Здравствуйте, форумчане.
Вопрос по NanoVNA и почему так получается.
Мне необходимо отмерить два отрезка кабеля RG-174U для фазовращателя на 295 МГц. Один отрезок 1/4 волны, второй 1/2 волны.
С учетом кривизны коэффициента укорочения (кабель, китайский или х.з. чей), отрезая кусочки и замеряя по диаграмме Смитта, получаю длину скажем, Х см, отрезка кабеля (это 1/2 волны).
Далее, для 1/4 волны, я должен длину Х поделить пополам и по этому размеру отрезать кусок кабеля, и диаграмма Смитта должна показать на графике, что все Ок, точка в левой стороне графика на 295 МГц. На практике диаграмма показывает что кусок 1/4 волны длинный и необходимо подрезать кабелек еще. В итоге для подгонки под частоту, я отрезаю где то 20 процентов кабеля и тогда 1/4 волны встает на место.
Что это может быть?
Я что то делаю не так?

Здравствуйте.

Первое что приходит в голову, а точку подключения кабеля калибруете?
Иначе же будете всю длину тракта измерять, а не только кабель.

cyberslava
я отрезаю где то 20 процентов кабеля и тогда 1/4 волны встает на место.
Что это может быть?

Двадцать процентов, это конечно многовато, но частоты последовательных и параллельных резонансов в кабеле не точно кратны "по науке".
Возьмите длинный кусок кабеля любой марки и посмотрите частоты всех резонансов в этом куске, тогда увидите, что они не точно кратны.
Сие явление связано с тем. что кабель не есть идеальная линия.

mad
Первое что приходит в голову, а точку подключения кабеля калибруете?

Согласен, с этого и надо начинать.

cyberslava
Если прибор двухпортовый, то чтобы отбросить неточности прибора, лучше измерять частоту последовательного резонанса при минимуме напряжения. Для этого взять тройник, его вход подключить к выходу прибора. Один выход нагрузить на согласованную нагрузку, а со второго выхода снимать напряжение. Длину отрезка тройника до точки разветвления можно впоследствии учесть.
Четвертьволновый разомкнутый кусок на рабочей частоте даст последовательный резонанс, т.е. минимум напряжения в точке разветвления. То же будет с полуволновым закороченным куском.

я отрезаю где то 20 процентов кабеля и тогда 1/4 волны встает на место.

Вы отрезаете ровно столько, сколько добавляет в длину
разьем и то, что за ним в приборе до точки измерения.
Калибровать на плоскость измерения надо перед этим

Вообще таким способом измерять приходится лишь то, что уже есть,
а если вы имеете кабель и намерены изготовить, то лучше таким:
http://ra6foo.qrz.ru/attenuation.html

Или просто посмотреть в TLDetails К укор этого кабеля на этой частоте
Так и проще и точнее, чем резать, затем "измерять" или "измерять" затем резать
.

Для этого взять тройник,

Да не нужно это.
Прибор позволяет измерять длину линии просто подключая на ее порт, который работает на отражение (верхний разъем). Причем, разными способами... Можно TDR, можно смотреть пересечение реактивки через ноль, замкнутый, разомкнутый конец оставлять, можно фазу смотреть, кому что лучше "заходит" в голове для понимания.

Главное - короче сопли (если хоть на одном конце отменяемого отрезка будет разъем потом в работе - его можно уже ставить и измерять с ним) и точно откалибровать в более узком диапазоне перед началом работы, это повышает точность, чем использовать общую калибровку на пол УКВ диапазона.

RA6FOO

"Раскачка ксв" - обычно называю это "волнистость ксв", при измерении куска кабеля на конце с номинальным экв. нагрузки" (R = номин. Zo кабеля)

Здесь разные причины
волнистость, это когда по всей длине на любом участке равное отклонение волнового.
иными словами, оно не то, что мы (КСВ метр и нагрузка) хотели бы иметь.
Волнистость обычно равномерна, спадает с увеличением частоты из за увеличения
затухания и надо очень сильно пролететь с волновым кабеля, раза в полтора, чтобы
получить пики КСВ до 2.
При раскачке можно получить пики КСВ до 10 при волновом на участках,
не выходящем за пределы допуска по ГОСТ, +- 2% на новый кабель

Главное - короче сопли
Еще главнее то, что сам разьем прибора плюс разьем на кабеле в этом случае и есть те самые сопли.

Zmej
Да не нужно это.
Прибор позволяет измерять длину линии просто подключая на ее порт, который работает на отражение (верхний разъем). Причем, разными способами... Можно TDR, можно смотреть пересечение реактивки через ноль, замкнутый, разомкнутый конец оставлять, можно фазу смотреть, кому что лучше "заходит" в голове для понимания
Остаюсь при своём мнении.
Все, что вы перечислили - это результат математической обработки сигнала. Не знаю, как в этом приборе, скорее всего там стоит внутри что-то вроде направленного ответвителя, и сравниваются падающая и отраженная волна. Если бы мы говорили о приборах "первой линии" типа Анрицы или Роде-Шварца, тогда вопросов нет. В дешёвых анализаторах все гораздо хуже, насколько в данном экземпляре - не знаю, но при высоком КСВ погрешность очень большая.
С другой стороны, старый дедовский способ с прямым измерением распределения напряжения гораздо точней, примерно с точностью измерения частоты. По крайней мере, ты все сам видишь и контролируешь.
Но, конечно, на этих частотах от "соплей" нужно избавляться. В первом приближении, электрическая длина "сопли" больше ее геометрической во столько раз, во сколько её волновое сопротивление больше волнового сопротивления кабеля. Может быть раз в пять или больше.

