Mesure de trappes avec VNA Mini1300

Bonjour à tous,
J’ai besoin de vos compétences.

Je désire mesurer l'impédance des trappes d’une antenne beam Hy-Gain TH3JR.
A l’aide dun VNA Mini1300.

Pour mesurer L ou C, menu L/C.

Dans le menu L - HW : CAL OK – LC-Probe A – Mais =>Probe Cal No
Vu sur une notice pour réaliser le calibrage.
J’ai mis une résistance de 50 ohms sur l’entrée Probe et appui sur SET SHORT.
Mais j’ai le message Out of Range…

Merci de m’indiquer la méthode pour effectuer le calibrage et la mesure.

=====> Quel est le menu pour mesurer l'impédance pour mon application ?

Cordialement. Meilleurs 73 - Gilles  

Je viens de lire
https://arpa.r-e-f.org/wp-content/uploads/2022/02/Mini1300.pdf

Ce qui est curieux c'est que ni ce document en français ni toi n'évoquez clairement ce qu'on appelle calibration. Cette phase, avec un NonVNA est critique car elle sert à neutraliser la liaison entre le NaonoVNA et le point de mesure (ta trappe). Le document cite 1 kit de calibrage SMA Open Short-Load. C'est avec ce kit qu'on fait la calibration.

As-tu déjà réaliser des mesures simples avec ton NanoVNA qui est appelé Analyseur d'antennes dans le document précité.

J'ai fait des mesures avec mon nanoVNA-F (Deepelec) sur des trappes.

On constate facilement la fréquence de résonance de la trappe en la connectant par une seule patte (en antenne, en l'air) sur le port de sortie du NanoVNA. Chez moi c'est le port 1 (l'autre est le 2) mais pour d'autre NanoVNA c'est le port 0 (l'autre étant le 1)

Une autre mesure intéressante est de tenter de déterminer le L et le C de ce circuit bouchon. Cette mesure n'est peut-être pas ton objectif. Pour faire ça, il faut connecter la trappe entre le port de sortie et la masse et enregistrer le S11 dans un fichier soit interne au NanoVNA soit externe s'il est connecté à un logiciel.

Si tu peux faire ça, tu me donneras le fichier, en général un .s1p et je te retournerai le fichier Excel qui permet de calculer ces valeurs L et C au voisinage de la fréquence de résonance de la trappe.

Je rappelle que pour mesurer une trappe, il faut la mesurer en court-circuit et pas connectée au VNA.

dl2jml a écrit:

Je rappelle que pour mesurer une trappe, il faut la mesurer en court-circuit et pas connectée au VNA.

Je traitais du cas général d'une trappe démontable par exemple d'une antenne filaire. Dans le cas particulier d'une TH3JR, peux-tu expliquer ce que tu appelles mesurer en court-circuit.

J'ai trouvé cette image d'une des trappes; tu fais comment ?

Une trappe est un circuit résonant. La fréquence de résonance change selon la résistance de charge. Connectée au VNA, cette résonance est de 50Ω alors qu'utilisée sur une antenne, elle est connectée à une résistance nettement plus faible, proche de zéro.

Pour la mesure, on met la trappe en court-circuit en connectant un fil à ses bornes. Un bobinage autour de ce fil permet d'exciter le circuit. C'est ce bobinage d'excitation qui est connecté au VNA.




Source: https://owenduffy.net/blog/?p=14674

pour ce type de trappe, ce que je propose est simple et précis : en antenne, une seule patte connectée. On voit très bien la résonance parallèle car il n'y a rien de perturbateur. J'avais utilisé la méthode de la boucle couplée, suivant la proximité de la boucle, ça change la résonance (logique)

Voici ce que ça donne pour une trappe 20 m, du type que tu as montré (coaxial), un peu courte.



Pour l'antenne TH3JR, par contre, je ne vois pas comment faire.

• Une boucle autour de la trappe ?
  
• Cela ne perturberait-il pas la mesures ?
  
