Métrologie encore
Le roman (1978) débute par l'évocation du père maçon illettré
fabriquant de nouveaux mètres
avec les bouts de mètres cassés ramassés sur les chantiers :
« Le dimanche matin, …, papa ouvre la fenêtre, …, et il répare des mètres. …
Avec un paquet de vieux mètres, papa en fait un neuf.
Quand il est fait, il le regarde au soleil, content comme tout.
Il y a juste le nombre de branches qu'il faut,
cinq pour un mètre simple, dix pour un double mètre,
juste le nombre, pas une branche de plus ou de moins, merde,
c'est pas un con, papa. Je suis très fier de lui. »
Cavanna poursuivra le récit de sa vie dans Les Russkoffs (1979)
Signe reconstitué
affichage sans prise en compte du signe,
donc positif par défaut,
partie superieure de l'axe vertical.
donc positif par défaut,
partie superieure de l'axe vertical.
filtre Passe Bande 160m de YU1LM
copie home made F6AOJ
copie home made F6AOJ
VNA
&
Cie
&
Cie
F6AOJ / P IN87CU
AO
Journal
Journal
05 août 2009 :
J'en avais rêvé,
des Ritals l'ont fait ! (**)
des Ritals l'ont fait ! (**)
Il y a 25 ans mon univers professionnel me permettait d'emprunter pour le week-end
des appareils de mesure très haut de gamme HP ou R&S entre autres.
En disposer dans une station OM comme d'un multimètre n'était même pas un rêve.
Il y a 15 ans l'évolution des parcs d'appareils de mesure des industriels
devenus obsolètes par suite de l'arrivée du numèrique,
a mis sur le marché ces machines de première génération. ( 70's )
C'est ainsi que que j'ai trouvé un VNA HP 8407 en configuration minimale.
il aura fallu quelques années de traque pour trouver des options manquantes,
et Internet disponible en RTC 22 kb/s pour finaliser !
40 ans après sa sortie d'usine il est toujours capable de mesurer 0.25 dB
avec une stabilité de 100Hz jusqu'a 11MHz,
pas mal pour un VCO à 200 MHz non synthétisé !
Le seul problème de cet engin c'est qu'il mesure,
20 U (*)sur 19" et 600 mm de profondeur.
il faut au minimum une petite baie pour le loger
avec la forêt de câbles qui lie les modules
le tout pèse 200Kg min et assure le chauffage du labo hiver comme été.
Dans ces conditions la portabilité est faible...
Au QRA une camera video et moniteur
permettent de résoudre partiellement le problème.
Il y a bien eu compacte et autonome sur batterie
le maintenant vénerable MFJ 259B et quelques autres appareils
capables de mesurer R et X à une fréquence donnée
mais aucun ne donnait un graphe en fonction de la fréquence.
Une génération plus tard la vitesse et le taux d'intégration des circuits intégrés,
à permis le PC portable et les synthétiseurs en un chip.
Les conditions étaient réunies pour que ce soit possible et il y a trois ou quatre ans
IW3HEW sous la marque MRS mini radio solution sortait le miniVNA
Gros comme un paquet de cigarettes,
mais beaucoup moins toxique, quoique (***),
il se contante du câble USB comme alimentation.
Sur batterie il est déportable avec un adaptateur WIFI
Les graphes obtenus sont ceux des antennes,
et non pas ceux des antennes transformés
par le coax de la ligne d'alimentation.
Pour résoudre ce problème, on peut par calcul,
en connaissant les caractéristiques de la ligne de transmission,
- la longueur en degré ( 360° = 1 période ) en fonction de la fréquence,
- la perte (en dB) en fonction de la fréquence,
retrouver les caractéristiques de l'antenne.
Il faut par exemple un HP 8753 qui a ce logiciel de calcul en standard,
ainsi que celui de calibration de la ligne de transmission.
Au 8753 il faut ajouter le pont de paramètres S ( 2 ports ) HP 85046A
Sur les versions plus récentes HP/Agilent 8753ES il est intégré.
Sorti il y a plus de 20 ans maintenant,
on commence à en trouver dans quelques shacks,
19", 6U et 30 kg et le QSJ même d'occasion reste fort élevé.
Cette solution métrologique étant d'une grande élégance côté technique,
mais pas du tout OM coté QSJ, il fallait s'attendre à ce que ce problème
purement mathématique et logiciel, parfaitement réalisable sur PC,
soit aussi résolu en version OM.
Les visiteurs de Friedrichshafen 2009 ont vu le produit exposé
sur le stand Array-Solutions, le VNA-2180.