RA6FOO
Волнистость обычно равномерна, спадает с увеличением частоты из за увеличения

По амплитуде спадают, а по "плотности" учащаются, примерно как на осциллографе уплотняется синусоида, когда на ГСС частоту повышаешь.
Хотя встречал такой дрянной RG-58, что там волны по высоте росли и с повышением частоты, может такой диапазон качания выбирал, что еще не видно было спада из-за роста потерь.

Еще главнее то, что сам разьем прибора плюс разьем на кабеле в этом случае и есть те самые сопли.

Разъем прибора калибруется OSL-заглушками, в том числе есть и открытая заглушка, хотя многие ей пренебрегают, считая, что можно оставить голый разъем...

А на настраиваемом кабеле разъем - что в нем плохого, если он же штатно останется там, скажем на конце 1/4 волны трансформатора, ничего плохого. Я лишь это хотел сказать.
Разумеется, если делаем отрезки, которые будут далее эксплуатироваться пайкой между собой, не нужно через лишний разъем настраивать эл. длину.


fil

В этих недорогих приборах резистивный мост на мелких смд резисторах, стоит на плате рядом с сма-разъемом, производится математическая калибровка, считаю, что минимум до 400-500МГц там особых проблем нет из-за исполнения. Самодельный мост, пусть и максимально правильно изготовленный, но из более крупных разъемов (N, СР и т.п.) и млт-сопротивлений - вряд ли чем-то будет лучше на этих частотах.

По амплитуде спадают, а по "плотности" учащаются, примерно как на осциллографе уплотняется синусоида, когда на ГСС частоту повышаешь.
Теоретически такое может быть при определенных оотношениях потерь в проводнике и диэлектрике, (коэффициенты К0, К1 и К2) но практически такое соотношение исключено, К укор всегда растет с частотой у всех без исключения кабелей.
у RG174U например от 0,63 на ед. МГц до 0,66 на сотнях Мгц, а значит и интервал увеличивается с частотой.

RA6FOO
Теоретически такое может быть при определенных оотношениях потерь в проводнике и диэлектрике,

На практике такой эффект тоже получается, но не такой жуткий, как описывается выше.
Если бы не стал сравнивать периоды с точностью до третьего знака, то ничего бы и не заметил.
На картинке разомкнутый кабель RG-58 не первой свежести


Дельта между двумя первыми параллельными резонансами
d = 4.820 МГц
Дельта между двумя последними параллельными резонансами
d = 4.730 МГц

И еще кабель, замкнутый на конце, марку не помню


У этого кабеля эффект уменьшения периода выражен немного сильнее, но все равно копеечный..

Zmej
В этих недорогих приборах резистивный мост

В этих недорогих приборах комплексные сопротивления и напряжения не измеряют мостовым способом.

не измеряют мостовым способом.

[смайл рука-лицо]

На картинке ... мне непонятной чисто визуально интервалы одинаковы.
Видимо диапазон частот мал, чтобы что то заметить.
Вы свой прибор знаете, и если интервал с увеличением частоты действительно уменьшается, то это прекрасный повод усомниться - либо в приборе, либо в законах физики, как вам удобнее.

RA6FOO
мне непонятной чисто визуально интервалы одинаковы.

Интервалы практически одинаковы не только визуально, но и в цифровом виде.
Для точного измерения нужно сильно уменьшить диапазон качания, чтобы получить большее количество точек измерения.
Для этого нужно переделывать "опыт", если преодолею лень, то измерения повторю.
(приведенные картинки стародавние)

Valery

Калибровку опорного генератора проверьте, если он уплыл - вероятно в этом и причина.

Zmej

Неааа, там все проще.
Маркер не точно попадает на частоту резонанса, при таком большом диапазоне качания точка маркера движется скачками при увеличении масштаба по частоте.

Это типа измерять полосу пропускания кварцевого фильтра при полосе качания 10 МГц.

Ну так если при узком диапазоне качания видите тоже увеличивающиеся интервалы резонансов с ростом частоты - это как раз очень похоже на сместившийся опорник...

Zmej

Не то.
С опорником все нормально, легко проверяется при использовании прибора в качестве SDR-приемника или спектроанализатора. Пять знаков выдает "с гарантией".
Дело в том, что по умолчанию выставлено 2000 точек измерения, а мне нужно было поставить на 20000.
Поэтому маркер не встает точно на частоту резонанса при полосе 100 МГц.
А любимая "няша", в смысле "Нановна" вообще может измерять только в 100 точках.