• Comment disposer le brin de l'antenne ?
  

L'image n'est pas très claire, mais c'est ce que j'ai trouvé rapidement. Pour la mesure, on branche un câble sur la trappe, câble qui est extérieur. Le bobinage d'excitation est autour de ce câble, pas autour de la trappe.

Bonjour à tous et merci de suivre mon problème  
Merci beaucoup François et Jérôme pour vos réponses rapides et vos commentaires appréciés très utiles  

Désolé j’ai envoyé hier soir ce message mais il n’a pas été validé sur le forum…
Le VNA appartient à un ami. Nous l’avons seulement utilisé pour mesurer des accords d’antennes.
* Différents calibrages ont été effectués.

« On constate facilement la fréquence de résonance de la trappe en la connectant par une seule patte (en antenne, en l'air) sur le port de sortie du NanoVNA. Chez moi c'est le port 1 (l'autre est le 2)»
J’ai essayé cette méthode mais n’ai obtenu aucune valeur !
Quel est le menu à utiliser ?

« Une autre mesure intéressante est de tenter de déterminer le L et le C de ce circuit bouchon. Cette mesure n'est peut-être pas ton objectif. Pour faire ça, il faut connecter la trappe entre le port de sortie et la masse et enregistrer le S11 dans un fichier soit interne au NanoVNA soit externe s'il est connecté à un logiciel. »
Désolé, le calibrage assez complexe n’a pas été effectué pour le mode S21…

* Ma beam a un ROS de 5 depuis quelque temps sur 15 et 20m. Je le corrige avec une boite d’accord.

Les quatre selfs des dipôles sont en bon état et mesurent 0 ohm.
Bonne conduction entre les deux extrémités de ceux-ci.

* Je possède une autre beam identique mais à remettre en état.
Avec celle-ci le ROS est correct sur les trois bandes.

Pour vérifier les trappes,  j’ai utilisé le menu Single Frequency. Sortie antenne du VNA.
Mesure d’impédance de la trappe  complète, (self avec son tube l’encapuchonnant et servant de condensateur).
Je trouve beaucoup d’indications, certainement pas très juste, car mesures sensibles au câble de mesure.
Effet parasite "antenne"...
Z 1167 ohms - CS 5pF - VSWR 73 - Rs 379...
Pas de différences notables entre les trappes complètes entre les deux beam.

Je vais continuer mes essais, entre le sous/sol et le toit  
De nouveau merci pour toute votre aide. Cordialement. 73 à tous. Gilles  

F6GYF a écrit:

« On constate facilement la fréquence de résonance de la trappe en la connectant par une seule patte (en antenne, en l'air) sur le port de sortie du NanoVNA. Chez moi c'est le port 1 (l'autre est le 2)»
J’ai essayé cette méthode mais n’ai obtenu aucune valeur !
Quel est le menu à utiliser ?

Tu peux mesurer une antenne contenant la trappe de cette façon, mais mesurer la trappe seule ne va pas être possible.

F6GYF a écrit:

« Une autre mesure intéressante est de tenter de déterminer le L et le C de ce circuit bouchon. Cette mesure n'est peut-être pas ton objectif. Pour faire ça, il faut connecter la trappe entre le port de sortie et la masse et enregistrer le S11 dans un fichier soit interne au NanoVNA soit externe s'il est connecté à un logiciel. »
Désolé, le calibrage assez complexe n’a pas été effectué pour le mode S21…

Tu peux mesurer cela, mais la fréquence va être légèrement différente, puisque ton circuit est connecté à une résistance de 50Ω (le VNA...), mais cela permet de déterminer si la trappe marche.

F6GYF a écrit:

* Ma beam a un ROS de 5 depuis quelque temps sur 15 et 20m. Je le corrige avec une boite d’accord.

