переделывать планирую, но пока не решил как.
Не хочется тянуть по 5 см трубы, а короче никак не получается ровно. Но запас латуни сбоку оставил, возможно отодвину правее. Трубогиб надо делать.

Инструкция на русском. Типа мануал. Собрал из разных источников и отредактировал.


Присоединённый файл ( Кол-во скачиваний: 1134 )
Manual_RUS.zip

Прошивка 0.4.0.3 -шрифт покрупней ,4 трека.И изначально диодик не стоял см.фото .

Присоединённое изображение

Присоединённое изображение (Нажмите для увеличения)

Немного нашел интересного в моём экземпляре - стоит прошивка от Hugen79 0.2.3-20191008, и как оказалось, по умолчанию она грузится с диапазоном 50 кГц - 900 мГц, но если ввести диапазон до 1500 мГц то он работает без проблем, но динамика падает значительно. Это тоже порадовало. Буду экспериментировать дальше.
Пробовал промерить кабель по длине, результат впечатлил- всего 1 см возможная разница на метре. Измеряемый кабель был длиной 96 см.

Присоединённое изображение


Присоединённое изображение (Нажмите для увеличения)

Iskander ,вот эту цепочку питания смотрели?, китайцы экономят.Тыц Перед установкой экранов.

Присоединённое изображение

Присоединённое изображение (Нажмите для увеличения)

У меня тоже белый.Версия 18 10 2019.Шумы без экранировки и без заглушек не выше -83дб.Не вижу особого смысла экранировать. Только, если выше 300 МГц. Уже настроил 2 шт,6 кристальных кварцевых фильтра.С полосами 700 Гц,на 7.2МГц и 2,8 кГц,на 13.5 МГц.Показания очень стабильные. Полоса просмотра,SPAN,выставляется от 5 Гц. Емкость акума,400мАч,маловата,нужно ставить побольше.

На фото у меня вроде довольно мелкие, сниму экран посмотрю и допаяю на всякий случай. Лишнее не будет. Но в то-же время вижу рядом не промаркированные и вроде в параллель тем, что промаркированы.

Присоединённое изображение

Присоединённое изображение (Нажмите для увеличения)

Скопировал с гитхаба hugen79,подпаять дополнительно.

Присоединённое изображение

Присоединённое изображение (Нажмите для увеличения)

Мануал вам закину в нем есть схема, может кому нужна будет

Присоединённый файл ( Кол-во скачиваний: 764 )
NanoVNA_User_Guide_20190524.rar

Добавил я по два конденсатора на 0,1мкф на каждую микросхему- до дросселя и после, ну и умудрился ещё и по танталу 10мкф 16в туда прилепить, правда они вид подпортили но для дела всё таки. Вот фото что получилось по монтажу. Если подобрать габарит конденсаторов, то становятся они туда без проблем.

Присоединённое изображение

Присоединённое изображение (Нажмите для увеличения)

Ну и на всякий случай сфоткал до того и после. Диапазон стоял от 50 кГц до 1500 мГц.

Присоединённое изображение

Присоединённое изображение (Нажмите для увеличения)

Вот откалибровал по новой и сохранил как 3 калибровка и сравнил со старой 1 до запайки.
Правда на старой подключенная нагрузка с КСВ=2 близка к истине, на новой далека от неё, надо разобраться.

Присоединённое изображение

Присоединённое изображение (Нажмите для увеличения)

Тоже поставлю ,пока нет конд-ов с таким типоразмером,ну и диапазон от 300.Прошивку вернул старую,тормозит

Нашел старый скрин и решил с новым сравнить. Калибровалось до 900 мГц.
После калибровки нагрузка с КСВ=2 измерялась.
Единственное что заметил после установки конденсаторов, так это то, что начисто пропали всплески гармоник на кратных первому диапазону частотах. Раньше они вылезали или постоянно или периодически, в зависимости от режима работы.

