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F6AZZ 11 Mai 2007
Mesure
Entre TOSmètre et
Analyseur de réseau :
L’Analyseur d’Antenne
F6AZZ
F6AZZ 11 Mai 2007
- Le phénomène physique :
Adaptation d’impédance ligne-antenne
Return Loss, ROS, TOS, VSWR
- Technique de Mesure : Pont d’Impédance
- Technique de Mesure :
Analyseur de Réseau & Analyseur d’Antenne
- Le MiniVNA
- Réalisations à venir
- Conclusions
SOMMAIRE
F6AZZ 11 Mai 2007
Le phénomène physique :
Adaptation d’impédance
ligne de transmission-antenne
F6AZZ 11 Mai 2007
Ligne de Transmission Antenne
Adaptation recherchée : Ligne à Antenne
F6AZZ 11 Mai 2007
Analogie Optique
F6AZZ 11 Mai 2007
Coefficient de Réflexion :
Module de Γ :
Rapport d’Ondes Stationnaires :
(VSWR)
TOS : ROS en pourcent
Ondes Stationnaires : Lien ROS - Impédance
F6AZZ 11 Mai 2007
Impédance Z = R+ j X
X = j L ω ou/et - j/ C ω
F6AZZ 11 Mai 2007
Différentes approches :
- Mesure de l’impédance Z : Pont d’impédance
- Mesure de la réflexion :
TOS-Mètre simple
Analyseur de Réseau
Analyseur d’Antenne
F6AZZ 11 Mai 2007
Technique de mesure :
Pont d’Impédance
F6AZZ 11 Mai 2007
VA = V * R2 / (R1+R2)
VB = V * R4 / (R3+R4)
Pont de Wheatstone
F6AZZ 11 Mai 2007
Impédance mètre d'antenne décamétrique
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://f5ad.free.fr/
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F6AZZ 11 Mai 2007
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The MFJ-259B measures and displays the following:
Cable length (feet), Impedance Phase Angle (degrees) Resonance (MHz)
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Capacitance (pF), Reactance or X (ohms), Signal Frequency (MHz)
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F6AZZ 11 Mai 2007
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F6AZZ 11 Mai 2007
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F6AZZ 11 Mai 2007
F6AZZ 11 Mai 2007
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F6AZZ 11 Mai 2007
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S21 Phase: the transfer phase of two-port network from input to output.
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Le MiniVNA
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miniVNA
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F6AZZ 11 Mai 2007
Characteristics:
* Frequency coverage 0.1Mhz to 180MHz
* DDS Generator with 0 dBm output
* 2 Ports allow Transmission Measurements e.g. filters, traps
* USB1.1 and USB2 compatibility
* RS232 optional socket for Pocket PC`s or Remote Displays
* Fast Scan (typical 0.6 sec for 500 points)
* Use of an internal Industrial Directional Coupler
* High Reflection Dynamic Range 40dB to 35dB (VSWR 1.06:1 or better)
* Wide Transmission Dynamic Range > 50-55dB
* Measures VSWR, RL, Rs, Z +/-jx, Phase, Cable length, R/L/C
* Finds Minimum VSWR automatically
* New transparent box with LED indicators for the operation status
* In-Circuit-Programming for future firmware onboard CPU upgrades
* Operation from 3.6V Phone Batteries possible (current drawn <150mA)
* Software compatible with Windows and Linux operating systems.
