Ein Gerätepaar des russischen Entwicklers „Kroks“ wurde zur unabhängigen Testprüfung eingereicht. Hierbei handelt es sich um relativ kleine Hochfrequenzmessgeräte, nämlich: einen Spektrumanalysator mit eingebautem Signalgenerator und einen Vektornetzwerkanalysator (Reflektometer). Beide Geräte verfügen über eine Reichweite von bis zu 6,2 GHz in der oberen Frequenz.
Es bestand ein Interesse daran, zu verstehen, ob es sich nur um ein weiteres Taschen-„Anzeigemessgerät“ (Spielzeug) oder um wirklich bemerkenswerte Geräte handelt, denn der Hersteller positioniert sie wie folgt: „Das Gerät ist für den Einsatz im Amateurfunk gedacht, da es sich nicht um ein professionelles Messgerät handelt.“ .“
Achtung Leser! Diese Tests wurden von Amateuren durchgeführt und erheben in keiner Weise den Anspruch, messtechnische Untersuchungen von Messgeräten zu sein, basierend auf den Standards des Staatsregisters und allem anderen, was damit zusammenhängt. Funkamateure interessieren sich für Vergleichsmessungen häufig in der Praxis verwendeter Geräte (Antennen, Filter, Dämpfungsglieder) und nicht für theoretische „Abstraktionen“, wie sie in der Messtechnik üblich sind, zum Beispiel: nicht übereinstimmende Lasten, ungleichmäßige Übertragungsleitungen oder Abschnitte von kurzgeschlossenen Leitungen angewendet, die in diesem Test nicht berücksichtigt werden.
Um den Einfluss von Interferenzen beim Vergleich von Antennen zu vermeiden, ist ein schalltoter Raum oder ein offener Raum erforderlich. Aufgrund des Fehlens des ersten wurden Messungen im Freien durchgeführt. Alle Antennen mit Richtcharakteristik „schauten“ in den Himmel und waren auf einem Stativ montiert, ohne dass sie sich beim Gerätewechsel im Raum bewegten.
Für die Tests wurden ein phasenstabiler Koaxial-Feeder der Messklasse Anritsu 15NNF50-1.5C und N-SMA-Adapter namhafter Unternehmen verwendet: Midwest Microwave, Amphenol, Pasternack, Narda.
Billige in China hergestellte Adapter wurden nicht verwendet, da der Kontakt beim erneuten Anschließen häufig nicht wiederholbar war und auch die schwache Antioxidationsbeschichtung verloren ging, die anstelle der herkömmlichen Vergoldung verwendet wurde ...
Um gleiche Vergleichsbedingungen zu erhalten, wurden die Instrumente vor jeder Messung mit demselben Satz OSL-Kalibratoren im selben Frequenzband und aktuellen Temperaturbereich kalibriert. OSL steht für „Open“, „Short“, „Load“, also den Standardsatz von Kalibrierungsstandards: „Open Circuit Test“, „Short Circuit Test“ und „Terminated Load 50,0 Ohm“, die normalerweise zur Vektorkalibrierung verwendet werden Netzwerkanalysatoren. Für das SMA-Format haben wir das Kalibrierungskit Anritsu 22S50 verwendet, normalisiert im Frequenzbereich von DC bis 26,5 GHz, Link zum Datenblatt (49 Seiten):
Für die N-Typ-Formatkalibrierung bzw. Anritsu OSLN50-1, normalisiert von DC auf 6 GHz.
Der gemessene Widerstand bei der angepassten Belastung der Kalibratoren betrug 50 ±0,02 Ohm. Die Messungen wurden mit zertifizierten Präzisionsmultimetern in Laborqualität von HP und Fluke durchgeführt.
Um die beste Genauigkeit sowie möglichst gleiche Bedingungen bei Vergleichstests zu gewährleisten, wurde bei den Geräten eine ähnliche ZF-Filterbandbreite verbaut, denn je schmaler dieses Band, desto höher sind die Messgenauigkeit und das Signal-Rausch-Verhältnis. Es wurde auch die größte Anzahl an Scanpunkten (am nächsten an 1000) ausgewählt.
Um sich mit allen Funktionen des jeweiligen Reflektometers vertraut zu machen, gibt es einen Link zur bebilderten Werksanleitung:
Vor jeder Messung wurden alle Kontaktflächen in Koaxialsteckverbindern (SMA, RP-SMA, N-Typ) sorgfältig überprüft, da bei Frequenzen über 2-3 GHz die Sauberkeit und der Zustand der antioxidativen Oberfläche dieser Kontakte deutlich sichtbar werden Einfluss auf die Messergebnisse und Stabilität ihrer Wiederholbarkeit. Es ist sehr wichtig, die Außenfläche des zentralen Stifts im Koaxialstecker und die passende Innenfläche der Spannzange an der passenden Hälfte sauber zu halten. Dasselbe gilt auch für geflochtene Kontakte. Eine solche Inspektion und die notwendige Reinigung werden normalerweise unter einem Mikroskop oder unter einer stark vergrößernden Linse durchgeführt.
Es ist auch wichtig, das Vorhandensein von zerbröckelnden Metallspänen auf der Oberfläche der Isolatoren in den passenden Koaxialsteckverbindern zu verhindern, da diese parasitäre Kapazitäten verursachen und die Leistung und Signalübertragung erheblich beeinträchtigen.
Ein Beispiel für eine typische metallisierte Blockade von SMA-Steckern, die für das Auge nicht sichtbar ist:
Gemäß den Werksanforderungen der Hersteller von Mikrowellen-Koaxialsteckverbindern mit Gewindeanschluss ist es beim Anschließen NICHT erlaubt, den zentralen Kontakt zu drehen, der in die Spannzange gelangt, die ihn aufnimmt. Dazu ist es notwendig, die axiale Basis der Schraubhälfte des Verbinders festzuhalten, sodass nur die Drehung der Mutter selbst und nicht der gesamten Schraubkonstruktion möglich ist. Gleichzeitig werden Kratzer und andere mechanische Abnutzung der Kontaktflächen deutlich reduziert, was für einen besseren Kontakt sorgt und die Anzahl der Kommutierungszyklen verlängert.
Leider wissen davon nur wenige Amateure und die meisten schrauben es komplett auf und zerkratzen dabei jedes Mal die ohnehin schon dünne Schicht der Arbeitsflächen der Kontakte. Das belegen immer wieder zahlreiche Videos auf Yu.Tube, von sogenannten „Testern“ neuer Mikrowellengeräte.
Bei diesem Testbericht wurden alle zahlreichen Verbindungen von Koaxialsteckern und Kalibratoren streng unter strikter Einhaltung der oben genannten betrieblichen Anforderungen durchgeführt.
In Vergleichstests wurden mehrere verschiedene Antennen vermessen, um die Reflektometerwerte in unterschiedlichen Frequenzbereichen zu überprüfen.
Vergleich der 7-Element-Uda-Yagi-Antenne des 433-MHz-Bereichs (LPD)
Da Antennen dieser Art immer eine recht ausgeprägte Rückkeule sowie mehrere Nebenkeulen aufweisen, wurden für die Reinheit des Tests alle Umgebungsbedingungen der Immobilität bis hin zum Einsperren der Katze im Haus besonders beobachtet. Damit es beim Fotografieren unterschiedlicher Modi auf den Displays nicht unmerklich in den Bereich der Hinterkeule gelangt und so zu Störungen in der Grafik führt.
Die Bilder enthalten Fotos von drei Geräten, jeweils 4 Modi.
Das obere Foto stammt von einem VR 23-6200, das mittlere von einem Anritsu S361E und das untere von einem GenCom 747A.
VSWR-Diagramme:
Reflektierte Verlustdiagramme:
Wolpert-Smith-Impedanzdiagramme:
Phasendiagramme:
Wie Sie sehen, sind die resultierenden Diagramme sehr ähnlich und die Messwerte weisen eine Streuung innerhalb von 0,1 % des Fehlers auf.
Vergleich eines 1,2-GHz-Koaxialdipols
VSWR:
Rückflussverluste:
Wolpert-Smith-Diagramm:
Phase:
Auch hier lagen alle drei Geräte, entsprechend der gemessenen Resonanzfrequenz dieser Antenne, innerhalb von 0,07 %.
Vergleich einer 3-6 GHz Hornantenne
Hier wurde ein Verlängerungskabel mit N-Typ-Steckern verwendet, was zu leichten Unebenheiten in den Messungen führte. Da die Aufgabe jedoch lediglich darin bestand, Geräte und nicht Kabel oder Antennen zu vergleichen, sollten die Geräte die Probleme im Pfad so anzeigen, wie sie sind.
Kalibrierung der Messebene (Referenzebene) unter Berücksichtigung von Adapter und Feeder:
VSWR im Band von 3 bis 6 GHz:
Rückflussverluste:
Wolpert-Smith-Diagramm:
Phasendiagramme:
Vergleich der 5,8-GHz-Zirkularpolarisationsantenne
VSWR:
Rückflussverluste:
Wolpert-Smith-Diagramm:
Phase:
Vergleichende VSWR-Messung eines chinesischen 1.4 GHz LPF-Filters
Aussehen des Filters:
VSWR-Diagramme:
Feeder-Längenvergleich (DTF)
Ich habe beschlossen, ein neues Koaxialkabel mit N-Steckern zu messen:
Mit einem Zwei-Meter-Maßband habe ich in drei Schritten 3 Meter und 5 Zentimeter gemessen.
Folgendes zeigten die Geräte:
Kommentare sind hier, wie sie sagen, überflüssig.
Vergleich der Genauigkeit des eingebauten Tracking-Generators
Dieses GIF-Bild enthält 10 Fotos der Messwerte des Frequenzmessers Ch3-54. Die oberen Hälften der Bilder zeigen die VR 23-6200-Messwerte der Testperson. Die unteren Hälften sind Signale, die vom Anritsu-Reflektometer geliefert werden. Für den Test wurden fünf Frequenzen ausgewählt: 23, 50, 100, 150 und 200 MHz. Wenn Anritsu die Frequenz mit Nullen in den unteren Ziffern angab, lieferte der kompakte VR einen leichten Überschuss, der mit zunehmender Frequenz numerisch zunahm:
Laut Leistungsmerkmalen des Herstellers kann es sich allerdings nicht um ein „Minus“ handeln, da es nicht über die angegebenen zwei Nachkommastellen hinausgeht.
In einem GIF gesammelte Bilder über die Innendekoration des Geräts:
Profis:
Die Vorteile des VR 23-6200-Geräts liegen in seinen geringen Kosten, seiner tragbaren Kompaktheit bei voller Autonomie, ohne dass ein externes Display von einem Computer oder Smartphone erforderlich ist und in der Beschriftung ein relativ breiter Frequenzbereich angezeigt wird. Ein weiterer Pluspunkt ist die Tatsache, dass es sich hierbei nicht um ein Skalar-, sondern um ein Vollvektormessgerät handelt. Wie aus den Ergebnissen vergleichender Messungen hervorgeht, steht VR großen, bekannten und sehr teuren Geräten praktisch in nichts nach. Auf jeden Fall ist es bei einem solchen Baby vorzuziehen, auf das Dach (oder den Mast) zu klettern, um den Zustand der Zuleitungen und Antennen zu überprüfen, als bei einem größeren und schwereren Gerät. Und für den mittlerweile modischen 5,8-GHz-Bereich für FPV-Rennen (funkgesteuerte fliegende Multicopter und Flugzeuge mit On-Board-Videoübertragung auf Brillen oder Displays) ist es generell ein Muss. Denn so können Sie direkt im Handumdrehen die optimale Antenne aus Ersatzantennen auswählen oder sogar im Handumdrehen eine Antenne ausrichten und justieren, die nach dem Sturz eines fliegenden Rennwagens zerknittert war. Man kann sagen, dass das Gerät „im Taschenformat“ ist und dank seines geringen Eigengewichts problemlos auch an einem dünnen Feeder hängen kann, was bei vielen Feldarbeiten praktisch ist.
Es werden auch Nachteile festgestellt:
1) Der größte Betriebsnachteil des Reflektometers ist die Unfähigkeit, mit Markierungen schnell das Minimum oder Maximum auf der Karte zu finden, ganz zu schweigen von der Suche nach „Delta“ oder der automatischen Suche nach nachfolgenden (oder vorherigen) Minima/Maxima.
Dies ist besonders häufig in den Modi LMag und SWR gefragt, wo diese Fähigkeit zur Markierungssteuerung stark fehlt. Sie müssen den Marker im entsprechenden Menü aktivieren und ihn dann manuell auf das Minimum der Kurve verschieben, um dort den Frequenz- und SWR-Wert abzulesen. Möglicherweise wird der Hersteller in der nachfolgenden Firmware eine solche Funktion hinzufügen.
1 a) Außerdem kann das Gerät beim Wechsel zwischen den Messmodi den gewünschten Anzeigemodus für Marker nicht neu zuweisen.
Ich habe zum Beispiel vom VSWR-Modus auf LMag (Return Loss) umgestellt und die Markierungen zeigen immer noch den VSWR-Wert an, während sie logischerweise den Wert des Reflexionsmoduls in dB anzeigen sollten, also das, was das ausgewählte Diagramm derzeit anzeigt.
Das Gleiche gilt auch für alle anderen Modi. Um die Werte zu lesen, die dem ausgewählten Diagramm in der Markierungstabelle entsprechen, müssen Sie jedes Mal den Anzeigemodus für jede der 4 Markierungen manuell neu zuweisen. Es scheint eine kleine Sache zu sein, aber ich hätte gerne eine kleine „Automatisierung“.
1 b) Im gängigsten VSWR-Messmodus kann die Amplitudenskala nicht auf eine detailliertere Skala umgestellt werden, die unter 2,0 liegt (z. B. 1,5 oder 1.3).
2) Es gibt eine kleine Besonderheit in der inkonsistenten Kalibrierung. Es gibt sozusagen immer eine „offene“ oder „parallele“ Kalibrierung. Das heißt, es gibt keine konsistente Möglichkeit, eine gemessene Kalibratormessung aufzuzeichnen, wie es bei anderen VNA-Geräten üblich ist. Normalerweise fragt sich das Gerät im Kalibriermodus nacheinander, welcher (nächste) Kalibrierstandard nun installiert werden soll und liest diesen zur Abrechnung ein.
Und bei ARINST wird gleichzeitig das Recht gewährt, alle drei Klicks zur Erfassung von Messungen auszuwählen, was eine erhöhte Aufmerksamkeitsforderung an den Bediener bei der Durchführung der nächsten Kalibrierungsstufe stellt. Obwohl ich noch nie verwirrt war, besteht die leichte Möglichkeit, dass ein solcher Fehler entsteht, wenn ich eine Taste drücke, die nicht mit dem aktuell angeschlossenen Ende des Kalibrators übereinstimmt.
Möglicherweise werden die Entwickler bei späteren Firmware-Upgrades diese offene „Parallelität“ der Wahl in eine „Sequenz“ „umwandeln“, um einen möglichen Fehler des Bedieners auszuschließen. Denn nicht umsonst verwenden große Geräte bei Kalibriermaßnahmen eine klare Abfolge von Aktionen, nur um solche Fehler durch Verwirrung zu vermeiden.
3) Sehr enger Temperaturkalibrierungsbereich. Wenn der Anritsu nach der Kalibrierung einen Bereich (zum Beispiel) von +18°C bis +48°C liefert, dann liegt der Arinst nur ± 3°C von der Kalibrierungstemperatur entfernt, die bei Feldarbeiten (im Freien) gering sein kann Sonne oder im Schatten.
Zum Beispiel: Ich habe es nach dem Mittagessen kalibriert, aber Sie arbeiten bis zum Abend mit Messungen, die Sonne ist untergegangen, die Temperatur ist gesunken und die Messwerte sind nicht korrekt.
Aus irgendeinem Grund erscheint keine Stoppmeldung mit der Meldung „Neu kalibrieren, da der Temperaturbereich der vorherigen Kalibrierung außerhalb des Temperaturbereichs liegt.“ Stattdessen beginnen fehlerhafte Messungen mit einem verschobenen Nullpunkt, der das Messergebnis erheblich beeinträchtigt.