Присоединённое изображение

Присоединённое изображение (Нажмите для увеличения)

Добавил вот эту закладку в яндексе,удобно что сразу переводится текст:Тыц англоязычный форум по прибору. И еще Тыц

22 dB правдиво показывает, потом большая погрешность начинается.

Присоединённое изображение

Присоединённое изображение (Нажмите для увеличения)

Не задавайте вопросы технического характера в личку, все-равно отправлю на форум.

Хотя бы раз в год уезжай туда, где ты еще не был!

Билль о рабах Вирджиния, 1779 г.:
"Ни один раб не должен хранить или переносить оружие, если только у него нет письменного приказа хозяина или если он не находится в присутствии хозяина".

Крайняя инструкция с переводом от "google":

NEC. Атестованы на 12 гГц. До 30 dB полёт нормальный, следующий у меня только на 5 dB, его иногда ухватывает, а в основном нет.
Дальше буду на плавном ловить край.

Присоединённое изображение

Присоединённое изображение (Нажмите для увеличения)

Извлёк первую пользу от прибора- определил что один фиксированный аттенюатор на 12 dB подшмаленый. Ну и продинамил диапазон с плавным аттенюатором. По картинкам всё видно.

Присоединённое изображение

Присоединённое изображение (Нажмите для увеличения)

тут пдф-ка с промером аттенюатором от 0 до -80 дБ. шаг 5 дБ
выкладывать сюда в виде фоток это занять много места.

Присоединённый файл ( Кол-во скачиваний: 279 )
_____.pdf



Первая версия NanoVNA построена на базе генератора Si5351A. Максимальная полоса у него — до 200 МГц, но используя гармоники, диапазон был расширен до 1,3 ГГц.

Во второй версии, микросхема Si5351A используется до 100 МГц, а выше применяется adf4350. Возможности adf4350 (137.5 MHz… 4400 MHz). Смеситель ad8342 (до 3.8 GHz). Так что 3 ГГц там вполне может быть.


Осталось только проверить.

Версии NanoVNA V2

Пока неторопливо составлялся этот обзор, на aliexpress появилось несколько версий NanoVNA V2. Они отличаются наличием железного копруса, чехольчика.


Еще есть вариант с разъемами N-Type.


Техническое развитие не стояло на месте. Вышло несколько аппаратных ревизий: V2.2, V2 Plus V2.3, V2 Plus4 V2.4. Для тех, кто не любит мелкие экраны — есть вариант с экраном 4 дюйма.

Недавно обновил прошивку на своем устройстве. У меня оказалась версия 2.2, считающаяся уже устаревшей.


Технические характеристики и комплектация

Характеристики
Материал: PCB + акрил
Цвет: черный
Частотный диапазон: 50 кГц-3 ГГц
Динамический диапазон системы (калиброванный): 70 дБ (до 1,5 ГГц), 60 дБ (до 3 ГГц)
S11 Уровень шума (калиброванный): -50 дБ (до 1,5 ГГц), -40 дБ (до 3 ГГц)
Скорость развертки: 100 точек/с
Дисплей: 2,8 ", 320*240
Интерфейс USB: Micro USB
Мощность: USB, максимальный ток зарядки 1A
Аккумулятор: 1 * литиевая батарея, 1950 мАч (в комплекте)
Разъем аккумулятора: JST-XH 2,54 мм
Максимальное количество точек (на устройстве): 201
Максимальное количество точек (USB): 1024
Порт 2 обратная потеря (1,5 ГГц): 20 дБ typ
Порт 2 обратная потеря (3 ГГц): 13 дБ мин
Размер посылки: 170*100*35 мм/6,7*3,9 * 1.4in
Вес посылки: 225 г/7,9 унции

Упаковочный лист
1 * S-A-A-2 устройство (с аккумулятором 1950 мАч)
1 * Micro USB кабель для передачи данных
2*300 мм SMA SS405 RF кабель
1 * SMA нагрузка — открытый
1 * SMA нагрузка — короткозамкнуты
1 * SMA нагрузка — 50 Ом
1 * SMA боченок-переходник с двумя SMA c обоих сторон
1 * набор аксессуаров (гайки, шайбы)

