NanoVNA V2 – Das Antennenmessgerät bei DL1RLB

Als ich eine TTGO LoRa Antenne benötigte, die auf 868 MHz senden soll, suchte ich ein einfaches Messgerät. Der NanoVNA schien mir der Richtige zu sein. Ich bin kein hochspezialisierter Antennenkonstrukteur der alle Antennenformeln kennt und sie anwenden kann. Vielmehr bin ich ein Endanwender, der eine einfache Messung durchführen will. Als ich mich mit dem NanoVNA beschäftigte, wurde ich von den vielen Messwerten und Bezeichnungen geradezu erschlagen. Die Entwickler wissen bestimmt wie sie die Messwerte richtig aus- und bewerten können und was sie Aussagen sollen. Meine Ausbildung ist recht lange her. So ist in den Jahren vieles Verloren gegangen, oder war nicht da. Auch weil man viele Sachen einfach nicht brauchte. Es sei denn man baut Filter und weiteres HF Zeug. Natürlich ironisch gemeint.

Es gibt viele, und ganz gute Anleitungen. Auch Anleitungen von hochspezialisierten Technikern. Nur leider können sie ihr Wissen nicht unbedingt Benutzerfreundlich rüberbringen. Jeder hat bestimmt in den Foren einen Antwort gelesen wie, „Kannst du nicht googeln, oder Lern mal die Grundlagen“. Sie gehen davon aus das man weiß, was |Z| oder R/w & X/w (µOhm) bedeutet. Das findet man ganz bestimmt in vielen Unterlagen. Aber brauch ich das für die Praxis? Wir werden sehen.

Die Inbetriebnahme ist einfach. Auch die Kalibrierung ist verständlich und lösbar. Ganz besonders haben mir die YouTube Videos von Michael DL2YMR geholfen. Diese sind Praxistauglich und genau diese Messung will ich ja durchführen. Auch auf dem Dach oder beim Fieldday.

Nachdem ich Kalibriert hatte, schaltete ich erstmal die für mich überflüssigen Kurven/Linien (im Menü Trace) aus. Dazu geht man ins Displaymenü und schaltet über Trace die Linien aus. Da sie farbig sind, erkennt man schnell welche man nicht brauch. Die Start- und Stopp Frequenz einzugeben ist auch nicht schwer. Man probiert einfach die beste Einstellung die man haben möchte. Das übt ungemein, denn bei jedem Einschalten muss man dies wiederholen. Hat auch den Vorteil, dass man die Starteinstellung wieder erhält falls man den NanoVNA so verstellt hat, dass keine Kurve mehr zu sehen sind. Ich gebe meistens die Mittenfrequenz (Center) ein und der NanoVNA ermittelt selbst die beste Schrittweite der Frequenz.

Für mich ist das SWR der erste Wert den ich messen wollte und den ich auch verstehe. Also habe ich mein NanoVNA die Selbstbaugroundplane angesteckt und im Menü auf SWR gestellt. Ich habe eine recht passable Kurve erhalten. Also gehe ich davon aus, dass die Antenne funktioniert.

Dann begann ich mich mit den anderen Werten und Kurven auseinander zusetzen.


Imaginärer Anteil

Als Imaginärer Anteil versteht man den Blindanteil (in Ohm) einer Antenne der verschwindet, wenn die Antennen Resonant ist. Somit sollte der Wert möglichst gering sein. Im Display befindet sich links mittig ein kleines Dreieck. Dies ist die Null-Linie.


Linearkurve

Lineare Darstellung der Messwerte. Die Messreihe ähnelt der SWR Kurve. Wenn der Marker auf Minimum stehen würde, würde ein Wert von 125n und -0,28 angezeigt werden. Was das bedeutet kann ich derzeit nicht sagen. Warum siehe im Text ganz oben. Bin halt kein Spezialist.


Logmagkurve

Logarithmische Darstellung der Messwerte (Dämpfung). Der Wert wird in dB angezeigt. Je höher der Wert z.B. -9dB umso besser ist die Antenne bei dieser Frequenz. Hier ist auch wieder das kleine Dreieck auf der linken Seite bei 0dB.


SWR

SWR Wert wird als Verhältnis von Vorlaufender und zur Zurücklaufenden Welle bezeichnet. Deshalb heißt das auch standing wave ratio. Wenn nichts zurückkommt, ist der Wert 1. Das ist aber nie zu erreichen. Es sei denn man hat nur ein 50 Ohm Widerstand angeschlossen und auch dann noch nicht. Im NanoVNA Display ist wieder links unten das gelbe Dreieck mit dem Wert 1. Also sollte die Kurve immer nahe 1 sein. Bei mir hat die Antenne ein Wert von 1 zu 1.8. und das sagt mir, das meine Antenne so um die -9dB Dämpfung hat. Denn ein Wert von 2 entspricht einer Dämpfung von -9dB.

Die Rückflussdämpfung wird in dB angegeben. Je höher der DB Wert ist umso besser ist der SWR-Wert. Die verdeutlicht auch diese kleine Tabelle:

3 : 1-6 dB
2 : 1-9,5 dB
1,5 : 1-14 dB
1,2 : 1-20,8 dB
1,1 : 1-26 dB
db-Tabelle

Es gibt natürlich auch freie Software für den Computer. Sogar fürs Smartphone. Diese Software ist natürlich leichter zu bedienen, kann noch mehr Werte darstellen und speichern und schont die Augen. In diesem Fall nutze ich die NanoVNA Saver-Software.

Software NanoVNA Saver

Auch hier habe ich die Mittenfrequenz auf 868 MHz gestellt. Von den vielen Kurven habe ich das SWR und die Rückflussdämpfung (Return Loss) ausgewählt. Wie zu erkennen ist, liegt mein SWR bei ca. 1 : 2 und die Dämpfung bei -9 dB. Wer es ganz genau haben will, sieht die Werte auch als Kommazahl (-9,43 dB und 2,020) beim grünen Marker an der Mittenfrequenz.


Wer sich genauer mit der Materie befassen will, kann natürlich mit Formeln rechnen und auf einschlägigen Internetseiten nachlesen.

Diese Seiten sind wirklich gut. https://www.darc.de/der-club/referate/ajw/lehrgang-te/e10/

Vermutlich werde ich selbst mich weiterbilden und etliches nachlesen.

Schreibe einen Kommentar

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert.