VNA         Vector Network Analyzer

 
 
 

Understanding the Fundamental Principles of Vector Network Analysis      Agilent

Fundamentals of Vector Network Analysis                      Rohde & Schwarz

Introduction to Network Analyzer Measurements  National Instruments

   

Vector Network Analyzer    Anritsu

 
    Smith Chart Tutorial    
    S-Parameters (Fritz Caspers, CERN)
Smith Charts (Fritz Caspers, CERN)
RF Measurements I II (Network Analysis)
Hier findet man weitere interessante Präsentationen "RF for Accelerators"  
         
         
  mRS miniVNA Tiny [07. 07.2014, mkn]  

miniVNA Tiny

 
  HamRadio 2014
Hersteller: mRS mini Radio Solutions support@miniradiosolutions.com
  Verkäufer: WiMo , Herxheim
  Datum: 08.07.2014
 
 
Lieferumfang

- miniVNA Tiny
- USB Kabel
- Hardware Guide in DE und EN , je zwei Seiten
- Verpackung



Serial Number:  00052
FW: Version 1.0 22.Juni 2014


Zubehör(optional):
- 21010.SMA Calibration Kit (Short/Open/Load SMA)
 
  Technische Daten
Frequenzbereich 1 – 3000 MHz
Reflection S11
Transmission S21
Impedanzbereich (Z) 1 – 1000 Ω
Generator -6 dBm @ 500 MHz
Dynamikbereich bis zu 70 dB @ 500MHz Dynamikbereich ? return loss? Transmission? "bis zu "... kann sehr wenig sein...
HF-Anschluß 2 × SMA-f (Buchse)
Stromaufnahme 370 mA @5V (USB)
Gewicht 70 g
Größe 66 x 66 x 28 mm
Anschlüsse DUT, DET, USB DUT: Device Under Test
TCXO ja
Technische Dokumentation Die mitgelieferten Dokumente(Hardware-Guide, technische Daten) sind unzureichend. [09.07.2014, mkn]
FW-Updates
version 1.0 update 22/06/2014 to correct a bug in Generator mode
Software
vna/J by DL2SBA
miniVNA Android application --> Blue VNA
Zplots  - Impedance Plots using Excel Charts   
 
User Manual DE by DC1DV

User Groups

YAHOO! miniVNA
Google+ VNA
miniVNA Android
Kennt jemand den mini-VNA Tiny 1-3000 MHz?   --->

- Bilder vom Innenleben
http://www.mikrocontroller.net/
         
    Review    
       
A short review of antenna and network analyzers   by rigexpert         
   miniVNA Tiny - a few experiments
miniVNA Tiny - Netzwerkanalysator und mehr für 1 MHz bis 3 GHz, R. Müller - DM2CMB  FUNKAMATEUR 66(2017) H. 2, S.141-145
 - Ergänzungen zum Beitrag dm2cmb_minivnatiny.pdf
    miniVNA tiny - generator output level - reloaded
 - miniVNA tiny - generator output level
 
       
         
Usage
  Rechner
DELL OptiPlex 745, Windows 7 Prof, SP1, 64-bit aktuell: Windows 10 Pro, Version 1607,  64 bit
Laptop HP EliteBook 8540w aktuell: Windows 10 Pro, Version 1607,  64 bit
Installation USB-UART Treiber
vna/J by DL2SBA
ab Version 3.0.0 einschließlich miniVNA Tiny
Setup

Was wird benötigt?
- PC, SW: USB-Treiber, vna/J, SW-Manuals(pdf, hardcopy)
- Frequenzzähler 1-3 GHz
- SMA Calibration Kit (50 Ohm Load, OPEN, SHORT), einschließlich technischer Daten
- kurzes Koaxialkabel
- Adapter SMA-m/BNC-f, ...
09.07.2014
FW 1.0
vna/J FW Tiny V1.0
10.07.2014
Software Update auf vnaJ 3.0.3
History  --->   History 3.0.8
09.07.2014, vnaJ 3.0.1
Frequenzkalibrierung nicht möglich
10.07.2014
Mit Version vnaJ 3.0.3 funktioniert die Frequenzkalibrierung
Gemessen: 1.499.972,1 kHz
















- Frequenz des Generators durch Ticks einstellbar
- Gemessen: 1.500.000,03 kHz

- Drift des Oszillators
- Genauigkeit des Frequenzzählers
vnaJ 3.0.3

Signalgenerator

-Ausgang: DUT
Signalgenerator
Signalgenerator
Test der erzeugten Frequenzen

Eingestellt, gemessen
Schrittweiten
Signalgenerator ON
Messung Reflexion
09.07.2014