Un ROS de 5, c'est beaucoup. Il y a probablement un dispositif mal connecté quelque part, mais pas nécessairement les trappes. Je soupçonne un des deux brins du dipôle d'être mal connecté.

dl2jml a écrit:

Tu peux mesurer cela, mais la fréquence va être légèrement différente, puisque ton circuit est connecté à une résistance de 50Ω (le VNA...), mais cela permet de déterminer si la trappe marche.

Concernant la mesure de L et C d'une trappe ou de tout autre circuit bouchon, regarde mon document Un nanoVNA mais c'est très simple.pdf au 10.2.2 Détermination de la courbe passant par deux points connus (circuit bouchon)

L'approximation que l'on fait (l'erreur apportée) c'est que l'on suppose que, sur une bande de fréquence étroite, L et C sont constants et que, évidemment, il s'agit d'un circuit bouchon. On peut par exemple appliquer la méthode à une antenne mais on n'obtiendra qu'un schéma équivalent LC au voisinage de la fréquence choisie, par exemple à la résonance.

La résistance de 50 Ω du NanoVNA est compensée par le nanoVNA lors de l'évaluation de S11 qui ne concerne alors que le dipôle mesuré.

Concrètement, à partir du S11 dans un fichier .s1p issu d'un nanoVNA, on va choisir les deux fréquences de part et d'autre de la fréquence F avec un décalage de ± 10 incréments de fréquence. On va faire un balayage de F dans le fichier et on constatera la constante (ou pas) de L et de C sur toute la plage des fréquences.

Voici par exemple, la mesure d'une self par cette méthode afin d'évaluer la capacité parasite (qui est répartie et ne forme pas un vrai bouchon avec L)



Pour une trappe réalisée avec du coaxial, comme le raccordement que tu montres ci-avant, la détermination de L et C est fondamental et pas triviale. On a besoin de ces valeurs pour déterminer l'impédance de la trappe aux fréquences d'exploitation de l'antenne différentes de la résonance de la trappe. Dans le cas de la trappe coaxiale c'est bien un bouchon sur une large plage de fréquence (L et C sont constants) mais la valeur de L et C me semble imprévisible sans mesurer la trappe. Je ne sais pas calculer C à partir de la capacité de la longueur de câble coaxial utilisé. C est beaucoup plus faible que la capacité du coaxial.

Bonjour à tous,
Merci beaucoup François et Jérôme de nouveau pour votre aide et l’intérêt que vous apportez à mon problème

Merci François pour les infos suivantes.
« Tu peux mesurer une antenne contenant la trappe de cette façon, mais mesurer la trappe seule ne va pas être possible. »
« Tu peux mesurer cela, mais la fréquence va être légèrement différente, puisque ton circuit est connecté à une résistance de 50Ω (le VNA...), mais cela permet de déterminer si la trappe marche. »
« Un ROS de 5, c'est beaucoup. Il y a probablement un dispositif mal connecté quelque part, mais pas nécessairement les trappes. Je soupçonne un des deux brins du dipôle d'être mal connecté. »

* Les connections sur les dipôles sont corrects.
* Antenne réglée pour la CW.
* Concernant les dipôles de ma beam.
* Le 28 Mhz fonctionnait correctement, le 14 et 21 Mhz avaient du ROS partout.

J’ai pu retrouver une résonance sur 14.100 et 21.100 en modifiant les 3 tubes de chaque dipôle.
Diminution de quelques cms du tube entre le boom et la première self et du tube entre les deux selfs.
Et ajout de quelques cms du tube à l’extrémité pour le 14 Mhz.
Dimensions plus courtes par rapport à l’ancienne beam non utilisée, qui respectent les dimensions préconisées…
Je ne sais toujours pas pourquoi  

Merci François pour tes explications très précises sur la mesure de L et C d'une trappe ou de tout autre circuit bouchon.
Merci pour la doc très complète sur le VNA, mais toutes ces formules me donnent le tournis  
J’essayerai plus tard de calibrer le VNA pour utiliser le menu S11 et un fichier .s1p.


Je vais continuer de valider ces réglages…
Avec tous mes remerciements. Cordialement. 73 à tous. Gilles