* Save and Load of previous measurements
* Software for Pocket PC available
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F6AZZ 11 Mai 2007
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20 m Antenna, Reflection mode
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Antenne verticale Tri bande 14-21-28 MHZ F5KGA
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F6AZZ 11 Mai 2007
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F6AZZ 11 Mai 2007
Réalisations
à venir
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Netzwerktester FA-NWT01
NORBERT GRAUBNER – DL1SNG & GÜNTHER BORCHERT – DF5FC
F6AZZ 11 Mai 2007
Messbereich: 40 kHz bis 160 MHz;
Ausgangspegel: +4 dBm ±0,5 dB
bzw. +4 dBm +0,5/–3 dB ohne Kompensation
Nebenwellen: –48 dBc bis 30 MHz; -40 dBc bis 160 MHz;
Frequenzauflösung: 1 Hz, Frequenzungenauigkeit: ±50 ppm
PC-Mindestanforderungen : ≥ 166 MHz Taktfrequenz,
RS232- oder USB-Schnittstelle (mit Adapter USB/Seriell),
Betriebssystem: Windows ab 98 oder Linux (SUSE 10.0 oder Ubuntu)
80-MHz-XO + Dreifach-Helixfilter 400 MHz + PIC mit spezieller Firmware,
nicht kombinierbar mit Option 20-MHz-TCXO
Sinnvoll insbesondere bei Einsatz als VFO für Empfängerschaltungen;
Phasenrauschen sinkt von standardmäßig -105 dBc/Hz @ 1 kHz
Trägerabstand auf -135 dBc/Hz @ 1 kHz Trägerabstand.
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Antennenanalysator par DL1SNG
http://www.funkamateur.com/
Décrit dans n° 3/07 au n° 5/07
50 kHz à 160 MHz
F6AZZ 11 Mai 2007
CONCLUSIONS
Enfin on peut comprendre et voir ce que l’on fait avec les antennes !
Et avec beaucoup d’autres circuits : filtres, boites d’accord, etc….
Mesure rapide et sur tout un spectre
Bon rapport Qualité Prix : moins cher que des ponts « classiques »
(type MFJ)
Avantages de l’informatique : mémorisation, impression, zoom etc…
Disponible à l’ADRI 38
D’autres évolutions dans les années à venir :
Vers une généralisation de l’utilisation de l’analyseur d’antenne
et pour des fréquences plus élevées ….

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Analyseur d'antennes

  • 1. F6AZZ 11 Mai 2007 Mesure Entre TOSmètre et Analyseur de réseau : L’Analyseur d’Antenne F6AZZ
  • 2. F6AZZ 11 Mai 2007 - Le phénomène physique : Adaptation d’impédance ligne-antenne Return Loss, ROS, TOS, VSWR - Technique de Mesure : Pont d’Impédance - Technique de Mesure : Analyseur de Réseau & Analyseur d’Antenne - Le MiniVNA - Réalisations à venir - Conclusions SOMMAIRE
  • 3. F6AZZ 11 Mai 2007 Le phénomène physique : Adaptation d’impédance ligne de transmission-antenne
  • 4. F6AZZ 11 Mai 2007 Ligne de Transmission Antenne Adaptation recherchée : Ligne à Antenne
  • 5. F6AZZ 11 Mai 2007 Analogie Optique
  • 6. F6AZZ 11 Mai 2007 Coefficient de Réflexion : Module de Γ : Rapport d’Ondes Stationnaires : (VSWR) TOS : ROS en pourcent Ondes Stationnaires : Lien ROS - Impédance
  • 7. F6AZZ 11 Mai 2007 Impédance Z = R+ j X X = j L ω ou/et - j/ C ω
