HomeMade

Słuszna uwaga. Jeśli mierzymy antenę na końcu kabla (a nie na zaciskach anteny), to interesuje nas właśnie to, jak ona jest widziana w miejscu, gdzie widzi ją miernik, bo tak będzie ją widział nasz nadajnik.
Problem jednak, jak mi się wydaje, polega na tym, że w przypadku sprzęgacza mamy odseparowaną moc fali padającej od mocy fali odbitej, bo tak działa sprzęgacz. Mamy więc pełną informację o tym, jak nadajnik widzi daną antenę na końcu kabla.
W przypadku jednak mostka nie mamy takiej separacji, więc w zależności od tego w którym punkcie fali stojącej jesteśmy (fali wynikającej z niedopasowania anteny i transformacji linii zasilającej, a punkt zależny od długości kabla i danej częstotliwości), taką "zafałszowaną" informację pokaże nam mostek.
Dla przykładu:
Załóżmy, że mamy pewną niedopasowaną antenę i taką długość kabla oraz taką częstotliwość, że na końcu kabla (tam gdzie przykładamy miernik) mamy akurat węzeł fali stojącej (czyli napięcie zerowe).
W takim przypadku miernik oparty na sprzęgaczu pokaże nam prawidłowy pomiar, bo odseparuje moc fali padającej i moc fali odbitej (obie wędrują w przeciwnych kierunkach kabla), a obie te fale trafią na porty pomiarowe AD8302 i zostaną prawidłowo przeanalizowane (poziom mocy, faza).
Jednak miernik na bazie mostka pokaże nam "port zwarty" (napięcie zero), bo w tym miejscu występuje węzeł fali stojącej - mamy więc pomiar całkowicie zafałszowany.
Jeśli jest zupełnie inaczej i bzdury tutaj opisuję, to poprawcie mnie proszę Koledzy.

Stąd właśnie moje wątpliwości, że właściwie pomiar anteny z linią zasilającą pomiędzy zaciskami anteny, a miernikiem opartym na mostku, właściwie nie ma sensu...
W przypadku sprzęgacza - ma sens.

Pozdrawiam,
Rafał SP3GO

Mostek też ma separację, pod warunkiem, że odbierasz sygnał z przekątnej mostka, a nie z połowy mostka.
Sprzęgacz ukraiński działa na zasadzie mostka - do odbioru z przekątnej użyto trafa symetryzującego. Wtedy zgodnie ze wzorami z linku na przekątnej masz sygnał proporcjonalny do SWR. Mierniki MFJ256 i podobne też biorą sygnały z przekątnej mostka.
Sygnał odniesienia do pomiaru fazy można wziąść z dodatkowego dzielnika (półmostek). Problemem będzie błąd fazy wnoszony przez symetryzator. Można go rozwiązać stosując taki sam transformator dla sygnału odniesienia. Kalibracja w procesorze wydaje się być bardziej skomplikowanym zabiegiem, ale może się mylę.
Wzory do obliczeń będą wtedy trochę inne, bo masz tedy dostępny sygnał bezpośrednio związany z SWR.

Henryku, przepraszam, ale nie do końca rozumiem, co masz na myśli.
Gdybyś więc mógł doprecyzować ten temat...

(15-04-2017 15:00)SP2JQR napisał(a): [ -> ]Mostek też ma separację, pod warunkiem, że odbierasz sygnał z przekątnej mostka, a nie z połowy mostka.

No ale przecież przekątna mostka to jego połowa właśnie
No i jak tam ma zachodzić separacja fali padającej od fali odbitej (jak w sprzęgaczu), skoro to tylko zestaw rezystorów?

(15-04-2017 15:00)SP2JQR napisał(a): [ -> ]Sprzęgacz ukraiński działa na zasadzie mostka - do odbioru z przekątnej użyto trafa symetryzującego.

Jeśli mówisz o tym linku, który podesłałeś, to ja tam nigdzie nie widzę trafa symetryzującego, lecz bezpośrednie podpięcie przekątnej mostka do kości pomiarowej. AD8302 mierzy sygnał symetrycznie, więc symetryzacja nie jest potrzebna.