Выбор продавца и лота, покупка, распаковка

При покупке, нужно очень внимательно читать комплектацию. На тот момент было несколько лотов, которые включали в себя только прибор и ничего более. Мне же хотелось иметь какой-то минимум: аккумулятор, калибровочные нагрузки, коаксиальные шнурки, какой-то корпус. Отзывов не было. Из оставшихся продавцов, выбрал того, чей магазин был открыт раньше.


Доставка состоялась за комфортное для меня время, за счет использования ТК DPD. Упаковано в коробочку


Внутри коробочки, сам прибор в пакетике с пузырьками


В комплекте идет карта меню и ссылки на софт (не очень актуальные, рабочие ссылки см. выше)


Еще есть крепежные гайки (видимо, для стального корпуса), два коаксиальных кабеля с разъёмами, переходник и 3 нагрузки (бесконечное сопротивление, нулевое, 50 Ом) для калибровки; провод USB.



Корпус выполнен из стоек и печатных плат. То есть, боковых стенок нет. Интересно, что на обратной стороне оказались схемы и формулы. Этого нет в фотографиях лота. Корпус в целом меня устраивает. Винты торчат по-разному, поэтому на стол ровно не ложится (но это дело поправимое).

Виды с разных сторон
















Джойстика нет. Для управления прибором снизу есть три кнопки: влево, выбор, вправо. Все остальное управление производится через тачскрин. Включение/выключение — выключатель слева. На экране приклеена защитная пленка, поэтому фотографии могут получиться не очень. Аккумулятор оказался заряжен, и прибор включился из коробки. Вероятно, продавец не соврал (отправка произошла только через несколько дней после оплаты, на что продавец сказал, что они проверяют перед отправкой каждый прибор). Сложно сказать, на сколько хватает этого аккумулятора, приходилось заряжать дважды. На экране нет индикации батареи. Похоже, что заряд можно определить по количеству горящих на плате светодиодов, но это не точно. Аккумулятор уже дважды сел в самый неподходящий момент поэтому зарядка должна быть всегда на готове с собой.

Да, чуть не забыл — 132 грамма


Легко помещается в карман шорт.


Рубашки у меня нет, поэтому взял рубашку сына-школьника. Там карманы поменьше, но заходит идеально




Очень сильно не хватает переходников поэтому рекомендую сразу их докупить. Я взял такие:


Чтобы подключать антенны и кабели по BNC


Чтобы подключать антенны через PL разъемы (на КВ или СиБи)


Этот разъем для того, чтобы воткнуть его в осциллограф, и соединить VNA и осциллограф комплектным тонким коаксиалом


Это переход на кабельные коннекторы. Можно будет провести измерения ТВ антенны на крыше дачи.


Переходник для того, чтобы антенну от радиостанции Baofeng подключать сразу в прибор, а не через кусок коаксиального кабеля.


Все дело в том, что на радиостанциях бывает разный тип разъемов.


Т коннекторы, для подключения к осциллографу (подать сигнал на 1 и второй вход, подключить нагрузку 50 Ом)


Если бы мне совсем недавно сказали, что в свое распоряжение можно получить прибор, который по возможностям не сильно уступает дорогим векторным анализаторам цепей от Rohde&Schwarz и Anritsu, стоит копейки (по сравнению с фирменными приборами) и при этом обладает сверхминиатюрными габаритами, я бы, наверное, не поверил. Однако, спасибо подписчикам, что натолкнули меня на замечательный, в своем роде, прибор NanoVNA о котором я в этой статье вам и расскажу.

Статья по большей части рассчитана на новичков, и ее задача познакомить широкий круг начинающих радиолюбителей с подобной техникой. Так что матерых радиоинженеров и опытных радиолюбителей прошу не бомбить в комментариях, а по делу дополнять, если это будет уместно.

