NanoVNA -ein vektorieller Netzwerk- Analysator

Hallo Wolfgang,

prima!

Nun kommt diese Gerätchen als DIY-Kit. Sandwich-Bauweise.

Ist es empfehlenswerte Abschirmungen zusätzlich anzubringen?

Gruß - Raimund, DL1EGR

hallo Wolfgang und Raimund,

Ich grüße aus Nordenham.

Wolfgang

Vielen dank für deine vielen und interessanten Beiträge hier im Forum. Ich bin da eher sehr passiv, lese aber gerne die technischen Beiträge.

Jetzt hast du mich motiviert diesen kleinen miniVNA zu bestellen.

Ich kenne mich mit der HF Meßtechnik nicht gut aus und habe mich seit Ende 2015 mit den Möglichkeiten meines RedPitaya TRX als Meßknecht über Wasser gehalten.

Der RedPitaya hat meine anderen QRP Tranceiver, unter anderem meinen QRP99-V abgelöst.

Natürlich bin ich jetzt sehr gespannt hier die Erfahrungen anderer Anwender und vielleicht sogar auch einige Meßbeispiele zu finden.

Eine Deutsche Bedienungsanleitung mit Einleitung zur Installtion der Firmware usw. wäre natürlich ein Traum.

Ich äußere mich mal als Spielverderber, auch wenn ich mich damit unbeliebt mache. Geiz ist eben nicht geil. Nur weil das Gerät Kurven anzeigt, ist es noch kein Vektor Netzwerk Analysator.

Ich bin der Meinung, ihr solltet euch nicht von dem Preis blenden lassen. Solche Messgeräte sind immer nur so gut wie die Kalibrierung und die mathematischen Modelle, die die Kalibrierelemente beschreiben. Nach meinem Kenntnisstand werden keine Kenndaten den Kalibrierelementen mitgeliefert und sie sind nicht spezifiziert. Damit sind sie quasi nutzlos. Genauso wichtig ist eine sehr gute Software, die auch nicht mal so eben geschrieben werden kann. Auch ein Forum, in dem auch Fachleute mitarbeiten fehlt. Kennt ihr den Autor der Software und könnt ihr Fragen an ihn richten?

Hier ein Beitrag von "Trons" hierzu aus einem anderen Forum:

https://www.mikrocontroller.net/topic/474843#5884664

Ohne Support werdet ihr nie herausbekommen, welche Modelle hinter der Kalibrierung stecken und ob sie korrekt umgesetzt worden sind. Stimmen die Berechnungen? Können Referenzebenen verschobenen werden? Welche Grenzen hat das Gerät im Vergleich zu professionellen Geräten? Ohne diese Kenntnisse bleibt es eine Glaskugel bei der man nie bekannt ist, wann sie wie gute Ergebnisse liefert und ob sie reproduzierbar sind oder ob angezeigte Effekte der Wirklichkeit entsprechen.

Ich wünsche euch viel Spaß mit dem Spielzeug.

Zitat von DK7JB

Geit ist eben nicht geil.

Moin, naja. Ich habe mir das Gerät auch bestellt. Aber bis auf etwas China-Gedöns zum hinhängen habe ich noch nichts bekommen. Meine Motivation ist aber nicht Geiz sondern Interesse. Ich habe einen AA-600 und einen Analyzer von EU1KY. Ich hatte auch schon den FA-VA3 und 4. Natürlich sind das gegenüber z.B. R&S keine vergleichbaren Messmittel. Aber wozu werden die eingesetzt? Genau da, wo ich kein 10 K€ Gerät betreiben würde. Draußen - und nicht im Labor. Die Abgleichelemente taugen in der Regel nichts. Ich habe bessere und auch den Zugriff auf kalibrierte Sets von R&S. Signifikante Unterschiede erkenne ich nicht zu meinen. Bei 3 GHz mag das anders sein, aber mein Bereich ist auf 70 cm begrenzt.

Übrigens zeigen nach dem Ablgeich mit hochwertigeren Abgleichelementen alle Analyzer zumindest bis 6 m nahezu das selbe an. Darüber fächert sich das ein wenig auf. Die Ergebnisse sind aber noch akzeptabel.