Повторюсь, измерений с узкой полосой качания и большим количеством точек в этой полосе не проводил.
Нужна была картинка не количественная, а "качественная" в широкой полосе обзора.

Неправда, есть и на 400 точек, а в софте на комп - сколько выставишь, просто медленней свип будет проходить цикл.

Zmej

У меня нет Нановны, но раньше было только 100 точек.

Уже сравнительно давно 400 появилось с выходом версии с 4" экраном.
А в каких-то только испеченных, меряющих до 6гиг, уже и 700-1000 вроде.
В комповом софте для нан - так и сразу почти был выбор любого числа точек.

Горыныч, давайте рассудим логически.

В одном и том же диапазоне частот:
1 - Кабель с эл. длиной 20 м будет иметь вдвое больше волнистостей, чем кабель с эл. длиной 10 м.
2 - Кабель с физической длиной 10 м и стабильным по частоте К укор 0,5 (эл. длина 20 М)
будет иметь частотный промежуток вдвое меньше, чем кабель с той же физической длиной 10 м,
но с К укор 1,0 (эл. длина 10 М)
3 - Кабель, К укор которого меняется с ростом частоты от 0,5 до 1,0 будет иметь на верхней
частоте промежуток вдвое больше, чем на нижней частоте.
4 - У всех реальных кабелей с увеличением частоты К укор численно растет, следовательно
растет и частотный промежуток. (например у RG58 от 0,63 на 1 МГц до 0,653 на 100МГц)

Я где то ошибся?
.

Вот оно че, Михалыч... (с)
Ильич, да вроде всё сходится.
Все дело в этом изменяющемся к.ук., мы-то многие, как я говорю - по "КВшной привычке", предполагаем, что он "не меняется".

На КВ, кстати, наибольшее изменение происходит.
А паспортные данные по К укор. обычно для верхнего диапазона рабочих частот кабеля, где то на Гигагерцах, где он достигает максимума и почти неизменен. Программку бесплатную но очень полезную и информативную посмотрите, там все эти закономерности наглядно видны
https://ac6la.com/tldetails1.html
Также полезно в ней поиздеваться над параметрами К0, К1, К2 в пользовательском кабеле. С их помощью можно создать такие ужасные картины частотных графиков волнового и К укор, что ночью они кошмарами будут сниться. А параметры то вроде безобидные, потери в металле, скин слой и потери в диэлектрике

Да, я в курсе про программу от ац6ла. Хотя Валерий ей не верит, как не верит(-л) в то, что кабель трансформирует сопротивление и изменяет ксв до 2+, если скажем включить в 50 Ом-систему кабель 75 Ом и его длина окажется четверть, как-то тут до цирка дошло в соседних ветках.

На КВ просто не так критичен обычно к.ук, чем на УКВ - где трансформаторы (повторители) могут быть и много-четвертные (-полуволновые) и "пролететь" - проще. В этом контексте и применил термин "по кв-привычке".

Еще раз - кабель трансформирует сопротивление, но КСВ при этом не меняется.
50 трансформируется 75 Ом четвертью в 112 Ом и Вы утверждаете, что 112 Ом=КСВ 1.5?)

Если к 75-омному кабелю подключена нагрузка 50 Ом, то КСВ в любом сечении кабеля будет КСВ=1.5
Мне без разницы, кто в кого трансформируется.
Пробовали подключать КСВ метр к четверти? Или резать 75 Ом кабель меняя длину меряя КСВ метром? У вас все время КСВ метр показывает 1.5?

(КСВ не зависит от длины кабеля)
Может правильно будет - не зависит когда нагрузка = сопротивлению линии?

Valery
Это наглая ложь, за такое в "приличном обществе".... сами знаете, что делают.
Еще раз прошу, приведите цитату с таким моим утверждением, или извинитесь.

Это было, где я вам приводил скрины из программы ac6la/TLdetails. И так же из другого не менее доверительного электронного симулятора тоже.
Делать для вас отдельно натуральные опыты и документировать у меня не было времени тогда и это мне сильно не надо, потому, как кто хоть раз делал трансформаторы сопротивлений или настраивал кабели, работающие в системе с не равным его волновому сопротивлению - это и так знают, сталкиваются с этим фактом на практике.

А насчет "за такое..." давайте не будем, потому как за такую необоснованную фактами упертость, простите, тоже "могут дать в лоб", в реале. И будут правы.

Еще раз - кабель трансформирует сопротивление, но КСВ при этом не меняется.
(КСВ не зависит от длины кабеля)
Если к 75-омному кабелю подключена нагрузка 50 Ом, то КСВ в любом сечении кабеля будет КСВ=1.5.


Будет... Только если 75Ом-калиброванным прибором измерять.
Но, кому это надо, измеряют на той калибровке, какого сопротивления фактическая нагрузка (которая потом должна работать согласовано с таким же 50 Ом-источником), то есть в этом случае 50 Омный прибор будет использоваться.