DUT: CAL SMA 50 Ohm

Fragen
- Peak bei 1,5 GHz nicht korrekt, Fehler des Gerätes oder der Auswertung der Messdaten durch die Software
Referenz CAL 50 Ohm
Reflection CAL
SMA 50 Ohm
Kalibrierung für Transmission-Mode(Durchgang)
11.07.2014
Sorry, kein SMA-Kabel vorhanden. Verwendet wurden zwei SMA-m/BNC-f Adapter und ein Koaxialkabel RG 223(2 * BNC-m-Stecker, Länge: 17cm)
- Kabellänge zu kurz, starke Krümmung notwendig
- mechanische Spannung auf SMA-Anschlüße
- wären zwei Kabelstücken und ein Durchgangsadapter sinnvoller?
erst speichern und danach übernehmen
Messung Transmission(Durchgang)
CAL-Durchgangskabel gemessen -;

Fragen

- Sollte nicht TL(dB)= 0 dB erscheinen? Nur geringfügige Abweichung.

- Peaks bei 1 und 1,5 GHz ?
- Fehler des Gerätes oder der Meßwertauswertung und Darstellung?
Transmission
- Dynamik
Meßaufbau
- 2*Adapter SMA-m/BNC-f
- 2* 50 Ohm Kabel, BNC-m, 15,5 cm
- BNC-through, f-f
DUT*: abgeschlossen mit 60dB Dämpfungsglied, 50 Ohm
Temperaturanzeige
- Frequenzdrift LO?
- Wo wird die Temperatur gemessen?
Kalibrierung
Calibration Kit
Nutzung der Genauigkeit des miniVNA Tiny
Güte des Calibration Kits
Wer kalibriert wen?
Was wird kalibriert?
Kalibrierung und Grundgenauigkeit des Meßgerätes
Was ist dem Meßgerät in Sachen Kalibrierungskit mitzuteilen oder mißt es allein?
Wärmeentwicklung beachten, 5-10 min warten, Temperaturanzeige  pegelt sich zwischen 50-55 Grad Celsius ein
MiniVNA Calibration by KP4MD
       
Alles hat seinen Preis, auch die Qualität eines Kalibrierungs-Kits.
DUT: 50 Ohm Load, CAL

Der DC-Widerstand: Impedanz bei Frequenz= 0 Hz!
OK, einfache Feststellung, aber dieser bestimmt immerhin einen Grenzwert für den Return Loss. Besser kann es nicht werden.
- Bezeichnung
- technische Daten:  DC-Widerstand, Impedanz, Return Loss, SWR, Frequenzbereich, Belastbarkeit
- Konnektor-Typ
- mechanische Abmessungen
- CAL-Kurve des DUT bekannt?
- Parameter ausreichend?
DUT: SHORT, Kurzschluß, CAL
DUT: OPEN, Offen, CAL
Kalibrierung und Referenzebenen
WiMo Calibration Kit SOL SMA Calibration Kit SMA, Best. Nr. 21010
SMA SOL: SHORT, OPEN, LOAD

50-Ohm-Load
---> 50 Ohm Abschlußwiderstand Nr 21001.SMA
Impedanz: 50 Ohm
Belastbarkeit: 0,125 W
Frequenzbereich: 0 - 6 GHz
VSWR zwischen 1 bis 6 GHz: < 1,2
Datenblatt

Hersteller: nicht veröffentlicht










Ist eine LOAD mit VSWR von 1,2 geeignet?
Immerhin stimmt das Datenblatt schon optimistischer. [04.03.2017]
      Einfluß der Genauigkeit der Kalibrierungselemente auf die Meßgenauigkeit im Reflexions-Mode [09.10.2017, ..., mkn]
- Herstellungsbedingte Genauigkeit der RF-Brücken-Elemente, Aufbau, Messanordnung, ...
- Genauigkeit des Kalibrierungselements
 
      https://cdn.rohde-schwarz.com/pws/dl_downloads/dl_application/application_notes/1ez38/1ez38_3d.pdf
http://www.prof-heuermann.de/files/download/diverse/coax.pdf
http://www.elektroniknet.de/elektronik/messen-testen/vnas-richtig-kalibrieren-124422.html
http://www.elektroniknet.de/elektronik/messen-testen/vnas-richtig-kalibrieren-124422-Seite-2.html


http://www.fed.de/downloads/1408_RGB_HF-Gerte_Schimmer.pdf



 
         
