Na niezależny test otrzymano parę urządzeń rosyjskiego producenta «Kroks». To dość miniaturowe mierniki radiowych częstotliwości, w tym: analizator widma z wbudowanym generatorem sygnałów oraz wektorowy analizator obwodów (reflektometr). Oba urządzenia mają zakres częstotliwości do 6,2 GHz.
Pojawiło się zainteresowanie, aby zrozumieć, czy to kolejne kieszonkowe „wskaźniki” (zabawki), czy też naprawdę warte uwagi urządzenia, ponieważ producent je pozycjonuje: -„Urządzenie przeznaczone jest do zastosowań amatorskich, ponieważ nie jest profesjonalnym narzędziem pomiarowym.”
Uwaga dla czytelników! Testy te były przeprowadzane amatorsko, w żadnym razie nie aspirując do metrologicznych badań narzędzi pomiarowych, na podstawie standardów krajowego rejestru i wszystkim, co się z tym wiąże. Amatorzy radiowi mogą być zainteresowani porównawczymi pomiarami często stosowanych w praktyce urządzeń (anteny, filtry, tłumiki), a nie teoretycznymi „abstrakcjami”, jak to sobie wyobrażają w metrologii, na przykład: niedopasowane obciążenia, niejednorodne linie przesyłowe, czy odcinki krótkocircuitowych linii, które nie były stosowane w tym teście.
Aby uniknąć wpływu interferencji przy porównawczych pomiarach anten, wymagana jest komora bezechowa lub otwarta przestrzeń. Z powodu braku pierwszej, pomiary były prowadzone na zewnątrz, wszystkie anteny z kierunkowymi charakterystykami zysku „patrzyły” w niebo, będąc zamocowane na statywie, bez przesunięcia w przestrzeni przy zmianie urządzeń.
W testach zastosowano stabilny fazowo współosiowy przewód pomiarowy, Anritsu 15NNF50-1.5C, oraz przejściówki N-SMA od znanych firm: Midwest Microwave, Amphenol, Pasternack, Narda.
Tanie przejściówki produkcji chińskiej nie były używane z powodu częstego braku powtarzalności kontaktu przy ponownym połączeniu, a także z powodu łuszczenia się nietrwałej warstwy antyoksydacyjnej, która jest stosowana zamiast tradycyjnego złocenia...
Aby uzyskać równe warunki porównawcze, przed każdym pomiarem przyrządy kalibrowano tym samym zestawem kalibratorów OSL, w tym samym paśmie częstotliwości i w aktualnym zakresie temperatur. OSL to "Open", "Short", "Load", czyli standardowy zestaw miar kalibracyjnych: "miernik otwarcia", "miernik zwarcia" oraz "dopasowane obciążenie 50,0 Ω", którym zazwyczaj kalibrują analizatory wektorowe. Dla formatu SMA zastosowano zestaw kalibracyjny Anritsu 22S50, znormalizowany w zakresie częstotliwości od DC do 26,5 GHz, odsyłam do karty katalogowej (49 str.):
Dla kalibracji formatu typu N użyto odpowiednio Anritsu OSLN50-1, znormalizowanego od DC do 6 GHz.
Zmierzone oporności na dopasowane obciążenia kalibratorów wynosiły 50 ±0,02 Ω. Pomiary przeprowadzono zweryfikowanymi, precyzyjnymi multimetrami laboratoryjnymi firm HP i Fluke.
Aby zapewnić najlepszą dokładność oraz najbardziej równe warunki w testach porównawczych, na przyrządach zainstalowano podobne pasmo przenoszenia filtra pośredniej częstotliwości, gdyż im węższe to pasmo, tym wyższa dokładność pomiaru i stosunek sygnał/szum. Wybrano także największą liczbę punktów skanowania (najbliżej 1000).
Aby zapoznać się ze wszystkimi funkcjami omawianego reflektometru, jest dostępny link do ilustrowanej, fabrycznej instrukcji:
Przed każdym pomiarem dokładnie sprawdzano wszystkie powierzchnie sprzęgające w złączach współosiowych (SMA, RP-SMA, typu N), ponieważ w częstotliwościach powyżej 2-3 GHz czystość i stan powierzchni antyoksydacyjnych tych styków zaczynają mieć znaczący wpływ na wyniki pomiarów i stabilność ich powtarzalności. Bardzo ważne jest utrzymywanie w czystości zewnętrznej powierzchni centralnego pin'a w złączu współosiowym oraz powierzchni wewnętrznej tulei na drugiej połówce. To samo dotyczy kontaktu "ekranowego". Taką kontrolę i potrzebne czyszczenie zwykle wykonuje się pod mikroskopem lub pod soczewką o dużym powiększeniu.
Również ważne jest, aby na powierzchni izolatorów w sprzęganych złączach współosiowych nie było pyłku metalowego, ponieważ zaczyna on wprowadzać pojemność pasożytniczą, znacznie przeszkadzając w działaniu i przejściu sygnału.
