ROS / SWR
Le ROS décrit l’écart entre l’impédance mesurée et l’impédance de référence, généralement 50 Ω.
ROS = (1 + |Γ|) / (1 - |Γ|)Antenna measurement and tuning
Using a NanoVNA to tune an antenna
A NanoVNA measures matching, impedance and resonance. Meaningful measurements require proper calibration and a clearly defined reference plane.
Never connect the NanoVNA to an antenna while a nearby transmitter is operating. Disconnect transmitters and prevent RF power from entering the instrument.
What the NanoVNA measures
Le port CH0 envoie un signal de faible niveau vers l’antenne et mesure la partie réfléchie. Le résultat est exprimé sous forme de coefficient de réflexion S11.
Impédance R + jX
R est la partie résistive. X représente la réactance : positive lorsqu’elle est inductive et négative lorsqu’elle est capacitive.
Z = R + jXRésonance
Une antenne est proche de la résonance lorsque sa réactance est proche de zéro. Cela ne garantit pas que sa résistance soit égale à 50 Ω.
Résonance : X ≈ 0 ΩSOLT calibration
La calibration doit être réalisée au plan exact où sera raccordée l’antenne. Si un câble de mesure reste entre le NanoVNA et l’antenne, il doit être présent pendant la calibration.
Définir START et STOP
Choisissez une plage raisonnablement étroite autour de la bande étudiée. Pour le 40 mètres, une plage de 6,5 à 7,5 MHz est plus pertinente que 1 à 30 MHz.
OPEN
Raccordez la charge ouverte au bout du câble de mesure, puis validez l’étape OPEN.
SHORT
Raccordez le court-circuit de calibration et validez SHORT.
LOAD
Raccordez la charge 50 Ω de calibration et validez LOAD. Cette charge doit être de bonne qualité.
ISOLN et THROUGH
Ces étapes concernent principalement les mesures à deux ports. Pour une mesure S11 d’antenne, OPEN, SHORT et LOAD sont les étapes essentielles.
Sauvegarder la calibration
Enregistrez-la dans un emplacement mémoire et vérifiez que l’indication de calibration reste affichée après rappel.
Reading measurements
Trace ROS
Placez un marqueur sur la fréquence cible. Le minimum de la courbe indique la meilleure adaptation, mais pas nécessairement la résonance exacte.
Trace R + jX
À la fréquence cible, une valeur proche de 50 + j0 Ω est idéale pour un système directement alimenté en coaxial 50 Ω.
Diagramme de Smith
Le centre représente 50 Ω sans réactance. La moitié supérieure est inductive et la moitié inférieure capacitive.
Return Loss
Plus la perte de retour est élevée, meilleure est l’adaptation. Environ 20 dB correspond à un ROS proche de 1,22:1.
1,0 à 1,3
Excellent
1,3 à 1,8
Bon à acceptable
> 2,0
Diagnostic recommandé
Tuning an antenna
Dipôle et Inverted-V
- Résonance trop basse : raccourcir les deux brins.
- Résonance trop haute : allonger les deux brins.
- Résistance faible : ouvrir davantage l’angle du V.
- Régler les deux côtés symétriquement.
Verticale quart d’onde
- Régler d’abord la longueur du brin vertical.
- Modifier l’inclinaison des radians pour ajuster R.
- Contrôler le plan de sol et les connexions.
- Ajouter un choke au point d’alimentation.
EFHW
- Mesurer l’ensemble fil, transformateur et contrepoids.
- Ne pas confondre pertes du transformateur et adaptation.
- Contrôler plusieurs bandes séparément.
- Déplacer le choke pour étudier les modes communs.
Boucle pleine onde
- Régler le périmètre global.
- Le point d’alimentation influence l’impédance.
- La forme triangulaire ou carrée modifie les mesures.
- Utiliser une adaptation appropriée.
Measuring coaxial cable
Longueur électrique
Avec l’extrémité du câble ouverte ou court-circuitée, les répétitions de phase permettent de déterminer sa longueur électrique.
Facteur de vélocité
Comparez la longueur physique et la longueur électrique.
VF = longueur physique / longueur électriquePertes du câble
Une mesure S21 avec les deux ports permet d’estimer l’atténuation du câble, des adaptateurs et des connecteurs.
Plan de calibration
Si vous calibrez au NanoVNA puis ajoutez dix mètres de coaxial, l’impédance affichée est celle transformée par le câble, pas directement celle de l’antenne.
Measuring a choke or balun
Pour caractériser correctement un choke de mode commun, une mesure S21 avec un montage spécifique est préférable. Une simple mesure d’inductance ne suffit pas : l’impédance utile comporte une partie résistive et une partie réactive.
- Calibrer les deux ports avec le montage de mesure prévu.
- Balayer toute la plage de fréquences d’utilisation.
- Rechercher une forte impédance de mode commun.
- Éviter une résonance étroite comme seul critère.
- Contrôler l’échauffement à la puissance réellement utilisée.
Common errors
Plage trop large
Trop peu de points sont alors consacrés à la bande étudiée.
Mauvais plan de calibration
Les adaptateurs et le câble ajouté après calibration deviennent une partie inconnue de la mesure.
Tenir le câble
Votre corps modifie les courants de mode commun et donc la mesure.
Antenne au sol
Une antenne réglée au sol changera lorsqu’elle sera élevée.
Confondre ROS et résonance
Un faible ROS peut provenir d’une résistance proche de 50 Ω alors que X n’est pas nul.
Rechercher 1:1 à tout prix
Un ROS de 1,3 stable et un bon rendement valent mieux qu’un 1:1 obtenu grâce à des pertes.
Diagnostic assistant
Saisissez les valeurs relevées sur le NanoVNA. La correction de longueur est une estimation proportionnelle et doit être appliquée progressivement.
Diagnosis
Enter valid numeric values.
Estimated length correction
Field checklist
- Déconnecter complètement l’émetteur de l’antenne.
- Installer l’antenne dans sa position définitive.
- Choisir une plage de fréquence raisonnablement étroite.
- Calibrer OPEN, SHORT et LOAD au bout du câble de mesure.
- Afficher simultanément ROS et R + jX.
- Placer un marqueur sur la fréquence cible.
- Noter le minimum de ROS et la fréquence où X approche zéro.
- Modifier la longueur par petites étapes.
- Éloigner les mains et le corps avant chaque lecture.
- Contrôler une dernière fois le résultat avec le coaxial définitif.