Abschlußwiderstand RFT, TYP M 9351:01
50 Ohm, 0,25 W, Fabr. 29319
Konnektor: N-f
         
Referenzelemente, Abschlußwiderstände
50 Ohm
         
    RADIALL 40-40-11    
         
         
    HUBER+SUHNER, Typ 65_SMA-50-0-1/111_N Datenblatt   Zeichnung

VSWR max.,  DC - 4 GHz: 1,05, 4 - 10 GHz: 1.1. 10 -14 GHz 1,15, 14 - 18 GHz: 1,25

Messung, gebrauchter Abschlußwiderstand, Flohmarkt UKW-Tagung 2016 erworben

 
         
         
    SMA-Abschlusswiderstand 0-18 GHz, 50 Ohm by FUNKAMATEUR Onlineshop
- Datenblatt ANNE-50+ MiniCircuits

- typ. und garantierte Bauelementeparameter
 
         
         
         
         
         
         
         
    75 Ohm    
    HUBER+SUHNER Typ 65_BNC-75-0-1/133_NE HUBER+SUHNER Typ 65_BNC-75-0-1/133_NE  Datenblatt  Zeichnung

Nominal Impedance BNC plug (male) 75 Ω
Average power To 30 °C ambient temperature. Linearly derated to 0 W at 130 °C ambient temperature. 1 W
Peak power  
800 W
Frequency frame  
0 ... 1 GHz
   VSWR Frame   ≤ 1,10
   Return Loss Frame   > 26,40 dB
 
         
    RADIALL R404012, 75 ohm, 1 W, BNC-m
Frequenzbereich: DC - 1 GHz
Impedanz: 75 Ohm
DC Widerstand: 75 Ohm +/- 2%
Average Power Handling: 1 W at 25 0C
"VSWR": "DC" -0,5 GHz: <= 0,08, 0,5 GHz - 1 GHZ: <= 0,15
 
         
         
         
         
         
         
    Hardware    
    miniVNA Tiny ???

 
    Blockschaltbild ???
miniVNA Tiny ---> Schaltungsanalyse, Entwurf eine Blockschaltbildes
 
    Was ist drin?    
      1* RF out(DUT), 1* RF in(DET),  SMA-f
resistive bridge
generator 

 RFFC5071 neue Firmierung? RFFC5071
mixer  RFFC5071 
RF switches  ADG918 Branding  W4B   ADG919  Branding  S1X
amplitude-phase detectors ?
ADC  AD7192
controller  ATxmega32A4U
USB 2.0
 
         
         
    AD7192  ANALOG DEVICES    AD7192 pdf Ultralow Noise, 24-Bit Sigma-Delta ADC with PGA and Temp.Sensor  
      "The on-chip 4.92 MHz clock can be used as the clock source to the ADC or, alternatively, an external clock or crystal can be used."  
      AN-1186 (Rev. 0) Application Note - Analog Devices  
         
         
      High-resolution ADCs — an overview  
         
    RFFC5071    RF Micro Devices, Inc. (RFMD®)   RFFC5071 pdf wideband Synthesizer/VCO with 2 integrated 6 GHz Mixers  
      http://www.rfmd.com/CS/Documents/IntSynthMix%20Baluns%20and%20Matching%20App%20Note.pdf  
      MRC Components GmbH & Co. KG  
         
         
    ADG918 ANALOG DEVICES   ADG918/ADG919  pdf wideband, - 3 dB at 4 GHz RF Switch  
    ADG919 wideband, - 3 dB at 4 GHz RF Switch  
         
    TA2y ??? -> http://www.taisaw.com/upload/product/TA0666A%20_Rev.1.0_.pdf  ??? Marking 2Y SAW Filter 920 MHz  
    0MGE -> AD8353 1 MHz to 2.7 GHz RF Gain Block,
Datenblatt AD8353, Branding: 0E
 
    R2V  ???    
    drei Filterblöcke im TX-Zweig, umschaltbar    
    Quarzoszillator für RFFC5071 ? Marking auf den Bildern nicht deutlich identifizierbar, N362AY oder N367AY ???    
         
      http://www.mouser.com/ds/2/21/C3337J5003AHF%20Data%20Sheet%20Rev%20A-12596.pdf  
         
    ATMEL  ATxmega32A4U    
         
    Am DUT-Ausgang liegen 1 MHz bis 3 GHz an Der RFFC5071 generiert ein LO-Signal zwischen 85 MHz und 4200 MHz, das über einen Teiler 2n, n=0-5, den beiden Mischern zugeführt wird
Zur Abdeckung des gewünschten Frequenzbereiches ist eine Mischung zweier RF-Oszillatoren nötig. ???
 
