Forum: HF, Funk und Felder Kurze Umfrage zu vektoriellen Network Analyzern


von Thomas B. (ver_b) Flattr this


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Verwendest du im privaten oder beruflichen Umfeld Vektorielle 
Netzwerkanalyzer (VNA)? Dann würden wir uns freuen, wenn du an unserer 
Umfrage teilnimmst.

Wir sind ein Team junger Ingenieure und wollen einen VNA 
weiterentwickeln. Mit der Teilnahme an unserer Umfrage hifst du uns 
einen ersten Eindruck über die Marktanforderungen zu erhalten.

Über diesen Link kannst du teilnehmen: 
https://survey.feldlabor.eu/index.php/714679

Die Umfrage dauert zwischen 3 und 5 Minuten.

: Bearbeitet durch User
von Mario H. (rf-messkopf) Benutzerseite


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Ich habe mich mal an der Umfrage beteiligt. Ein paar Fragen verstehe ich 
nicht:

>  Hohe Samplerate

Was ist damit gemeint? Die Samplerate auf der ZF? Die interessiert mich 
als Nutzer zunächst wenig. Oder die Sweepzeit? Letztere ist natürlich 
schon nicht unwichtig.

>  Wenig Jitter

Ist damit das Phasenrauschen von LO und Source gemeint? Das interessiert 
mich auch zunächst nur in zweiter Linie. Wichtig ist der sich ergebende 
Rauschflur bei gegebener ZF-Bandbreite.

Dinge, nach denen nicht gefragt wurde, die ich aber wichtig finde:

- Da es anscheinend um Low-Cost/Hobbygeräte geht: Eine Quelle mit wenig 
Oberwellen und definiertem Pegel ist etwas, das den meisten 
nanoVNA-artigen Geräten fehlt.

- Vierkanaliges Gerät (bzw. zwei pro Port), und dass die Firmware 
neuzeitliche Kalibriermöglichkeiten wie UOSM, TRL, LRL, TRM, TOM, TNA, 
etc., unterstützt, und dass man sinnvoll Cal Kits und Korrekturdaten 
verwalten kann.

- Dinge wie Port Extension, Embedding/De-Embedding, Fixture Removal, 
etc., Umrechnung, auf Z- und Y-Parameter und Impedanzen, Umrechnung auf 
andere Portimpedanzen (auch komplexe, Kurokawa-Wellen), etc. Wobei das 
"nur" Software ist.

- Wenn man es in einem Low-Cost-Gerät überhaupt sinnvoll hinbekommt: 
Anzeige beliebiger Wellengrößen und beliebiger Quotienten derselben, 
Switch Terms, etc.

- Zeitbereichsmessungen (ausreichend Bandbreite vorausgesetzt), und Time 
Domain Windowing. (Auch "nur" Software.)

- Differentielle Ports. Besonders bei Vier-Port-Geräten ist das eine 
tolle Sache.

Sicherlich ist das sehr viel verlangt für ein Low-Cost-Gerät, aber 
vielleicht ist das eine oder andere eine Anregung.

Grundsätzlich lebt ein VNA ganz entscheidend von seiner Firmware. Die 
vielen Möglichkeiten der Aufbereitung und Visualisierung der Messdaten 
sinnvoll umzusetzen ist alles andere als einfach, und ein großer 
Aufwand.

Und auch wenn es trivial klingt: Eine vernünftige Möglichkeit, Kurven 
abzuspeichern und übereinander zu plotten, ein gutes Trace-Math-Konzept 
und gute Marker-Funktionen sind nicht unwichtig.

Ein echtes Alleinstellungsmerkmal im Low-Cost-Hobbygerätesektor wären 
übrigens, soweit ich weiß, frequenzumsetzende Messungen und 
Mischermessungen. Diese Option kostet bei R&S, Keysight & Co. ein 
Vermögen.

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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1
In welchen Sektor wollen Sie VNAs einsetzen?
2
Bitte wählen Sie eine der folgenden Antworten:
3
Diese Frage muss beantwortet werden.
4
5
( )    professioneller Sektor
6
( )    akademischer Sektor (Verein, Hochschulen, Maker- / Hacker Space)

War nicht ganz oben auch "privat" explizit genannt? Muss ich mein Hobby 
nun gleich als "akademisch" deklarieren?

: Bearbeitet durch Moderator
von Jonas F. (jonasfranke)


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Guter Punkt.
Der Private Sektor beinhaltet hier den Privaten Bereich… das ist 
natürlich etwas irreführend.
Vielen Dank für das Feedback

von Alexander S. (alesi)


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Jonas F. schrieb:
> Der Private Sektor beinhaltet hier den Privaten Bereich…

Da steht weder "Private Sektor" noch "Privaten Bereich",
da steht nur "akademischer Sektor" und Verein und Maker- / Hacker-Space 
sind nicht akademisch. Wer das nur für sich privat zu Hause als Hobby 
macht, kann  scheinbar nicht teilnehmen.