Przykład typowego metalizowanego zanieczyszczenia złączy SMA, niewidocznego gołym okiem:
Zgodnie z wymaganiami producentów wtyków koaksjalnych pracujących w technologii mikrofalowej, podczas łączenia NIE MOŻNA pozwolić na obrót centralnego kontaktu, który wchodzi w przyjmującą go tulejkę. W tym celu należy utrzymywać osnowę osiową nakręcanej części złącza, dopuszczając obrót tylko samej nakrętki, a nie całej nakręcanej konstrukcji. W ten sposób znacznie zmniejsza się zarysowania i inny mechaniczny ścierania powierzchni stykowych, co zapewnia lepszy kontakt i wydłuża liczbę cykli przełączania.
Niestety, mało kto z entuzjastów o tym wie, a większość nakręca całość, za każdym razem rysując i tak już cienką warstwę roboczych powierzchni styków. Świadczą o tym liczne filmy na YouTube, przedstawiane przez tzw. „testerów-ekspertów” nowego sprzętu mikrofalowego.
W tej recenzji testowej wszystkie liczne podłączenia złączy koaksjalnych i kalibratorów były realizowane ściśle w zgodzie z wcześniej wymienionymi wymaganiami eksploatacyjnymi.
W testach porównawczych zmierzono kilka różnych anten, w celu sprawdzenia odczytów reflektometru w różnych pasmach częstotliwości.
Porównanie 7-elementowej anteny Yagi w paśmie 433 MHz (LPD)
Ponieważ anteny tego typu zawsze mają dość wyraźny tylny płatek oraz kilka bocznych, dla czystości testu szczególnie zadbano o wszystkie warunki otoczenia w spokoju, nawet zamykając kota w domu. Aby podczas fotografowania różnych trybów na wyświetlaczach, nie niespodziewanie znalazł się w strefie działania tylnego płatka, co mogłoby wprowadzić zakłócenia do wykresu.
Na zdjęciach zebrano fotografie z trzech urządzeń, po 4 tryby z każdego.
Górny obrazek przedstawia VR 23-6200, środkowy z Anritsu S361E, a dolny z GenCom 747A.
Wykresy SWR:
Wykresy strat odbitych:
Wykresy diagramu impedancji Woltpera-Smitha:
Wykresy fazy:
Jak widać, powstałe wykresy są bardzo podobne, a wartości pomiarów mają rozrzut w granicach 0,1% błędu.
Porównanie dipola koaksjalnego w paśmie 1,2 GHz
SWR:
Straty zwrotne:
Diagram Woltpera-Smitha:
Faza:
Tutaj również wszystkie trzy urządzenia przy mierzonej częstotliwości rezonansu tej anteny mieściły się w granicach 0,07%.
Porównanie anteny parabolicznej w zakresie 3-6 GHz
W tym przypadku użyto wydłużającego kabla z końcówkami typu N, co wprowadziło pewne nierówności w pomiarach. Ale ponieważ celem było tylko porównanie urządzeń, a nie kabli lub anten, to jeśli wystąpił jakiś problem w torze, urządzenia powinny go pokazać tak, jak jest.
Kalibracja płaszczyzny pomiarowej (referencyjnej) z uwzględnieniem adaptera i feedera:
SWR w paśmie od 3 do 6 GHz:
Straty zwrotne:
Diagram Woltpera-Smitha:
Wykresy fazowe:
Porównanie anteny o polaryzacji kołowej w zakresie 5,8 GHz
SWR:
Straty zwrotne:
Diagram Woltpera-Smitha:
Faza:
Porównawcze pomiary SWR chińskiego filtru LPF 1.4 GHz
Wygląd filtru:
Wykresy SWR:
Porównawcze pomiary długości feedera (DTF)
Postanowiłem zmierzyć nowy kabel współosiowy z końcówkami typu N:
Dwu metrowym miarką w trzech pomiarach zmierzyłem 3 metry 5 centymetrów.
A oto, co pokazały urządzenia:
Tutaj, jak to się mówi, komentarze są zbędne.
Porównanie dokładności wbudowanego generatora śledzącego
Na tym gifie zebrano 10 zdjęć wskazań częstotliwościomierza Ч3-54. Górne połowy zdjęć to wskazania testowanego VR 23-6200. Dolne połowy to sygnały wysyłane z reflektometru Anritsu. Do testu wybrano pięć częstotliwości: 23, 50, 100, 150 i 200 MHz. Jeśli Anritsu wysyłał częstotliwość z zerami w niższych znakach, to kompaktowy VR wysyłał z niewielkim przeszacowaniem, liczbami rosnącymi wraz ze wzrostem częstotliwości:
Chociaż zgodnie z danymi technicznymi producenta, nie może to być uważane za «minus», ponieważ nie przekracza zadeklarowanych dwóch miejsc po przecinku.
Obrazy zebrane w gifie o wewnętrznym «upiększeniu» urządzenia:
Zalety:
Zaletą urządzenia VR 23-6200 jest jego niska cena, przenośna kompaktowość z pełną autonomią, która nie wymaga zewnętrznego wyświetlacza od komputera lub smartfona, przy dość szerokim zakresie częstotliwości, uwidocznionym w oznaczeniu. Ponadto można zaliczyć na plus fakt, że jest to miernik wektorowy, a nie skalarowy. Jak pokazują wyniki porównawczych pomiarów, VR niemal nie ustępuje większym, uznawanym i dość drogim urządzeniom. W każdym razie wejście na dach (lub maszt) w celu sprawdzenia stanu feederów i anten woli się robić z tym małym urządzeniem niż z większym i cięższym aparatem. A dla obecnie modnego zakresu 5,8 GHz do FPV racingu (zdalnie sterowane wielowirnikowce i samoloty z transmisją wideo na gogle lub wyświetlacze) jest to wręcz must-have. Pozwala bowiem łatwo wybierać optymalną antenę z zapasowych lub nawet w locie prostować i ustawiać antenę, która została zdeformowana po upadku wyścigowego drona. Urządzenie można określić jako "kieszonkowe", a dzięki małej masie może łatwo zawisnąć nawet na cienkim feederze, co jest wygodne podczas wielu prac terenowych.
Wady również zostały zauważone:
1) Największą wadą eksploatacyjną reflektometru jest niemożność szybkiego znalezienia markerami minimum lub maksimum na wykresie, nie wspominając o poszukiwaniu „delta” lub automatycznym wyszukiwaniu kolejnych (lub poprzednich) minimum/maximum.
Jest to szczególnie często potrzebne w trybach LMag i SWR, gdzie bardzo brakuje takiej możliwości zarządzania markerami. Trzeba aktywować marker w odpowiednim menu, a następnie ręcznie przesuwać marker na minimum krzywej, aby odczytać częstotliwość i wartość VSWR w tym punkcie. Możliwe, że w kolejnych wersjach oprogramowania producent doda taką funkcję.
1 a) Urządzenie również nie umie przestawiać odpowiedniego trybu wyświetlania dla markerów podczas przechodzenia między trybami pomiaru.
Na przykład, przełączając się z trybu VSWR na LMag (Return Loss), markery nadal pokazują wartość VSWR, podczas gdy logicznie powinny wyświetlać wartość modułu odbicia w dB, czyli to, co w danej chwili pokazuje wybrany wykres.
To samo dotyczy wszystkich innych trybów. Aby odczytać wartości odpowiadające wybranemu wykresowi w tabeli znaczników, za każdym razem należy ręcznie przełączać tryb wyświetlania dla każdego z 4 znaczników. Wydaje się to drobnostką, ale przydałoby się trochę automatyzacji.
1 b) W najpopularniejszym trybie pomiaru VSWR nie można przełączyć skali amplitudy na bardziej szczegółową, poniżej 2,0 (na przykład 1,5 lub 1,3).
2) Istnieje mała cecha niekonsekwentnego przeprowadzania kalibracji. Zawsze jest 'otwarta' lub 'równoległa' kalibracja. To znaczy, nie ma możliwości zapisania odczytanej wartości kalibratora sekwencyjnie, jak to ma miejsce w innych urządzeniach VNA. Zazwyczaj w trybie kalibracji urządzenie samodzielnie informuje, którą kalibracyjną wartość należy obecnie ustawić (następną) i przeprowadzić jej odczyt.
Na ARINST równocześnie umożliwiono wybór wszystkich trzech naciśnięć rejestracji pomiarów, co stawia większe wymagania dotyczące uwagi operatora podczas przeprowadzania kolejnego etapu kalibracji. Chociaż ani razu się nie pomyliłem, istnieje niewielka możliwość popełnienia takiego błędu poprzez naciśnięcie nieodpowiedniego przycisku dla aktualnie podłączonego końca kalibratora.
Możliwe, że w kolejnych aktualizacjach oprogramowania twórcy taką otwartą 'równoległość' wyboru 'zmienią' w 'sekwencję', aby wyeliminować potencjalne błędy ze strony operatora. W końcu w dużych urządzeniach zastosowano dokładną sekwencję działań z miarami kalibracyjnymi właśnie po to, aby uniknąć takich pomyłek z powodu zamieszania.
3) Bardzo wąski zakres temperatury kalibracji. Jeśli po kalibracji Anritsu zakres wynosi (na przykład) od +18°C do +48°C, to Arinst oferuje zaledwie ± 3°C od temperatury kalibracji, co może być niewystarczające podczas prac w terenie (na zewnątrz), na słońcu lub w cieniu.
Na przykład: skalibrowałem po południu, a pracuję z pomiarami aż do wieczora, słońce zeszło, temperatura spadła i wskazania stały się niepoprawne.
Dziwne, że nie pojawia się komunikat o błędzie, że "należy przeprowadzić kalibrację z powodu wyjścia poza zakres temperatury poprzedniej kalibracji". Zamiast tego zaczynają się błędne pomiary z przesuniętym zerem, co wyraźnie wpływa na wyniki pomiarów.