Il a deux ports ( pour calibrer la ligne c'est essentiel )
c'est donc bien un VNA,
et pas seulement un analyseur d'antenne,
un SWR meter de luxe, qui décompose Z en R et X
et donne la phase pour les meilleurs modéles.
Le mini-VNA donne la phase mais pas son signe,
ce qui oblige l'utilisateur à interpréter celui-ci à la vue des graphes
certaines inflexions de courbes étant impossibles.
Sur le module logiciel abaque de Smith une case à cocher
permet d'imposer un changement de signe
pour corriger les incohérences dues à son absence.
Le VNA-2180 de Array-Solutions s'approche encore plus du HP 8753
car comme lui il fait des mesures en bande étroite.
Ceci permet de faire des mesures d'antenne plus précises
sur des fréquences proches d'émetteurs sans être perturbé.
La mesure de filtre à quartz n'étant possible qu'en bande étroite,
il n'est pas surprenant de la trouver comme preuve sur le data sheet
Le port 2 est donc un récepteur et non un simple détecteur U,I, phi .
Les appareils à deux ports permettent de faire des mesures
sur les câbles, les filtres et les préamplis. Le second port les rend plus chers,
mais en les sortant du mono tâche SWR,
lui donne l'universalité d'un contrôleur pour circuits HF.
(**) Les Ritals, ils sont certes turbulents,
mais nombreux et créatifs, ils l'ont fait, chapeau !
(***) Attention : l'accoutumance au VNA est un fléau
qui touche le mental si on en abuse.
(*) 1 U = 1" 3/4 soit 44.45 mm
Price liste New equipement
MFJ 259B 260 $ Universal Radio Ant analyser 1port 170 MHz
mini -VNA 279 € Wimo VNA 2 ports 180 MHz
VNA-2180 995 $ Array-Solutions VNA 2 ports 180 MHz
8753 Discontinued HP VNA 2 ports 3 GHz
E5061A 15000 $ HP/ Agilent VNA 2 ports 1.5 GHz
QRX à suivre...
des appareils de mesure très haut de gamme HP ou R&S entre autres.
En disposer dans une station OM comme d'un multimètre n'était même pas un rêve.
Il y a 15 ans l'évolution des parcs d'appareils de mesure des industriels
devenus obsolètes par suite de l'arrivée du numèrique,
a mis sur le marché ces machines de première génération. ( 70's )
C'est ainsi que que j'ai trouvé un VNA HP 8407 en configuration minimale.
il aura fallu quelques années de traque pour trouver des options manquantes,
et Internet disponible en RTC 22 kb/s pour finaliser !
40 ans après sa sortie d'usine il est toujours capable de mesurer 0.25 dB
avec une stabilité de 100Hz jusqu'a 11MHz,
pas mal pour un VCO à 200 MHz non synthétisé !
Le seul problème de cet engin c'est qu'il mesure,
20 U (*)sur 19" et 600 mm de profondeur.
il faut au minimum une petite baie pour le loger
avec la forêt de câbles qui lie les modules
le tout pèse 200Kg min et assure le chauffage du labo hiver comme été.
Dans ces conditions la portabilité est faible...
Au QRA une camera video et moniteur
permettent de résoudre partiellement le problème.
Il y a bien eu compacte et autonome sur batterie
le maintenant vénerable MFJ 259B et quelques autres appareils
capables de mesurer R et X à une fréquence donnée
mais aucun ne donnait un graphe en fonction de la fréquence.
Une génération plus tard la vitesse et le taux d'intégration des circuits intégrés,
à permis le PC portable et les synthétiseurs en un chip.
Les conditions étaient réunies pour que ce soit possible et il y a trois ou quatre ans
IW3HEW sous la marque MRS mini radio solution sortait le miniVNA
Gros comme un paquet de cigarettes,
mais beaucoup moins toxique, quoique (***),
il se contante du câble USB comme alimentation.
Sur batterie il est déportable avec un adaptateur WIFI
Les graphes obtenus sont ceux des antennes,
et non pas ceux des antennes transformés
par le coax de la ligne d'alimentation.
Pour résoudre ce problème, on peut par calcul,
en connaissant les caractéristiques de la ligne de transmission,
- la longueur en degré ( 360° = 1 période ) en fonction de la fréquence,
- la perte (en dB) en fonction de la fréquence,
retrouver les caractéristiques de l'antenne.
Il faut par exemple un HP 8753 qui a ce logiciel de calcul en standard,
ainsi que celui de calibration de la ligne de transmission.
Au 8753 il faut ajouter le pont de paramètres S ( 2 ports ) HP 85046A
Sur les versions plus récentes HP/Agilent 8753ES il est intégré.