(15-04-2017 15:00)SP2JQR napisał(a): [ -> ]Wtedy zgodnie ze wzorami z linku na przekątnej masz sygnał proporcjonalny do SWR.

To się zgadza, ale jak się okazuje, ta proporcjonalność nie wystarcza, kiedy zaczynamy używać przewodów pomiarowych (a nie DUT podpiętego bezpośrednio do mostka), albo linii zasilającej antenę - wtedy konieczna jest również separacja sygnału padającego i odbitego, bo bez tego pomiar traci sens - tak mi się przynajmniej wydaje - chyba, że ktoś mi wyjaśni, dlaczego się mylę (przykład pomiaru anteny, który podałem poprzednio).

Pozdrawiam,
Rafał SP3GO

Jeśli odbierasz sygnał z przekątnej mostka to masz sygnał proporcjonalny do SWR lub po zlogarytmowaniu proporcjonalny do RL(Return Loss).
Faza tego sygnału będzie taka jak faza fali odbitej.
We wzorze na SWR masz też falę padającą. Łatwo ją zmierzyć na dolnym rezystorze mostka, lub jeśli nie jest dostępny - to pomiar na dolnym rezystorze pomocniczego półmostka.
Mając SWR i falę padającą powinno moim zdaniem łatwo dać się wypreparować samą falę odbitą - z tąd moje twierdzenie o separacji. Skoro jednak jest dostępny sygnał SWR i możliwy pomiar fazy to obliczenie pozostałych parametrów jest wykonalne bez wypreparowywania samej fali odbitej.
Dokładnie na takiej zasadzie działa mostek antenowy MFJ256. Widzi on to samo co widzi nadajnik na początku kabla.

Jeśli chodzi o sprzęgacz ukraiński, który miałem na myśli, to jest on mostkiem w czystej postaci. Napisał o nim kolega tu:
http://sp-hm.pl/thread-2987-post-33253.html#pid33253

Kalibracja z uwzględnieniem długości przewodu pomiarowego musi zapamiętać fazę i amplitudę dla trzech pomiarów. Musisz jakoś uwzględnić przy tej kalibracji, że zwarcie odwraca fazę o 180 stopni, kabel otwarty nie odwraca fazy fali odbitej, a rezystor 50 omów nie daje fali odbitej. Te pomiary muszą być zapisane w pamięci i obliczeniowo wyzerować płaszczyznę pomiarową na końcu kabla. Chyba nie jest to takie proste.
Bardziej się w te rzeczy nie zagłębiałem i więcej nie jestem w stanie pomóc. Trzeba moim zdaniem poszukać jeszcze więcej literatury. Najlepiej szukać na wyższych uczelniach i opisach działania profesjonalnych analizatorów. Mają tam czasem dobre materiały dla studentów, gdzie w jasny sposób tłumaczą - szczególnie to dotyczy materiałów na laborki. Jeśli coś znajdziesz, wrzuć tu link - też chętnie poczytam.

---

Zauważ jeszcze, że zastosowanie układu AD8302 niweluje konieczność korzystania z sygnału przekątnej mostka. Układ ma już w sobie odejmowanie (to robi właśnie przekątna mostka). Co prawda odejmuje się logarytmy co jest równoważne dzieleniu, ale jest to przeliczalne.
problem kalibracji długiego przewodu pomiarowego moim zdaniem polega nie na konieczności wyseparowania fali odbitej, tylko na wykonaniu tych trzech pomiarów i stworzeniu nowej wirtualnej płaszczyzny pomiarowej przeniesionej na początek fidera.
P.S.
A tak poza tym to życzę Wesołych Świąt Wielkanocnych!

(15-04-2017 16:54)SP2JQR napisał(a): [ -> ]Jeśli odbierasz sygnał z przekątnej mostka to masz sygnał proporcjonalny do SWR lub po zlogarytmowaniu proporcjonalny do RL(Return Loss).

Sygnał odbierany z mostka jest analizowany przez kość AD8302, a więc już jest wyrażony w dB, czyli jest proporcjonalny do RL i trzeba go "spotęgować", aby otrzymać Gammę (współczynnik odbicia) - i tak też robię w swoim kodzie.