Übrigens Abgleich !=Kalibrierung. Vielleicht werden die Ömer das irgendwann kapieren ...

73, Holger DL9HDA

Es ist vielleicht auch eine Frage der Erwartungshaltung.

In den letzten Monaten habe ich einige Ringkerne bewickelt und einige Antennen für KW unde 2m gebaut. Das einzige Messmittel, was ich habe, ist ein SWR Meter. In diesem Zusammenhang war ich Gedankenschwanger mir einen Analyzer zuzulegen.... und schwänzelte gedanklich auch schon um den FA-VA herum.

Heute morgen habe ich nun dieses Gerät bestellt und bin gespannt, wie ich damit klar komme. Leider kann ich mangels meiner Kenntnisse nichts zum Handbuch beitragen, aber ich werde einer sein, der die Entwicklung begeistert verfolgen wird.

Viele Grüße aus dem mitlesenden Hintergrund - Armin

Jetzt will ich es aber auch wissen, ich habe das Teil bestellt, in schwarz, etwas teurer aber offenbar mehr Kabel beiliegend.

Ich bin gespannt.

73 Hans-Gerd

Hallo,

ich bin da etwas anderer Meinung als DK7BY.

Ich habe hier so einiges an China-Messtechnik und bin immer wieder überrascht, was das Zeug zu leisten vermag.

So habe ich meinen Advantest (R&S)R3131 mit TG, letzte Kal. 12/17 mit einem NWT-4000 verglichen.

Bei verschiedenen bekannten Filten lag die größte Abweichung bei einen 9cm Bandpass, mit 1,2dB,

In den übrigen Afubereichen lag der Fehler immer unter 1dB.

Ein Bekannter hat den o. beschriebenen VNA seit 6 Wochen und berichtet ähnliche Ergebnisse.

Natürlich ist professionelle Messtechnik genauer und auch viel langlebiger, das hat aber seinen Preis und den ist nicht jeder gewillt zu zahlen,

Deshalb finde ich, hat dieses China-Zeug durchaus eine Existensberechtigung und sind wir doch mal ehrlich, vor 20- 25 Jahren hatten viele von uns für so ein Teil "getötet", da schliesse ich mich nicht aus... :o))

73 Joe

Hallo,

eine kleine Randbemerkung zum Thema Kalibrierung. Mit dem VNA /zumindest mit meinem kam eine Set Kabel und eine Kalibrierungsset. (50 Ohm Abschluss, Abschuss offen und Abschluss - Kurzschluss). Man kann beim VNA leicht die Kalibrierung selbst durchführen und aus meiner Sicht ist es genau wie vorher von Joe und auch Wolfgang beschrieben vollkommen ausreichend für den "Hausgebrauch". Ich bin mit dieser handvoll Messgerät sehr zufrieden und es erfüllt auch seinen Zweck für den ich es gekauft habe. Wer einen mehr wissenschaftlichen Ansatz möchte sollte sich etwas höherwertiges zulegen aber nicht über dieses Gerät meckern.

73, Uwe

Edit: Wer einen 3D Drucker hat sollte sich ein zusätzliches Gehäuse zum Beispiel von Thingiverse runterladen und ausdrucken.

Zitat von dj3fv

Mit dem VNA /zumindest mit meinem kam eine Set Kabel und eine Kalibrierungsset.

Moin,

nein, es ist kein Kalibrierset dabei sondern ein Haufen undefinierter Teile, die 50 Ohm, Open und Short suggerieren sollen. Kurzum Müll.

Kalibriersets kosten richtig Schotter, die rückgeführte Kalibrierung selbiger noch einmal.

Auch wenn es immer und immer wieder geschrieben wird. Es handelt sich um einen Abgleich und nicht um eine Kalibrierung!