  • 8. F6AZZ 11 Mai 2007 Différentes approches : - Mesure de l’impédance Z : Pont d’impédance - Mesure de la réflexion : TOS-Mètre simple Analyseur de Réseau Analyseur d’Antenne
  • 9. F6AZZ 11 Mai 2007 Technique de mesure : Pont d’Impédance
  • 10. F6AZZ 11 Mai 2007 VA = V * R2 / (R1+R2) VB = V * R4 / (R3+R4) Pont de Wheatstone
  • 11. F6AZZ 11 Mai 2007 Impédance mètre d'antenne décamétrique //f5ad.free.fr/ ://f5ad.free.fr/
  • 12. F6AZZ 11 Mai 2007 L'ANTAN - Analyseur d'antenne
  • 13. F6AZZ 11 Mai 2007 L'ANTAN - Analyseur d'antenne F6BQU www.artra-qrp.com www.dahms-electronic.com Kit : 129 € Monté : 165 € 2 à 30 MHz et 1,3 à 4 MHz MEGAHERTZ Juillet 2004
  • 14. F6AZZ 11 Mai 2007 The MFJ-259B measures and displays the following: Cable length (feet), Impedance Phase Angle (degrees) Resonance (MHz) FeedLine Loss (dB), Inductance (uH), Return loss (dB) Capacitance (pF), Reactance or X (ohms), Signal Frequency (MHz) Impedance or Z magnitude (ohms), Resistance or R (ohms) SWR (referenced to 50 ohms) MFJ 259 : 1,8 à 170 MHz MFJ 269 : 1,8 à 470 MHz 350 € 450 €
  • 15. F6AZZ 11 Mai 2007 Technique de mesure : Analyseur de Réseau & Analyseur d’Antenne
  • 16. F6AZZ 11 Mai 2007 DUT : Device Under Test Dispositif sous test
  • 17. F6AZZ 11 Mai 2007
  • 18. F6AZZ 11 Mai 2007 Analyseur de Réseau S22
  • 19. F6AZZ 11 Mai 2007 • Analyseur de Réseau scalaire : mesure uniquement le module • Analyseur de Réseau vectoriel : mesure le module et la phase VNA Vectorial Network Analyser
  • 20. F6AZZ 11 Mai 2007 TAPR Vector Network Analyzer 200 KHz à 100 MHz QEX Juillet/Août 2004 www.tapr.org
  • 21. F6AZZ 11 Mai 2007 Frequency Range: 1 MHz-100 MHz S21 Magnitude: gain or loss of two-port network from input to output. S21 Phase: the transfer phase of two-port network from input to output. S11 Magnitude: return loss of one-port or two-port network referenced to input of the network. S11 Phase: the phase angle of return loss of one-port or two-port network referenced to input of network. radio.tentec.com/Amateur/vna 655 $
  • 22. F6AZZ 11 Mai 2007 SNA2550: Analyseur de réseau piloté par PC jusqu'à 2500 MHz 1750 € www.wimo.de
  • 23. F6AZZ 11 Mai 2007 Comparisons divers Analyseurs d’Antenne
  • 24. F6AZZ 11 Mai 2007 Product Reviews Average rating Last review AEA 140-525 Analyst 4 4.8 8/18/06 AEA Bravo! 3 5.0 5/15/05 AEA CIA-HF 23 4.7 1/30/06 AEA VIA-HF 8 4.5 1/8/07 AMQRP AA-908/Micro-908 Antenna Analyst 4 4.5 6/15/06 Anritsu Sitemaster S-113 1 5.0 6/8/06 Array Solutions AIM 4170 by W5BIG 8 5.0 4/28/07 Autek Analyst 17 3.5 3/14/07 AUTEK RESEARCH VA1-RF1-RF5 RF ANALYST 82 3.0 3/14/07 AUTEK RESEARCH RF5 RF ANALYST 35 - 75 & 138 - 500+ MHz SWR 4 1.8 4/5/05 Electric Radio Antenna Tuning Meter 1 5.0 4/28/02 IW3HEV-Analyser 5 5.0 6/18/06 KD1JV 3 5.0 3/9/06 Kuranishi BR 210 5 4.0 12/21/06 Kuranishi BR-510D 4 4.8 2/22/07 MFJ 249B 2 3.0 6/19/06 MFJ-259 21 4.4 1/19/07 MFJ-259B 126 4.0 5/4/07 MFJ-269 48 3.2 5/6/07 mRS miniVNA 0.1-180Mhz 8 4.8 1/22/07 Palstar ZM30 Antenna Analyzer 31 4.8 5/4/07 Riser Bond 1270 TDR 1 5.0 8/17/06 Tentec TAPR VNA vector analyzer 1 5.0 10/28/06 Timewave AntennaSmith 4 4.2 12/24/06 VK5JST Aerial Analyzer 8 5.0 3/31/07 www.eham.net/reviews/products/31