Sorti il y a plus de 20 ans maintenant,
on commence à en trouver dans quelques shacks,
19", 6U et 30 kg et le QSJ même d'occasion reste fort élevé.
Cette solution métrologique étant d'une grande élégance côté technique,
mais pas du tout OM coté QSJ, il fallait s'attendre à ce que ce problème
purement mathématique et logiciel, parfaitement réalisable sur PC,
soit aussi résolu en version OM.
Les visiteurs de Friedrichshafen 2009 ont vu le produit exposé
sur le stand Array-Solutions, le VNA-2180.
Il a deux ports ( pour calibrer la ligne c'est essentiel )
c'est donc bien un VNA,
et pas seulement un analyseur d'antenne,
un SWR meter de luxe, qui décompose Z en R et X
et donne la phase pour les meilleurs modéles.
Le mini-VNA donne la phase mais pas son signe,
ce qui oblige l'utilisateur à interpréter celui-ci à la vue des graphes
certaines inflexions de courbes étant impossibles.
Sur le module logiciel abaque de Smith une case à cocher
permet d'imposer un changement de signe
pour corriger les incohérences dues à son absence.
Le VNA-2180 de Array-Solutions s'approche encore plus du HP 8753
car comme lui il fait des mesures en bande étroite.
Ceci permet de faire des mesures d'antenne plus précises
sur des fréquences proches d'émetteurs sans être perturbé.
La mesure de filtre à quartz n'étant possible qu'en bande étroite,
il n'est pas surprenant de la trouver comme preuve sur le data sheet
Le port 2 est donc un récepteur et non un simple détecteur U,I, phi .
Les appareils à deux ports permettent de faire des mesures
sur les câbles, les filtres et les préamplis. Le second port les rend plus chers,
mais en les sortant du mono tâche SWR,
lui donne l'universalité d'un contrôleur pour circuits HF.
(**) Les Ritals, ils sont certes turbulents,
mais nombreux et créatifs, ils l'ont fait, chapeau !
(***) Attention : l'accoutumance au VNA est un fléau
qui touche le mental si on en abuse.
(*) 1 U = 1" 3/4 soit 44.45 mm
Price liste New equipement
MFJ 259B 260 $ Universal Radio Ant analyser 1port 170 MHz
mini -VNA 279 € Wimo VNA 2 ports 180 MHz
VNA-2180 995 $ Array-Solutions VNA 2 ports 180 MHz
8753 Discontinued HP VNA 2 ports 3 GHz
E5061A 15000 $ HP/ Agilent VNA 2 ports 1.5 GHz
QRX à suivre...
last Update 12/06/2011
liens Abaque de Smith en Fr | |
Le Graphe | |
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F6CRP | |
Wikipedia | |
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2 univ Montpellier | |
3 enseirb | |
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07 août 2009 :
mini-VNA en action
mini-VNA en action
Objectif régler un dipole 6m installé dans une sous-pente
Il faut installer le logiciel fourni sur CD sur un PC avec port USB.
attention, le contenu du CD est brut de fonderie.
Il est fortement recommandé de suivre le manuel d'installation,
2 pages A5, cela réduit le stress et évite de perdre son temps.
Descendre l'arborescence avec son utilitaire favori
D:/software/windows/mRS/ et déziper " miniVNA230 "
après avoir remplacé l'adresse du dossier,
si non c'est l'échec, car dans D: le CD cela ne fonctionne pas évidement.
Lancer l'installation cela c'est simple et sans piège.
inutile de lancer le programme, il ne marcherai pas,
car il faut encore installer le driver USB.
L'utilitaire est dans l'un des dossiers zipés créés lors de l'installation,
C:/program File/miniVNA/FTDI-"votre OS"
déziper celui correspondant à votre OS ( operating system )
Il se crée un dossier FTDI-"votre OS"
Brancher le miniVNA sur un port USB
windows démarre l'installation d'un périphérique USB
forcer l'utilisation du dossier FTDI précedent.
Lancer le programme miniVNA ----------------------------------->
cliquer sur "Configuration" pour que le programme détermine
le port USB où est connecté le miniVNA
quand l'adresse passe au vert cliquez sur "Save"
Il faut souvent plusieurs tentatives pour obtenir la passage au vert,
c'est d'autant plus vrai qu'il y a des ports et des ports occupés.
C'est fini, cela m'a rappelé le temps de MS-Dos, aussi rustique !
Créez un raccourci sur le bureau car cela aussi n'est pas automatique.
Il faut installer le logiciel fourni sur CD sur un PC avec port USB.
attention, le contenu du CD est brut de fonderie.