(15-04-2017 16:54)SP2JQR napisał(a): [ -> ]Faza tego sygnału będzie taka jak faza fali odbitej.

Niestety nie. Faza (mierzona przez kość AD8302) będzie taka, jak różnica pomiędzy fazą fali padającej (pobieranej z lewego ramienia mostka, czyli z dzielnika rezystorowego 50/50 omów), a fazą fali na drugim ramieniu mostka, która jest wypadkową fali padającej (do obciążenia) i fali odbitej (od obciążenia) w zależności od długości kabli pomiarowych i mierzonej częstotliwości. I w tym właśnie główny problem, bo nie mamy separacji sygnału padającego i odbitego - w zwykłym mostku te sygnały się po prostu na siebie nakładają...

(15-04-2017 16:54)SP2JQR napisał(a): [ -> ]Dokładnie na takiej zasadzie działa mostek antenowy MFJ256. Widzi on to samo co widzi nadajnik na początku kabla.

Po raz kolejny przywołujesz analizator MFJ256, ale jakoś nie mogę znaleźć jego schematu. Firma MFJ kojarzy mi się z dobrym amerykańskim wykonaniem np. skrzynek antenowych - sam mam taką jedną, która dostroi mi prawie każdy kawałek druta za oknem do częstotliwości, na której chcę pracować
Daj proszę schemat, to będziemy mogli rozpracować, jak właściwie działa przytaczany przez Ciebie analizator MFJ256.

(15-04-2017 16:54)SP2JQR napisał(a): [ -> ]Jeśli chodzi o sprzęgacz ukraiński, który miałem na myśli, to jest on mostkiem w czystej postaci. Napisał o nim kolega tu:
http://sp-hm.pl/thread-2987-post-33253.html#pid33253

To, o czym pisze kolega w wątku, to sprzęgacz (zakupiony na eBay), a to o czym mowa w "ukraińskim wątku" (z Twojego wcześniejszego linka ze wzorami), to mostek - myślę, że mylisz te dwie rzeczy...

(15-04-2017 16:54)SP2JQR napisał(a): [ -> ]Kalibracja z uwzględnieniem długości przewodu pomiarowego musi zapamiętać fazę i amplitudę dla trzech pomiarów. Musisz jakoś uwzględnić przy tej kalibracji, że zwarcie odwraca fazę o 180 stopni, kabel otwarty nie odwraca fazy fali odbitej, a rezystor 50 omów nie daje fali odbitej. Te pomiary muszą być zapisane w pamięci i obliczeniowo wyzerować płaszczyznę pomiarową na końcu kabla. Chyba nie jest to takie proste.

To jest standardowa kalibracja open-short-load (którą wykonuję w swoim kodzie) i nie ma w tym nic skomplikowanego (parę pomiarów i obliczeń na liczbach zespolonych), która sprawdza się znakomicie dla nawet długich przewodów pomiarowych w przypadku analizatora opartego o sprzęgacz. Jeśli chodzi jednak o mostek, to nie sprawdza się...

(15-04-2017 16:54)SP2JQR napisał(a): [ -> ]Zauważ jeszcze, że zastosowanie układu AD8302 niweluje konieczność korzystania z sygnału przekątnej mostka. Układ ma już w sobie odejmowanie (to robi właśnie przekątna mostka). Co prawda odejmuje się logarytmy co jest równoważne dzieleniu, ale jest to przeliczalne.

Przepraszam Cię Henryku, ale nie lubię tego typu pier***lenia i jak dla mnie, to te trzy zdania powyżej to klasyczny przykład... bełkotu. Zaciemnia istotę dyskusji (na każdym forum to się zdarza, niezależnie od tematyki) i nie wprowadza żadnej wartości dodanej.
No chyba, że jest to efekt bardzo mocnego skrótu myślowego, który zrozumiem swoim "bardzo małym rozumkiem" (jak mówił Kubuś Puchatek) dopiero po ponownym tłumaczeniu - wtedy przyznam się do tego publicznie - nie ma problemu.