Dla porównania, oto jak informuje o tym reflektometr Anritsu:
4) Dla zamkniętych pomieszczeń jest normalny, ale na otwartym terenie ekran jest bardzo słaby.
W słoneczny dzień na zewnątrz w ogóle nic nie widać, nawet jeśli zasłonić ekran dłonią.
Regulacja jasności ekranu w ogóle nie jest przewidziana.
5) Chciałoby się przerobić przyciski, ponieważ niektóre z nich nie działają od razu po naciśnięciu.
6) Ekran dotykowy w niektórych miejscach nie reaguje, a w innych jest zbyt czuły.
Wnioski dotyczące reflektometru VR 23-6200
Jeżeli nie przywiązywać wagi do wad, to w porównaniu z innymi budżetowymi, przenośnymi i łatwo dostępnymi na rynku rozwiązaniami, takimi jak RF Explorer, N1201SA, KC901V, RigExpert, SURECOM SW-102, NanoVNA — reflektometr Arinst VR 23-6200 wygląda na najlepszy wybór. Inne mają albo już dość wysoką cenę, albo są ograniczone w zakresie częstotliwości i w ten sposób nie są uniwersalne, albo w zasadzie są przyrządami zabawkowymi. Mimo skromności i stosunkowo niskiej ceny, reflektometr wektorowy VR 23-6200 okazał się dość przyzwoitym urządzeniem, a na dodatek tak przenośnym. Gdyby producenci poprawili w nim niedociągnięcia i nieco rozszerzyli dolny zakres częstotliwości dla krótkofalowców, to urządzenie zajęłoby czołowe miejsce wśród wszystkich światowych budżetowych przyrządów tego typu, oferując dostępny cenowo zakres: od „KaW do eFoP”, czyli od 2 MHz w KF (160 metrów) do 5,8 GHz dla FPV (5 centymetrów). Preferowalne byłoby, aby nie było przerw w całym paśmie, w przeciwieństwie do RF Explorer:
Niewątpliwie wkrótce pojawią się jeszcze tańsze rozwiązania w tak szerokim zakresie częstotliwości, co będzie świetne! Ale jak na razie (w czerwcu-lipcu 2019), moim skromnym zdaniem ten reflektometr jest najlepszy na świecie wśród przenośnych i niedrogich, seryjnie dostępnych ofert.
— Część druga
Analizator widma z generatorem śledzącym SSA-TG R2
Drugi przyrząd jest nie mniej interesujący niż reflektometr wektorowy.
Umożliwia pomiar „przechodnich” parametrów różnych urządzeń mikrofalowych w trybie pomiarów dwuportowych (typ S21). Na przykład, można sprawdzić działanie i dokładnie zmierzyć współczynnik wzmocnienia wzmacniaczy, lub ilość tłumienia sygnału (straty) w atenuatorach, filtrach, kablach koaksjalnych (feederach) oraz innych aktywnych i pasywnych urządzeniach i modułach, czego nie da się zrealizować za pomocą reflektometru jednoportowego.
To pełnoprawny analizator widma, w bardzo szerokim i ciągłym zakresie częstotliwości, co nie jest zbyt powszechne wśród niedrogiego sprzętu amatorskiego. Dodatkowo, posiada wbudowany śledzący generator sygnałów radiowych, również w szerokim zakresie. To również istotna pomoc dla reflektometru i miernika antenowego. Umożliwia to sprawdzenie, czy występują jakieś odchylenia częstotliwości nośnej w nadajnikach, zniekształcenia intermodulacyjne, clipping i inne…
Mając śledzący generator i analizator widma, można dodać zewnętrzny kierunkowy odgałęźnik (lub mostek), co pozwala na pomiar tego samego KSW antn, co prawda tylko w trybie pomiaru skalarnego, bez uwzględnienia fazy, jak miałoby to miejsce w pomiarach wektorowych.
Link do instrukcji fabrycznej:
Urządzenie to było głównie porównywane z kombinowanym systemem pomiarowym GenCom 747A, z ograniczeniem górnej częstotliwości do 4 GHz. W testach uczestniczył również nowy miernik mocy klasy precyzyjnej Anritsu MA24106A, z wbudowanymi fabrycznymi tabelami korekcyjnymi do mierzonej częstotliwości i temperatury, przystosowany do 6 GHz.
Własny poziom szumów analizatora widma, z dopasowaną „tłumioną” na wejściu:
Minimalnie -85,5 dB, znaleziono w okolicach LPD (426 MHz).
Następnie, wraz ze wzrostem częstotliwości, nieco wzrasta również próg szumowy, co jest całkowicie naturalne:
1500 MHz — 83,5 dB. 2400 MHz — 79,6 dB. Przy 5800 MHz — 66,5 dB.
Pomiar współczynnika wzmocnienia aktywnego wzmacniacza Wi-Fi, oparty na module XQ-02A.