: Bearbeitet durch User
von Gerd E. (robberknight)


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Der Text auf der Umfrageseite suggeriert daß Ihr überlegt eine 
OpenSource / OpenHardware Lösung zu entwickeln.

Mein Vorschlag wäre bezüglich der Software mal Andrew Zonenberg zu 
kontaktieren. Er entwickelt https://github.com/glscopeclient/.

Das ist momentan zwar primär für Oszilloskope gedacht, aber er hat 
testweise schon einige VNA-artige Funktionen eingebaut, außerdem sind 
viele auf VNA-Messungen aufbauende Funktionen wie Deembedding und 
Touchstone-Umrechner etc. dabei. Ich könnte mir gut vorstellen daß es 
einfacher ist die VNA-Software in das dort bereits vorhandene Framework 
mit Filterketten etc. einzubauen als etwas komplett eigenes von Null auf 
zu entwickeln.

Am einfachsten ist er erfahrungsgemäß im IRC in #scopehal (Libera-Netz) 
zu erreichen. Github Issues gehen natürlich auch.

von dfIas (Gast)


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Thomas B. schrieb:
> Wir sind ein Team junger Ingenieure und wollen einen VNA
> weiterentwickeln.
Da gab es doch schon einmal eine Gruppe von Physik-Doktoranden, die 
einen VNA entwickeln wollten und dann ihr Projekt eingestellt hatten. 
Kennt ihr euch?
Mir ist diese Umfrage zu sehr anonymisiert seitens der Fragestellenden 
[sic] und mit diesem Herumgegendere fühle ich mich auch nicht mehr 
angesprochen. Ich bin keine liebesternr Teilnehmersternin. Oder wie 
spricht man das?

von Meßprofi (Gast)


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Gerd E. schrieb:
> Ich könnte mir gut vorstellen daß es
> einfacher ist die VNA-Software in das dort bereits vorhandene Framework
> mit Filterketten etc. einzubauen als etwas komplett eigenes von Null auf
> zu entwickeln.

+10!

Wer braucht das 100ste VNA-Projekt für LowCost, während es das in allen 
Preislagen gibt.

von eric (Gast)


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Meßprofi schrieb:
> Wer braucht das 100ste VNA-Projekt für LowCost, während es das in allen
> Preislagen gibt.

Da hast du natürlich recht, aber vielleicht erleichtert das neue Projekt
etwas, die Spreu vom Weizen zu trennen.

von Rufzeichenversteher (Gast)


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Mario H. schrieb:
> - Vierkanaliges Gerät (bzw. zwei pro Port), und dass die Firmware
> neuzeitliche Kalibriermöglichkeiten wie UOSM, TRL, LRL, TRM, TOM, TNA,
> etc., unterstützt, und dass man sinnvoll Cal Kits und Korrekturdaten
> verwalten kann.

Dem schliesse ich mich an.

Die vier Sampler (hinlaufende + rücklaufende Welle beider Ports ohne 
Umschaltung!) sind Voraussetzung für viele moderne Kalibrierverfahren, 
oder auch das gute alte TLR-Verfahren .

Hier ist die aktuelle Lowcost-Klasse untauglich, weil die 
Hardwarearchitektur zu stark vereinfacht wurde.

von Einer (Gast)


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Mario H. schrieb:
> (Auch "nur" Software.)

Das ist der entscheidende Punkt.

Klar, die Hardware muss es bringen. Aber die Software ist bei diesen 
Messgeräten so extrem wichtig. Und genau hier hapert es bei praktisch 
allen Open-Source oder Low-Cost-Lösungen.

von HF-Messknecht (Gast)


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Einer schrieb:
> Klar, die Hardware muss es bringen. Aber die Software ist bei diesen
> Messgeräten so extrem wichtig.

Erstmal braucht man taugliche Hardware für korrekte Messwerte, die 
spätere Umrechnung aus den gemessenen S-Parametern ist doch notfalls mit 
externer Software möglich.

Für korrekte Messwerte muss man im GHz-Bereich aber sauber kalibrieren 
können, auch für 2-Ports. Nach meinen Verständnis können NanoVNA & Co 
nicht mal 12-Term Kalibrierung, sondern nur 1-Port 
Reflektionskalibrierung. Ein Lowcost-Gerät was zumindest 12-Term kann 
wäre der VNWA3, aber der ist im Frequenzbereich sehr eingeschränkt.

Aber mit 12-Term SOLT wäre man auch nur auf dem Stand der 1980er Jahre, 
heute wären TRL usw sinnvoll weil man dann auch nicht-koaxiale DUT 
sauber kalibrieren kann. Wenn hier der semiprofesionelle Markt angepeilt 
wird wäre das eigentlich Pflicht. Das erfordert aber 4 unabhängige 
Meßstellen im HF-Pfad zur Messung von hin- und rücklaufenden Wellen ohne 
Umdrehen des DUT =>> HF-Systemarchitektur muss passen.