Кстати, купил я этот анализатор на AliExpress вместе с аккумулятором вот у этого продавца ! Пришло все достаточно быстро и без проблем. Внимание! Реф. Ссылка. Покупая NanoVNA по этой ссылке, вы поддерживаете творчество автора этой статьи и журнал в целом. Именно благодаря вам я могу делать больше обзоров на разную технику. Спасибо!

Что такое векторный анализатор цепей?

Внешний вид

Откровенно говоря, выглядит NanoVNA очень несерьезно. На первый взгляд кажется, что это какая-то игрушка.


Размеры корпуса анализатора


Да и корпусом это назвать не поворачивается язык, поскольку в качестве корпуса у NanoVNA используются два куска текстолита закрывающие плату прибора сверху и снизу, но не закрывающие с боков.


Сбоку у нашего анализатора находятся порты для подключения измеряемых цепочек, кабелей, антенн и.т.д.


Разъемы типа SMA мама, это на мой взгляд недостаток, поскольку сами разъемы не предназначены для постоянного подключения-отключения кабелей, они довольно быстро изнашиваются, но в прибор с такими размерами сложно интегрировать что-то более крупное, поэтому, что имеем, то имеем.


На верхней грани находится джойстик, которым можно управлять прибором при использовании без компьютера, индикаторные светодиоды, переключатель для включения/выключения прибора и USB type-C, который используется для соединения с компьютером и зарядки встроенного аккумулятора NanoVNA.

Технические характеристики

  • Диапазон частот: 50 кГц – 900 МГц
  • Уровень на ВЧ выходе: -13 дБм (максимум -9 дБм)
  • 70 дБ в диапазоне 50 кГц – 300 МГц
  • 50 дБ в диапазоне 300 МГц – 600 МГц
  • 40 дБ в диапазоне 600 МГц – 900 МГц
  • КСВ портов CH0 и СH1: <1,1
  • Количество точек сканирования и калибровки: 101 (фиксировано)
  • Отклонение частоты: <2,5 ppm
  • Нестабильность частоты: <0,5 ppm
  • Количество одновременно измеряемых параметров (треков): 4,
  • Доступное количество маркеров: 4
  • Количество слотов памяти для настроек и калибровок: 5
  • USB интерфейс: USB type-C
  • Дисплей: 2,8 дюйма TFT (320 x 240)
  • Управление: сенсорный экран или джойстик.
  • Размеры: 54 мм x 85,5 мм x 11 мм (без разъемов и переключателей)
  • USB: 5 В, 120 мА
  • встроенный аккумулятор (опционально): 400 мАч

Исходя из вышеозначенного, NanoVNA обладает довольно неплохими характеристиками, за исключением, пожалуй, динамического диапазона. Например, при настройке тех же дуплексных фильтров мы не сможем полноценно оценить подавление, оно будет ограничено динамическим диапазоном прибора. То есть, при фактическом подавлении фильтра в 85дБ, прибор нам будет показывать лишь 50-60дБ. Увы, эти ограничения имеют место быть, но не стоит забывать, что перед нами прибор за 50 долларов, а не за 50000$, поэтому такие невысокие характеристики ему можно и нужно простить, тем более, что для радиолюбительских целей этого вполне достаточно. Просто при измерениях нужно держать в голове ТТХ и помнить об ограничениях, дабы в последствии не выдавать полученный результат за истину в последней инстанции.

Варианты использования NanoVNA

В варианте с ПК, вы не стеснены маленьким размером NanoVNA и можете полностью и с комфортом использовать этот прибор, как если бы это был серьезный стационарный настольный прибор от именитого производителя (однако помним про ТТХ).


