UNUN eller RF-Choke
- Thread starter Johan Persson
- Start date
SM0GLD
Vänsterhänt
Här finns en bra beskrivning.
https://electronics.stackexchange.com/questions/412673/measuring-inductance
Johan Persson
Well-Known Member
Nu fick jag hem en NanoVNA, smidig liten mätare men den är aningens svårare att använda än dom antenn analysatorer jag har testat tidigare, men priset på 700kr ink. frakt är oslagbart. Både min hemmagjorda och LDGs Balun transformerar 200ohms motstånd till SWR <1.2 över hela HF bandet. När jag lärt mig hur VNA mätaren fungerar ska jag göra lite fler mätningar.
Jag får följande mätning från en randomwireantenn, Men värdena är jag inte riktigt säker på hur jag ska tolka.
Impedans = motstånd + reaktans och kan beräknas Z = R+Xj
Det finns många videos på Youtube med folk förklarar hur en SWR mätare fungerar, men ingen går in på hur man faktiskt använder värdena man får ut. Förstår någon hur detta hänger ihop?
Jag får följande mätning från en randomwireantenn, Men värdena är jag inte riktigt säker på hur jag ska tolka.
Impedans = motstånd + reaktans och kan beräknas Z = R+Xj
Det finns många videos på Youtube med folk förklarar hur en SWR mätare fungerar, men ingen går in på hur man faktiskt använder värdena man får ut. Förstår någon hur detta hänger ihop?
| HZ | S | RI | R | 50 |
3000000 | 0.201765104 | -0.945762048 | 9.6044e-05 | 6.3267e-05 |
3270000 | 0.06673936 | -0.947886016 | 0.000104361 | 9.7059e-05 |
3540000 | -0.06892344 | -0.920508864 | 6.231e-06 | 3.3592e-05 |
3810000 | -0.189846256 | -0.861938752 | 1.4118e-05 | 9.6166e-05 |
4080000 | -0.281053568 | -0.779650176 | 3.4108e-05 | 3.2888e-05 |
4350000 | -0.336623488 | -0.70302752 | -7.6755e-05 | -5.6871e-05 |
4620000 | -0.387056128 | -0.640027392 | 1.6265e-05 | -1.9887e-05 |
4890000 | -0.436995328 | -0.574089088 | 0.000110519 | 3.5129e-05 |
5160000 | -0.477572288 | -0.49528256 | 1.1536e-05 | 7.063e-05 |
5430000 | -0.50275456 | -0.412052 | 4.3762e-05 | 3.4888e-05 |
5700000 | -0.508980864 | -0.318876032 | 7.5458e-05 | 1.0362e-05 |
5970000 | -0.472835424 | -0.240559888 | 3.915e-05 | 3.1678e-05 |
6240000 | -0.42991328 | -0.1925632 | 6.5307e-05 | 5.6306e-05 |
6510000 | -0.372721568 | -0.151658192 | 0.000110532 | -5.954e-06 |
6780000 | -0.297371488 | -0.15347928 | 8.0014e-05 | 1.9836e-05 |
7050000 | -0.20390456 | -0.218528464 | 3.0781e-05 | 0.000126145 |
7320000 | -0.225544304 | -0.421665408 | 6.1643e-05 | 3.799e-05 |
7590000 | -0.426869504 | -0.514737856 | 7.233e-06 | 2.16e-05 |
7860000 | -0.623167488 | -0.46147088 | 1.4874e-05 | 4.0154e-05 |
8130000 | -0.749875776 | -0.340400864 | -4.5527e-05 | -3.5e-07 |
8400000 | -0.820776704 | -0.213260128 | 1.594e-06 | 4.5244e-05 |
8670000 | -0.86837312 | -0.083251264 | 0.000170784 | 9.2742e-05 |
8940000 | -0.884855168 | 0.054871956 | 8.5439e-05 | -0.000119792 |
9210000 | -0.870071424 | 0.187952672 | 0.000144876 | -3.73e-05 |
9480000 | -0.83294848 | 0.306471136 | -1.7127e-05 | -4.4264e-05 |
9750000 | -0.78367168 | 0.408693312 | 9.2584e-05 | -0.000106882 |
10020000 | -0.727973504 | 0.506086752 | -4.0224e-05 | -0.000213939 |
Johan Persson
Well-Known Member
Det verkar vara komplicerat att räkna fram SWR från Impedansen(som fås genom att man beräknar summan av resistansen och den imaginära delen), guiderna jag hittade löser det grafiskt med ett "smith chart".