  • 25. F6AZZ 11 Mai 2007 Le MiniVNA (mini Vectorial Network Analyser) www.miniradiosolutions.com www.wimo.com/
  • 26. F6AZZ 11 Mai 2007 miniVNA 0,1 à 180 MHZ 262 €
  • 27. F6AZZ 11 Mai 2007
  • 28. F6AZZ 11 Mai 2007 Characteristics: * Frequency coverage 0.1Mhz to 180MHz * DDS Generator with 0 dBm output * 2 Ports allow Transmission Measurements e.g. filters, traps * USB1.1 and USB2 compatibility * RS232 optional socket for Pocket PC`s or Remote Displays * Fast Scan (typical 0.6 sec for 500 points) * Use of an internal Industrial Directional Coupler * High Reflection Dynamic Range 40dB to 35dB (VSWR 1.06:1 or better) * Wide Transmission Dynamic Range > 50-55dB * Measures VSWR, RL, Rs, Z +/-jx, Phase, Cable length, R/L/C * Finds Minimum VSWR automatically * New transparent box with LED indicators for the operation status * In-Circuit-Programming for future firmware onboard CPU upgrades * Operation from 3.6V Phone Batteries possible (current drawn <150mA) * Software compatible with Windows and Linux operating systems. * Save and Load of previous measurements * Software for Pocket PC available
  • 29. F6AZZ 11 Mai 2007
  • 30. F6AZZ 11 Mai 2007
  • 31. F6AZZ 11 Mai 2007 20 m Antenna, Reflection mode
  • 32. F6AZZ 11 Mai 2007 Antenne verticale Tri bande 14-21-28 MHZ F5KGA
  • 33. F6AZZ 11 Mai 2007 Antenne verticale Tri bande 14-21-28 MHz F5KGA
  • 34. F6AZZ 11 Mai 2007 Antenne Dipole 3,5-7 MHz F5KGA
  • 35. F6AZZ 11 Mai 2007 Réalisations à venir
  • 36. F6AZZ 11 Mai 2007 Netzwerktester FA-NWT01 NORBERT GRAUBNER – DL1SNG & GÜNTHER BORCHERT – DF5FC
  • 37. F6AZZ 11 Mai 2007 Messbereich: 40 kHz bis 160 MHz; Ausgangspegel: +4 dBm ±0,5 dB bzw. +4 dBm +0,5/–3 dB ohne Kompensation Nebenwellen: –48 dBc bis 30 MHz; -40 dBc bis 160 MHz; Frequenzauflösung: 1 Hz, Frequenzungenauigkeit: ±50 ppm PC-Mindestanforderungen : ≥ 166 MHz Taktfrequenz, RS232- oder USB-Schnittstelle (mit Adapter USB/Seriell), Betriebssystem: Windows ab 98 oder Linux (SUSE 10.0 oder Ubuntu) 80-MHz-XO + Dreifach-Helixfilter 400 MHz + PIC mit spezieller Firmware, nicht kombinierbar mit Option 20-MHz-TCXO Sinnvoll insbesondere bei Einsatz als VFO für Empfängerschaltungen; Phasenrauschen sinkt von standardmäßig -105 dBc/Hz @ 1 kHz Trägerabstand auf -135 dBc/Hz @ 1 kHz Trägerabstand.
  • 38. F6AZZ 11 Mai 2007 Antennenanalysator par DL1SNG http://www.funkamateur.com/ Décrit dans n° 3/07 au n° 5/07 50 kHz à 160 MHz
  • 39. F6AZZ 11 Mai 2007 CONCLUSIONS Enfin on peut comprendre et voir ce que l’on fait avec les antennes ! Et avec beaucoup d’autres circuits : filtres, boites d’accord, etc…. Mesure rapide et sur tout un spectre Bon rapport Qualité Prix : moins cher que des ponts « classiques » (type MFJ) Avantages de l’informatique : mémorisation, impression, zoom etc… Disponible à l’ADRI 38 D’autres évolutions dans les années à venir : Vers une généralisation de l’utilisation de l’analyseur d’antenne et pour des fréquences plus élevées ….