Фактически, все современные приборы от того же Rohde&Schwarz работают под управлением промышленных ПК с использованием обыкновенного Windows XP или подобной системы. С НаноВНА мы тоже можем сделать подобную вещь. Прибор через USB соединяется с ПК под управлением Windows, устанавливается программа типа NanoVNA Saver и, вуаля, мы имеем отличный функционал и удобное управление.

Что такое S-параметры?

Дабы внести полную ясность в процесс измерения, неплохо было бы разобраться, что же измеряет векторный анализатор цепей и что же такое S-параметры, которые мы обозначили ранее. Именно с ними нам придется иметь дело, и без понимания, что такое S-параметры вы не разберетесь, как работает NanoVNA да и любой другой VNA (Vector Network Analyzer) тоже, поскольку все строится вокруг этих самых параметров. В школе такое не проходят, поэтому будем учиться заново.

S-параметры, или как их еще называют, параметры рассеяния, пришли к нам из области сверхвысоких частот и оптики. Эти параметры могут использоваться для описания электрических характеристик устройства или какой-нибудь радиочастотной цепи. Говоря простым языком S-параметры, это ВЧ энергия, которая отражается от тестируемого устройства или передается через него. Это может показаться несколько запутанным и для понимания процесса его нужно упростить и перевести все в плоскость того, что можно себе представить. Для примера возьмем линзу и пропустим через нее некоторое известное нам количество света.


Мы знаем, сколько отправили света на линзу и в ходе измерений мы можем измерить, сколько света прошло через линзу, и сколько света отразилось от поверхности линзы и вернулось к нам обратно. Собственно, этот процесс и описывает S-параметры.


Управление NanoVNA

Управлять NanoVNA напрямую можно либо через сенсорный резистивный экран прибора, либо джойстиком, который находится сверху, рядом с выключателем прибора.


Для настройки NanoVNA используется меню, которое появляется в правой части экрана прибора и вызывается коротким нажатием на правую часть экрана или нажатием на джойстик. Навигация осуществляется либо качанием джойстика, либо стилусом по экрану. Действительно, для управления через экран, удобнее всего использовать стилус, как в старых КПК.


Ну и для полного понимания того, с чем предстоит вам столкнуться, привожу древовидную структуру меню NanoVNA на стандартной прошивке.


Для ввода цифровых значений можно использовать экранную клавиатуру. Когда внизу экрана появляется строка с вводимым цифровым значением, тыкаем стилусом в правый нижний угол и на экране появляется экранная клавиатура, с которой очень удобно вводить нужные значения.

Индикация


На дисплее NanoVNA выводится довольно много информации. Разобратиься с ходу, что есть что в этой мешанине из цифр и графиков не просто. Давайте по порядку.

В верхней части дисплея находятся заголовки графиков, то есть какой параметр и на каком канале в данный момент измеряется. Например, CH0 (CHANNEL) указывает на то, к какому порту относится график. Следующий пункт (FORMAT) указывает, в каком формате отображаются данные. Далее идет масштаб (SCALE) по оси Y. Затем идет значение, на которое указывает маркер находящийся на данном графике (MARKER).

У левого края дисплея находится статус калибровки. С(0-4) указывает какая калибровка используется в данный момент. Остальные символы D,R,S,T,X указывают какие процедуры выполнялись в ходе калибровки (D: Directivity, R: Reflection Tracking, S: Source Match, T: Transmission Tracking, X: Isolation).

Калибровка NanoVNA

Как и любому измерительному прибору, NanoVNA требуется калибровка, позволяющая в ходе измерений получать результаты близкие к реальным. Калибровка возможна как в варианте, когда прибор используется без ПК, так и в варианте с ПК. Скажу даже больше, калибровка крайне необходима, и об особенностях калибровки стоит сказать отдельно.