Die Auswertung der Messwerte ist sicherlich auch relevant, aber das ist 
tatsächlich "nur" Software und mit wenig Aufwand erweiterbar, oder eben 
extern aus den S-Parametern berechnet. Eingeschränkte HF-Architektur in 
der Hardware ist nicht so einfach heilbar.

von Mario H. (rf-messkopf) Benutzerseite


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HF-Messknecht schrieb:
> Nach meinen Verständnis können NanoVNA & Co
> nicht mal 12-Term Kalibrierung, sondern nur 1-Port
> Reflektionskalibrierung.

Das mag für die Firmware, die auf dem Gerät läuft, so sein. Wobei es 
aber PC-Software gibt, die zumindest eine 6-Term-Kalibrierung gestattet. 
Eine davon ist von Joe Q. Smith, der auch im eevblog-Forum sehr aktiv 
ist:

https://github.com/joeqsmith/NanoVNA_Software

Ich meine, er hätte auch ein externes Transfer-Relais an den nanoVNA 
getüddelt, was seine Software unterstützt. Damit geht wohl auch 12-Term. 
Insgesamt scheint die Software mittlerweile recht viele Features zu 
haben.

> Ein Lowcost-Gerät was zumindest 12-Term kann wäre der VNWA3

Ist das nicht auch nur ein Transmission-Reflection-Gerät? Auf 
https://www.sdr-kits.net/introducing-DG8SAQ-VNWA3 steht zumindest etwas 
von "Simultaneous S11 and S21 measurements in one Sweep".

> Erstmal braucht man taugliche Hardware für korrekte Messwerte

Sicher. Wobei man nicht erwarten darf, mit einem Budget von ein paar 
tausend Euro in die Nähe kommerzieller Spitzengeräte zu kommen. Mit 
einem größeren Maß an Trace-Rauschen und langsamem Sweep wird man dann 
leben müssen.

> die spätere Umrechnung aus den gemessenen S-Parametern ist doch
> notfalls mit externer Software möglich.

Nur dann leider nicht live. Ich finde das einen entscheidenden Nachteil. 
Kommt aber auf die Anwendung an; für labormäßige Messungen mag das 
akzeptabel sein.

> aber das ist
> tatsächlich "nur" Software und mit wenig Aufwand erweiterbar

Definiere wenig. Das sprengt schnell den Rahmen eines Hobbyprojekts. 
Wahrscheinlich bräuchte es eine gute Hardeware-Plattform, um die eine 
aktive Open-Source-Community wächst.

von Mario H. (rf-messkopf) Benutzerseite


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Mario H. schrieb:
> Ist das nicht auch nur ein Transmission-Reflection-Gerät? Auf
> https://www.sdr-kits.net/introducing-DG8SAQ-VNWA3 steht zumindest etwas
> von "Simultaneous S11 and S21 measurements in one Sweep".

Ich sehe gerade, es gibt mittlerweile eine erweiterte Version VNWA 3SE.

von Karl B. (gustav)


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Hi,
was mir immer wieder aufstößt, ist die Lauffähigkeit unter externen 
Programmen zur Auswertung unter Windows Betriebssystemen.
Unter Win10 Prof 64 Bit bekomm ich die Auswertungssoftware 
"VNA-QT-Windows" für den Einsteiger-Nano_V2 nicht zum Laufen.
Nur die andere Software geht.

ciao
gustav

von Gustav G. (gustavgggg)


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So viele VNA Projekte gibt es auch nicht und die Hardware mal so 
hinzubekommen ist auch nicht trivial.

von Stefan M. (derwisch)


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Jeder hat so seine Anforderungen.
Für mich ist es wichtig, dass der Frequenzbereich sehr weit rauf und 
sehr weit runter geht.
z.B. 30 kHz bis 4,5 GHz oder noch höher. Gerne auch 12 GHZ.
Da wird die Hardware teuer und man kann sich eh gleich im Profi-Sektor 
umschauen...
Ausserdem sollte der angezeigte Pegel des Einganssignals sehr genau 
stimmen.
Das erspart oft ein Leistungsmessgerät, was bis in den GHz Bereich geht.

von Themaverfehlt? (Gast)


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Stefan M. schrieb:
> Ausserdem sollte der angezeigte Pegel des Einganssignals sehr genau
> stimmen.
> Das erspart oft ein Leistungsmessgerät, was bis in den GHz Bereich geht.

Du bist offenbar beim Spektrumanalysator? Thema hier ist ein 
Netzwerkanalysator.