(15-04-2017 16:54)SP2JQR napisał(a): [ -> ]problem kalibracji długiego przewodu pomiarowego moim zdaniem polega nie na konieczności wyseparowania fali odbitej, tylko na wykonaniu tych trzech pomiarów i stworzeniu nowej wirtualnej płaszczyzny pomiarowej przeniesionej na początek fidera.

Kurcze.. nie rozumiem tego co piszesz.. mógłbyś jaśniej?
Możesz podać przepis na to, jak wykonać tę "wirtualną płaszczyznę pomiarową" w przypadku mostka rezystorowego?

(15-04-2017 16:54)SP2JQR napisał(a): [ -> ]A tak poza tym to życzę Wesołych Świąt Wielkanocnych!

Również życzę Ci i Twojej rodzinie spokojnych i wesołych Świat Wielkanocnych!

Pozdrawiam,
Rafał SP3GO

Tu podobny zwykły analogowy mostek z serii MFJ:

[attachment=12659]

(16-04-2017 18:58)SP2JQR napisał(a): [ -> ]Tu podobny zwykły analogowy mostek z serii MFJ:

Dziękuję za schemat.
Dla kompletu informacji zamieszczam jeszcze Instrukcję Użytkownika tego analizatora, którą znalazłem w sieci.

[attachment=12670]

Okazuje się, że analizatory MFJ to swego rodzaju połączenie tradycyjnego mostka i pomiarów napięć w mostku przy pomocy detektorów diodowych.
Nie mamy więc bezpośrednio detekcji fazy (jak w przypadku mostka i AD8302), lecz trzy różne pomiary napięć w mostku i dalej tylko obliczenia. Jak się okazuje w takim przypadku również nie mamy jednoznacznie określonego znaku reaktancji.

Co więcej, producent już w pierwszym rozdziale instrukcji pisze o możliwych źródłach błędów pomiarów, wymieniając m.in problemy z liniowością detektorów diodowych oraz impedancję połączeń i długość przewodów pomiarowych.
I właściwie w punkcie 4.1 tej instrukcji mamy potwierdzenie moich obaw co do dokładności pomiarów YAVNA dla elementów o wysokim SWR, bo producent pisze:

"Keep leads as short as possible when measuring components or any system or device that is not a 50 ohm coaxial system. When measuring 50 ohm coaxial systems or antennas, interconnecting transmission lines may modify impedance and SWR."

Czyli w wolnym tłumaczeniu należy używać jak najkrótszych przewodów połączeniowych, kiedy mierzymy cokolwiek poza dobrze dopasowanym systemem 50-omowym, a linie transmisyjne pomiędzy anteną a miernikiem mogą modyfikować impedancję anteny i SWR widziane od strony miernika.

Tutaj więc wychodzi zaleta sprzęgaczy (oprócz oczywiście ich istotnych wad, które znamy), które poprzez separację sygnału padającego i odbitego, umożliwiają wykonanie kalibracji na drugim końcu nawet długiego 1,5-metrowego kabla połączeniowego między miernikiem a DUT i wtedy odczyty miernika są prawidłowe.
Nawiasem mówiąc, aż z ciekawości dla testu usunę tymczasowo mostek z YAVNA, wlutuję tam ponownie jakiś sprzęgacz (nawet ten fabryczny 22dB) i używając tego 1,5-metrowego przewodu pomiarowego wykonam kalibrację i zobaczę, co mi wtedy miernik pokaże dla SWR~10, czyli rezystorów 4R7 i 470R...

No w każdym razie cała ta dyskusja tutaj na forum pozwoliła mi wreszcie zrozumieć różnicę między zwykłym mostkiem Wheatstona, mostkiem z symetryzatorem a sprzęgaczem

A tak jeszcze na koniec...
Jeden z Kolegów zwrócił mi uwagę na priv, że mój poprzedni post był mało "dyplomatyczny" w stosunku do Kolegi Henryka SP2JQR - i miał rację - może troszkę "za ostro" pojechałem, choć nie personalnie, lecz merytorycznie.
Henryku, mam więc tylko nadzieję, że się nie obraziłeś - nie miałem złych intencji i doceniam to, że przyłączyłeś się do dyskusji w tym temacie - dziękuję.