Как мы помним из ТТХ, у NanoVNA фиксированное количество точек измерения. И вне зависимости от выбранного диапазона частот это количество равно 101! Поэтому если мы выполним калибровку в диапазоне 50 кГц – 900 МГц по 101 точке, то калибровка получится очень грубая, примерно одна точка на 9МГц. Поэтому если мы хотим повысить точность измерений, то, во-первых, необходимо выполнять калибровку перед каждой сессией измерений, а во-вторых, если нам известен диапазон частот в котором мы будем проводить измерения, калибровка должна выполняться в рамках этого диапазона! То есть, если мы проводим измерения в диапазоне частот, например, 430-450МГц, с количеством точек 101, на каждую точку получится примерно 200кГц, что вполне не плохо.

Также следует сказать о том, что если вы планируете проводить измерения вместе с комплектными кабелями (или какими-то другими кабелями которыми вы будете подключаться к измеряемым цепочкам), то калибровка должна проводиться с подключенными кабелями! Это важно!

Для OSL (Open, Short Load) калибровки требуется специальный калибровочный набор из 3 (а желательно 4) эквивалентов нагрузки. Эквивалент 50 Ом (желательно 2 штуки), эквивалент 0 Ом, эквивалент бесконечного сопротивления, бочонок-соединитель (SMA-мама-мама) и набор из двух кабелей.


Для калибровки и сохранения настроек у NanoVNA есть 5 слотов памяти. К сожалению, подписать их никак нельзя, так что, если у вас проблемы с запоминанием того, какую калибровку куда вы сохранили, таскайте в придачу к NanoVNA блокнотик и записывайте. Как по мне, это не очень удобно, но жить с этим можно.

Перед калибровкой желательно сбросить старую калибровку которая хранится в памяти нашего устройства. Подсоединяем к NanoVNA комплектные кабели, если предполагается работать с ними. На конец кабеля, подсоединенного к порту CH0, прикручиваем соединительный бочонок.

В меню STIMULUS выбираем частотный диапазон, на котором будет проводиться калибровка и последующие измерения.

Далее заходим CAL > CALIBRATE.

  • Подключаем к порту CH0 напрямую или через кабель эквивалент нагрузки с бесконечным сопротивлением и нажимаем OPEN
  • Подключаем к порту CH0 напрямую или через кабель эквивалент нагрузки с сопротивление 0 и нажимаем SHORT
  • Подключаем к порту CH0 напрямую или через кабель эквивалент нагрузки с сопротивлением 50 Ом и нажимаем LOAD
  • Подключаем к порту CH1 напрямую или через кабель эквивалент нагрузки с сопротивлением 50 Ом и подключаем, если есть, эквивалент нагрузки к порту CH0 и нажимаем ISOLIN
  • Подключаем напрямую к порту CH0 через кабель и бочонок порт CH1 и нажимаем THRU
  • Нажимаем DONE. Ура, наш NanoVNA откалиброван.

Использование NanoVNA вместе с ПК (NanoVNA Saver)

Это на мой взгляд, самый предпочтительный способ использования этого замечательного прибора в составе лабораторного оборудования. Для NanoVNA написано довольно много программ, позволяющих получать и обрабатывать данные с этого векторного анализатора цепей. Всех их мы касаться не будем, остановимся на одной, на мой взгляд, самой удобной и наглядной, это NanoVNA Saver, написанной Rune B. Broberg. Программа постоянно обновляется, на текущий момент актуальной версией была 0.1.5, но, возможно, когда вы будете читать эту статью, выйдет более свежая версия, если что-то радикально изменится, пишите в комментариях к этой статье, постараюсь ее актуализировать. Подробно разбирать интерфейс и функционал программы мы не будем, но для общего понимания коснемся основных блоков.


Соединив NanoVNA и ПК через комплектный USB кабель, у вас в системе должен появиться виртуальный COM порт через который NanoVNA будет общаться с ПК и обмениваться данными. В моем случае это COM7 (у вас может отличаться). В Windows 10 драйвера нашлись и встали автоматически. Никаких дополнительных манипуляций проделывать не пришлось.