Cechą tego wzmacniacza jest automatyczne włączanie, które po podaniu zasilania nie natychmiast utrzymuje wzmacniacz w stanie włączonym. Doświadczeniowo przearanżowując atenuatory na dużym urządzeniu, udało się ustalić próg włączenia wbudowanej automatyki. Okazało się, że wzmacniacz przełącza się w stan aktywny i zaczyna wzmacniać przechodzący sygnał, tylko jeśli jest on większy niż minus 4 dBm (0,4 mW):
W przypadku tego testu na małym urządzeniu po prostu zabrakło poziomu wyjściowego wbudowanego generatora, który ma udokumentowany w TTH zakres regulacji od minus 15 do minus 25 dBm. A tutaj potrzebne było aż minus 4, co jest znacznie wyższe niż minus 15. Tak, można było zastosować zewnętrzny wzmacniacz, ale zadanie było inne.
Na dużym urządzeniu zmierzyłem KU włączonego wzmacniacza, okazało się 11 dB, zgodnie z TTH.
Natomiast na małym urządzeniu udało się ustalić wartość osłabienia wyłączonego wzmacniacza, ale z podanym zasilaniem. Okazało się, że bez zasilania wzmacniacz tłumił przechodzący sygnał do anteny 12.000 razy. Z tego powodu, raz, gdy leciałem i zapomniałem na czas podać zasilanie na zewnętrzny wzmacniacz, długi zasięg hexakopter przeleciał 60-70 metrów, zatrzymał się i przeszedł na automatyczny powrót do miejsca startu. Wtedy powstała potrzeba ustalenia wartości tłumienia przechodzącego z wyłączonego wzmacniacza. Okazało się około 41-42 dB.
Generator szumów 1-3500 MHz
Prosty generator szumów amatorskiego klasy, chińskiej produkcji.
Liniowe porównanie odczytów w dB jest tutaj nieco nieodpowiednie, z uwagi na ciągłe zmiany amplitudy na różnych częstotliwościach, spowodowane samą naturą szumu.
Jednakże, udało się uzyskać bardzo podobne, porównawcze wykresy ACHAR z obu urządzeń:
Tutaj zakres częstotliwości na urządzeniach był ustawiony równy, od 35 do 4000 MHz.
I pod względem amplitudy, jak widać, również uzyskano całkiem podobne wartości.
Przechodnia ACHAR (pomiar S21), filtra LPF 1.4
W pierwszej części przeglądu ten filtr już został wspomniany. Jednak tam mierzono jego SWR, a tutaj ACHAR przekazu, gdzie dobrze widać, co i z jakim tłumieniem przechodzi, a także gdzie i ile tnie.
Tutaj bardziej szczegółowo widać, że oba urządzenia niemal identycznie zarejestrowały ACHAR tego filtra:
Na częstotliwości początku odcięcia 1400 MHz, Arinst pokazał amplitudę minus 1,4 dB (niebieski znacznik Mkr 4), a GenCom minus 1,79 dB (znacznik M5).
Pomiar tłumienia attenuatorów
Do porównań wybrałem najbardziej dokładne, markowe attenuatory. Specjalnie nie chińskie, ze względu na ich dość dużą rozbieżność.
Zakres częstotliwości pozostał ten sam, od 35 do 4000 MHz. Kalibracja pomiarów w trybie dwóch portów została przeprowadzona również starannie, z obowiązkową kontrolą czystości powierzchni wszystkich kontaktów w złączach koaksjalnych.
Wynik kalibracji na poziomie 0 dB:
Częstotliwość próbkowania została wykonana w punkcie środkowym, w centrum zadanego pasma, a mianowicie 2009,57 MHz. Liczba punktów skanowania również była równa, po 1000+1.
Jak widać, wynik pomiarów tego samego egzemplarza attenuatora na 40 dB był bliski, ale trochę się nie zgadzał. Arinst SSA-TG R2 pokazał 42,4 dB, a GenCom 40,17 dB, przy innych równych warunkach.
Attenuator 30 dB
Arinst = 31,9 dB
GenCom = 30,08 dB
Podobna niewielka rozbieżność w procentowym stosunku została uzyskana przy pomiarach innych attenuatorów. Jednak dla oszczędności czasu czytelników i miejsca w artykule, nie zostały one uwzględnione w tej recenzji, gdyż są podobne do przedstawionych powyżej pomiarów.
Min i max ślad
Pomimo przenośności i uproszczenia urządzenia, producenci dodali taką przydatną opcję, jak wyświetlanie na wskaźniku minimalnych i maksymalnych wartości zmieniających się śladów, co bywa potrzebne przy różnych ustawieniach.
Trzy zrzuty zebrane w gif, na przykładzie filtra LPF o zakresie 5,8 GHz, do którego celowo wprowadzono zakłócenia i nieprawidłowości:
Żółty ślad — bieżąca krzywa skrajnego ruchu skanowania.