SM0AOM
Well-Known Member
Det förväntas av oss ingenjörer att kunna förstå dessa siffror... 
Den återgivna Touchstone-filen visar en två-portsmätning, med
realdelen resp. imaginärdelen av reflektionskoefficienten S11 i de två första kolumnerna efter frekvensen uttryckt som "cartesisk" eller "rektangulär" form, och realdelen resp. imaginärdelen av transmissionskoefficienten S21 i de två följande.
Eftersom man inte har kopplat in något mätobjekt med två portar blir innehållet i dessa två kolumner mycket nära = 0, och kan bortses ifrån här. Sedan är referensimpedansen 50 ohm.
Reflektionskoefficienten sedan kan räknas om till impedans genom att tillämpa räknelagarna för komplexa tal.
Impedans = referensimpedans * ((1+S11)/(1-S11))
Det skulle föra för långt att gå igenom dessa räknemanipulationer steg för steg, vilka man kan råka på som tentamensuppgifter i Teknisk Elektronfysik eller Elkretsteori del C.
Ett annat sätt är att plotta impedanserna i ett Smith-diagram, men det är besvärligt ifall S11 endast presenteras som
rektangulära eller cartesiska värden.
Dock finns programmet "NanoVNASaver" som gör sådant i programvara utan att användaren behöver bekymra sig om hur det går till;
Man exporterar då VNA-data som en ports (S1P) eller två-ports (S2P) Touchstone-filer, och låter programmet
räkna ut de komplexa impedanser som kretselementen uppträder som.
Att göra sådant "för hand" är inte speciellt svårt, men man måste behärska komplex algebra, och ha ordning på vilka sätt impedanser resp. reflektionskoefficienter representeras.
Om man nöjer sig med att endast få fram SWR från mätvärdena så blir det enklare.
Då bildar man först beloppet av spänningsreflektionsfaktorn |rho| genom att ta roten ur (realdel i kvadrat)+(imaginärdel i kvadrat).
När man har beloppet av rho så blir S = (1+|rho|)/(1-|rho|).
Den återgivna Touchstone-filen visar en två-portsmätning, med
realdelen resp. imaginärdelen av reflektionskoefficienten S11 i de två första kolumnerna efter frekvensen uttryckt som "cartesisk" eller "rektangulär" form, och realdelen resp. imaginärdelen av transmissionskoefficienten S21 i de två följande.
Eftersom man inte har kopplat in något mätobjekt med två portar blir innehållet i dessa två kolumner mycket nära = 0, och kan bortses ifrån här. Sedan är referensimpedansen 50 ohm.
Reflektionskoefficienten sedan kan räknas om till impedans genom att tillämpa räknelagarna för komplexa tal.
Impedans = referensimpedans * ((1+S11)/(1-S11))
Det skulle föra för långt att gå igenom dessa räknemanipulationer steg för steg, vilka man kan råka på som tentamensuppgifter i Teknisk Elektronfysik eller Elkretsteori del C.
Ett annat sätt är att plotta impedanserna i ett Smith-diagram, men det är besvärligt ifall S11 endast presenteras som
rektangulära eller cartesiska värden.
Dock finns programmet "NanoVNASaver" som gör sådant i programvara utan att användaren behöver bekymra sig om hur det går till;
Man exporterar då VNA-data som en ports (S1P) eller två-ports (S2P) Touchstone-filer, och låter programmet
räkna ut de komplexa impedanser som kretselementen uppträder som.
Att göra sådant "för hand" är inte speciellt svårt, men man måste behärska komplex algebra, och ha ordning på vilka sätt impedanser resp. reflektionskoefficienter representeras.
Om man nöjer sig med att endast få fram SWR från mätvärdena så blir det enklare.
Då bildar man först beloppet av spänningsreflektionsfaktorn |rho| genom att ta roten ur (realdel i kvadrat)+(imaginärdel i kvadrat).
När man har beloppet av rho så blir S = (1+|rho|)/(1-|rho|).
Last edited:
SM0AOM
Well-Known Member
Som en övning i komplexvärd algebra har jag tagit fram ett Excel-ark med
relationerna som behövs för att konvertera mellan reflektionsfaktor, impedans och SWR.
Biblioteksfunktionerna i Excel för komplexa tal har använts genomgående.
För att använda den bifogade Excel-filen, byt filnamn till VNA.xlsx
relationerna som behövs för att konvertera mellan reflektionsfaktor, impedans och SWR.
Biblioteksfunktionerna i Excel för komplexa tal har använts genomgående.
