Tips är alltid välkommet.
Jag mätte så noga jag kunnat 2 stycken kondensatorer vid den tänkta resonansfrekvensen.
Räknade först på värden och kombinerade vad som fanns i kondensatorlådorna.
Resultatet blir hyggligt bra måste jag säga utifrån vad jag hade som önskemål.
Nu mäter jag endast på ena porten av vad man väl kan kalla för en 2-port.
Jag tror jag ska kunna utläsa bandbredden där Z blir 50 ohm på båda sidor av resonanstoppen?
Vet fortfarande inte hur jag ska utnyttja S21-porten men ska ta reda på det. Man vill ju inte
belasta en resonanskrets med bra Q-värde något speciellt mycket. Kanske det går bra med
en 10x-probe och oscilloskopet till en börja med.
Intressant och jag ska jämföra med en simulering i LTSpice så jag vet säkert vad det är jag ser för kurvor.
Sedan har jag undrat över de där trappstegsformade knepiga hoppen som förekommer i mina tidigare kurvor,
tror jag nu kommit på varför - det är där kalibreringen börjat och slutat och jag sedan svept utanför det området.
SimSmith är verkar vara riktigt bra programvara för bland annat att lära sig använda VNA på ett bra sätt.
https://youtu.be/7bHMV01ZmiM?list=PL05o ... nBavv-ybLh
http://www.ae6ty.com/Smith_Charts.html
https://www.youtube.com/watch?v=1UbEz73
Experiment med VNA
Re: Experiment med VNA
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Re: Experiment med VNA
Efter den här övningen greppar jag mer vad kurvorna visar och eventuellt vad som
kan förbättras.
Den beräknade Rp (utgående ifrån den uppmätta Rs hos induktorn) verkar hamna mer runt 4500 ohm än 3567ohm.
Därför blir det missanpassning och impedansen hamnar på 71 ohm vid (ungefär) resonansfrekvensen.
Beräknar jag om kondensatortransformatorn till att anpassa till 4500 ohm så blir anpassningen mycket bättre.
Har inte testat det här praktiskt ännu men är värt att testa.
Resonanskretsens bandbredd kan jag inte direkt avläsa på VNA:n med en S11-mätning skulle jag tro.
kan förbättras.
Den beräknade Rp (utgående ifrån den uppmätta Rs hos induktorn) verkar hamna mer runt 4500 ohm än 3567ohm.
Därför blir det missanpassning och impedansen hamnar på 71 ohm vid (ungefär) resonansfrekvensen.
Beräknar jag om kondensatortransformatorn till att anpassa till 4500 ohm så blir anpassningen mycket bättre.
Har inte testat det här praktiskt ännu men är värt att testa.
Resonanskretsens bandbredd kan jag inte direkt avläsa på VNA:n med en S11-mätning skulle jag tro.
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Re: Experiment med VNA
>Resonanskretsens bandbredd kan jag inte direkt avläsa på VNA:n med en S11-mätning skulle jag tro.
Det är ju det som är S11. En signal matas in i systemet och det som studsar tillbaka visar överföringsförlusten med avseende på amplitud och fas.
Det går att använda VNA tillsammans med lämplig mjukvara till att mixa verkliga och simulerade komponenter, både ideal och icke ideala så dit exempel är lätt att verifiera.
För att avgöra överföringsfunktionen beror lite på hur man ställer in nätverkaren och programvaran om man vill veta bandbredd där man förlorar 3dB relativt en centerfrekven.
En sak som är lätt att missa som nybörjare, och det är att vid S11-mätning mäts förlusten som skillnaden av den puls VNA skickar ut relativt det som kommer tillbaka.
Det innebär att om man mäter t.ex. kabelförluster så är förlusterna VNA visar dubblerade då man får samma förlust för signalen som går ut i kabeln som den som studsar tillbaka. Pulsen har alltså gått kabellängden två gånger fram och tillbaka. Samma gäller även för filter. 6dB transmissionsförlust vid S11 kan vara detsamma som S21 och 3dB.
En sak som man ofta reagerar på är när nybörjare väljer udda komponentvärden som inte finns att köpa. Det fungerar inte i verkliga världen. Ett kommersiellt filter för en mobiltelefon som skulle kräva udda reaktiva värden går tillbaka till konstruktören att räta till. Tro mej, jag har några års erfarenhet på detta. Dessutom har man att ta hänsyn till komnponenttoleranser osv. som kan göra att man ibland måste tänka lite extra för att skapa något som går massproducera till rimlig kostnad.
Nu är det trot allt så att man oftast kan välja standardvärden utan att försämra prestanda på något nämnvärt sätt och tar därför ditt exempel för att visa detta.
Det är säkert ok som räkneövning att välja udda komponent-värden men om du räknar ett steg til så ser du att du kan välja standardvärden utan att prestanda försämras eller som här, rent av förbättras.
En sak som inte framgå vid din matchning är om önskemålet är smal eller bredbandig matchning. Det underlättare för att förstå vad du vill åstadkomma.
Gissar att du vill matcha för 4 MHz och 50+j0 Ohm, oavsett önskad bandbredd.
Det är nu relativt simpelt och jag matar in dina 4.5kOhm //1,8nH och dina matchningsvärden och antar ideala komponenter, så ser tr- kurvan ut som nedan efter matchningen med angivna värden: Yttre markörerna visar 3dB bandbredd.
Om man istället håller sej till vanliga standardkomponenter och vill få ett mer symmetrisk filter kring 4 MHz så ger VNA-mjukvaran förslag på dessa värden: Grön kurva är tidigare kurva som referens på skillnaden på olika val av matchningsnät med E12 värden resp lite mer udda värden och antenn-symbolen använder jag som generell markering av okända källor.