Pozdrawiam,
Rafał SP3GO

Wylutowałem mostek pomiarowy i na jego miejsce wstawiłem fabryczny sprzęgacz (ten o kierunkowości ~22dB).
Najpierw wykonałem kalibrację i pomiar elementów o SWR ~10 korzystając z krótkiego (~10cm) kabelka pomiarowego.
No i tutaj sprzęgacz jeszcze jakoś sobie radzi (choć gorzej niż mostek dla takiego SWR):

Oto rezystor 4R7:

[attachment=12682]

oraz rezystor 470R:

[attachment=12683]

Następnie do portu pomiarowego podłączyłem długi kabel pomiarowy (około 1.5m) i ponownie wykonałem kalibrację podłączając elementy open-short-load na końcu tego kabla. Następnie wykonałem pomiary tych samych rezystorów co powyżej, ale podpinając je na końcu kabla.
Oto rezystor 4R7:

[attachment=12684]

oraz rezystor 470R:

[attachment=12685]

Jak więc widać, okazuje się, że i sprzęgacz też nie radzi sobie z długimi przewodami pomiarowymi, co w sumie jest dobrą wiadomością dla planów zastosowania jednak mostka w analizatorze YAVNA.
Innymi słowy, mierząc cokolwiek musimy używać jak najkrótszych przewodów pomiarowych, aby pomiar był jeszcze wiarygodny dla wyższych częstotliwości, a mierząc antenę, najlepiej podpinać kabel antenowy bezpośrednio do miernika (przez odpowiednią przejściówkę) i mając świadomość tego, że to co widzimy przy pomiarach, to efekt transformacji linii zasilającej.

Mam jeszcze pomysł na zastosowanie szerokopasmowego trafo w mostku, ale nie po to, aby symetryzować pomiar miernikiem niesymetrycznym, jak na większości schematów z symetryzatorem (bo kość AD8302 tego nie wymaga), lecz by zwiększyć dynamikę mostka dla wysokich impedancji. Póki co, wydaje się to działać bardzo dobrze w symulatorze, a wyniki z praktycznego rozwiązania pokażę, jak tylko sklecę nowy mostek.

Nawiasem mówiąc, czy ktoś z Was Koledzy, kto posiada analizator MAX4 lub MAX6 (lub dowolny inny oparty na sprzęgaczu i kości AD8302) mógłby wykonać podobny eksperyment pomiarowy elementów o SWR ~10, ale wykonanych przez długi kabel pomiarowy (np. te 1.5m)?
Oczywiście kalibracja musi być przed pomiarem wykonana na końcu kabla, a nie na porcie miernika. Jestem ciekaw, czy potwierdzą się moje pomiary, czy też to tylko coś nie tak z moim prototypem...
Bo nie wiem dlaczego ubzdurało mi się, że kalibracja pomoże w przypadku sprzęgacza nawet dla długich przewodów pomiarowych...
Co prawda pomiary dla sprzęgacza i długiego przewodu już nie są tak "sinusoidalnie" rozbiegane w całym zakresie 0-70MHz, jak w przypadku mostka, ale pomiar mimo wszystko jest nieakceptowalny...

Z tego co kojarzę, to powstały nawet jakieś wersje analizatorów MAX6 dla pomiarów w paśmie 2m, a może i nawet w paśmie 70cm. Ciekawe jak wyglądały by pomiary elementów o SWR ~10 i nawet krótkich kabelkach 10cm dla tak wysokich częstotliwości - ma ktoś możliwość to sprawdzić?

Gdyby też ktoś, kto posiada NWT pokusił się o ten eksperyment z pomiarem poprzez długi kabel, to można by porównać zewnętrzny mostek do NWT z moim prototypem YAVNA.
Co prawda w NWT mamy detektor o znacznie większej dynamice (AD8307) i zamiast R i X trzeba by pokazać SWR, to jednak bardzo ciekaw jestem wyników i tego, czy na takich wykresach też uzyskamy "sinusoidalny" SWR przy przemiataniu np. 0-60MHz.
W takiej konfiguracji bierzemy NWT, przypinamy do niego zewnętrzny mostek, a następnie do portu pomiarowego mostka przypinamy kabel 1.5m.
Zarówno kalibrację jak i pomiary elementów robimy na końcu kabla.

