Parę nowych informacji w temacie analizatora YAVNA...
Namierzyłem prawdopodobną przyczynę "skokowych" zmian wartości reaktancji. Okazuje się, że przyczyna leży najprawdopodobniej w samej budowie prototypu (niesymetryczność obu ramion mostka, różne długości ścieżek na obu ramionach) i związana jest z tym, że od pewnej częstotliwości przy porcie otwartym nie mamy już zerowej fazy pomiędzy sygnałami.
Oto ja wygląda faza dla portu otwartego:
Jak widać, do częstotliwości ~13MHz faza jest zerowa, a potem następuje "załamanie" (a więc również skokowa zmiana w danych kalibracyjnych) i faza rośnie.
W rezultacie mamy skokową zmianę reaktancji przy pomiarach, a już po kalibracji, jak na przykład na tym pomiarze rezystora 470R:
Druga sprawa, to rezystor na przekątnej mostka - okazuje się, że już go wcześniej usunąłem (ale o tym nie pamiętałem), bo nie wpływa on bezpośrednio na pomiar, a powoduje tylko zmniejszenie dynamiki pomiędzy torami pomiarowymi.
Obecnie więc (dla wyników pomiarów pokazanych poprzednio) w mostku są tylko 3 rezystory - bez tego na przekątnej.
Kolejna sprawa, to nowe wzory do obliczeń. Jak się okazuje, kiedy je zastosowałem, to wyniki były właściwie identyczne z tymi, które uzyskiwałem poprzednio. Różnica jest tylko taka, że stosując prawidłowe wzory jeszcze przed kalibracją miernika mamy wartości pomiarów zbliżone do prawidłowych. W przypadku nie stosowania wzorów, wartości przed kalibracją są fikcyjne (np. -100 omów (minus!) dla portu otwartego), ale po kalibracji wszystko jest poprawnie.
Kolejna sprawa - lepszy DDS. Zgadzam się, że ciekawym pomysłem jest zastosowanie innego, lepszego i dającego możliwość pomiaru w paśmie 2m. Być może powstanie więc kolejna wersja - póki co jednak chcę sprawdzić efekty wersji podstawowej na układzie, który już mam.
Przy dłuższej zabawie prototypem YAVNA wyszedł jednak na jaw istotny problem: aby pomiary były prawidłowe, mostek pomiarowy (i oba tory pomiarowe aż do kości AD8302) muszą być maksymalnie symetryczne. To powoduje, że użycie nawet krótkiego przewodu pomiarowego pomiędzy gniazdem miernika, a układem mierzonym powoduje zaburzenie tej symetrii i samego pomiaru.
Co gorsza w przypadku mostka nie mamy separacji pomiędzy sygnałem padającym i odbitym (jak to jest w przypadku sprzęgacza), więc oba sygnały się na siebie nakładają i nie pomoże tutaj kalibracja wykonana na końcu kabla pomiarowego (a taka kalibracja pomaga nawet dla długich kabli pomiarowych w przypadku sprzęgacza). W skrajnym przypadku (50-omowy kabel pomiarowy długości 1,5m) tak wygląda pomiar (już po kalibracji) rezystora 4.7R:
a tak pomiar rezystora 470R:
Jak widać prawidłowe wartości pojawiają się tylko okresowo - tam gdzie fala odbita "przechodzi" przez zero i nie wpływa na pomiar.
Być może jakimś rozwiązaniem byłoby zastosowanie takiego samego przewodu po drugiej, lustrzanej stronie mostka tam, gdzie mamy odpowiedni rezystor 50R. Całość wtedy robi się jednak mało praktyczna. Z drugiej strony nie wiem za bardzo, czy dałoby się jakoś zniwelować wpływ kabla pomiarowego w sposób programowy, albo przy pomocy innej kalibracji.
Nawet krótki kabelek pomiarowy (~10cm) powoduje, że pomiar rezystora np. 470 omów pokazuje coraz większy błąd wraz ze wzrostem częstotliwości:
Brak separacji między sygnałem padającym i odbitym powoduje, że pomiar np. anteny, do której prowadzi przecież pewnej długości linia transmisyjna, chyba traci sens...
Tak trochę pesymistycznie to brzmi, ale niestety tak to wygląda.
Ma ktoś pomysł na sprytne rozwiązanie tego problemu?
Czy mi się wydaje, czy na przytoczonym poprzednio linku ze wzorami, ktoś takim mostkiem mierzył normalnie antenę?
Pozdrawiam,
Rafał SP3GO