Zum Vergleich hier, wie das Anritsu OTDR es meldet:
4) In Innenräumen ist das normal, in offenen Bereichen ist die Anzeige jedoch sehr dunkel.
An einem sonnigen Tag draußen ist überhaupt nichts lesbar, selbst wenn man den Bildschirm mit der Handfläche abschirmt.
Es gibt überhaupt keine Möglichkeit, die Displayhelligkeit anzupassen.
5) Ich würde die Hardware-Tasten gerne an andere anlöten, da einige nicht sofort auf das Drücken reagieren.
6) Der Touchscreen reagiert an manchen Stellen nicht, an manchen Stellen ist er überempfindlich.
Schlussfolgerungen zum Reflektometer VR 23-6200
Wenn Sie nicht an den Minuspunkten festhalten, dann im Vergleich zu anderen preisgünstigen, tragbaren und frei verfügbaren Lösungen auf dem Markt, wie RF Explorer, N1201SA, KC901V, RigExpert, SURECOM SW-102, NanoVNA – dieser Arinst VR 23-6200 scheint die erfolgreichste Wahl zu sein. Denn andere haben entweder einen nicht sehr erschwinglichen Preis, sind im Frequenzband begrenzt und daher nicht universell einsetzbar oder sind im Grunde genommen Spielzeug-Anzeigemessgeräte. Trotz seiner Bescheidenheit und des relativ niedrigen Preises erwies sich das Vektorreflektometer VR 23-6200 als überraschend gutes und dennoch tragbares Gerät. Hätten die Hersteller nur die darin enthaltenen Nachteile beseitigt und die untere Frequenzkante für Kurzwellenfunkamateure leicht erweitert, hätte das Gerät weltweit bei allen Beschäftigten im öffentlichen Dienst dieser Art auf dem Siegertreppchen gestanden, denn das Ergebnis wäre eine bezahlbare Abdeckung gewesen: von „KaVe to eFPeVe“, also von 2 MHz auf HF (160 Meter), bis zu 5,8 GHz für FPV (5 Zentimeter). Und das am besten ohne Pausen über die gesamte Band, anders als beim RF Explorer:
Zweifellos werden in einem so breiten Frequenzbereich bald noch günstigere Lösungen auf den Markt kommen, und das wird großartig sein! Aber im Moment (Zeitraum Juni-Juli 2019) ist dieses Reflektometer meiner bescheidenen Meinung nach das beste der Welt unter den tragbaren und kostengünstigen, im Handel erhältlichen Angeboten.
- Teil zwei
Spektrumanalysator mit Mitlaufgenerator SSA-TG R2
Das zweite Gerät ist nicht weniger interessant als das Vektorreflektometer.
Es ermöglicht die Messung der „End-to-End“-Parameter verschiedener Mikrowellengeräte im 2-Port-Messmodus (Typ S21). Sie können beispielsweise die Leistung überprüfen und die Verstärkung von Boostern, Verstärkern oder das Ausmaß der Signaldämpfung (Verlust) in Dämpfungsgliedern, Filtern, Koaxialkabeln (Zuleitungen) und anderen aktiven und passiven Geräten und Modulen genau messen, was nicht möglich ist erfolgt mit einem Eintor-Reflektometer.
Hierbei handelt es sich um einen vollwertigen Spektrumanalysator, der einen sehr breiten und kontinuierlichen Frequenzbereich abdeckt, was bei preiswerten Amateurgeräten alles andere als üblich ist. Darüber hinaus gibt es einen eingebauten Tracking-Generator für Hochfrequenzsignale, ebenfalls in einem breiten Spektrum. Auch ein notwendiges Hilfsmittel für ein Reflektometer und ein Antennenmessgerät. Dadurch können Sie erkennen, ob es zu Abweichungen der Trägerfrequenz in den Sendern, parasitären Intermodulationen, Clipping usw. kommt.
Und mit einem Tracking-Generator und einem Spektrumanalysator sowie einem externen Richtkoppler (oder einer Brücke) wird es möglich, das gleiche VSWR von Antennen zu messen, wenn auch nur im skalaren Messmodus, ohne die Phase zu berücksichtigen, wie es sonst der Fall wäre Fall mit einem Vektor eins.
Link zum Werkshandbuch:
Dieses Gerät wurde hauptsächlich mit dem kombinierten Messkomplex GenCom 747A verglichen, mit einer oberen Frequenzbegrenzung auf bis zu 4 GHz. An den Tests beteiligte sich auch ein neuer Leistungsmesser der Präzisionsklasse Anritsu MA24106A mit werkseitig verdrahteten Korrekturtabellen für die gemessene Frequenz und Temperatur, normiert auf eine Frequenz von 6 GHz.
Eigenes Rauschregal des Spektrumanalysators mit einem passenden „Stich“ am Eingang:
Das Minimum lag bei -85,5 dB, was im LPD-Bereich (426 MHz) lag.