Om man vill ha maximal bandbredd och jämnare gain i passbandet så går det utan problem dubblera bandbredden jämfört med ovan genom att välja annat matchningsnät om det är vad man vill åstadkomma, liksom att det går skapa smalare passband med lite lägre förluster just kring centerfrekvensen men då begränsas av ifall man ska ta hänsyn till verkliga komponenter egenskaper och toleranser.
För att inte ställa för stora toleranskrav så fördelar man problemet på lite fler komponenter som jag visar i nätet nedan.
Nedan Smith-diagram visar är fokus är på bra matchning vid just centerfrekvens utan hänsyn till bandbredd. Den blå kurvan i överkant är 4.5kOhm //1,8nH och matchningsmålet antas 50+j0 Ohm.
Det är ju det som är S11. En signal matas in i systemet och det som studsar tillbaka visar överföringsförlusten med avseende på amplitud och fas.
Det går att använda VNA tillsammans med lämplig mjukvara till att mixa verkliga och simulerade komponenter, både ideal och icke ideala så dit exempel är lätt att verifiera.
För att avgöra överföringsfunktionen beror lite på hur man ställer in nätverkaren och programvaran om man vill veta bandbredd där man förlorar 3dB relativt en centerfrekven.
En sak som är lätt att missa som nybörjare, och det är att vid S11-mätning mäts förlusten som skillnaden av den puls VNA skickar ut relativt det som kommer tillbaka.
Det innebär att om man mäter t.ex. kabelförluster så är förlusterna VNA visar dubblerade då man får samma förlust för signalen som går ut i kabeln som den som studsar tillbaka. Pulsen har alltså gått kabellängden två gånger fram och tillbaka. Samma gäller även för filter. 6dB transmissionsförlust vid S11 kan vara detsamma som S21 och 3dB.
En sak som man ofta reagerar på är när nybörjare väljer udda komponentvärden som inte finns att köpa. Det fungerar inte i verkliga världen. Ett kommersiellt filter för en mobiltelefon som skulle kräva udda reaktiva värden går tillbaka till konstruktören att räta till. Tro mej, jag har några års erfarenhet på detta. Dessutom har man att ta hänsyn till komnponenttoleranser osv. som kan göra att man ibland måste tänka lite extra för att skapa något som går massproducera till rimlig kostnad.
Nu är det trot allt så att man oftast kan välja standardvärden utan att försämra prestanda på något nämnvärt sätt och tar därför ditt exempel för att visa detta.
Det är säkert ok som räkneövning att välja udda komponent-värden men om du räknar ett steg til så ser du att du kan välja standardvärden utan att prestanda försämras eller som här, rent av förbättras.
En sak som inte framgå vid din matchning är om önskemålet är smal eller bredbandig matchning. Det underlättare för att förstå vad du vill åstadkomma.
Gissar att du vill matcha för 4 MHz och 50+j0 Ohm, oavsett önskad bandbredd.
Det är nu relativt simpelt och jag matar in dina 4.5kOhm //1,8nH och dina matchningsvärden och antar ideala komponenter, så ser tr- kurvan ut som nedan efter matchningen med angivna värden: Yttre markörerna visar 3dB bandbredd.
Om man istället håller sej till vanliga standardkomponenter och vill få ett mer symmetrisk filter kring 4 MHz så ger VNA-mjukvaran förslag på dessa värden: Grön kurva är tidigare kurva som referens på skillnaden på olika val av matchningsnät med E12 värden resp lite mer udda värden och antenn-symbolen använder jag som generell markering av okända källor.
Om man vill ha maximal bandbredd och jämnare gain i passbandet så går det utan problem dubblera bandbredden jämfört med ovan genom att välja annat matchningsnät om det är vad man vill åstadkomma, liksom att det går skapa smalare passband med lite lägre förluster just kring centerfrekvensen men då begränsas av ifall man ska ta hänsyn till verkliga komponenter egenskaper och toleranser.
För att inte ställa för stora toleranskrav så fördelar man problemet på lite fler komponenter som jag visar i nätet nedan.
Nedan Smith-diagram visar är fokus är på bra matchning vid just centerfrekvens utan hänsyn till bandbredd. Den blå kurvan i överkant är 4.5kOhm //1,8nH och matchningsmålet antas 50+j0 Ohm.
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Re: Experiment med VNA
Jag försökte matcha en resonanskrets med en 2uH luftlindad spole och kommer väl hyggligt nära 50 ohm.
Bättre verkar vara svårt att få till med en kondensatortransformator. Spolen har inte tillräckligt bra
Q.värde då jag önskade en mindre bandbredd, resonanskretsens Q-värde hamnar på 24.
Definitionen på resonans är när inspänningen är i fas med inströmmen.
Bättre verkar vara svårt att få till med en kondensatortransformator. Spolen har inte tillräckligt bra
Q.värde då jag önskade en mindre bandbredd, resonanskretsens Q-värde hamnar på 24.
Definitionen på resonans är när inspänningen är i fas med inströmmen.
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Re: Experiment med VNA
>Jag försökte matcha en resonanskrets med en 2uH luftlindad spole och kommer väl hyggligt nära 50 ohm.
Bättre verkar vara svårt att få till med en kondensatortransformator.
Nej det är inte så särskilt svårt om man är van vid att räkna på sådant. Det är knappt att man behöver räkna alls. Jag väljer ofta något komponentvärde direkt och provar att ansätta det i kretsen genom lite överslagsberäkning om man ser vettigaste topologin att välja i Smithdiagrammet. Ser resultatet av beräkningen inte bra ut så ger ändå beräkningen en ledtråd om jag behöver justera ett värde upp eller ner på E12-skalan. Det är extra enkelt när man ska som här matcha mot en enda frekvens och där målet har noll i reakatans. Ofta har man komlexaa kurvor båda som start och mål som man ska försöka impedans-matcha med rimligt komplext nätverk.
Nu vet jag inte vad som är svårt i ditt avseende men man reagerar alltid med lätt allergiska utslag när någon designar kretsar med udda komponentvärden och många värdesiffror när det är helt onödigt.
Kanske gör du det onödigt svårt och då missar enklare lösningar med bättre resultat genom att använda standardkomponenter.
Ditt föreslagna kondensatornätverk, om begränsningen är att det ska vara endast två kondensatorer med din valda topologi så går det fortfarande utmärkt att välja standardvärden och ändå komma närmare 50+j0 Ohm om det det som är målet. Obs att enbart skriva t.ex 50 Ohm är ett vektorvärde vad gäller impedans.
Nedan två standardkondensatorer ger VSWR 2.01:1 vid 4 MHz.
Jämför med ditt föreslagna nät som ger ett något sämre VSWR på 2.15:1 vid 4 MHz och är något mer offset vad gäller resonansfrekvens och med tanke på de udda komponentvärdens så är det inte
någon lösning jag ser som särskilt lyckad.
Det händer ofta att extremt udda värden ger marginellt bättre resultat relativt standardvärden men pga av kostnader och toleranser och den ofta mycket marginella försämringen av att använda standardvärden kostar i praktiken ingen mätbar försämring om man tar hänsyn till helheten så man väljer den enkla lösningen i de flestas fall.
I detta fallet når dessutom standardvärden närmare ditt önskade resultat än ditt kondensatornätverk om 995/6980 pF så det vore långt från lyckat val med sådana komponentvärden.
>Definitionen på resonans är när inspänningen är i fas med inströmmen.
Resonans av vad..? En elektrisk krets, om det är en sådan du avser, oavsett om den har in eller utgångar, brukar man med resonansfrekvens avse den eller de frekvenser där existerande påtagliga induktiva och kapacitiva reaktanserna tar ut varandra.
I händelse av ideal serieresonans finns ingen ström att vara i fas med så att relatera en resonans till strömmens fasläge blir lite svårt. Däremot kan man mäta strömmens amplitud som att när den blir noll antas att det råder resonans i seriekretsen om nu seriekretsen är mätningsbart lastad.
En idealt resistivt nätverk, som enkelt exempel, ett nätverk som enbart består av ett 50 Ohm termineringsmotstånd, ses knappast som resonant inom hela sitt aktiva frekvensområde även om reaktansen är låg, just för att det rör sej om marginella reaktanser som saknar egen funktion i kretsen.
Jag har inga problem att förstå vad du menar med din "definition" vilken stämmer ibland men det är inte en särskilt lyckad definition på elektrisk resonans.
Det finns en rad andra typer av resonanser, mekanisk, akustisk som alla har sina specifik definitioner som inte heller går in under din definition av resonans.
När man använder ord som "definition" så är det lite mer krävande att man verkligen uttrycker sej korrekt annars blir det ett förledande av andra som tror att det du skriver är sant.
Bättre verkar vara svårt att få till med en kondensatortransformator.
Nej det är inte så särskilt svårt om man är van vid att räkna på sådant. Det är knappt att man behöver räkna alls. Jag väljer ofta något komponentvärde direkt och provar att ansätta det i kretsen genom lite överslagsberäkning om man ser vettigaste topologin att välja i Smithdiagrammet. Ser resultatet av beräkningen inte bra ut så ger ändå beräkningen en ledtråd om jag behöver justera ett värde upp eller ner på E12-skalan. Det är extra enkelt när man ska som här matcha mot en enda frekvens och där målet har noll i reakatans. Ofta har man komlexaa kurvor båda som start och mål som man ska försöka impedans-matcha med rimligt komplext nätverk.
Nu vet jag inte vad som är svårt i ditt avseende men man reagerar alltid med lätt allergiska utslag när någon designar kretsar med udda komponentvärden och många värdesiffror när det är helt onödigt.
Kanske gör du det onödigt svårt och då missar enklare lösningar med bättre resultat genom att använda standardkomponenter.
Ditt föreslagna kondensatornätverk, om begränsningen är att det ska vara endast två kondensatorer med din valda topologi så går det fortfarande utmärkt att välja standardvärden och ändå komma närmare 50+j0 Ohm om det det som är målet. Obs att enbart skriva t.ex 50 Ohm är ett vektorvärde vad gäller impedans.
Nedan två standardkondensatorer ger VSWR 2.01:1 vid 4 MHz.
Jämför med ditt föreslagna nät som ger ett något sämre VSWR på 2.15:1 vid 4 MHz och är något mer offset vad gäller resonansfrekvens och med tanke på de udda komponentvärdens så är det inte
någon lösning jag ser som särskilt lyckad.
Det händer ofta att extremt udda värden ger marginellt bättre resultat relativt standardvärden men pga av kostnader och toleranser och den ofta mycket marginella försämringen av att använda standardvärden kostar i praktiken ingen mätbar försämring om man tar hänsyn till helheten så man väljer den enkla lösningen i de flestas fall.
I detta fallet når dessutom standardvärden närmare ditt önskade resultat än ditt kondensatornätverk om 995/6980 pF så det vore långt från lyckat val med sådana komponentvärden.
>Definitionen på resonans är när inspänningen är i fas med inströmmen.
Resonans av vad..? En elektrisk krets, om det är en sådan du avser, oavsett om den har in eller utgångar, brukar man med resonansfrekvens avse den eller de frekvenser där existerande påtagliga induktiva och kapacitiva reaktanserna tar ut varandra.
I händelse av ideal serieresonans finns ingen ström att vara i fas med så att relatera en resonans till strömmens fasläge blir lite svårt. Däremot kan man mäta strömmens amplitud som att när den blir noll antas att det råder resonans i seriekretsen om nu seriekretsen är mätningsbart lastad.
En idealt resistivt nätverk, som enkelt exempel, ett nätverk som enbart består av ett 50 Ohm termineringsmotstånd, ses knappast som resonant inom hela sitt aktiva frekvensområde även om reaktansen är låg, just för att det rör sej om marginella reaktanser som saknar egen funktion i kretsen.
Jag har inga problem att förstå vad du menar med din "definition" vilken stämmer ibland men det är inte en särskilt lyckad definition på elektrisk resonans.
Det finns en rad andra typer av resonanser, mekanisk, akustisk som alla har sina specifik definitioner som inte heller går in under din definition av resonans.
När man använder ord som "definition" så är det lite mer krävande att man verkligen uttrycker sej korrekt annars blir det ett förledande av andra som tror att det du skriver är sant.
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Re: Experiment med VNA
Det blir lätt att räkna med jw om man utgår ifrån definitionen för resonas, att spänning är i fas med strömmen i nätverkets terminaler.
Re: Experiment med VNA
Nu har nog inte alla som designar filter tillgång till alla serier av kondensatorer
men vi som har det känner oss mindre begränsade. Är det dessutom så att vi
bygger för egen versamhet och inte behöver tänka på produktion så blir
det ännu bättre.
Sedan så även om man har en säg 6800pF med +/- 2.5% (+/-170pF) så kan det bli något helt annat vid frekvensen där kretsen ska arbeta.
Många byggen specar aldrig vilken typ av kondensator som ska användas utan en byggare slänger i vad som finns till hands och det fungerar knappt alls.
men vi som har det känner oss mindre begränsade. Är det dessutom så att vi
bygger för egen versamhet och inte behöver tänka på produktion så blir
det ännu bättre.
Sedan så även om man har en säg 6800pF med +/- 2.5% (+/-170pF) så kan det bli något helt annat vid frekvensen där kretsen ska arbeta.
Många byggen specar aldrig vilken typ av kondensator som ska användas utan en byggare slänger i vad som finns till hands och det fungerar knappt alls.
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Re: Experiment med VNA
Installerade en variabel kondensator i RF-labblådan.
Väldigt praktiskt för andra experiment skulle jag tro. Den fixar hela spannet om 500kHz.
Anpassningen håller sig konstant i hela spannet.
Testade några likriktardioder som varicap men det krävs en 5-6 stycken av rätt sort för att kunna variera så mycket.
Någon typ av AM-varicap skulle kunna vara lämpligt. Inte så många som säljer sånna dock.
Väldigt praktiskt för andra experiment skulle jag tro. Den fixar hela spannet om 500kHz.
Anpassningen håller sig konstant i hela spannet.
Testade några likriktardioder som varicap men det krävs en 5-6 stycken av rätt sort för att kunna variera så mycket.
Någon typ av AM-varicap skulle kunna vara lämpligt. Inte så många som säljer sånna dock.
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Re: Experiment med VNA
>Nu har nog inte alla som designar filter tillgång till alla serier av kondensatorer men vi som har det känner oss mindre begränsade.
Begränsningen är att lära sej grundräkning, räkna rätt och räkna med förstånd, till att börja med så att man slipper välja ej existerande komponentvärden.
>Många byggen specar aldrig vilken typ av kondensator som ska användas
Det händer inte inom industrin. Att utveckla något utan en full BOM finns inte. Hobbyisten kan göra vads som helst och okvalificerat som helst och kan kanske hitta fram med trial&error till något som ger just dennes unika bygge förväntade egenskaper.
>Det blir lätt att räkna med jw om man utgår ifrån definitionen för resonas, att spänning är i fas med strömmen i nätverkets terminaler.
Nej, ÅTERIGEN!!! det är en okunnig definition på ELEKTRISK resonans. Du tror en resistiv 50 Ohms last är en resonans-krets då ju spänning och fas kan ligga i fas i en sådan last eller nätverk med din KORKADE definition.
Fattade du inte det enkla exemplet jag gav dej i tidigare inlägg så du måste vädra din okunnighet igen?
Och detta med att det skulle bli lätt att räkna och ändå så räknade du både fel och hamnade på udda komponentvärden när jag visa att man kunde åstadkomma bättre med E12 standardvärden.
Du reagerade inte alls över din felräkning eller insåg problemet?
Jag ogillar när felaktigheter sprids som sanningar riktade till andra läsare och när det görs upprepat trots korrekta enkla förklaringar på absolut lägsta nivån så får du tåla att bli korrigerad igen.
>Är det dessutom så att vi bygger för egen versamhet och inte behöver tänka på produktion så blir det ännu bättre.
Ja om illa utförda beräkningar är bra så är du nog rätt nöjd.
>Många byggen specar aldrig vilken typ av kondensator som ska användas utan en byggare slänger i vad som finns till hands och det fungerar knappt alls.
Ja det illustrera du med olyckliga RIFA precisions-kondingar från Kalmar. Ericsson la ner den verksamheten 2008.
Jag får alltid tillsänt komponenter från de större tillverkarna av kondensatorer och induktanser vad gäller deras ytmonterade sortiment 0402 och mindre.
Som utvecklare får jag det gratis.
Men ta som exempelvis Murata, de har ca 30 varianter på 10nH 0402 för att ta ett vanligt komponentvärde och storlek.
Det är sedan upp till mej att ha kunskap nog att hjälpa mina kunder till att få den variant som passar deras behov bäst både ekonomiskt och prestanda måste jag välja rätt. Gör jag ett dåligt val, väljer komponenter med onödigt låg tolerans av oaktsamhet eller för att jag i onödan designat ett reaktivt nät som kräver höga toleranser så får jag med tiden inga jobb om det jag lämnar ifrån mej är dåligt genomtänkt.
Mycket av det jag designar vad gäller VNA är utveckling av matchningsnät och inbyggda antenner för mobiltelefoni. Det är alltid bredbandiga matchning. LTE är i huvudsak från 700 till 2700 MHz.
Det kräver lite mer tanke att matcha bredbandigt jämfört för en enda frekvens och med både källa och mottagare som inte är några resonansfria 50+j0 Ohm utan ofta rätt komplexa kurvor.
Både källa och mottagare har desutom flera olia kurvor som alla måste jämkas samman.
För en typisk mobiltelefon, radions impedans skiuljer på RX och TX och ingen av dom är 50+j0 Ohm även om databladet säjer så och verklig impedans är ändå unik för varje PCB med sin layout och avkoppling på DC-sidan.
I andra änden av matchningsnätet har en antenn. Kunden vill attt det ska matchas så att antenne jobbar optimalt oftast för tre olika impedanser. Antennens impedans påverkas av hur telefonen hålls i handen och de viktigaste positionerna är när telefonen ligger på ett bord, när telefonen hålls med två händer i surfposition och när telefonen hålls mot huvudet.
Detr gäller att få till dess situationer så att impedanserna glider rätt på Smithdiagrammet.. När telefonen ligger lös, den impedansen lägger man lite lågt på diagrammet för att den höjs mot induktiva sidan som till en regel som mest i huvudposition och det är denna position som man vill främst ha hög antenn-effektivitet och lågt SAR.
På radiosidanrsidan jobbar man främst TIS och TRP. https://community.silabs.com/s/article/ ... uage=en_US
Eftersom jag designar antennen kan jag optimera dess impedans mot det spelrum som matchningsnätet ger mej mot radion. Allt är bredbandiga kurvor.
Både radio och antenn mäts med VNA i de olika situationerna och VNA är kopplad till hjälpprogram där jag live kan matcha oliak källor mot varandra samt att programmet aktivt kan lägga till olika komponenter S-parametrar för att t.ex. skapa virtuella nätverk för att på kort tid utvärdera olika lösningsvägar.
Beräkningarna man gör är ofta tunga men om det är bra så tar VNA-programvaran hand om en del av dessa också.
Det är dock dyra programvaror och någorlunda dugliga programvaror kräver nätverkare som kan prata IEEE-488.
Kostnaden är ofta långt bortom vad en hobbyist kan ha råd med.
Det finns i princip endast två sådana programvaror som är någorlunda kompetenta och som kan arbeta med live VNA-data.
AnTune är den ena och och Optenni är den andra : https://optenni.com/
AnTune är den betydligt mest beräkningsnabba av dessa. Den bygger på algoritmer som jag utvecklat under 20 år.
Den är dyr men om man inter betalar licensen fungerar programmet fortfarande fast med reducerad komplexitet och funktion.
Bägge programvarorna kan läsa in S-parmeter mätfiler som alternativ till direkt koppling men det blir då hopplöst trögt att optimera nätverka och antenndesign.
Lite som att skruva på en rad med trimkärnor och behöva läsa in en ny fil för varje justering.
Förutom dessa programvarorna så finns det även en helt gratis lite enklare variant som är utvecklat av en kompis till mej. Det är fortfarande ett kompetent program som tillåter att man utvecklar nätverk i steg där man blandar VNA-data från verkliga nätverk med virtuella komponenter. Ge det gärna ett försök: https://www.atyune.com/
I denna världen med bredbandig matchning är komponenters angina reaktanssifrar typ 10 pF eller 10 nH bara siffror utan djupare värde. Värdet är uppmätt av tillverkaren i dennes egna testrigg och vid en praktisk vald frekvens. Ibland tar man hänsyn till riggens paddar ibland räknar man bort olika strö-förluster. Därför är de angivna värdena mer en ledtråd om man jobbar bredbandigt och i synnerhet på lite högre frekvenser.
I stället så jobbar man med S-parametrar för att kunna åstadkomma ett viss impedansfunktion.
Ta som udda exempel, opm man vill ha en kondenator vid 4 GHz i nätverket men att det skulle passa bättre med impedansmatchningen med en induktans vid 1 GHz, hur gör man då?
Genom att välja rätt kombination av komponeter så går det utmärkt.
För dessa frekvenser väljer man för frekvenserna designade komponenter där man har hög SRF och låga resitiva förluster vid högre frekvenser.
En sådan som kan passa vid GHz-frekvenser är AVX serie 0805SSE. Som exempel ur denna serien väljer vi 10nH.
Så här ser dess reaktans ut för aktuella frekvensområdet ut när jag mäter den: Som synes så blir den en kapacitans när frekvensen går över 2.7 GHz. Det är en helt väntad egenskapa som inte förhindrar att man använder den på dessa frekvenser,
För att belysa komplexiteten ytterligare kan vi välja ett lägre värde urt samma serie. 5,6nH. Dess reaktanskurva synns nmedn, men det är också inlagt en induktans från MUrata på 10nH, dvs dubbelt så mycket. Den kommer från Murats serie LQW18AN. Kan man av reaktanskurvan avgör vilken induktor som är på 5,6 nH respektive 10 nH?
Grön är AVX 5.6 nH och gul kurva är Murata 10 nH.
Om man nu vill ha stabila egenskaper på höga frekvenser så ser uMrata ut att vara ett bättre val MEN det finns ytterligare aspekter.
Antennen kan ha en strålningsresitans om några få Ohm och matchningsnätet måste då ha låga resistiva förluster. Återigen jämför vi samma induktanser nedan fast nu med avseende på resitans: Bägger induktanserna har en resistans på 10-40 Ohm vid 1-3 GHz så ingen av dom går använda för att matcha en antenn med låg strålningsresitans då det mesta av utsänd effekt bara skulle eldas upp induktanserna och ge allt för låg systemeffektivitet.
Det är lika illa att använda VSWR som parameter på att det är en bra design i detta fallet. Nedan är VSWR-kurvor för var och en av de bägge komponenterna.
På grund av dess höga resistiva förluster blir VSWR ok trots att systemeffektiviteten är helt kass. Man behöver alltid syna S-parametrarna väl för att kunna avgöra vad som kan duga för det man vill åstadkomma vad gäller bra filterdesigner, i synnerhet bredbandigt och lite högre frekvenser.
Att använde komponenters numeriskt angivna komponentvärden för beräkningar är inte dugligt i praktiken i dessa sammanhang.
Begränsningen är att lära sej grundräkning, räkna rätt och räkna med förstånd, till att börja med så att man slipper välja ej existerande komponentvärden.
>Många byggen specar aldrig vilken typ av kondensator som ska användas
Det händer inte inom industrin. Att utveckla något utan en full BOM finns inte. Hobbyisten kan göra vads som helst och okvalificerat som helst och kan kanske hitta fram med trial&error till något som ger just dennes unika bygge förväntade egenskaper.
>Det blir lätt att räkna med jw om man utgår ifrån definitionen för resonas, att spänning är i fas med strömmen i nätverkets terminaler.
Nej, ÅTERIGEN!!! det är en okunnig definition på ELEKTRISK resonans. Du tror en resistiv 50 Ohms last är en resonans-krets då ju spänning och fas kan ligga i fas i en sådan last eller nätverk med din KORKADE definition.
Fattade du inte det enkla exemplet jag gav dej i tidigare inlägg så du måste vädra din okunnighet igen?
Och detta med att det skulle bli lätt att räkna och ändå så räknade du både fel och hamnade på udda komponentvärden när jag visa att man kunde åstadkomma bättre med E12 standardvärden.
Du reagerade inte alls över din felräkning eller insåg problemet?
Jag ogillar när felaktigheter sprids som sanningar riktade till andra läsare och när det görs upprepat trots korrekta enkla förklaringar på absolut lägsta nivån så får du tåla att bli korrigerad igen.
>Är det dessutom så att vi bygger för egen versamhet och inte behöver tänka på produktion så blir det ännu bättre.
Ja om illa utförda beräkningar är bra så är du nog rätt nöjd.
>Många byggen specar aldrig vilken typ av kondensator som ska användas utan en byggare slänger i vad som finns till hands och det fungerar knappt alls.
Ja det illustrera du med olyckliga RIFA precisions-kondingar från Kalmar. Ericsson la ner den verksamheten 2008.
Jag får alltid tillsänt komponenter från de större tillverkarna av kondensatorer och induktanser vad gäller deras ytmonterade sortiment 0402 och mindre.
Som utvecklare får jag det gratis.
Men ta som exempelvis Murata, de har ca 30 varianter på 10nH 0402 för att ta ett vanligt komponentvärde och storlek.
Det är sedan upp till mej att ha kunskap nog att hjälpa mina kunder till att få den variant som passar deras behov bäst både ekonomiskt och prestanda måste jag välja rätt. Gör jag ett dåligt val, väljer komponenter med onödigt låg tolerans av oaktsamhet eller för att jag i onödan designat ett reaktivt nät som kräver höga toleranser så får jag med tiden inga jobb om det jag lämnar ifrån mej är dåligt genomtänkt.
Mycket av det jag designar vad gäller VNA är utveckling av matchningsnät och inbyggda antenner för mobiltelefoni. Det är alltid bredbandiga matchning. LTE är i huvudsak från 700 till 2700 MHz.
Det kräver lite mer tanke att matcha bredbandigt jämfört för en enda frekvens och med både källa och mottagare som inte är några resonansfria 50+j0 Ohm utan ofta rätt komplexa kurvor.
Både källa och mottagare har desutom flera olia kurvor som alla måste jämkas samman.
För en typisk mobiltelefon, radions impedans skiuljer på RX och TX och ingen av dom är 50+j0 Ohm även om databladet säjer så och verklig impedans är ändå unik för varje PCB med sin layout och avkoppling på DC-sidan.
I andra änden av matchningsnätet har en antenn. Kunden vill attt det ska matchas så att antenne jobbar optimalt oftast för tre olika impedanser. Antennens impedans påverkas av hur telefonen hålls i handen och de viktigaste positionerna är när telefonen ligger på ett bord, när telefonen hålls med två händer i surfposition och när telefonen hålls mot huvudet.
Detr gäller att få till dess situationer så att impedanserna glider rätt på Smithdiagrammet.. När telefonen ligger lös, den impedansen lägger man lite lågt på diagrammet för att den höjs mot induktiva sidan som till en regel som mest i huvudposition och det är denna position som man vill främst ha hög antenn-effektivitet och lågt SAR.
På radiosidanrsidan jobbar man främst TIS och TRP. https://community.silabs.com/s/article/ ... uage=en_US
Eftersom jag designar antennen kan jag optimera dess impedans mot det spelrum som matchningsnätet ger mej mot radion. Allt är bredbandiga kurvor.
Både radio och antenn mäts med VNA i de olika situationerna och VNA är kopplad till hjälpprogram där jag live kan matcha oliak källor mot varandra samt att programmet aktivt kan lägga till olika komponenter S-parametrar för att t.ex. skapa virtuella nätverk för att på kort tid utvärdera olika lösningsvägar.
Beräkningarna man gör är ofta tunga men om det är bra så tar VNA-programvaran hand om en del av dessa också.
Det är dock dyra programvaror och någorlunda dugliga programvaror kräver nätverkare som kan prata IEEE-488.
Kostnaden är ofta långt bortom vad en hobbyist kan ha råd med.
Det finns i princip endast två sådana programvaror som är någorlunda kompetenta och som kan arbeta med live VNA-data.
AnTune är den ena och och Optenni är den andra : https://optenni.com/
AnTune är den betydligt mest beräkningsnabba av dessa. Den bygger på algoritmer som jag utvecklat under 20 år.
Den är dyr men om man inter betalar licensen fungerar programmet fortfarande fast med reducerad komplexitet och funktion.
Bägge programvarorna kan läsa in S-parmeter mätfiler som alternativ till direkt koppling men det blir då hopplöst trögt att optimera nätverka och antenndesign.
Lite som att skruva på en rad med trimkärnor och behöva läsa in en ny fil för varje justering.
Förutom dessa programvarorna så finns det även en helt gratis lite enklare variant som är utvecklat av en kompis till mej. Det är fortfarande ett kompetent program som tillåter att man utvecklar nätverk i steg där man blandar VNA-data från verkliga nätverk med virtuella komponenter. Ge det gärna ett försök: https://www.atyune.com/
I denna världen med bredbandig matchning är komponenters angina reaktanssifrar typ 10 pF eller 10 nH bara siffror utan djupare värde. Värdet är uppmätt av tillverkaren i dennes egna testrigg och vid en praktisk vald frekvens. Ibland tar man hänsyn till riggens paddar ibland räknar man bort olika strö-förluster. Därför är de angivna värdena mer en ledtråd om man jobbar bredbandigt och i synnerhet på lite högre frekvenser.
I stället så jobbar man med S-parametrar för att kunna åstadkomma ett viss impedansfunktion.
Ta som udda exempel, opm man vill ha en kondenator vid 4 GHz i nätverket men att det skulle passa bättre med impedansmatchningen med en induktans vid 1 GHz, hur gör man då?
Genom att välja rätt kombination av komponeter så går det utmärkt.
För dessa frekvenser väljer man för frekvenserna designade komponenter där man har hög SRF och låga resitiva förluster vid högre frekvenser.
En sådan som kan passa vid GHz-frekvenser är AVX serie 0805SSE. Som exempel ur denna serien väljer vi 10nH.
Så här ser dess reaktans ut för aktuella frekvensområdet ut när jag mäter den: Som synes så blir den en kapacitans när frekvensen går över 2.7 GHz. Det är en helt väntad egenskapa som inte förhindrar att man använder den på dessa frekvenser,
För att belysa komplexiteten ytterligare kan vi välja ett lägre värde urt samma serie. 5,6nH. Dess reaktanskurva synns nmedn, men det är också inlagt en induktans från MUrata på 10nH, dvs dubbelt så mycket. Den kommer från Murats serie LQW18AN. Kan man av reaktanskurvan avgör vilken induktor som är på 5,6 nH respektive 10 nH?
Grön är AVX 5.6 nH och gul kurva är Murata 10 nH.
Om man nu vill ha stabila egenskaper på höga frekvenser så ser uMrata ut att vara ett bättre val MEN det finns ytterligare aspekter.
Antennen kan ha en strålningsresitans om några få Ohm och matchningsnätet måste då ha låga resistiva förluster. Återigen jämför vi samma induktanser nedan fast nu med avseende på resitans: Bägger induktanserna har en resistans på 10-40 Ohm vid 1-3 GHz så ingen av dom går använda för att matcha en antenn med låg strålningsresitans då det mesta av utsänd effekt bara skulle eldas upp induktanserna och ge allt för låg systemeffektivitet.
Det är lika illa att använda VSWR som parameter på att det är en bra design i detta fallet. Nedan är VSWR-kurvor för var och en av de bägge komponenterna.
På grund av dess höga resistiva förluster blir VSWR ok trots att systemeffektiviteten är helt kass. Man behöver alltid syna S-parametrarna väl för att kunna avgöra vad som kan duga för det man vill åstadkomma vad gäller bra filterdesigner, i synnerhet bredbandigt och lite högre frekvenser.
Att använde komponenters numeriskt angivna komponentvärden för beräkningar är inte dugligt i praktiken i dessa sammanhang.
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Re: Experiment med VNA
Testade med en luftlindad 4.17uH vilket gör att en variabel kondensator inte behöver variera lika mycket för att få till 3500kHz till 4000kHz.
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Re: Experiment med VNA
Testar hur kapacitansen varierar hos en diod jag hittade lådan med bra att ha komponenter.
Dioden är märkt...
300F
6
2SC
skulle tro att det är en Ultra-Fast Recovery 6A diod, fast jag hittar inget exakt datablad,
tror jag plockat den från en gammal tjock-TV.
Använder kopplingen i schemat fast med 12V matning istället för 9V.
Vid högre spänning varierar inte kapacitansen så mycket som vid de lägre spänningarna.
Första bilden visar kapacitansen utan något anslutet, kalibreringen som fanns sparad.
Dioden är märkt...
300F
6
2SC
skulle tro att det är en Ultra-Fast Recovery 6A diod, fast jag hittar inget exakt datablad,
tror jag plockat den från en gammal tjock-TV.
Använder kopplingen i schemat fast med 12V matning istället för 9V.
Vid högre spänning varierar inte kapacitansen så mycket som vid de lägre spänningarna.
Första bilden visar kapacitansen utan något anslutet, kalibreringen som fanns sparad.
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Re: Experiment med VNA
Testade en 1N5408 och det ser lovande ut för min tänkta applikation.
Med en 4uH spole så krävs en kapacitansvariation på drygt 120pF i spannet 3500kHz till 4000kHz.
3 sådana i parallell mellan 0.2V till 8V ger den növändiga variationen.
Testade även en röd 5mm LED som jag läst om ska vara bra. Den ger dock lite för lågt omfång,
måste ha ca: 10st sådana i parallell för att uppnå frekvensvariationen. Den verkar vara hyggligt linjär
i jämförelse dock och kan säkert passa bra för andra applikationer.
Med en 4uH spole så krävs en kapacitansvariation på drygt 120pF i spannet 3500kHz till 4000kHz.
3 sådana i parallell mellan 0.2V till 8V ger den növändiga variationen.
Testade även en röd 5mm LED som jag läst om ska vara bra. Den ger dock lite för lågt omfång,
måste ha ca: 10st sådana i parallell för att uppnå frekvensvariationen. Den verkar vara hyggligt linjär
i jämförelse dock och kan säkert passa bra för andra applikationer.
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Re: Experiment med VNA
Provar att linda en 4uH på ett 10mm plaströr.
Q-värdet ska bli bäst då spolens längd är lika med diametern.
Men många varv tätlindat ger mycket kapacitans och lägre Q-värde dessutom längre tunn tråd med mer resistans.
Plockade fram min handvevade lindningsmaskin som ger bra kontroll. Säkrade det hela med snabblim.
Om jag lindar en 12mm med 0.4 tråd med glesare mellan varven finns hopp om bättre Q-värde.
Q-värdet ska bli bäst då spolens längd är lika med diametern.
Men många varv tätlindat ger mycket kapacitans och lägre Q-värde dessutom längre tunn tråd med mer resistans.
Plockade fram min handvevade lindningsmaskin som ger bra kontroll. Säkrade det hela med snabblim.
Om jag lindar en 12mm med 0.4 tråd med glesare mellan varven finns hopp om bättre Q-värde.
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Re: Experiment med VNA
Lindade en 4.37uH spole med dubbel tråd där jag sedan lindade bort den ena.
22.5 varv på ett 12mm plaströr med 0.25mm tråd (2st á 85 cm).
Det ger en gleslindad spole med mindre kapacitans och förhoppningsvis
högre Q-värde. Spolens längd är ca: 12 mm.
Mätte noga upp hur kapacitansen hos 4 st 1N5408 likriktardioder varierar med
pålagd spänning. Mätte noga upp spolen till 4.37uH vid 4000kHz.
Räknade ut hur mycket fast kapacitans som behövde adderas för att variera
spänningen från ca: 0.5V och uppåt för att täcka 3500kHz till 4000kHz.
Sedan så ska det impedansanpassas till 50 ohm och det här tog en stund att få till.
Resultatet blir hyggligt bra men impedanskurvan blir inte så symmetrisk direkt men den blir helt klart
selekterande. Kan tänkas fungera som förselektion i en mottagare eventuellt.
Kan addera att jag svepte högre i frekvens med spolen inkopplad och den hade självresonans vid 70MHz ungefär.
22.5 varv på ett 12mm plaströr med 0.25mm tråd (2st á 85 cm).
Det ger en gleslindad spole med mindre kapacitans och förhoppningsvis
högre Q-värde. Spolens längd är ca: 12 mm.
Mätte noga upp hur kapacitansen hos 4 st 1N5408 likriktardioder varierar med
pålagd spänning. Mätte noga upp spolen till 4.37uH vid 4000kHz.
Räknade ut hur mycket fast kapacitans som behövde adderas för att variera
spänningen från ca: 0.5V och uppåt för att täcka 3500kHz till 4000kHz.
Sedan så ska det impedansanpassas till 50 ohm och det här tog en stund att få till.
Resultatet blir hyggligt bra men impedanskurvan blir inte så symmetrisk direkt men den blir helt klart
selekterande. Kan tänkas fungera som förselektion i en mottagare eventuellt.
Kan addera att jag svepte högre i frekvens med spolen inkopplad och den hade självresonans vid 70MHz ungefär.
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Re: Experiment med VNA
Rattade in filtret på 3 bestämda frekvenser (ca: 0.4V, 2.5V och 5V)
anslöt en 10x probe till oscilloskopet och matade med konstant frekvens ifrån VNA:n.
Signalstyrkan som VNA hade var -4dB. Ska räkna på och se om det kan stämma och vad som
menas med -4dB ?
Proben belastar med 1Mohm/10pF rakt över spolen.
Som syns såär det distortion vid den lägre frekvensen då signalen har större amplitud än pålagd spänning över dioderna men det kommer inte vara något problem
för en mottagen radiosignal.
anslöt en 10x probe till oscilloskopet och matade med konstant frekvens ifrån VNA:n.
Signalstyrkan som VNA hade var -4dB. Ska räkna på och se om det kan stämma och vad som
menas med -4dB ?
Proben belastar med 1Mohm/10pF rakt över spolen.
Som syns såär det distortion vid den lägre frekvensen då signalen har större amplitud än pålagd spänning över dioderna men det kommer inte vara något problem
för en mottagen radiosignal.
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