Czerwony ślad — maksima z zapisanych pamięci z poprzednich skanów.
Ciemnozielony ślad (po przetworzeniu i kompresji obrazy są szare) — odpowiednio minima charakterystyki amplitudowej.
Pomiar SWR anten
Jak wspomniano na początku przeglądu, to urządzenie ma możliwość podłączenia zewnętrznego kierunkowego odgałęźnika (Direct coupler), lub osobno oferowanego mostka pomiarowego (jedynie do 2,7 GHz). Programowo przewidziano przeprowadzenie kalibracji OSL w celu wskazania urządzeniu punktu odniesienia dla SWR.
Tutaj przedstawiono kierunkowy rozgałęźnik z fazostabilnymi przyłączami pomiarowymi, ale już odłączony od urządzenia po zakończeniu pomiarów SWR. Pokazany jest w rozwiniętej pozycji, więc nie zwracaj uwagi na niezgodność z pozornym podłączeniem. Kierunkowy rozgałęźnik jest podłączany z lewej strony do sprzętu, ale w odwróconej pozycji z oznakowaniem z tyłu. Wówczas doprowadzenie padającej fali z generatora (górny port) oraz pomiar odbitej na wejściu analizatora (dolny port) będą poprawne.
Na połączonych dwóch fotografiach przedstawiono przykład takiego podłączenia oraz pomiaru SWR dla wcześniej już zmierzonej anteny o okrągłej polaryzacji typu „Klewer”, w zakresie 5,8 GHz.
Ponieważ taka możliwość pomiaru SWR nie jest jedną z podstawowych funkcji tego urządzenia, jednakże pojawiają się uzasadnione pytania (jak widać na zdjęciu wyświetlacza). Sztywno określony i niezmienny skala wyświetlania wykresu SWR, ma dużą wartość wynoszącą aż 6 jednostek. Chociaż na wykresie przybliżone poprawne odwzorowanie krzywej SWR danej anteny, wartości liczbowe z jakiegoś powodu nie pokazują dokładnego wyniku na wskaźniku, nie są wyświetlane wartości dziesiętne i setne. Wyświetlane są tylko całkowite wartości, takie jak 1, 2, 3… Pozostaje nieco niedopowiedzenia wyników pomiaru.
Chociaż do ogólnych oszacowań, aby zrozumieć, czy antena jest odpowiednia, czy uszkodzona, jest to całkiem akceptowalne. Ale precyzyjne dostrojenie anteny będzie trudniejsze, chociaż całkiem możliwe.
Pomiar dokładności wbudowanego generatora
Podobnie jak w przypadku reflektometru, tutaj również w specyfikacji technicznej podano tylko 2 miejsca dokładności po przecinku.
Sądząc po wszystkim, naiwne jest oczekiwanie, że budżetowy, podręczny przyrząd będzie miał na pokładzie rubidowy standard częstotliwości. *uśmiech*
Jednakże, dociekliwy czytelnik z pewnością zainteresuje się wielkością błędu w tak miniaturowym generatorze. Ponieważ jednak kalibrowany precyzyjny licznik częstotliwości był dostępny jedynie do 250 MHz, ograniczono się do przeglądania tylko 4 częstotliwości na dolnym zakresie, aby zrozumieć tendencję błędu, jeżeli taka się ujawni. Należy zauważyć, że również na wyższych częstotliwościach zostały przygotowane zdjęcia z innego urządzenia. Jednak dla oszczędności miejsca w artykule, również nie zostały one uwzględnione w tym przeglądzie, z powodu potwierdzenia cyfrowo takiej samej procentowej wielkości błędu w niższych rzędach.
Cztery zdjęcia czterech częstotliwości zostały zebrane w obraz gif, również dla oszczędności miejsca: 50,00; 100,00; 150,00 i 200,00 MHz
Dobrze widoczna jest tendencja oraz wielkość istniejącego błędu:
50,00 MHz ma drobne przekroczenie częstotliwości generatora, a mianowicie o 954 Hz.
100,00 MHz, odpowiednio nieco więcej, +1,79 kHz.
150,00 MHz, jeszcze więcej +1,97 kHz
200,00 MHz, +3,78 kHz
Następnie wyższa częstotliwość została zmierzona analizatorem GenCom, który ma dobry licznik częstotliwości. Oto przykład, jeśli wbudowany w GenCom generator miał niedobór 800 Hz przy częstotliwości 50,00 MHz, to nie tylko zewnętrzny licznik to pokazał, ale także sam analizator widma dokładnie to samo zmierzył:
Następnie jedno ze zdjęć wyświetlacza z zmierzoną częstotliwością wbudowanego w generatora SSA-TG R2, na przykładzie środka pasma Wi-Fi 2450 MHz:
Dla skrócenia miejsca w artykule, również nie umieściłem pozostałych podobnych zdjęć wyświetlacza, zamiast nich krótka kompilacja wyników pomiarów dla zakresów powyżej 200 MHz:
Przy częstotliwości 433,00 MHz, przekroczenie wyniosło +7,92 kHz.
Przy częstotliwości 1200,00 MHz, = +22,4 kHz.
Przy częstotliwości 2450,00 MHz, = +42,8 kHz (na poprzednim zdjęciu)
Przy częstotliwości 3999,50 MHz, = +71,6 kHz.
Jednakże, deklarowane w fabrycznych specyfikacjach dwa znaki po przecinku, w każdym zakresie zostały ściśle zachowane.
Porównanie pomiaru amplitudy sygnału
Na przedstawionej dalej animacji gif, zebrano 6 zdjęć, na których analizator Arinst SSA-TG R2 sam mierzy swój własny generator, na losowo wybranych sześciu częstotliwościach.
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
Chociaż zadeklarowana maksymalna amplituda generatora nie przekracza minus 15 dBm, to w praktyce widać inne wartości.
Aby ustalić przyczyny takiej wskazówki amplitudy, przeprowadzono pomiary za pomocą generatora Arinst SSA-TG R2, na precyzyjnym czujniku Anritsu MA24106A, z kalibracją zerową na dopasowanej obciążeniu przed rozpoczęciem pomiarów. Również za każdym razem wprowadzano wartość częstotliwości, dla dokładności pomiaru z uwzględnieniem współczynników, zgodnie z wbudowaną fabrycznie tabelą korekcyjną dla częstotliwości i temperatury.
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
Jak widać, wartości amplitudy sygnału generowanego przez wbudowany w SSA-TG R2 generator, analizator mierzy całkiem dobrze (jak na amatorską klasę dokładności). A amplituda generatora wskazywana na dole wyświetlacza urządzenia zdaje się być po prostu „narysowana”, ponieważ w rzeczywistości wydaje on więcej niż powinien w regulowanych granicach od -15 do -25 dBm.
W powstałych wątpliwościach, czy nowy czujnik Anritsu MA24106A nie oszukuje, przeprowadziłem porównanie z jeszcze jednym systemowym analizatorem laboratoryjnym od General Dynamics, model R2670B.
Ale nie, różnica w amplitudzie okazała się całkiem niewielka, w granicach 0,3 dBm.
Miernik mocy GenCom 747A również wykazał niewielkie przeszacowanie poziomu z generatora:
Ale na poziomie 0 dBm, analizator Arinst SSA-TG R2 z jakiegoś powodu nieco przekraczał wartości amplitudy, i to z różnych źródeł sygnału przy 0 dBm.
Przy tym czujnik Anritsu MA24106A pokazuje 0,01 dBm z kalibratora Anritsu ML4803A.
Regulowanie wartości tłumienia na ekranie dotykowym palcem wydawało się niewygodne, ponieważ lista przewija się zbyt szybko, lub często wraca do skrajnej wartości. Okazało się, że wygodniej i dokładniej jest użyć staromodnego stylusa:
Podczas przeglądania harmonicznych niskoczęstotliwościowego sygnału 50 MHz, prawie w całym zakresie roboczym analizatora (do 4 GHz) natknąłem się na pewną „anomalię” przy częstotliwościach około 760 MHz:
Przy szerszym zakresie górnej częstotliwości (do 6035 MHz), aby uzyskać Span równy dokładnie 6000 MHz, anomalia również jest widoczna:
Przy tym samym sygnale z tego samego wbudowanego generatora w SSA-TG R2, podanym na inne urządzenie, takiej anomalii nie ma:
Skoro na innym analizatorze tej anomalii nie zauważono, to znaczy, że problem nie tkwi w generatorze, a w analizatorze widma.
Wbudowany atenuator do osłabienia amplitudy generatora precyzyjnie osłabia sygnał w krokach po 1 dB na wszystkich 10 poziomach. Na dole ekranu widać dobrze stopniowy tor na osi czasu, pokazujący działanie atenuatora:
Pozostawiając połączone wyjście generatora i wejście analizatora, wyłączyłem urządzenie. Następnego dnia po włączeniu odkryłem sygnał z normalnymi harmonicznymi na interesującej częstotliwości 777,00 MHz:
Generator pozostał wyłączony. Sprawdzając menu, okazało się, że rzeczywiście był wyłączony. Zasadniczo nie powinno być żadnego sygnału na wyjściu generatora, gdy był wczoraj wyłączony. Musiałem w menu generatora włączyć go na dowolną częstotliwość, a następnie natychmiast wyłączyć. Po tym działaniu dziwna częstotliwość znika i nie pojawia się ponownie, ale tylko do następnego włączenia całego urządzenia. Na pewno w kolejnej aktualizacji producent naprawi takie samowłączanie przy wyłączonym generatorze. Jednak jeśli kabel między portami jest nieobecny, to zupełnie nie widać, że coś jest nie tak, chyba że poziom szumów jest trochę wyższy. A po wymuszonym włączeniu i wyłączeniu generatora, poziom szumów nieznacznie się obniża, ale w minimalnym stopniu. To niewielki minus eksploatacyjny, na rozwiązanie którego potrzeba dodatkowych 3 sekund po włączeniu urządzenia.