Darüber hinaus steigt mit zunehmender Frequenz auch die Rauschschwelle leicht an, was ganz natürlich ist:
1500 MHz – 83,5 dB. 2400 MHz – 79,6 dB. Bei 5800 MHz - 66,5 dB.
Messung des Gewinns eines aktiven WLAN-Boosters basierend auf dem XQ-02A-Modul
Eine Besonderheit dieses Boosters ist die Einschaltautomatik, die den Verstärker beim Anlegen von Strom nicht sofort im eingeschalteten Zustand hält. Durch empirisches Aussortieren der Dämpfungsglieder an einem großen Gerät konnten wir den Schwellenwert für das Einschalten der eingebauten Automatisierung ermitteln. Es stellte sich heraus, dass der Booster erst dann in den aktiven Zustand wechselt und beginnt, das Durchgangssignal zu verstärken, wenn es größer als minus 4 dBm (0,4 mW) ist:
Für diesen Test an einem Kleingerät reichte der Ausgangspegel des eingebauten Generators, der über einen in den Leistungsmerkmalen dokumentierten Einstellbereich von minus 15 bis minus 25 dBm verfügt, einfach nicht aus. Und hier brauchten wir sogar minus 4, also deutlich mehr als minus 15. Ja, es war möglich, einen externen Verstärker zu verwenden, aber die Aufgabe war eine andere.
Ich habe die Verstärkung des eingeschalteten Boosters mit einem großen Gerät gemessen, sie betrug entsprechend den Leistungsmerkmalen 11 dB.
Zu diesem Zweck war ein kleines Gerät in der Lage, den Grad der Dämpfung des ausgeschalteten, aber mit Strom versorgten Boosters herauszufinden. Es stellte sich heraus, dass ein stromloser Booster das Durchgangssignal zur Antenne um das 12.000-fache schwächte. Aus diesem Grund stoppte der Longrange-Hexacopter nach dem Flug und vergaß, den externen Booster rechtzeitig mit Strom zu versorgen, nachdem er 60-70 Meter geflogen war, und schaltete auf automatische Rückkehr zum Startpunkt um. Dann entstand die Notwendigkeit, den Wert der Durchgangsdämpfung des ausgeschalteten Verstärkers herauszufinden. Es stellte sich heraus, dass es etwa 41-42 dB waren.
Rauschgenerator 1-3500 MHz
Ein einfacher Amateur-Geräuschgenerator, hergestellt in China.
Ein linearer Vergleich der Messwerte in dB ist hier aufgrund der ständigen Änderung der Amplitude bei verschiedenen Frequenzen, die durch die Natur des Lärms verursacht wird, etwas ungeeignet.
Dennoch konnten von beiden Geräten sehr ähnliche, vergleichende Frequenzgangdiagramme erstellt werden:
Dabei wurde der Frequenzbereich der Geräte gleich eingestellt, von 35 bis 4000 MHz.
Und was die Amplitude angeht, wurden, wie Sie sehen können, auch ganz ähnliche Werte erhalten.
Durchgangsfrequenzgang (Messung S21), Filter LPF 1.4
Dieser Filter wurde bereits in der ersten Hälfte des Tests erwähnt. Aber dort wurde sein VSWR gemessen, und hier der Frequenzgang der Übertragung, wo man deutlich sehen kann, was und mit welcher Dämpfung es durchlässt, sowie wo und wie viel es abschneidet.
Hier sieht man genauer, dass beide Geräte den Frequenzgang dieses Filters nahezu identisch erfasst haben:
Bei der Grenzfrequenz von 1400 MHz zeigte Arinst eine Amplitude von minus 1,4 dB (blauer Marker Mkr 4) und GenCom minus 1,79 dB (Marker M5).
Messung der Dämpfung von Dämpfungsgliedern
Für Vergleichsmessungen habe ich die genauesten Markendämpfer ausgewählt. Vor allem nicht die chinesischen, da es hier recht große Variationen gibt.
Der Frequenzbereich ist immer noch derselbe, von 35 bis 4000 MHz. Die Kalibrierung des Zwei-Port-Messmodus wurde ebenso sorgfältig durchgeführt, wobei der Sauberkeitsgrad der Oberfläche aller Kontakte an den passenden Koaxialsteckern zwingend kontrolliert werden musste.
Kalibrierungsergebnis bei 0-dB-Pegel:
Die Abtastfrequenz wurde als Medianwert in der Mitte des angegebenen Bandes festgelegt, nämlich 2009,57 MHz. Die Anzahl der Scanpunkte war ebenfalls gleich, nämlich 1000+1.
Wie Sie sehen, war das Messergebnis des gleichen Exemplars eines 40-dB-Dämpfers ähnlich, aber leicht unterschiedlich. Arinst SSA-TG R2 zeigte 42,4 dB und GenCom 40,17 dB, bei sonst gleichen Bedingungen.
Dämpfer 30 dB
Arinst = 31,9 dB
GenCom = 30,08 dB
Eine ähnlich geringe prozentuale Streuung wurde auch bei der Messung anderer Dämpfungsglieder erhalten. Um dem Leser jedoch Zeit und Platz im Artikel zu sparen, wurden sie nicht in diese Rezension aufgenommen, da sie den oben dargestellten Messungen ähneln.
Min. und Max. Spur
Trotz der Portabilität und Einfachheit des Geräts haben die Hersteller dennoch eine so nützliche Option wie die Anzeige der kumulierten Minima und Maxima der sich ändernden Titel hinzugefügt, die bei verschiedenen Einstellungen gefragt ist.
Drei in einem GIF-Bild zusammengefasste Bilder am Beispiel eines 5,8 GHz LPF-Filters, bei dessen Anschluss gezielt Schaltgeräusche und Störungen eingeführt wurden:
Die gelbe Spur ist die aktuelle extreme Kehrkurve.
Die rote Spur zeigt die im Speicher gesammelten Maxima vergangener Durchläufe.