För att använda den bifogade Excel-filen, byt filnamn till VNA.xlsx
| Frekvens (Hz) | Re(rho) | Im(rho) | Belopp | Fasvinkel (radianer) | Fasvinkel (grader) | Impedans | SWR | |||||||||||
| 3000000 | 0,202 | -0,945762048 | 0,967 | -1,361 | -77,957 | 0,201765104-0,945762048j | 0,0423237759460164-1,23496263312673j | 2,11618879730082-61,7481316563365j | 59,7 | |||||||||
| 3270000 | 0,067 | -0,947886016 | 0,950 | -1,501 | -85,973 | 0,06673936-0,947886016j | 1,06673936-0,947886016j | 53,336968-47,3943008j | 39,2 | |||||||||
| 3540000 | -0,06892344 | -0,920508864 | 0,923 | 1,496 | 85,718 | -0,06892344-0,920508864j | 0,93107656-0,920508864j | 46,553828-46,0254432j | 25,0 | |||||||||
| 3810000 | -0,189846256 | -0,861938752 | 0,883 | 1,354 | 77,579 | -0,189846256-0,861938752j | 0,810153744-0,861938752j | 40,5076872-43,0969376j | 16,0 | |||||||||
| 4080000 | -0,281053568 | -0,779650176 | 0,829 | 1,225 | 70,176 | -0,281053568-0,779650176j | 0,718946432-0,779650176j | 35,9473216-38,9825088j | 10,7 | |||||||||
| 4350000 | -0,336623488 | -0,70302752 | 0,779 | 1,124 | 64,414 | -0,336623488-0,70302752j | 0,663376512-0,70302752j | 33,1688256-35,151376j | 8,1 | |||||||||
| 4620000 | -0,387056128 | -0,640027392 | 0,748 | 1,027 | 58,837 | -0,387056128-0,640027392j | 0,612943872-0,640027392j | 30,6471936-32,0013696j | 6,9 | |||||||||
| 4890000 | -0,436995328 | -0,574089088 | 0,721 | 0,920 | 52,722 | -0,436995328-0,574089088j | 0,563004672-0,574089088j | 28,1502336-28,7044544j | 6,2 | |||||||||
| 5160000 | -0,477572288 | -0,49528256 | 0,688 | 0,804 | 46,043 | -0,477572288-0,49528256j | 0,522427712-0,49528256j | 26,1213856-24,764128j | 5,4 | |||||||||
| 5430000 | -0,50275456 | -0,412052 | 0,650 | 0,687 | 39,338 | -0,50275456-0,412052j | 0,49724544-0,412052j | 24,862272-20,6026j | 4,7 | |||||||||
| 5700000 | -0,508980864 | -0,318876032 | 0,601 | 0,560 | 32,067 | -0,508980864-0,318876032j | 0,491019136-0,318876032j | 24,5509568-15,9438016j | 4,0 | |||||||||
| 5970000 | -0,472835424 | -0,240559888 | 0,531 | 0,471 | 26,965 | -0,472835424-0,240559888j | 0,527164576-0,240559888j | 26,3582288-12,0279944j | 3,3 | |||||||||
| 6240000 | -0,42991328 | -0,1925632 | 0,471 | 0,421 | 24,128 | -0,42991328-0,1925632j | 0,57008672-0,1925632j | 28,504336-9,62816j | 2,8 | |||||||||
| 6510000 | -0,372721568 | -0,151658192 | 0,402 | 0,386 | 22,141 | -0,372721568-0,151658192j | 0,627278432-0,151658192j | 31,3639216-7,5829096j | 2,3 | |||||||||
| 6780000 | -0,297371488 | -0,15347928 | 0,335 | 0,476 | 27,299 | -0,297371488-0,15347928j | 0,702628512-0,15347928j | 35,1314256-7,673964j | 2,0 | |||||||||
| 7050000 | -0,20390456 | -0,218528464 | 0,299 | 0,820 | 46,983 | -0,20390456-0,218528464j | 0,79609544-0,218528464j | 39,804772-10,9264232j | 1,9 | |||||||||
| 7320000 | -0,225544304 | -0,421665408 | 0,478 | 1,080 | 61,858 | -0,225544304-0,421665408j | 0,774455696-0,421665408j | 38,7227848-21,0832704j | 2,8 | |||||||||
| 7590000 | -0,426869504 | -0,514737856 | 0,669 | 0,878 | 50,331 | -0,426869504-0,514737856j | 0,573130496-0,514737856j | 28,6565248-25,7368928j | 5,0 | |||||||||
| 7860000 | -0,623167488 | -0,46147088 | 0,775 | 0,637 | 36,521 | -0,623167488-0,46147088j | 0,376832512-0,46147088j | 18,8416256-23,073544j | 7,9 | |||||||||
| 8130000 | -0,749875776 | -0,340400864 | 0,824 | 0,426 | 24,415 | -0,749875776-0,340400864j | 0,250124224-0,340400864j | 12,5062112-17,0200432j | 10,3 | |||||||||
| | | | |||||||||||||||
| | | | | ||||||||||||||
| | | | |
Johan Persson
Well-Known Member
Vackert, jag tackar!