Będę wdzięczny za zamieszczenie wyników takich testowych pomiarów wraz z opisem konfiguracji.

Pozdrawiam,
Rafał SP3GO

Witam!
Nie śledzę ostatnio dokładnie dyskusji ale może warto przypomnieć rozwiązanie, które u siebie zastosował PA1ARE?
To rozwiązanie bazuje na detekcji synchronicznej odpornej na "wady" AD8302 i potrafi rozróżnić fazę w zakresie pełnych 360 stopni.
Przy okazji PA1ARE używa do pomiaru mostka rezystywnego oraz detektorów diodowych. Wprawdzie to nie sprzęgacz i problem separacji fali padającej od odbitej dalej jest aktualny ale może problem jednoznacznego pomiaru fazy da się tak rozstrzygnąć.
Przy okazji przypomnę, że moje proste próby ze sprzęgaczem na rdzeniu dwuotworowym o separacji większej niż 30dB były zachęcające. Może więc jednak sprzęgacz?
Jeśli Yavna z mostkiem rezystywnym ma działać do 150MHz to, zakładając, że długość odcinka kabla pomiarowego będzie mniejsza od 1/10 długości fali to można posługiwać się kablami o łącznej długości ok. 20cm. To wystarczy chyba do badania czwórników i dwójników. Dla mniejszych częstotliwości problem będzie mniej krytyczny., Niestety, pomiar anten będzie zniekształcony przez długość kabla.
L.J.

(20-04-2017 9:47)SP3GO napisał(a): [ -> ]Nawiasem mówiąc, czy ktoś z Was Koledzy, kto posiada analizator MAX4 lub MAX6 (lub dowolny inny oparty na sprzęgaczu i kości AD8302) mógłby wykonać podobny eksperyment pomiarowy elementów o SWR ~10, ale wykonanych przez długi kabel pomiarowy (np. te 1.5m)?
Oczywiście kalibracja musi być przed pomiarem wykonana na końcu kabla, a nie na porcie miernika. Jestem ciekaw, czy potwierdzą się moje pomiary, czy też to tylko coś nie tak z moim prototypem...
Bo nie wiem dlaczego ubzdurało mi się, że kalibracja pomoże w przypadku sprzęgacza nawet dla długich przewodów pomiarowych...

Mam analizator na sprzęgaczu i AD8302. Mógłbym wykonać dla Ciebie ten pomiar ale to nie ma sensu. Moim zdaniem, jeśli chcesz robić pomiary przez kabel musisz mieć analizator, który podaje kąt fazy w przedziale 0-360 stopni ... wtedy stosując kalibracje dałoby się coś z tego wycisnąć.
Zauważyłeś już, że podłączenie kabla skutkuje "zygzakiem" na wykresie (posłużę sie zdjęciem MAXa z sieci):
[attachment=12688]
Masz pomysł na sposób kalibracji kąta fazy aby odczytać poprawny kąt na końcu kabla ?
Uważam, że nie ma takiej opcji ... albo jesteśmy zbyt tępi żeby nasze mózgi to ogarnęły.
Jeśli docelowo chcesz robić pomiary przez kabel zostaw ten projekt i rób coś co jednoznacznie poda kąt fazy... na przykład zastosuj dwa układy AD8302 i generator(y) wytwarzający dwa sygnały przesunięte o 90stopni.

Jeśli chcesz, z przyjemnością wykonam pomiary dowolnych rezystorów ale na porcie analizatora. Wtedy sobie porównasz swój mostek (który robi dobrą robotę) do mojego sprzęgacza (który wcale nie jest gorszy !)
Ale zrobię to dopiero w sobotę bo jutro jadę na zlot motocyklowy.
ps. podoba mi się twoje programowanie aplikacji na komputer.