Die dunkelgrüne Spur (grau nach Bildverarbeitung und Komprimierung) ist jeweils der minimale Frequenzgang.
Antennen-VSWR-Messung
Wie zu Beginn des Tests erwähnt, verfügt dieses Gerät über die Möglichkeit, einen externen Direktkoppler oder eine separat erhältliche Messbrücke anzuschließen (allerdings nur bis 2,7 GHz). Die Software ermöglicht eine OSL-Kalibrierung, um dem Gerät den Referenzpunkt für das VSWR anzuzeigen.
Dargestellt ist ein Richtkoppler mit phasenstabilen Messzuleitungen, der jedoch nach Abschluss der SWR-Messungen bereits vom Gerät getrennt wurde. Aber hier wird es in einer erweiterten Position dargestellt, also ignorieren Sie die Diskrepanz mit dem scheinbaren Zusammenhang. Der Richtkoppler wird links am Gerät angeschlossen, jedoch umgekehrt mit der Markierung nach hinten. Dann wird es korrekt funktionieren, die einfallende Welle vom Generator (oberer Anschluss) zuzuführen und die reflektierte Welle zum Eingang des Analysators (unterer Anschluss) zu führen.
Die beiden kombinierten Fotos zeigen ein Beispiel für eine solche Verbindung und die Messung des VSWR der zuvor gemessenen Zirkularpolarisationsantenne vom Typ „Clover“, 5,8-GHz-Bereich.
Da diese Fähigkeit zur Messung des VSWR nicht zu den Hauptzwecken dieses Geräts gehört, gibt es dennoch berechtigte Fragen dazu (wie aus dem Screenshot der Anzeigewerte ersichtlich ist). Eine fest vorgegebene und unveränderliche Skala zur Darstellung des VSWR-Diagramms mit einem großen Wert von bis zu 6 Einheiten. Obwohl die Grafik eine annähernd korrekte Darstellung der VSWR-Kurve dieser Antenne zeigt, wird aus irgendeinem Grund der genaue Wert auf der Markierung nicht in einem numerischen Wert angezeigt, Zehntel und Hundertstel werden nicht angezeigt. Es werden nur ganzzahlige Werte angezeigt, wie zum Beispiel 1, 2, 3... Es bleibt sozusagen eine Untertreibung des Messergebnisses.
Für grobe Schätzungen, um allgemein zu verstehen, ob die Antenne brauchbar oder beschädigt ist, ist dies jedoch durchaus akzeptabel. Feineinstellungen bei der Arbeit mit der Antenne werden jedoch schwieriger vorzunehmen sein, obwohl dies durchaus möglich ist.
Messung der Genauigkeit des eingebauten Generators
Ebenso wie beim Reflektometer wird auch hier in den technischen Daten nur eine Genauigkeit von 2 Nachkommastellen angegeben.
Dennoch ist es naiv zu erwarten, dass ein preisgünstiges Taschengerät einen Rubidium-Frequenzstandard an Bord hat. *Lächeln-Emoticon*
Dennoch dürfte den neugierigen Leser die Größe des Fehlers in einem solchen Miniaturgenerator interessieren. Da der verifizierte Präzisionsfrequenzmesser jedoch nur bis 250 MHz verfügbar war, habe ich mich darauf beschränkt, nur 4 Frequenzen am unteren Ende des Bereichs anzuzeigen, nur um den Fehlertrend (falls vorhanden) zu verstehen. Es ist zu beachten, dass auch Fotos von einem anderen Gerät bei höheren Frequenzen erstellt wurden. Um Platz im Artikel zu sparen, wurden sie jedoch auch nicht in diese Rezension aufgenommen, da in den unteren Ziffern der numerisch gleiche Prozentwert des vorhandenen Fehlers bestätigt wurde.
Vier Fotos von vier Frequenzen wurden ebenfalls aus Platzgründen zu einem GIF-Bild zusammengefasst: 50,00; 100,00; 150,00 und 200,00 MHz
Der Trend und das Ausmaß des bestehenden Fehlers sind deutlich erkennbar:
50,00 MHz weist eine leichte Überschreitung der Generatorfrequenz auf, nämlich bei 954 Hz.
100,00 MHz bzw. etwas mehr, +1,79 KHz.
150,00 MHz, noch mehr +1,97 KHz
200,00 MHz, +3,78 kHz
Weiter oben wurde die Frequenz mit einem GenCom-Analysator gemessen, der sich als guter Frequenzmesser herausstellte. Wenn beispielsweise der in GenCom eingebaute Generator bei einer Frequenz von 800 MHz keine 50,00 Hertz lieferte, dann zeigte dies nicht nur der externe Frequenzmesser an, sondern der Spektrumanalysator selbst hat genau den gleichen Betrag gemessen:
Unten sehen Sie eines der Fotos des Displays mit der gemessenen Frequenz des im SSA-TG R2 eingebauten Generators am Beispiel des mittleren WLAN-Bereichs von 2450 MHz:
Um den Platz im Artikel zu sparen, habe ich auch auf weitere ähnliche Fotos des Displays verzichtet, stattdessen eine kurze Zusammenfassung der Messergebnisse für Bereiche über 200 MHz:
Bei einer Frequenz von 433,00 MHz betrug der Überschuss +7,92 KHz.
Bei einer Frequenz von 1200,00 MHz = +22,4 KHz.
Bei einer Frequenz von 2450,00 MHz = +42,8 KHz (im vorherigen Foto)
Bei einer Frequenz von 3999,50 MHz = +71,6 KHz.
Dennoch werden die in den Werksangaben angegebenen zwei Nachkommastellen über alle Bereiche hinweg eindeutig eingehalten.
Vergleich der Signalamplitudenmessung
Das unten dargestellte GIF-Bild enthält 6 Fotos, auf denen der Arinst SSA-TG R2-Analysator selbst seinen eigenen Oszillator bei zufällig ausgewählten sechs Frequenzen misst.
50 MHz -8,1 dBm; 200 MHz -9,0 dBm; 1000 MHz -9,6 dBm;
2500 MHz -9,1 dBm; 3999 MHz – 5,1 dBm; 5800 MHz -9,1 dBm
Obwohl die maximale Amplitude des Generators nicht höher als minus 15 dBm angegeben wird, sind in Wirklichkeit andere Werte sichtbar.
Um die Gründe für diese Amplitudenanzeige herauszufinden, wurden vor Beginn der Messungen Messungen am Arinst SSA-TG R2-Generator an einem Präzisionssensor Anritsu MA24106A mit Kalibrierungsnullung an einer angepassten Last durchgeführt. Außerdem wurde bei jeder Eingabe der Frequenzwert für die Messgenauigkeit unter Berücksichtigung der Koeffizienten gemäß der werkseitig eingenähten Korrekturtabelle für Frequenz und Temperatur eingegeben.
35 MHz -9,04 dBm; 200 MHz -9,12 dBm; 1000 MHz -9,06 dBm;
2500 MHz -8,96 dBm; 3999 MHz – 7,48 dBm; 5800 MHz -7,02 dBm
Wie Sie sehen können, misst der Analysator die Signalamplitudenwerte, die der im SSA-TG R2 eingebaute Generator erzeugt, recht ordentlich (für eine Amateur-Genauigkeitsklasse). Und die am unteren Rand des Displays des Geräts angezeigte Amplitude des Generators stellt sich als einfach „gezeichnet“ heraus, da sie in Wirklichkeit innerhalb einstellbarer Grenzen von -15 bis -25 dBm einen höheren Pegel erzeugt, als er sollte.
Ich hatte leise Zweifel, ob der neue Anritsu MA24106A-Sensor irreführend war, also habe ich gezielt einen Vergleich mit einem anderen Laborsystemanalysator von General Dynamics, Modell R2670B, angestellt.
Aber nein, der Amplitudenunterschied war mit 0,3 dBm überhaupt nicht groß.
Auch der Leistungsmesser des GenCom 747A zeigte nicht weit entfernt an, dass es einen Überpegel vom Generator gab:
Aber beim Pegel von 0 dBm übertraf der Arinst SSA-TG R2-Analysator aus irgendeinem Grund die Amplitudenindikatoren leicht, und zwar bei verschiedenen Signalquellen mit 0 dBm.
Gleichzeitig zeigt der Anritsu MA24106A-Sensor 0,01 dBm vom Anritsu ML4803A-Kalibrator an
Das Anpassen des Dämpfungswerts des Abschwächers auf dem Touchscreen mit dem Finger schien nicht sehr praktisch zu sein, da das Band mit der Liste überspringt oder oft zum Extremwert zurückkehrt. Es erwies sich als bequemer und genauer, hierfür einen altmodischen Stift zu verwenden:
Bei der Betrachtung der Harmonischen eines niederfrequenten Signals von 50 MHz, fast über das gesamte Betriebsband des Analysators (bis 4 GHz), wurde bei Frequenzen um 760 MHz eine gewisse „Anomalie“ festgestellt:
Bei einem breiteren Band in der oberen Frequenz (bis 6035 MHz), sodass der Span genau 6000 MHz betragen würde, fällt die Anomalie ebenfalls auf:
Darüber hinaus weist das gleiche Signal vom gleichen eingebauten Generator im SSA-TG R2, wenn es einem anderen Gerät zugeführt wird, keine solche Anomalie auf:
Wenn diese Anomalie bei einem anderen Analysator nicht festgestellt wurde, liegt das Problem nicht beim Generator, sondern beim Spektrumanalysator.
Ein eingebauter Abschwächer zur Dämpfung der Amplitude des Generators dämpft alle 1 Stufen deutlich in 10-dB-Schritten. Hier am unteren Bildschirmrand ist deutlich eine gestufte Spur auf der Zeitleiste zu sehen, die die Leistung des Dämpfers zeigt:
Ich ließ den Ausgangsanschluss des Generators und den Eingangsanschluss des Analysators angeschlossen und schaltete das Gerät aus. Als ich es am nächsten Tag einschaltete, fand ich ein Signal mit normalen Harmonischen bei einer interessanten Frequenz von 777,00 MHz:
Gleichzeitig blieb der Generator ausgeschaltet. Nachdem ich das Menü überprüft hatte, war es tatsächlich ausgeschaltet. Theoretisch hätte am Ausgang des Generators nichts erscheinen dürfen, wenn er am Vortag ausgeschaltet worden wäre. Ich musste es bei jeder Frequenz im Generatormenü einschalten und dann ausschalten. Nach dieser Aktion verschwindet die seltsame Frequenz und erscheint nicht wieder, sondern nur bis zum nächsten Einschalten des gesamten Geräts. Sicherlich wird der Hersteller in der nachfolgenden Firmware eine solche Selbsteinschaltung am Ausgang des ausgeschalteten Generators beheben. Wenn aber kein Kabel zwischen den Anschlüssen liegt, dann merkt man überhaupt nicht, dass etwas nicht stimmt, außer dass der Geräuschpegel etwas höher ist. Und nach dem gewaltsamen Ein- und Ausschalten des Generators wird der Geräuschpegel etwas geringer, jedoch unmerklich. Hierbei handelt es sich um einen geringfügigen Betriebsmangel, dessen Behebung nach dem Einschalten des Geräts weitere 3 Sekunden dauert.