Wnętrze Arinst SSA-TG R2 przedstawione na trzech zdjęciach zebranych w gif:
Porównanie rozmiarów ze starym analizatorem widma Arinst SSA Pro, na którym leży na górze smartfon jako wyświetlacz:
Zalety:
Podobnie jak w przypadku poprzedniego analizatora reflektometrycznego Arinst VR 23-6200, analizator Arinst SSA-TG R2 przedstawiony tutaj ma dokładnie ten sam format i rozmiary, jest miniaturowym, ale wystarczająco poważnym pomocnikiem dla radiotechników. Również nie wymaga, jak wcześniejsze modele SSA, zewnętrznych wyświetlaczy na komputerze lub smartfonie.
Bardzo szeroki, ciągły i nieprzerwany pasmo częstotliwości od 35 do 6200 MHz.
Dokładny czas pracy na baterii nie był badany, ale pojemność wbudowanej litowej baterii wystarcza na długi czas pracy autonomicznej.
Stosunkowo niewielka nieścisłość w pomiarach dla urządzenia tej miniaturowej klasy. W każdym razie dla poziomu amatorskiego — więcej niż wystarczająca.
Wsparcie od producenta obejmuje zarówno aktualizacje oprogramowania, jak i naprawy fizyczne, gdy zajdzie potrzeba. Już jest szeroko dostępny do zakupu, co oznacza, że nie jest to produkt na zamówienie, jak to czasami bywa u innych producentów.
Zauważono również pewne wady:
Niekontrolowane i niedokumentowane, samoczynne wyjście sygnału o częstotliwości 777,00 MHz z generatora. Z pewnością to niedopatrzenie zostanie naprawione w kolejnej aktualizacji oprogramowania. Chociaż jeśli zna się tę cechę, można to łatwo naprawić w 3 sekundy, po prostu włączając i wyłączając wbudowany generator.
Do ekranu dotykowego trzeba się trochę przyzwyczaić, ponieważ nie wszystkie wirtualne przyciski włączają się od razu, gdy są przesuwane. Jednak jeśli nie przesuwać suwaków, tylko od razu kliknąć w miejsce docelowe, wszystko działa od razu perfekcyjnie. To raczej nie wada, ale bardziej 'cecha' rysowanych elementów sterujących, szczególnie w menu generatora i suwagach kontrolujących tłumik.
Podczas łączenia przez Bluetooth, analizator jakby łączy się pomyślnie ze smartfonem, ale wykres charakterystyki częstotliwościowej nie jest wyświetlany, jak ma to miejsce w przypadku przestarzałego SSA Pro. W czasie łączenia wszystkie wymagania z instrukcji były całkowicie przestrzegane, opisane w punkcie 8 instrukcji fabrycznej.
Pomyślałem, że skoro hasło jest akceptowane, a na ekranie smartfona pojawia się potwierdzenie o połączeniu, to być może ta funkcja jest przeznaczona tylko do aktualizacji oprogramowania przez smartfon.
Ale nie.
W punkcie instrukcji 8.2.6 wyraźnie powiedziano:
8.2.6. Nastąpi połączenie urządzenia z tabletem/smartfonem, na ekranie pojawi się wykres widma sygnału oraz komunikat informacyjny o połączeniu z urządzeniem ConnectedtoARINST_SSA, jak na rysunku 28. (c)
Tak, potwierdzenie się pojawia, ale wykresu – nie ma.
Miałem wielokrotne próby ponownego połączenia, za każdym razem wykres się nie pojawiał. A ze starego SSA Pro, pojawiał się natychmiast.
Jeszcze z wad związanych z rzekomą 'uniwersalnością', ze względu na ograniczenia dolnej granicy częstotliwości roboczych, nie nadają się dla krótkofalowców. Jednak dla RC FPV w pełni zaspokajają potrzeby zarówno amatorów, jak i profesjonalistów, z nawiązką.
Wnioski:
Ogólnie rzecz biorąc, oba urządzenia wywarły bardzo pozytywne wrażenie, ponieważ w zasadzie stanowią kompletny zestaw pomiarowy, przynajmniej na poziomie zaawansowanych amatorów radiowych. Polityka cenowa nie jest tutaj rozważana, ale mimo to jest znacząco niższa od innych najbliższych analogów na rynku w tak szerokim i ciągłym zakresie częstotliwości, co cieszy.
Celem przeglądu było po prostu porównanie tych małych urządzeń z bardziej zaawansowaną techniką pomiarową oraz przedstawienie czytelnikom fotodokumentacji wskazań wyświetlaczy, aby mogli wyrobić sobie własne zdanie i podjąć samodzielną decyzję o możliwości zakupu. Nie zamierzano w żaden sposób realizować celów reklamowych. To tylko zewnętrzna ocena i publikacja wyników obserwacji.
Źródło: habr.com