Beitrag #7022839 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Stefan M. (derwisch)


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Themaverfehlt? schrieb:
> Du bist offenbar beim Spektrumanalysator? Thema hier ist ein
> Netzwerkanalysator.

Nein, ich bin schon beim VNA.
Auch der kann das..., oder sollte beides gut können.

von Themaverfehlt? (Gast)


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Stefan M. schrieb:
> Themaverfehlt? schrieb:
>> Du bist offenbar beim Spektrumanalysator? Thema hier ist ein
>> Netzwerkanalysator.
>
> Nein, ich bin schon beim VNA.
> Auch der kann das..., oder sollte beides gut können.

Die behelfsmässige Spektrummessung, die man bei Lowcost-VNA findet, hat 
mit einem richtigen Spektrumanalysator aber wenig zu tun. Zur genauen 
Merssung ist das völlig untauglich. Die Systeme sind auch völlig 
unterschiedlich aufgebaut.

Da fehlt Filterung und alles, was die Systemarchitektur eines 
Spektrumanalysator ausmacht. Das ist wie Nägel einschlagen mit einer 
Zange: wenn man kein anderes Werkzeug hat geht es notfalls irgendwie...

von Carsten T. (Gast)


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Sind die Fragesteller die gleichen, die in letzter Zeit das forum mit so 
speziellen VNA designfragen fluten?

von hfi (Gast)


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Stefan M. schrieb:
> Themaverfehlt? schrieb:
>> Du bist offenbar beim Spektrumanalysator? Thema hier ist ein
>> Netzwerkanalysator.
>
> Nein, ich bin schon beim VNA.
> Auch der kann das..., oder sollte beides gut können.

soweit ich weiß, können das die richtig guten Networkanalysatoren 
überhaupt nicht. Sogar die Software gibt es nicht her. Ob das bei 
billigen Geräten auch so ist, weiß ich nicht. Ich spreche jetzt von R&S 
Geräten oder Agilent etc...

von Mario H. (rf-messkopf) Benutzerseite


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hfi schrieb:
> soweit ich weiß, können das die richtig guten Networkanalysatoren
> überhaupt nicht. Sogar die Software gibt es nicht her.

Doch, sicher liefern die einen genauen und einstellbaren Pegel. Das ist 
natürlich nicht nur eine Frage der Software. Ein Stufenabschwächer ist 
aber bei so ziemlich allen Herstellern eine Option, die extra kostet -- 
wenn man Pegel von weniger als vielleicht -40 dBm einstellen will.

Moderne Profigeräte können auch mit einem externen Leistungsmesskopf den 
Pegel kalibrieren. Wenn man an der Kalibrierebene einen genau 
definierten Pegel haben und die Einflüsse des Messaufbaus kompensieren 
will, führt daran kein Weg vorbei.

von Felix L. (Gast)


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Mario H. schrieb:
> Moderne Profigeräte können auch mit einem externen Leistungsmesskopf den
> Pegel kalibrieren. Wenn man an der Kalibrierebene einen genau
> definierten Pegel haben und die Einflüsse des Messaufbaus kompensieren
> will, führt daran kein Weg vorbei.

Es ging nicht um den Pegel sondern die Funktion VNA als 
Spektrumanalysator und das ist eben eingeschränkt.

von Mario H. (rf-messkopf) Benutzerseite


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Felix L. schrieb:
> Es ging nicht um den Pegel sondern die Funktion VNA als
> Spektrumanalysator und das ist eben eingeschränkt.

Ah so, Missverständnis. Wobei die großen Messgeräteherrsteller 
mittlerweile auch damit anfangen. Beispiel: Keysight PNA-X:

https://www.keysight.com/us/en/assets/7018-02294/brochures/5990-4592.pdf.

von Gerd E. (robberknight)


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Mario H. schrieb:> Doch, sicher liefern die einen 
genauen und einstellbaren Pegel. Das ist
> natürlich nicht nur eine Frage der Software. Ein Stufenabschwächer ist
> aber bei so ziemlich allen Herstellern eine Option, die extra kostet --
> wenn man Pegel von weniger als vielleicht -40 dBm einstellen will.
>
> Moderne Profigeräte können auch mit einem externen Leistungsmesskopf den
> Pegel kalibrieren. Wenn man an der Kalibrierebene einen genau
> definierten Pegel haben und die Einflüsse des Messaufbaus kompensieren
> will, führt daran kein Weg vorbei.

Genau. Der ganz große Unterschied zwischen VNA und Spekki ist an der 
Stelle, daß der VNA den ausgegebenen und empfangenen/rückgelaufenen 
Pegel bei der aktuellen Messfrequenz misst bzw. einstellen kann. Der 
Spekki kann dagegen (wenn man nicht gerade auf Zero-Span stellt) eine 
große Bandbreite von Frequenzen untersuchen und die jeweiligen Pegel 
anzeigen.

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