73, Holger DL9HDA

Nachtrag. Auch wenn z.B. QRPProject, Elecraft oder wer auch immer einen Vorgang in den Handbüchern kalibrieren nennt, dann ist in der Regel der Abgleich gemeint. Nun kann man das ja auf die doofen Amis schieben ... die jenigen, die vom Fach sind, wissen worum es geht. Hier ein Beispiel von Kollegen aus Übersee:

What does 'NIST traceability' mean? | ICL Calibration

73, Holger DL9HDA

Hallo,

1979 habe ich mit einem einfach(st)en SWR Meter als Indikator angefangen Antennen auch zum Senden zu benutzen. Auch das Gerät war kein Präzisionsmessgerät von Bird ;-). Weder die Röhrenendstufe des TR4C noch die Transistorenendstufe des HW8 sind daran verstorben und Verbindungen in Telegrafie habe ich auch zu Wege gebracht. Von daher bin ich beeindruckt was ich heute bekommen kann. Ich habe das schwarze Teil bekommen und werde damit spielen. Eine Anleitung in Englisch gibt es auch: hier. Einen professionellen VNA werde ich mir nie leisten wollen.

Vy 73 de

Rolf, DL8BAG

P.S.: Gibt es in der Nähe von Bonn einen OM der mir hilft mit einem 3D Drucker ein Gehäuse zu erzeugen?

Hallo Holger,

Zitat von dl9hda

Auch wenn es immer und immer wieder geschrieben wird. Es handelt sich um einen Abgleich und nicht um eine Kalibrierung!

sei nicht so streng . In den Handbüchern zu VNWA (z. B. von Rohde und Schwarz) wird dieser Vorgang als Kalibrieren bezeichnet. Vollzieht jemand diesen Vorgang, auch mit nicht kalibrierten Referenzelementen, so nennt sich dieser Vorgang laut Menü immer noch Kalibrieren.

(Übrigens geht der hier behandelte Vorgang bei den VNWA über das eigentliche Kalibrieren hinaus. Es erfolgt ja auch noch eine Justage der Messwertanzeige. Hier könnte man wieder über die richtige Benennung diskutieren.)

Wichtiger erscheint mir folgendes:

Zitat von dl9hda

Moin,

nein, es ist kein Kalibrierset dabei sondern ein Haufen undefinierter Teile, die 50 Ohm, Open und Short suggerieren sollen. Kurzum Müll.

Hast Du die konkreten Teile überprüft? Konkrete Daten aus einer Kalibrierung wären für mich interessanter als ein pauschaler Verriss.

Vermutlich werden keine Kalibrierdaten mitgeliefert. Dann hast Du insoweit recht, dass die Werte der Teile nicht bekannt und schon gar nicht rückführbar sind. Vielleicht sind sie aber gar nicht so schlecht, man kann es nur erst einmal nicht wissen.

Bei den fraglichen Teilen (Short, Open, Load) kann der Amateur auch ohne großen Aufwand weiterkommen.

Abschlusswiderstände mit Koaxanschluss gibt es fertig zu kaufen. In der Regel werden die Toleranz und der Frequenzbereich dazu angegeben.

Short und Open kann man selber herstellen. Hier kennt man ohne Kalibrierung natürlich die Abweichungen vom Ideal nicht (Bezugsebene und parasitäre Elemente). Wie weiter?

Entweder

- hat man selber oder ein Bekannter mal Zugang zu entsprechender Technik und kann die Brauchbarkeit der Elemente wenigstens einigermaßen prüfen oder

- man hat eine zuverlässige Bauanleitung und reproduziert diese ordentlich oder

- kombiniert beides, schafft sich also selber die taugliche Vorlage und reproduziert dann.

Baut man den Abschlusswiderstand selber, gilt für diesen gleiches.

Vielleicht sind die gelieferten Elemente so oder ähnlich entstanden?

Könnten einige Besitzer hier Kalibrierdaten bereitstellen, könnten andere mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit Rückschlüsse auf ihre eigenen Elemente ziehen.

Übrigens kommt man nach meinen Erfahrungen mit etwas Nachdenken beim Bau allemal auf Elemente, die ohne Kalibrierung bis 50 oder 100 MHz brauchbar sind. Für viele Messungen des Amateurs reicht die Genauigkeit dann immer noch aus.