         
         
         
         
         
         
         
         
         
         
         
         
   

Hardware Background of various VNA's

   
         
    A short review of antenna and network analyzers   by rigexpert         
   miniVNA Tiny - a few experiments
 
         
         
   
 
   
         
         
         
    AD8302:  2.7 GHz RF / IF GAIN PHASE DETECTOR
---> minVNA
 
Functional Block Diagram for AD8302
  Source: Analog Devices

AD8302:  2.7 GHz RF / IF GAIN PHASE DETECTOR Datenblatt
 
      Log Amps and Directional Couplers Enable VSWR Detection  
      Accurate Gain/Phase Measurement at Radio Frequencies up to 2.5 GHz   
         
    AD8307:  DC to 500 MHz, 92 dB Logarithmic Amplifier    
    Log Amps and Directional Couplers Enable VSWR Detection  by Anil Rachakonda and Larry Hawkins, Analog Devices, Inc. (RF Design, 1/1/2007)  
    Measuring VSWR and Gain in Wireless Systems  by Eamon Nash, Analog Devices Inc., (Microwave Journal, Nov 2005)  
         
    A short review of antenna and network analyzers   by rigexpert  
       
    LA Techniques Ltd VNA's, manuals, Application Notes  
         
         
    AD7682    AD7682 pdf  ADC analog-to-digital converter ---> miniVNA PRO      Die neue Version miniVNA Pro - DL0HGW  
         
         
         
         
         
         
         
         
         
         
         
         
         
         
         
         
         
         
         
         
   

Blue VNA

   
    miniVNA Android controller BlueVNA  on Google play  
    by Dan Toma, YO3GGX


Forum
miniVNA Android application


 
    Anschluß Android Device und miniVNA - erfolgt mittels eines OTG-Kabels, micro-USB auf USB-A(Buchse)  
    SAMSUNG Galaxy SIII Android 4.3    
    Stromaufnahme miniVNA Tiny(SNr: 0052) - 370 mA bei 5 Volt  
    Inbetriebnahme - BlueVNA installieren
- nicht starten
- miniVNA Tiny via OTG-Adapter an den microUSB-Port anschließen
 
    miniVNA Tiny wird durch SAMSUNG Galaxy SIII erkannt
TX=DUT
RX=DET
 
    Eingabe OK, danach erfolgt ohne weitere Zwischenfrage die Verbindung zum miniVNA - Installation bricht ab und zeigt Bild mit Text: BlueVNA
- keine Fehlermeldung, keine Reaktion, mit rechter Rück-Taste kommt man zum "Offline mode",
- kann nach längerem Drücken von START ein neuer CONN-versuch ausgeführt werden
 
       
    10.07.2014
SAMSUNG Galaxy SIII Android 4.3
Installation bricht nach Versuch CONN ab!
Ursache: evtl.  4.3 Version des Android OS? ---> Test mit S3 und Android 4.1.2 waren erfolgreich
 
    23.07.2014
Samsung Galaxy SIII Android 4.1.2
USB Connection  zum miniVNA Tiny wird hergestellt  
    HTC One X+
- USB-Verbindung HTC zum miniVNA Tiny: erfolgreich
 
    24.10.2014
Test der aktuellen Version 0.9.4-6
Samsung S3, erfogreich!


Bugs solved in:
0.9.4-6:
- a big splash picture prevents starting the app with Tiny over USB
 
         
         
 
Usage
   
         
    VSWR return loss vs. VSWR pdf by Mini-Circuits®  
    Abschlußwiderstände    
    Meßkabel    
    Dämpfungsglieder    
Power Splitter
    Koaxialkabel    
    Saugkreis    
Messung Kondensator
    Messung Induktivitöt    
    Messung Widerstand    
    Messung Fritzel Balun    
    Messung Mehrband-Dipol-Antenne    
         
    Korrektur der Meßergebnisse    
    Überprüfung der Genauigkeit des VNA    
    VNA Calibration    
    Kurzschluß    
    BNC Adapter Übergänge    
    Dip-Meter    
    Pegelanzeige    
         
