6. FUNK.TAG in Kassel am 27.04.2024

Meine Einleitung dazu:

Meine Einleitung dazu:

Wie sich ja sicher schon ´rumgesprochen haben dürfte, besitzen wir einen vektoriellen Netzwerkanalysator nach DG8SAQ (seines Zeichens Professor an der FH Ulm).

Ich habe ihn bei mir schon ausprobiert, aber jetzt hat sich ihn Georg DF1NW ausgeliehen gehabt und - sozusagen um Anderen etwas den Mund wäßrig zu machen - präsentiert er hier seine Ergebnisse. Georg hat "nur" seinen Dipol durchgemessen; machen kann man mit dem Gerät unendlich viel mehr. Denkt nur an den Frequenzbereich: von VLF bis 1300MHz!

Georg schreibt:

Messungen mit dem Antennen-Analyzer VNWA von DG8SAQ mit neuer Software Stand Oktober 2011:
Messobjekt oder DUT (Device Under Test) war hier mein Kelemen-Dipol, eingesetzt als sogenannter "sloping dipole". Diese Antenne arbeitet als verkürzter Dipol mit 2 Koax-Traps pro Schenkel auf den Bändern 10/15/20 Meter.

Die Antenne wurde in den Bereichen um die jeweiligen Resonanzfrequenzen gescannt und Screen-Shoots mit folgenden Messparametern (Auswahl) erstellt:
-- S11 Grün: Smith-Diagramm            
- S11 Braun: REAL Z bzw. Realanteil
- S11 Lila: IMAG Z bzw. Blindanteil
- S11 Schwarz: VSWR

Screen-Shots für das 10-, 15- und 20-Meterband
Scanbereich am unteren Rand angegeben;
die Eckwerte der y-Achse stehen rechts am Rand (Achtung für Z-Werte Nullpunkt in der Mitte!) und die Werte pro Teilung stehen links.

Mit der gleichen Farbzuordnung werden die Einzelwerte der Messung auf der Markerfrequenz in der oberen linken Ecke der Screen-Shots wiedergegeben.

Diese Einzelwerte könn(t)en in Programme wie "Transmission Line Details" oder in ähnlichen Programmen zur Berechnung von Kabelverlusten usw. eingegeben werden.

Der VNWA bietet sehr viele Möglichkeiten Messungen an Antennen, Anpassnetzwerken oder auch an Bauteilen usw. vorzunehmen.
Mit o.g. Messungen wurde ... nur an der Oberfläche ... dieses mächtigen Werkzeugs gekratzt ...!

(Anmerkung von dj6lb: ich habe die Diagramme etwas bearbeitet - dunkler gemacht damit die Kontraste besser werden, hoffentlich ist noch alles erkennbar. Ansonsten wer Interesse hat: bei mir melden).

(Weitere Anmerkung von dj6lb, da Nachfragen waren, weil / daß die Kurven schwer zu interpretieren seien. Draufklicken vergrößert die Bilder!!
Mit dem VNWA lassen sich bei einer Messung [von Frequenz A bis Frequenz B] auf dem Bildschirm viele Ergebniskurven gleichzeitig darstellen. Georg hat hier 4 Kurven über der unteren, linearen Frequenzskala dargestellt: S11 (den Eingangsreflexionskoeffizienten in dB), den Real-und den Imaginärteil von Z und das SWR. Die Skalierung je Teilung steht am linken Rand, jeweils farbig für die dazugehörende Kurve. 10dB für S11, 100Ohm für R und X und 1 für das SWR. Die Nullpunkte liegen allerdings verschieden! Für S11 ist Null oben, für R und SWR unten und für X in der Mitte. Beispiel (10m Auswertung): das SWR ist am linken Rand knapp unter 3, ganz rechts ist es ziemlich genau 2 und an der Markerposition 1,04. Die Markerwerte werden oben angezeigt. Diese Einstellungen kann man verändern, Georg hat sie nun mal so gewählt; vielleicht könnte man manche Kurve durch andere Teilung noch deutlicher anzeigen, aber man muß da Kompromisse eingehen, denn dann würde sie sich wieder mit anderen Anzeigen überlagern; usf!
Bleibt also noch die grüne Kurve: die Darstellung des komplexen Z im Smith-Diagramms. Zur kurzen Erinnerung: in einem solchen Diagramm wird durch trickreiche Umrechnung (konforme Abbildung) die gesamte unendliche X-Y-Ebene in das Innere eines Kreises gezwängt, wobei der Mittelpunkt auf einen sinnvollen Wert "normiert" wird . Bei uns normalerweise 50Ohm. Und die grüne Kurve zeigt nichts anderes als das, was die R und X-Linien auch darstellen. Man findet also am grünen Marker (wieder das 10m Bild, aber jetzt nicht bezogen auf die untere, lineare Frequenzskala, sondern auf die Kreise des Smith-Diagramms) die gleichen Werte wieder: R=51Ohm, also liegt der horizontale Wert knapp rechts neben dem Mittelpunkt (nach rechts geht es in die Unendlichkeit), X ist induktiv 1,4Ohm, liegt also etwas oberhalb der waagrechten Mittellinie). Um das Smith Kreisnetz etwas besser sichtbar zu machen, habe ich es beim 10m Bild rot eingefärbt (normal weiß).
S11 und SWR nehmen den gleichen Verlauf (bedeuten hier auch das selbe), nur ist eine Darstellung in dB "dramatischer".

Und zu guter Letzt noch ein weiterer Hinweis: nachdem auch ich es geschafft habe, den VNWA zum Laufen zu bringen, kann ich nur jedem raten, sich das Gerät mal auszuleihen, seinen PC mal zu was Interessantem verdonnern und selbst testen was die eigene Antenne denn so macht, wenn man an in das Kabelende schaut oder einfach mal ein passives Bauteil bei verschiedenen Frequenzen (Stichwort: Ersatzschaltbild!) zu untersuchen und nachschauen ob die Lehrmeinung denn tatsächlich stimmt.)

10m
15m
20m

Hinweise / News zu unserem VNWA

1. Es gibt eine neue Software: "release package VNWA35.8.d.
herunterladen von  http://www.sdr-kits.net/DG8SAQ/VNWA-installer.exe

2. Besonders daran ist ein sehr schneller Scan-Modus. Dazu gibt es eine pdf-Datei in der Yahoo VNWA user group.
Ich (DJ6LB) habe mich dort angemeldet; falls der derzeitige Benutzer unseres Geräts diese haben möchte (und sich nicht extra dort anmelden will), bitte bei  mir melden.

Tutorial Smith Chart

Über den LW-Reflektor wurde ich auf eine Serie von "lectures" aufmerksam, die auf einem akzeptablen Niveau die Zusammenhänge in der Smith Chart erklären. Außerdem hat man die seltene Gelegenheit einer amerikanischen Professorin zuhören zu können:
www.ece.utah.edu/~ece3300/lectures/L13%20--%20Smith%20Charts/recorded%20lectures%20take%202/
Das sind mp4-Dateien welche die lectures als animierte ppt-Folien zeigen (zusammen mit der gesprochenen Erklärung).

Wem es nach mehr gelüstet, der findet im Stamm "~ece3300" mehr Videos über elektromagnetische Themen.

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