Das Innere des Arinst SSA-TG R2 wird auf drei im GIF gesammelten Fotos gezeigt:
Vergleich der Abmessungen mit dem alten Arinst SSA Pro Spektrumanalysator, der oben ein Smartphone als Display hat:
Profis:
Wie das vorherige Reflektometer Arinst VR 23-6200 im Test ist der hier getestete Analysator Arinst SSA-TG R2 in genau demselben Formfaktor und denselben Abmessungen ein kleiner, aber durchaus ernstzunehmender Helfer für einen Funkamateur. Es sind auch keine externen Displays an einem Computer oder Smartphone erforderlich, wie bei früheren SSA-Modellen.
Ein sehr breiter, nahtloser und ununterbrochener Frequenzbereich von 35 bis 6200 MHz.
Die genaue Akkulaufzeit habe ich nicht studiert, aber die Kapazität des eingebauten Lithium-Akkus reicht für eine lange Akkulaufzeit aus.
Ein recht kleiner Messfehler für ein Gerät dieser Miniaturklasse. Für das Amateurniveau ist es auf jeden Fall mehr als ausreichend.
Unterstützt vom Hersteller, sowohl bei der Firmware als auch bei physischen Reparaturen, falls erforderlich. Es ist bereits flächendeckend käuflich zu erwerben, also nicht auf Bestellung, wie es bei anderen Herstellern teilweise der Fall ist.
Es wurden auch Nachteile festgestellt:
Unaufgeklärte und nicht dokumentierte, spontane Einspeisung eines Signals mit einer Frequenz von 777,00 MHz an den Ausgang des Generators. Sicherlich wird ein solches Missverständnis mit der nächsten Firmware beseitigt. Wenn Sie diese Funktion kennen, können Sie sie jedoch in 3 Sekunden leicht beseitigen, indem Sie einfach den eingebauten Generator ein- und ausschalten.
Der Touchscreen ist etwas gewöhnungsbedürftig, da der Slider nicht sofort alle virtuellen Tasten einschaltet, wenn man sie bewegt. Bewegt man aber nicht die Schieberegler, sondern klickt sofort auf die Endposition, dann funktioniert alles sofort und übersichtlich. Dies ist eher kein Minus, sondern eher ein „Feature“ der gezeichneten Bedienelemente, insbesondere im Generatormenü und im Schieberegler für die Dämpfungssteuerung.
Bei einer Verbindung über Bluetooth scheint der Analysator erfolgreich eine Verbindung zum Smartphone herzustellen, zeigt jedoch keine Frequenzgang-Grafik an, wie beispielsweise beim veralteten SSA Pro. Beim Anschluss wurden alle Anforderungen der Anleitung vollständig beachtet, beschrieben in Abschnitt 8 der Werksanleitung.
Ich dachte, da das Passwort akzeptiert wird und die Bestätigung des Wechsels auf dem Smartphone-Bildschirm angezeigt wird, ist diese Funktion möglicherweise nur für die Aktualisierung der Firmware über das Smartphone gedacht.
Aber nein.
Weisungspunkt 8.2.6 besagt eindeutig:
8.2.6. Das Gerät verbindet sich mit dem Tablet/Smartphone, ein Diagramm des Signalspektrums und eine Informationsmeldung über die Verbindung mit dem Gerät ConnectedtoARINST_SSA werden auf dem Bildschirm angezeigt, wie in Abbildung 28. (c)
Ja, es erscheint eine Bestätigung, aber es ist kein Titel vorhanden.
Ich habe die Verbindung mehrmals wiederhergestellt, jedes Mal wurde der Titel nicht angezeigt. Und zwar direkt vom alten SSA Pro.
Ein weiterer Nachteil im Hinblick auf die berüchtigte „Vielseitigkeit“ aufgrund der Beschränkung auf den unteren Rand der Betriebsfrequenzen ist, dass es für Kurzwellenfunkamateure nicht geeignet ist. Für RC FPV erfüllen sie die Bedürfnisse von Amateuren und Profis voll und ganz, sogar noch mehr.
Schlussfolgerungen:
Generell hinterlassen beide Geräte einen sehr positiven Eindruck, da sie zumindest auch für fortgeschrittene Funkamateure im Grunde ein vollständiges Messsystem darstellen. Auf die Preispolitik wird hier nicht eingegangen, sie ist jedoch in einem so breiten und kontinuierlichen Frequenzband deutlich niedriger als bei anderen nächstgelegenen Analoga auf dem Markt, was nur erfreulich ist.
Der Zweck der Überprüfung bestand lediglich darin, diese Geräte mit moderneren Messgeräten zu vergleichen und dem Leser fotodokumentierte Anzeigewerte zur Verfügung zu stellen, um sich eine eigene Meinung zu bilden und eine unabhängige Entscheidung über die Möglichkeit eines Erwerbs zu treffen. In keinem Fall wurde ein Werbezweck verfolgt. Nur Bewertung und Veröffentlichung der Beobachtungsergebnisse durch Dritte.
Source: habr.com