Analizador de antena Sark 100

EA2HW escribió:

Con esto decido que tengo un pisapapeles nuevo. He sacado el diagrama de curvas Xs y Rs vs Frecuencia y el ábaco de Smith de la banda de 20m de mi Hexbeam. Y no se si cortarme las venas o dejarlas largas porquesegún la VNA funciona de pena en todas las bandas. ¡Con lo feliz que estaba sin VNA![/attachment]

¿Eso no te muestra RL (return loss)?

Gracias José Antonio, entiendo lo que me dices pero todavía no se me ha encendido la chispa. Compré el analizador porque quería saber cómo funcionaba mi antena porque tenía algunas dudas sobre cómo funcionaba el instrumento del equipo. Antest de llegar el clon del SAK100 intenté montar una con un Arduino que no he conseguido que funcione y entretanto he comprado un Daiwa CN801 con el que obtengo los mismos resultados que con el instrumento del IC-7300, es decir: menos de 1,5:1 de ROE en todas las bandas.

Con la VNA me indica que la ROE menor es en la banda (centro de la CW) es en 28 MHz con 1,39:1 y el resto van de 1,9:1 a 2,56:1, lo cual es para preocuparse. Evidentemente la VNA me da muchos más parámetros, pero, efectivamente por cálculos. Lo que la VNA lee es el componente resistivo y reactivo de la antena.

También, Borja (gracias por tus comentarios) calcula la RL -11,065 y el porcentaje de retorno que es de 7,82%. En realidad la VNA funciona muy bien si las lecturas de Rs y Xs son correctas, pero...

Si hago caso al reflectómetro de Daiwa estaría tranquilo, pero si hago caso a las lecturas de la VNA debería estar comprobando el comportamiento de la línea de transmisión y ajustando las longitudes de los elementos de la antena y me pregunto: Cómo ajustan en fábrica estas antenas?

He comprobado los cálculos de la hoja de Zplots y, efectivamente, utiliza la fórmula del coeficiente de reflexión para calcular la ROE.

Pues toca "analizar al analizador" (y lo digo por el equipo, no por el operario).
Me imagino que habrás visto el procedimiento... además de un corto y una buena carga de 50 ohmios, se pueden usar otras resistencias puras (150 y 274 -270-) y también circuitos resonantes con una resistencia en serie. De esa forma, en resonancia debería marcar el valor de la resistencia y fuera de ella sería el componente inductivo o el capacitivo el que "cantaría la Traviata"...
¡Cuanta diversión por tan poco dinero!
jon, ea2sn

Gracias Jon, justamente cuando has subido tu aportación estaba escribiendo este post, por eso lo edito. Tienes toda la razón diversión, sin duda, y entrenamiento de las pequeñas células grises (H.Poirot). Efectivamente los ajustes los he realizado con cargas artificiales de 50R, 150R y 274R y adjunto el gráfico Rs vs Xs de la carga de 50R.

Bueno... para seguir con el tema adjunto el gráfico Rs y Xs medido con la resistencia de 50 ohmios que he utilizado para calibrarla. El componente Xs es 0 en todo el segmento de banda, el componente Rs varía una media de -1,36% lo que indica una resistencia pura y avala la fiabilidad de las lecturas.

Sólo me queda una prueba para terminar de comprobar el comportamiento de la VNA: Montar una antena ficticia resonante en 14,1 MHz con 31 espiras sobre un toroide T50-2 (4,7uH) sobre un condensador de 27pF y una resistencia de 47Oh en serie en un conector BNC que supongo que dará los resultados adecuados.

Al final, por lo menos para mí, esta experiencia deja al aire una serie de cuestiones. El mercado oferta un juguete que se vende como un instrumento necesario en el cuarto de radio. ¿Para qué? si los ajustes de las antenas no coinciden con los instrumentos que utilizan un reflectómetro direccional que son los mismos que utilizan los equipos para protegerse de la estacionarias.

En estas semanas he leído mucha literatura sobre la relativa maldad de la ROE y hay muchos conceptos que se me escapan a la comprensión por lo complejo de los cálculos de los componentes de la impedancia, ¿Qué es lo que debe tener claro un usuario ingenuo?, ¿Es suficiente un medidor de ROE basado en un reflectómetro direccional para comprobar el comportamiento de una antena?

Este post me está afectando...yo iba a comprarme un juguetito de estos y ya lo tengo en la cesta pero sin pagar....no quiero comprar solo para jugar sino para que me de un uso y juagar pero no para que dedique tiempo y quede en un cajón....
Slts.

Enio, me parece extraño el modo de calibración utilizado, los que he visto lo hacen con 3 pasos, abierto, corto, y carga de 50 Ω.

La gráfica que muestras con 50 Ω es correcta, pon las gráficas obtenidas con 150 Ω, y repite las mismas gráficas (50 y 150) con un condensador de 1K en serie.

En manual se explica que con las resistencias se calibran las ramas del puente y se almacenan para su compensación. El firmware de la VNA tiene instrucciones claras para llevar a cabo la calibración. He utilizado un adaptador BNC/RCA y sobre el RCA he soldado las resistencias de 1% (Electroson). Puede que haya alguna desviación, pero sería muy pequeña.

Incluyo la gráfica Rs vs Xs. El componente reactivo en 0 en todo el segmento de banda probado, la línea RS tiene una desviación media de +7,3%.

He construido una antena ficticia que teóricamente debería resonar en 14,1 MHz, consiste en una inductancia de 4,7uH (31 espiras sobre un toroide T50-2) en serie con in condensador de 27pF y una resistencia de 47R, pero da unos datos muy raros.

Tampoco podemos pretender por 60 euracos tener un instrumento de laboratorio de ALTA GAMA.no seamos tan ingenuos.

Ya lo habeis definido un juguetito....y nada mas...

Entretenido si que te veo Enio...ja..ja

Un abrazo.

Saludos

Las gráficas mal planteadas conducen a interpretaciones raras.
En tu gráfica, Enio, yo no veo resonancia ninguna, y sí una resistencia de 160 ohmios con una reactancia de cero.
Así que, sin mucho pensar, me da que no has encontrado la resonancia.
Yo tengo un cacharro basado en el mismo principio, el primero que hizo VU2FD de Foxdelta.com ( http://foxdelta.com/products/aaz-0612.htm)y mi primera opción es, siempre, hacer un barrido completo para saber dónde estoy.
Aquí, por ejemplo, el barrido de una antena cargada para 15 metros con un tramo telescópico totalmente extendido (93 cm).

A pesar de ello, la resonancia se va a 21550 kHz y sube hasta 23500 kHz cuando se repliega a 68 cm (imagen no mostrada), indicando que a la bobina de carga le falta inductancia. (La resonancia a la izquierda es parásita)
Quizá te haga falta hacer un barrido más amplio -si el equipo lo permite- y usar una escala menos detallada. De esa forma tu línea quebrada se convertirá en una recta casi perfecta...
jon, ea2sn

Tienes razón Jon, la gráfica corresponde a las lecturas Rs y Xs (Componentes resistivo y reactivo con una carga de 150oh (resistencia puro) entre 13,8 y 14,8 MHz. Por lo tanto no puede ser resonante.

La gráfica de los mismos parámetros de una antena ficticia de cuya resonancia debería ser en teoría 14,1 MHz compuesta por una resistencia (47R), una inductancia (4,7uH) y una capacidad (27pF) en serie, como el esquema:

es la siguiente, ¿Es resonante?, no lo sé.

Esto es lo que hay.

Está claro que no mide bien, Rs varía y baja hasta 0 Ω , falla el calculo, falla el sensor o no está calibrado.

Escribió:

yo no veo resonancia ninguna, y sí una resistencia de 160 ohmios con una reactancia de cero

Pero... si la reactancia es cero, resuena.

¿No es la resonancia Xs cuando la reactancia es cero, ni capacitiva ni inductiva?

Escribió:

¿Es resonante?

No. Xs no es igual a cero en ningún sitio visible, pero si prolongas el análisis hacia abajo en frecuencia, parece que encontrará cero..

73, Máximo

Tengo que decir que compre un analizador chino copia del sark 100, y despues de mucho trastear, no he conseguido que funcionara bien del todo, a medida que subimos de banda va marcando cosas raras, en 160, 80 y 40 aun va, pero en las otras... mejor no fiarse....
No se si a alguien le habra pasado lo mismo y lo ha podido solucionar.

Un saludo

EA2ET escribió:

Está claro que no mide bien, Rs varía y baja hasta 0 Ω , falla el calculo, falla el sensor o no está calibrado.

De acuerdo José Angel y sobre todo después ver las mediciones con la resistencia de 274R

Se ve como el componente Rs varía entre 124,5 y 125,5 (Tendría que estar sobre 274) y el componente reactivo está en 130 (que tendría que estar en 0).

No creo que sea un problema de calibrado puesto que es un componente que compensa las diferencias de amplificación de cada una de las cuatro ramas del puente.

He revisado el funcionamiento de varios VNAs. Casi todas se basan en el miso principio: Miden las lecturas de cada una de las cuatro ramas de un puente de Wheastone, calculan las diferencias y descomponen las lecturas en dos parámetros: las componentes complejas de la impedancia, resistiva y reactiva. A partir de estos parámetros se derivan todos los cálculos.

Entiendo, aunque no se si estaré equivocado, en que la principal ventaja de una VNA sobre un reflectómetro direccional es que indica en qué sentido va un desajuste de una antena lo que permite ajustarla con mayor rapidez y precisión, aunque las lecturas de ambos sistemas sobre la ROE tendrían que tener pocas desviaciones.

He probado dos soluciones baratas, un kit sobre Arduino y un clon chino de la SARK100. La primera sobre el papel es muy inferior en concepto hardware y software. El clon chino al parecer simplemente no funciona aunque me quedo con la tarea pendiente de medir mi antena con una VNA cuya seguridad sobre el funcionamiento no tenga dudas, pero también con la convicción de que no vale la pena gastarse en un juguete de este tipo para usarlo con una antena que no se va a ajustar.

Una pregunta. 

Necesito calibrar el Sark-100, obviamente 50, 150 y 274 ohms y me pregunto si existe algún Kit para tal efecto o si me vale cualquier resistencia de ese valor o tal vez si las resistencias tienen que estar certificadas. 

He visto que algunas de ellas se pueden utilizar desde DC a 3 o más Ghz, pero creo que en este caso no hacen falta tan altas prestaciones, pero se aceptan ideas.

Saludos.

Hola Guillem

He visto videos.en youtube donde usan resistencias normales.

Teniendo en cuenta que puedes hacer una carga ficticia para esas frecuencuas con esas mismas resistencias no veo más problema.

Slts

Hola Pedro. 

Gracias por contestar, pero.....

Normales? Que entiendes por normales?

De carbon, clásicas, bobinadas, metalicas,.......

Entiendo normales como de cualquier tipo, correcto?

Si es así es lo que yo había pensado, lo malo es que aunque salgan baratas casi todas ellas tengo que comprar un pack de 100 unidades de cada una aunque salgan a 1€ o menos el pack, me refiero al precio en Aliexpress.

A ver si lo soluciono de alguna forma.

Saludos.

Por si te puede servir de ayuda

Those Chinese Antenna Analysers. | HAMRADIOAL (gm1sxx.blogspot.com)

También he visto a colegas JA con resistencias SMD hacer los calibradores.

73´s de Antonio, EA1GFY.

Si,las de 1ct de 1/4w de carbon. Yo iba a comprar un shark100 y miré mucho el tema de la calibración y lo vi simple.

Imagino que hasta podrias usar una resistencia ajustable!! 

Slya,

He hecho un pedido de resistencias de 1/4w a Aliexpress, por unos 10€ precio final en casa, me mandan un surtido de unas 2600 resistencias variadas de valores estándar, 20 resistencias de cada de 130 valores distintos, desde 1 ohm a 3 M-ohm, y con eso tengo resistencias pa toda la vida, además, las envían desde España y en 5 dias me llegan.

Con eso puedo hacer cargas pa aburrir y con todas las otras ya se me ocurrirá algo que hacer.

Saludos.