73 von Ludwig, DH8WN

Zitat von DH8WN

In den Handbüchern zu VNWA (z. B. von Rohde und Schwarz) wird dieser Vorgang als Kalibrieren bezeichnet.

Moin, berechtigt, da R&S ja auch davon ausgeht, dass vernünftige und kalibrierte Standards einsetzt werden. Z.B. https://www.rohde-schwarz.com/…rtseite_63493-418432.html

Zitat von DH8WN

Wichtiger erscheint mir folgendes:

Hast Du die konkreten Teile überprüft? Konkrete Daten aus einer Kalibrierung wären für mich interessanter als ein pauschaler Verriss.

Na ja ich warte ja noch auf meine. Ich weiß aber schon, dass die Müll sind. 50 € für so ein Set inc. VNA ....?

Aber ich habe natürlich andere geprüft. Ich habe Zugriff auf kalibrierte R&S Kits und da gehen dann schon die Augen auf, wenn man mit den mitgelieferten Stummeln einen Abgleich macht und dann ein professionellen 50 Ohm Abschluss aufschraubt und dann ein Z von 36 anstelle von 50 Ohm hat. Ich habe übrigens ein Set von Meca. Wenn ich damit einen Abgleich mache, dann sehe ich zumindest bis 500 MHz keinen signifikanten Unterschied zu den Profiteilen. Das Meca-Set hat etwas über 100 € bei ebay gekostet. Hat N-Stecker und wurden aus Israel geliefert. Natürlich unkalibriert.

73, Holger DL9HDA

Holger,

deine Art zu Argumentieren passt hier nicht hin. Wenn du einen VNA für unter EUR 50 mit R&S Equipment vergleichst frage ich mich warum? Kauf dir doch bitte R&S Geräte und Kalibrierungsset und versuch hier nicht alles schlecht zu reden. Was ist dein Ziel? Alle sind doof und ich bin der Beste?

Akzeptiere bitte das anderen Menschen dieser VNA ausreicht und auch das "ungenügende" Kalibrierungsset oder auch gerne Abgleichset (welches bei mir zumindest einen Abschlusswiderstand mit 49,9 Ohm enthält).

73, Uwe

Im Shop des Funkamateur Box73 gibt es ein Kalibrierungsset welches sogar ein Messprotokoll hat. Spezifiziert ist es bis 600MHz.

Zitat aus wiki:

https://de.wikipedia.org/wiki/Kalibrierung

Vor allem die ersten 10 Zeilen.

Ähnlich habe ich es auch in meinem Studium vor fast 40 Jahren gelernt. Ein "Abgleich" kann vor der Kalibrierung gemacht werden, wenn das Meßgerät dies ermöglicht und die tatsächliche Abweichung dies sinnvoll macht.

In dem diskutierten Fall des 50-Euro-VNA ist "das Normal" die mitgelieferten 3 Abschlüße. Diese entsprechen natürlich nicht einem Normal gemäß einer Norm. Auf die "Qualität und Genauigkeit" dieser Teile wird aber das Meßergebnis bezogen. Von daher verstehe ich nicht, was daran nicht "kalibrieren" sein soll. Ich kenne keine Norm, die den Ausdruck "kalibrieren" als ausschlieslich auf sich bezogen definiert.

Ich habe mir für die "Kalibration" von meinen Widerstandsmeßgeräten mal 3 Werte Meßwiderstände bestellt. Diese haben einen definierten Toleranzbereich von 0,1% (bei 20°C).

Mein Meßgerät ist mit einer Meßgenauigkeit von 1% angegeben. Trotzdem kann ich über den Bezug auf meinen "Kalibrier-Widerstand" einen deutlich engeren Toleranzbereich zu Meßwerten angeben. Die Definition des "Normal" - eben der Meßwiderstände - läuft dann über Hersteller und Distributor. Dies ist natürlich für profesionelle Angaben nach DIN nicht zulässig, vom physikalischen Verständnis und für meine Hobby-Anwendungen aber mehr als ausreichend.

Mir ist nicht bekannt, ob die Versender des 50-Euro-VNA Toleranzen für das "Kalibrier-Set" angeben, da ich die Dokumentation nicht kenne. Ich gehe jedoch davon aus, dass irgendwo Gesamttoleranzen des Meßwertes angegeben werden welche unter zu Grundelegung eines Abgleichs mit den mitgelieferten Set erreicht werden. Ob das dann "Kalibrier-Set" oder "Abgleich-Set" nennt ist wohl ein Streit um "des Kaisers Bart" - das Ergebnis ist das gleiche: ich kann zu einem erzielten Meßwert einen Toleranzbereich angeben, in welchem der tatsächlich Wert dann liegt.

Die Aussage "ein Haufen Müll" habe ich in diesem Faden noch nicht belegt gefunden. Das könnte man z.B. sagen, wenn die Toleranz des Set deutlich größer ist als die für den VNA angegebene Meßtoleranz. Oder wenn sie z.B. einnen außergewöhnlich großen Temperaturgang hätten. Dies ließe sich dann durch Vergleich mit einem nach DIN auf definierte Normale rückgeführten Set, in diesem Faden meist als "richtiges Kalibrierset" bezeichnet, recht einfach nachweisen.

Ich denke, dass in vielen OVen OM sitzen, welche durch ihren Beruf oder anderweitiger Tätigkeit Zugriff auf nach DIN kalibrierte Meßmittel haben. Falls nicht könnte man um Unterstützung in einem Labor einer technischen Hochschule nachfragen, am besten eine mit eigenem AFU-Clubcall. Dann kan man sein "Kalibrier-Set" nachmessen (incl. Frequenzgang) und sieht selber, ob man "Müll" erwischt hat.

Sorry Uwe, Deine Art zu argumentieren passt hier gar nicht rein!

Du unterstellst mir Dinge, die ich nicht getan habe. Zeige mir bitte exakt die Stelle, wo ich einen 50€-VNA mit R&S-Equippment verglichen habe. Ich rede hier auch nicht alles schlecht. Wo? Und wo akzeptiere ich nicht, dass anderen Menschen ein 50 € VNA ausreicht. Ich habe doch wohl geschrieben, dass ich mir auch ein solches gerät bestellt habe. Um es schlecht zu reden? Nein um es zu benutzen. Denn es verspricht gute Leistung bei kompakter Baugröße und niedrigem Preis.

Mir geht es hier im wesentlichen um drei Dinge.

1. Ich möchte niemanden als doof darstellen. Die Unwissenden als doof darzustellen ist nicht sonderlich klug.

2. Ich möchte aufzeigen, dass zwischen Kalibrierung und Abgleich/Justage ein riesiger Unterschied besteht. Alle schreien auf, wenn das böse Wort Amateurfunker anstelle Funkamateur fällt, aber die inkorrekte Terminologie wird stur weiter verwendet.

3. Zum Ausdruck bringen, welche erstaunlich guten Resultate heutzutage mit kleinem Geld zu erzielen sind. Zumindest bis 500 MHz. Darüber arbeite ich nicht und kann mich nicht äußern.

Ich habe mehrere dieser Geräte oder habe sie gehabt.

- FA-VNA3 und 4. Sehr gute Geräte aber für mich irgendwie nichts im Feld. Labor ok.

- Rigexpert AA-600. Tolles Gerät, teuer und etwas klobig.

- EU1KY. Fantastisch insbesondere mit den Erweiterungen von DH1AKGF und KD8CEC. Vielen Dank! Leider auch etwas klobig.

- und ich warte auf den Zulauf des nanoVNA.

(Mein Lieblingsgerät ist ein SWR-Analyzer von DL1ALT.)

Diese ganzen Messgeräte sind mit den mitgeliferten Abgleichsets so bis etwa 6 m zu gebrauchen. Dann spreizen sich die Ergebnisse ziemlich auf. Ich bin dann schnell darauf gekommen, dass der Abgleich das Problem ist. Verwendet man bei allen VNAs ein besseres Abgleichset, dann zeigen diese auch sehr gut übereinstimmende Ergebnisse an. Als Vergleich diente ein kalibriertes und rückgeführtes Kal.-Set von R&S

73, Holger DL9HDA