    Impedanz der Antenne am Speisepunkt messen USB Verlängerungskabel über CAT5/5e/6   Delock USB Ethernet Extender 60 m Cat.5e  
       
    Meassuring with a MiniVNA by Frank N4SPP  
    NXP ---> Measurement and tuning of a NFC and Reader IC antenna with a MiniVNA
       ---> rf-sim99  RFSim99 Download  www.electroschematics.com
 
         
    AN11740
PN5180 Antenna design guide
Rev. 1.0 — 19 November 2015
   
         
         
         
    Q- Messung    
         
    Baluns    
         
         
    Hardware miniVNA (Nachbau)  DG0NF    
         
    Measuring line impedance with MiniVNA  by IZ2UUF z.B.: Lautsprecherkabel, Koaxialkabel  
         
         
    minivna g4fph Beschreibung, Funktion, Anwendung    
         
    Having Fun with Software Defined RF Test Tools Usage miniPro, etc  by KE7SA Communications Academy  bietet zahlreiche interessante Präsentations  
         
         
         
    MEASUREMENT SET-UP FOR TRAPS by IW2FND    
         
    Arduino Display for miniVNA    
         
         
         
    The 'Tenna Dipper - A Poor Man's Antenna Analyzer  k5rwk.org  
         
         
         
         
    Agilent 10 Hints for Making Better Network Analyzer Measurements Application Note 1291-1B

HINT  1. Measuring high-power amplifiers
HINT  2. Compensating for time delay in cable measurements
HINT  3. Improving reflection measurements
HINT  4. Using frequency-offset for mixer, converter and tuner measurements
HINT  5. Increasing the accuracy of noninsertible device measurements
HINT  6. Aliasing in phase or delay format
HINT  7. Quick VNA calibration verification
HINT  8. Making your measurements real-time, accurate and automated
HINT  9. Making high dynamic range measurements
HINT 10. Simplifying multiport measurements
 
         
         
    http://dg7ybn.de/technical/Measurement_Equipment.htm    
         
         
         
         
         
    RF mentor    
         
         
         
         
         
         
    http://home.arcor.de/minivna/ Hamradio miniVNA Kurs  
         
         
         
         
         
         
Calculating Unknown Capacitance and Inductance with miniVNA by KP4MP
         
         
         
         
         
         
         
    "Playing and having fun with the miniVNA" PRO by HB9AMO  
         
         
         
    - MiniVNA 'Vector Network Analyser    
    40 Meter delta loop    
         
         
http://ve2zaz.net/Presentations/Downloads/VE2ZAZ_VNA_SA_Presentation.pdf
         
    20101Tuneable Coupled (Multi-) Mode Small Antennas—CFA, CFL, EH etc? By Professor Mike Underhill - G3LHZ  
         
         
         
Netzwerktester NWT01U mit USB-Schnittstelle - FUNKAMATEUR  
      Technische Daten  
     
Messbereich 40 kHz bis 160 MHz
Ausgangspegel +4 dBm ±0,5 dB (70 kHz…150 MHz)
+4 dBm ±3 dB (40 kHz…160 MHz)
Nebenwellen -48 dBc bis 30 MHz; -40 dBc bis 160 MHz
Frequenzauflösung 1 Hz
Frequenzgenauigkeit ±25 ppm
Betriebsspannung 11,2 V bis 16 V, Minus an Masse
Empfohlene Betriebssysteme Windows XP oder Windows 7, Linux (SUSE 10.0 oder Ubuntu)
 
         
      Eigene Erfahrungen mit Aufbau und Betrieb eines Netzwerktesters der FA in Berlin  
      Zusammenbau des Netzwerktesters der Zeitschrift FUNKAMATEUR  
         
         
    SWR Analyzer SWR ANALYZER by i2tzk v3.00    
         
         
         
    SARK-110 Antenna Analyzer    
    - Frequency range: 100 kHz to 230 MHz    
    - http://www.sark110.com/application-notes
   
         
         
         
         
         
         
         
         
         
         
         
         
         
         
         
         
         
         
         
         
         
         
         
         
  VNWA    
 

 

http://dg8saq.darc.de/ http://dg8saq.darc.de/VNWA21/index.html  
    Support-Seite für den VNWA von DG8SAQ, Tom Baier  by OZ7OU    
    http://www.dl1glh.de/vnwa/vnwa.html    
         
  Other    
         
    Another Antenna Analyzer by PA1ARE    
    Антенный анализатор VNA на Arduino Uno    
         

 

Updated on 24. Februar 2018.