Скачав, запустив программу, перед нами откроется от 1 до 6 окон с графиками (в моем случае 4), которые можно настраивать по своему разумению, нажав на кнопку Display Setup. Настраивать цвета линий, маркеры, размер шрифта и.т.д. Блок выбора частотных параметров, где мы выбираем исследуемый частотный диапазон. Тут нам, кстати, показывается количество МГц на точку, что поможет понять насколько точными или грубыми будут наши измерения (вспоминаем 101 точку из ТТХ).


После запуска программа делает одно измерение за одно нажатие на клавишу (Sweep). Однако, мы можем настроить и непрерывные измерения, нажав на кнопку (Sweep settings) и задав режим работы программы. Также тут можно выставить параметры усреднения измерений и сразу задать частотный диапазон с допусками по краям, что довольно удобно.


Ниже находится раздел с маркерами. На графиках можно указать до 3 маркеров (частоты указываются в Гц), а также скрыть или показать блок с данными на которые указывают маркеры (Hide Data).


Ниже находится блок управления рефлектометром (Time Domain Reflectometry) для оценки неоднородностей в кабельной линии и как частный случай использования, определения ее длины.


Блок маркеров позволяет оценить частоту, импеданс, КСВ, возвратные потери, добротность, индуктивность и емкость в параллельной модели, сопротивление, усиление/затухание и фазу. В общем, полный набор всего того, что обычно нужно и не нужно радиолюбителю для полного счастья.


Еще ниже находится пункт, позволяющий по портам быстро оценить возвратные потери, минимальный КСВ, а также усиление/затухание максимальное и минимальное.

Внизу слева находится блок технических настроек управления NanoVNA. Здесь можно задать текущие параметры, такие как опорная точка, относительно которой будут проводиться измерения (Set current as reference), и сброс опорной точки (Reset reference).


В пункте ниже мы можем задать номер COM порта для работы NanoVNA и ПК, подключить анализатор (Connect) и отключить его (Disconnect). Кнопки ниже позволяют сохранять и загружать предыдущие измерения (Files). Проводить калибровку (Calibration), по части калибровки все аналогично с режимом использования анализатора без ПК.

Кнопка (Analysis) позволяет быстро проводить анализ фильтров.


В целом, программа довольно быстро развивается и по удобству и функционалу не сильно уступает различным брендовым интерфейсам дорогих VNA.

Корпус

Поскольку изначально NanoVNA обладает довольно хлипким корпусом радиолюбители со всего мира придумывают к нему всяческие улучшения для удобства. В частности, радиолюбитель из Австралии VK5ZBR разработал и выложил в открытый доступ модели для 3D принтера которые позволяют напечатать корпус для NanoVNA, что в значительной степени повышает надежность и удобство использования этого устройства. Выглядит корпус — вот так.



Мне его напечатал R3XAR за что ему большое спасибо. Ссылка на 3D модель здесь .

Внутри

Следует отметить, что прибор разработан как радиолюбительский проект. Все исходные коды и платы открыты. Любой желающий может повторить этот прибор построив его своими руками, чем и воспользовались ушлые китайцы.




В целом, качество сборки на нормальном уровне, больших претензий к монтажу у меня нет. В интернетах ходит поверье, что в Китае надо брать NanoVNA с черными крышками. Якобы они лучше собраны. У меня как раз такой.

Схема

Как и Mini600, NanoVNA построен по схеме супергетеродинного приемника. Подробно схемотехнические решения описывать не буду, это скучно, а вот схему анализатора приложу.

Принципиальная схема Итог

Есть ли у него недостатки? Есть. Отбросим фактор цены, ясное дело, что за 50 долларов ему можно простить все.

Сейчас опишу, что не понравилось, лично мне.

:-)

Также у китайцев можно приобрести версию NanoVNA-H, в красивой черной коробочке (вариант для состоятельных господ ). Комплектация аналогична стандартной, но дополнительно в этой версии включен кабель для соединения со смартфоном или планшетом и прибор идет сразу с пластиковым корпусом.

Читайте также: