Работа с удобством: подключение векторного анализатора NanoVNA-H к ПК

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Инструкция | Инструменты и запчасти

Итак, векторный анализатор цепей NanoVNA при всей его копеечности и опенсорсности (то есть вы его можете даже сами спаять и прошить) — это отличная вещь сама по себе. Но, если расширить ее возможности, то именно тогда возможности простенькой «нановны» раскрываются по максимуму.

Проверка КСВ самодельной нагрузки из «безиндукционного» резистора с Али

Эту программу я уже упоминал, говоря о самой NanoVNA, но поговорить стоит и о NanoVNA-App отдельно — ибо, попробовав разный софт для работы с векторным анализатором на ПК, именно эту программу я считаю наиболее удобной и функциональной. В первую очередь из-за того, что она может обходить неизбежное ограничение самой NanoVNA на 101 точку замера, во вторую — что она поддерживает работу не только с внутренними калибровками устройства, но и калибруется сама, причем с аппроксимацией по нескольким проходам и опять-таки с большим числом точек.

Здесь и далее скриншоты мои, если не указано иное

Введение

NanoVNA-App изначально была опенсорсным проектом одного человека, известного на гитхабе как OneOfEleven. Однако впоследствии к нему присоединились DiSlord (как помните, наверно, это — один из создателей ПО для самой NanoVNA-H) и owenduffy, в репозитории которого сейчас и лежат собранные бинарники под Windows. Впрочем, можете сами собрать программу из исходников в Embarcadero C++ Builder.

Собираем или скачиваем, запускаем. Компоновка у окна без дизайнерских изысков, так что разобраться нетрудно. Большую часть окна, естественно, занимает настраиваемая область графика:

В статусной строке — информация наподобие напряжения аккумулятора «нановны», шага частоты (например, в диапазоне от 10 МГц до 1 ГГц при замере по максимальной для программы 25601 точке он составит 618,75 кГц) и так далее. Слева — органы управления, сам тип графика настраивается кликом левой кнопки мышки по заголовку.

Клик правой по графику открывает второе меню — можно настроить маркеры, вывод нескольких графиков в одну область, диапазоны отображения графика и так далее.

Однако первым делом надо научить это все корректно работать — и, хотя программа и может работать с внутренними калибровками NanoVNA, не забывайте — подключенный к приборчику кабель USB уже внесет свою погрешность! Так что приступаем:

Калибровка

В выпадающем списке раз и навсегда выбираем «APP» (собственная калибровка приложения), подключаем NanoVNA, выбрав виртуальный COM-порт, в виде которого ее видит система, и нажимаем кнопку, открывающую окно калибровок. Учтите, что проводиться они будут по тому количеству точек, что выбрано в основном окне (Number of points). И, чем их больше, и чем больше проходов аппроксимации, тем дольше времени займет процесс. А он может быть очень долгим. Поэтому могу посоветовать либо запастись терпением, либо создавать калибровки только под нужный диапазон частот отдельно, с менеьшим количеством точек. Давайте, к примеру, откалибруемся для замеров в районе двухметрового диапазона по 801 точке: шаг в этом случае вполне адекватный (особенно с учетом того, что сама «нановна» — не Rohde&Schwarz).

Движки Smoothing (сглаживание) и Median (медианный фильтр) выставляем в off, чтобы они не влияли на ход калибровки, движком Average выбираем число проходов замера — от 1 до 256. Это позволит устранить влияние случайных помех на калибровку, особенно в проблемных точках, кратных 300 МГц, где от несущей «нановна» начинает менять гармоники и ведет себя не очень адекватно. Учтите — время опять-таки каждый проход ест с аппетитом. Все лишнее со стола, конечно, убираем, оставляем подключенную NanoVNA в гордом одиночестве и накручиваем на порт S11 первую заглушку из набора — короткозамкнутую (Short). Теперь включаем режим непрерывного сканирования…

… и нажимаем на кнопку Short в окне калибровки. После нажатия пойдет отсчет оставшихся проходов — да, 256 — это много. Хватит и 64, и то из перфекционизма.

Повторяем то же самое с «пустой» заглушкой Open. А вот при калибровке Load/Isoln уже нужны две 50-омные, устатавливаемые одновременно на порты S11 и S12. Если использовать только одну, идущую в комплекте, то откалибровать получится только один порт (логично, что это будет S11).

Наконец, для калибровки Through подключаем комплектные пигтейлы к обоим портам, соединив их между собой комплектным же переходником «мама-мама».