Il est fortement recommandé de suivre le manuel d'installation,
2 pages A5, cela réduit le stress et évite de perdre son temps.
Descendre l'arborescence avec son utilitaire favori
D:/software/windows/mRS/ et déziper " miniVNA230 "
après avoir remplacé l'adresse du dossier,
si non c'est l'échec, car dans D: le CD cela ne fonctionne pas évidement.
Lancer l'installation cela c'est simple et sans piège.
inutile de lancer le programme, il ne marcherai pas,
car il faut encore installer le driver USB.
L'utilitaire est dans l'un des dossiers zipés créés lors de l'installation,
C:/program File/miniVNA/FTDI-"votre OS"
déziper celui correspondant à votre OS ( operating system )
Il se crée un dossier FTDI-"votre OS"
Brancher le miniVNA sur un port USB
windows démarre l'installation d'un périphérique USB
forcer l'utilisation du dossier FTDI précedent.
Lancer le programme miniVNA ----------------------------------->
cliquer sur "Configuration" pour que le programme détermine
le port USB où est connecté le miniVNA
quand l'adresse passe au vert cliquez sur "Save"
Il faut souvent plusieurs tentatives pour obtenir la passage au vert,
c'est d'autant plus vrai qu'il y a des ports et des ports occupés.
C'est fini, cela m'a rappelé le temps de MS-Dos, aussi rustique !
Créez un raccourci sur le bureau car cela aussi n'est pas automatique.
08 août 2009 :
Mesures sur un filtre avec le mini-VNA
Mesures sur un filtre avec le mini-VNA
Le seul que j'ai sous la main est une copie home made,
du filtre Passe Bande 160m de YU1LM, c'est parti:
Bande Passante et perte d'insertion
1 - verifier la réference en connectant un câble directement entre les 2 ports
2 - cliquer sur l'onglet " Transmission "
3 - ajuster le paramètre" loss offset" à +10
pour avoir la trace "loss" en haut de la fenètre sur l'axe 0dB
4 - insérer le filtre entre les 2 ports
5 - régler le balayage, de base ->HF & 160m
6 - ajuster en mode manuel en entrant des valeurs pour F start et F stop
7 - lire la perte d'insertion min avec un curseur
8 - placer les curseurs aux croisements de la ligne -3 dB ou - 6dB à convenance
9 - lire les valeurs des fréquences de coupure.
OU
8bis - réduire "loss offset" de la valeur de la perte d'insertion
9bis - placer les curseurs aux croisements de la ligne -3 dB ou - 6dB à convenance
10 - lire les valeurs des fréquences de coupure.
du filtre Passe Bande 160m de YU1LM, c'est parti:
Bande Passante et perte d'insertion
1 - verifier la réference en connectant un câble directement entre les 2 ports
2 - cliquer sur l'onglet " Transmission "
3 - ajuster le paramètre" loss offset" à +10
pour avoir la trace "loss" en haut de la fenètre sur l'axe 0dB
4 - insérer le filtre entre les 2 ports
5 - régler le balayage, de base ->HF & 160m
6 - ajuster en mode manuel en entrant des valeurs pour F start et F stop
7 - lire la perte d'insertion min avec un curseur
8 - placer les curseurs aux croisements de la ligne -3 dB ou - 6dB à convenance
9 - lire les valeurs des fréquences de coupure.
OU
8bis - réduire "loss offset" de la valeur de la perte d'insertion
9bis - placer les curseurs aux croisements de la ligne -3 dB ou - 6dB à convenance
10 - lire les valeurs des fréquences de coupure.
08 août 2009 : bloc 3
Mesurer un filtre avec le mini-VNA
Mesure large bande
Mesurer un filtre avec le mini-VNA
Mesure large bande
- Cliquer sur "Loss x2 "
- ajuster F start à 0,1et F stop à 30 Mhz
- placer un curseur sur le pic du filtre
- placer l'autre sur 28.5 ev par exemple
- visualiser les remontées en déca si il y en a
- ajuster F start à 0,1et F stop à 30 Mhz
- placer un curseur sur le pic du filtre
- placer l'autre sur 28.5 ev par exemple
- visualiser les remontées en déca si il y en a
08 août 2009 : bloc 3
Mesurer un filtre avec le mini-VNA
Les remontées visibles sur la photo sont en fait fugitives en mode dynamique.
le boitier du mini-VNA étant en plastique, son immunité aux rayonnements directs
à partir de - 40dB est symbolique et il "ramasse" donc tout ce qui passe dans le coin.
L'information bien que légèrement polluée est exploitable.