Johan Persson
Well-Known Member
Jag har gjort en mätning på transformeringen över HF-bandet på min egentillverkade och LDGs(12t T130-18), och testat mot ett motstånd på 220 ohm med min NanoVNA. Tack vare hjälpen med beräkningarna så lyckades jag få ut värden på SWR till excel!
Man verkar även kunna mäta "insertion loss" på en balun med sin NanoVNA, och jag hittar en del exempel på folk som gjort det med 1:1 baluner, coaxialkabel och antenn switchar. Däremot verkar metoden inte fungera på en UNUN med transformering på 1:4, spänningen är upp transformerad på last-sidan.
Man skulle förmodar jag kunna bygga en unun till, och göra mätningen back-to-back även om det är lite besvärligt. Finns det något smidigare sätt?
Man verkar även kunna mäta "insertion loss" på en balun med sin NanoVNA, och jag hittar en del exempel på folk som gjort det med 1:1 baluner, coaxialkabel och antenn switchar. Däremot verkar metoden inte fungera på en UNUN med transformering på 1:4, spänningen är upp transformerad på last-sidan.
Man skulle förmodar jag kunna bygga en unun till, och göra mätningen back-to-back även om det är lite besvärligt. Finns det något smidigare sätt?
Johan Persson
Well-Known Member
Tillverkade en extra UNUN på 4:1(som var lite mer vädersäkrad, öppningen på baksidan och en kjol som skyddar BNC uttaget) och mätte back to back genom dessa för att få insertion loss. Tyvärr var mätresultatet väldigt oroligt, signalen pendlade kraftigt mellan 0-2.5dB i förlust trots kalibrering flera gånger.
Kanske är det svårt att mäta över 2st SMA-BNC adaptrar, 2st plast 4:1 ununer och 2st 10cm sladdstumpar som förbinder dessa med varandra, utan att man får in störningar?
Kanske är det svårt att mäta över 2st SMA-BNC adaptrar, 2st plast 4:1 ununer och 2st 10cm sladdstumpar som förbinder dessa med varandra, utan att man får in störningar?
SM0AOM
Well-Known Member
Vad orsaken till de osäkra mätvärdena är går inte att säga utan att
ha sett uppställningen.
Dock kan man göra mätningar av genomgångsdämpningen hos en enda UnUn,
genom att använda en spänningsdelare mellan 200 ohm och 50 ohm.
Denna består enklast av ett seriemotstånd på 150 ohm, så länge som man håller
sig på frekvenser där man kan försumma egenkapacitans och egeninduktans hos motståndet.
Med en sådan spänningdelare blir spänningen över VNA:ns ingång 1/4 av utspänningen från transformatorn,
eller -12 dB i amplitudmått. En 50:200 ohm transformator innebär en upptransformering med en faktor 2,
eller 6 dB i amplitudmått.
Då blir den verkliga genomgångsdämpningen = den indikerade - 6 dB.
Detta gäller endast när frekvensen är så låg att man kan räkna med ren resistiv
spänningsdelning.
ha sett uppställningen.
Dock kan man göra mätningar av genomgångsdämpningen hos en enda UnUn,
genom att använda en spänningsdelare mellan 200 ohm och 50 ohm.
Denna består enklast av ett seriemotstånd på 150 ohm, så länge som man håller
sig på frekvenser där man kan försumma egenkapacitans och egeninduktans hos motståndet.
Med en sådan spänningdelare blir spänningen över VNA:ns ingång 1/4 av utspänningen från transformatorn,
eller -12 dB i amplitudmått. En 50:200 ohm transformator innebär en upptransformering med en faktor 2,
eller 6 dB i amplitudmått.
Då blir den verkliga genomgångsdämpningen = den indikerade - 6 dB.
Detta gäller endast när frekvensen är så låg att man kan räkna med ren resistiv
spänningsdelning.