Все калибровки успешно пройдены, их остается сохранить на компьютере. Имя файла можно взять любое, главные данные калибровки все равно автоматически отображаются — диапазон и количество точек:

Кнопка Reset SOLT, как нетрудно догадаться, сбрасывает все калибровочные данные (Short/Open/Load/Through). Теперь повторим те же действия для диапазона 400-480 МГц и сохраним еще одну калибровку. Нужную теперь можно просто выбрать двойным кликом. Нажатие кнопки Set Sweep автоматически переключит программу на граничные частоты для выбранной калибровки.

Измерения

Не будем изобретать велосипед и прикрутим к S11 какую-нибудь антенну. Например, RHD-771. Собственно, под оба ее заявленных рабочих диапазони и были сделаны калибровки. Окно отображения разделим на две части (подменю Graph Tiling), слева у нас будет график КСВ (S11 VSWR) с максимумом 10 (Set Max Scale), справа — диаграмма Вольперта-Смита (Smith S11). Двухметровый диапазон без имитации выступающего в роли противовеса тела человека:

В режиме одиночного замера Time Averaging не имеет смысла, ставим в off. А вот Trace Smoothing уже можно использовать.

Для сохранения картинки достаточно кликнуть правой кнопкой мыши и выбрать Save Image. А, если в правом верхнем углу переключить тумблер Info, то о точке наведения маркера будет выдаваться наиполнейшая информация:

Ну, что тут скажешь — то, что на «двойке» без противовеса эта антенна не работает толком, давно известно. Зато противовес, хотя бы в виде человека, держащего рацию в руке, позволяет ей хоть как-то работать:

И как раз диаграмма Смита сразу показывает, почему — емкостная составляющая импеданса меняется очень сильно.

Перейдем к «семидесятке». Снова без противовеса:

Та еще кракозябра, ну да. Добавляем противовес:

Ну вот она, емкость тела животворящая — минимум КСВ уже практически там, где надо, чуток подрезанная антенна и вовсе заработает по крайней мере на LPD/PMR-диапазонах адекватно.

Ну, и просто ради красоты — обычная бухта коаксиального кабеля, подключенная только с одного конца на S11:

Обновление прошивки и консоль

Изначально в NanoVNA для перевода процессора в режим DFU нужно было замыкать перемычку на плате, NanoVNA-H научилась выходить в режим DFU через меню, затем используется стандартная утилита DFUSe от STM. А еще это можно сделать через ту же программу, нажав на соответствующую кнопку вверху.

А еще NanoVNA может управляться столь любимым линуксоидами методом — через консолечку, также встроенную в программу.

Например, команда info позволит узнать данные о версии прошивки «нановны», vbat — напряжение аккумулятора, и так далее.

Полный перечень команд можно посмотреть, например, здесь.

Автор не входит в состав редакции iXBT.com (подробнее »)

0 комментариев

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Что произойдет, если звезда проглотит черную дыру: ученые смоделировали финал «хокинговских звезд»

Одной из главных нерешенных задач современной физики остается природа темной материи. На ее долю приходится около четверти массы Вселенной, однако мы до сих пор не знаем, из чего она состоит. Среди...

Что могут самые дешевые электронные весы SF-400 за 200 рублей c AliExpress? Обзор и стоит ли их брать?

Недавно приобрел одни из самых дешёвых кухонных весов, которые можно найти в продаже — модель SF-400. Стоимость устройства составляет около 190-200 рублей, поэтому стало интересно,...

Конкурент нефти за $1: как новая технология получает авиационное топливо из полимерных отходов

Авиационный транспорт играет ключевую роль в мировой экономике, обеспечивая быстрое перемещение пассажиров и грузов между континентами. Однако эта отрасль наносит существенный вред окружающей...

✦ ИИ  Почему еда прилипает даже к новой антипригарной сковороде: дело не в покрытии, а в температуре

Даже дорогая антипригарная сковорода прилипает? Скорее всего, вы совершаете одну грубую ошибку при разогреве. Как проверить температуру за 10 секунд и жарить как профессионал без пригорания.

Мощность 140 Вт в кармане: Полный обзор умного паяльника Alientek T90B

Рынок компактных паяльников с питанием от USB PD сейчас весьма оживлённый. Pinecil V2 и TS101 давно стали эталоном в своей нише: быстрый нагрев, портативность, открытое ПО. Alientek T90B...

AULA F108 PRO — обзор полноразмерной механической клавиатуры с дисплеем и энкодером

Полноразмерная механическая клавиатура, выполненная по gasket-конструкции. Помимо полноценного цифрового блока, модель получила энкодер и LCD-дисплей, на который можно выводить изображения,...