Pour voir les effets du 300 KW sur 864 KHz de TDF sur cette manip,
je la referai dans le 78 dans quelques jours.
QRX à suivre...
Mesurer un filtre avec le mini-VNA
Les remontées visibles sur la photo sont en fait fugitives en mode dynamique.
le boitier du mini-VNA étant en plastique, son immunité aux rayonnements directs
à partir de - 40dB est symbolique et il "ramasse" donc tout ce qui passe dans le coin.
L'information bien que légèrement polluée est exploitable.
Pour voir les effets du 300 KW sur 864 KHz de TDF sur cette manip,
je la referai dans le 78 dans quelques jours.
QRX à suivre...
08 août 2009 : bloc 2
Mesurer un filtre avec le mini-VNA
Mesure de réjection
Mesurer un filtre avec le mini-VNA
Mesure de réjection
- Cliquer sur "Loss x2 "
- ajuster F start et F stop pour voir le pied de la courbe à -50dB ( limite du mini-VNA )
- ajuster les curseurs au pied des pentes
- lire les fréquences de coupures à -50 dB
- ajuster F start et F stop pour voir le pied de la courbe à -50dB ( limite du mini-VNA )
- ajuster les curseurs au pied des pentes
- lire les fréquences de coupures à -50 dB
Abaque de Smith pour le mini-VNA
C'est un programme sous Excel " Zplots+ " réalisé par AC6LA
qui utilise les données du minivna
enregistrées au format .cvs avec séparateur virgule.
Utiliser la fonction File / save as / .cvs et cocher virgule
après avoir arrêté le balayage du mini-VNA
Dans la feuille zplot+
importer les données de votre fichier.cvs
les marcros automatiques font le reste du job.
Jouer avec les curseurs permet de faire apparaître les valeurs
pour une fréquence particulière du balayage enregistré.
Le seul inconvénient de cet add-on c'est qu'il est "off line",
et donc qu'il n'y a pas de lien temps réel entre mini-VNA et Zplot+,
on ne peut donc pas faire de la mise au point temps réel
en regardant l'abaque de smith...
Déduire les corrections à apporter, au matchage d'une antenne par exemple,
à la vue de l'abaque de Smith est 100 fois plus rapide
qu'avec le réseau de paramètres fonction de la fréquence.
Quel dommage qu'un hardware aussi génial, à un QSJ vraiment OM,
soit si limité par son logiciel d'affichage. ( <-- faux lire en dessous )
QRX à suivre...
Utilisation
Sélectionner l'onglet "Antenna" ( c'est le mode réflectometre, SWR meter )
et cliquer sur le bouton "Run"
c'est fini, vous voyez la courbe du SWR en fonction de la fréquence,
cool non ?
on peut affiner en ajustant la bande de fréquence balayée
pour augmenter la précision de lecture
on est entré dans l'univers classique du monde intuitif windows.
Ici j'ai choisi d'afficher "Loss" pour "Return Loss" par reflex d'utilisateur de VNA
c'est le SWR exprimé en dB et nom pas en rapport.
On peut le remplacer par le SWR ou ajouter le SWR
ou tout paramètre du tableau en bas à droite de l'image
Curiosité d'affichage : ( comprendre Bug )
si la valeur de F start est supèrieure à F stop
l'échelle de horizontale est inversée,
elle n'est pas graduée, mais ce n'est pas une raison.
Tout est dans son nom,
VNA c'est en grand et mini c'est l'affichage,
c'est la mini-VNA.
PS : Vieille gloire type collector cherche étagère,
sans regrèts, à vendre MFJ 259B.
Remerciements à Bertrand Velle Rx-control,
pour le prèt de son mini-VNA.
QRX à suivre...
Babel Fish
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Samedi 22 août
Et pourtant elles tournent,
les données dans la boucle.
les données dans la boucle.
Je suis passé chez Bertrand, le propriétaire du VNA, pour lui restituer son bien.
En discutant j'ai appris que le rafraichissement dynamique
de l'abaque de Smith fonctionne !
Une fois que la première ababaque est affichée sur la feuille Excel,
il suffit de recliker sur la touche "Run" du miniVNA,
à la fin de chaque balayage le fichier .cvs est généré automatiquement,
sur Excel la boucle de rafraichissement visual basic
passe par la lecture du fichier courant .cvs,
et tout est synchrone et temps réel,
joli coup de AC6LA !
Donc au démarrage, c'est un peu lourd à mettre en place,
mais en suite c'est comme si c'était intégré.
QRX à suivre...
Option Zéro Pub : utilisez Firefox le navigateur de Mozilla , et installez l'option Adblock Plus téléchargez le fichier Filtres