Digitalni osciloskop -> VNA

[Andrej Jancura]

Moje reakcie oznacim *


-----Original Message-----
From: hw-list-bounces@list.hw.cz [mailto:hw-list-bounces@list.hw.cz] On
Behalf Of balu@home
Sent: Thursday, September 18, 2008 8:58 PM
To: HW-news
Subject: Re: Digitalni osciloskop -> VNA

dva priklady tam mas, meranie bez spravnej kalibracie.

* Som si myslel, ze to hned takto zaklincujes... Mimochodom, pokial sa
pamatam, tak stacilo nastavit typ kalibracie a pristroj uz sam hodil
zakladne nastavenia kalibracnych konstant, takze merat sa priblizne dalo aj
nekalibrovanym.


Skusim vymysliet nejaky priklad kde to bude este vypuklejsie.
Zatial mozem spomenut napriklad meranie elektricky dlhych objektov 
bohuzial aj z vlastnej skusenosti :-)

Mame spravne nastaveny a nakalibrovany analyzator (VNA - vector network 
analyzer) pripojeny povedzme k prenosovemu vedeniu. 

* Takze aby sme sa dohodli, ja som napisal NWA, ak by som napisal S-NWA, tak
to je ten druhy... Nemusel si zrovna menit thread. Ale budiz.


Chceme merat povedzme v casovej oblasti. 

* Na meranie sa principialne pouziva TDR. Aby si sa vyhol principialne
matematike (ta princip merania nezmeni a principialne inu metodu merania
nenahradi)


nastavime spodnu a hornu frekvenciu tak aby inverzna transformacia fungovala
ako ma. Vsetky merania vyzeraju 
normalne, takze nepozorny operator si opise hodnoty a hotovo. Pristroj 
ale ukazuje ovela kratsie vedenie ako by sme z fyzickych rozmerov 
predpokladali. Problem je pritom velmi jednoduchy ale musime detailne 
rozumiet tomu ako meranie funguje. Medzi dvoma frekvencnymi bodmi je 
urcita vzdialenost, ktora vynasobena elektrickou dlzkou dava urcity 
fazovy skok. Ak je tento medzi dvoma meracimi bodmi viac ako 360 stupnov 
dochadza k aliasingu (fazove detektory meraju vzdy modulo 360) a 
vysledky su sice velmi presne ale uplne na hovno. Pokial si si nie 
vedomy tohoto problemu a manualne nespocitas aka moze byt maximalna 
velkost frekvencneho skoku pre tvoj merany objekt tak dostavas uplne 
nezmysly a nevies preco.

* Ako chces potom zmerat rychlo body zmeny fazy? Jedno riesenie poznam,
frekvencne okienka, myslim, ze sa to vola 'user frequency list'...


Druhy priklad je meranie objektov ktore maju dlhe skupinove oneskorenie 
(napriklad filtre) v porovnani s rychlostou rozmietania. Moderne 
pristroje su v porovnani so strasimi bezne aj radovo rychlejsie a na 
zmeranie jedneho bodu casto nepotrebuju viacej ako par mikrosekund. Ked 
ale ladis nejake filtre v MHz oblasti, alebo nebodaj nejake filtre s 
krystalmi rychlost rozmietania moze byt lahko rychlejsia ako odozva 
obvodu na vstupny signal. Namerias uplny nonsens.

* Len tak mimochodom myslim si, ze niekde v menu bude funkcia 'sweep time',
takze to co tu popisujes sa bude dat obabrat. Programers guide som si
prestudoval vcelku dobre...


Treti priklad moze byt (tiez z vlastnej skusenosti :-)) meranie s 
frekvencnym offsetom.

* tak toto robili manici uz s tym s cim som robil ja...


Moderne pristroje dovoluju excitovat merany objekt 
na nejakej frekvencii a merat odozvu na inej frekvencii. V obvode potom 
este vystupuje tretia frekvencia - lokalny oscilator, ktora sa pouziva 
na zmiesavanie. Ak merias presnejsie a pouzivas nizsie sirky pasma 
(resolution bandwidth) a referencne 10MHz oscilatory network analyzera a 
lokalneho oscilatora nie su naviazane na spolocnu referenciu staci 
rozdiel par desiatok Hz tak bude network analyzer pozerat na zlu 
frekvenciu. Mozes mat stastie ak sa aspon trochu trafis do sirky pasma 
IF filtra a uvidis aspon nejaky signal. S  malou amplitudou, ale 
frekvencna charakteristika bude mat spravny tvar. Len bude chybat zisk. 
Pristroj je stale spravne nakalibrovany a meria spravne, akurat je to 
nonsens. Po pripojeni na spolocnu referenciu vsetko funguje ako ma.

Stvrty priklad je tiez z praxe. Doteraz sme pouzivali na meranie 
prenosovej charakteristiky zvazku protonov v SPS velmi stary analogovy 
network analyzer. Vsetko fungovalo vyborne, ani sme nad tym nerozmyslali.
Kupili sme novy high end analyzer do labaku a potrebovali urobit nejake 
merania v ringu tak sme ho tam zobrali, lebo je ovela pokrocilejsi a 
umoznuje velmi lahko ukladat namerane data. Doteraz sme mohli robit len 
fotky polaroidom.
Zapojili, nastavili presne rovnake parametre a vysledok bola uplne 
nahodna krivka. Vzdy ina. S presne tymi istymi nastaveniami oboch 
pristrojov. Problem je zrejme v sposobe spracovania signalu vtedy a 
dnes. V strukture zvazku su medzery, t.j. signal ktory vidi pristroj nie 
je kontinualny sinusovy. Analogovemu to nevadilo, zrejme ma dlhe casove 
konstanty. Modernemu to vadi, doba za ktoru zmeria jeden bod je tak 
kratka ze nasekany vstupny signal nedokaze spracovat. Pokial nepoznas 
presny sposob ako ten pristroj pracuje mozes lahko uverit tomu ze co 
vidis na obrazovke je naozaj pravda.

* takze sa zda, ze nove modely NWA su vlastne TDR s dobrou matematikou...
Mimochodom, kde dnes koncia komercne pristroje, stale na 110?


A.


Su to drobnosti, ktore ked si precitas a niekto ti ich vysvetli 
pripadaju uplne samozrjme. Ale pokial o tom nevies tak sa pekne natrapis 
kym dojdes na to kde je problem :-)
b.



Andrej Jancura wrote:
> Fajn vdaka. Ja som ale myslel na nieco ine. Pokrocime trochu dalej na
> prakticke merania. Mal som na mysli priklad, kde by si ukazal merali sme
> tento vf, standartne podmienky v labe, zodpovedajuca kalibracia, meraci
> setup. Namerali sme toto, malo vyjst toto. Kde je problem?
>
> A.
>
>   


_______________________________________________
HW-list mailing list  -  sponsored by www.HW.cz
Hw-list@list.hw.cz
http://list.hw.cz/mailman/listinfo/hw-list