Handbuch. DE Ver.2.0.2

Transkript

1 Handbuch DE Ver.2.0.2

2 SUMMARY Vielen Dank für den Kauf des MetroVNA PRO Touch. Um den MetroVNA und seine zahlreichen Funktionionen nutzen zu können, empfiehlt es sich die folgenden Abschnitte zu lesen. Sicherheitshinweise... 3 EINFÜHRUNG... 4 Beschreibung der bedienelemente... 5 Verfahren Reflexions- / und Trasmission Mode... 6 Verbindung mit PC / TABLET... 7 Hauptmenü... 8 Menü EASY Menü METER Menü AUTOSWR Menü MULTI Menü dbmeter Menü GRAPH Menü TLGRAPH Menüs SWMETER u. SMETER Menü-RFGEN Utility Menüs Firmware update Beispiel Phase und Linearität Beispiel Multiband Dipol PDF exportieren VNA /J - SOFTWARE /25 FEHLERBEHEBUNG /26 TECHNISCHE DATEN IZ7LDG, 2016 Seite 2

3 SAFETY & PRECAUTIONS Behandeln Sie den MetroVNA mit Vorsicht. Er ist aus Metall, Glas und Kunststoff und enthält empfindliche elektronische Bauteile. Er kann beschädigt werden, wenn er fallen gelassen, verbrannt, angebohrt oder hart gestoßen...wird oder wenn... er in Kontakt mit Flüssigkeiten kommt. Verwenden Sie den MetroVNA nicht, wenn er beispielsweise beschädigt wurde oder wenn der Bildschirm kaputt ist. Sie können den MetroVNA vor Kratzern schützen wenn sie eine Schutzhülle verwenden. Reparaturen. Öffnen Sie nicht den MetroVNA und versuchen sie auch nicht ihn selbst zu reparieren. Die Demontage kann das Gerät beschädigen oder zu Verletzungen führen. Batterie. Versuchen Sie nicht die Batterie des MetroVNA selbst zu ersetzen, da das Gerät sonst beschädigt werden kann oder es könnte zu einer Überhitzung kommen und so weitere Schäden verursachen. Die Lithium-Ionen-Batterien müssen getrennt vom Hausmüll recycelt oder entsorgt werden. Die Batterie nicht verbrennen und die Ladezeit von 6 Stunden nicht überschreiten. Die Batterie nicht in Bereichen oder bei Vorhandensein von brennbaren Gasen aufladen. Während des Ladens sollten das Gerät nicht unbeaufsichtigt gelassen werden, trennen Sie den MetroVNA nach dem Laden von der Steckdose.. Vermeiden Sie längere Einwirkung von Hitze, im Falle einer Störung ist das Gerät sofort auszuschalten. WICHTIGE INFORMATIONEN. Lesen Sie die Betriebsanleitung, die Sicherheitshinweise und Warnungen in der Bedienungsanleitung sorgfältig. Die Ermittlung der potentiellen Gefahrensituationen und die entsprechenden Sicherheitsbestimmungen sind zu beobachten um Unfälle zu vermeiden. Die Beachtung der oben genannten Empfehlungen ist eine Hilfe, um alle Risiken zu vermeiden. Verwenden Sie den MetroVNA nur wie in der Bedienungsanleitung beschrieben. Der Hersteller behält sich das Recht vor, die technischen Daten in diesem Handbuch ohne vorherige Ankündigung zu aktualisieren. IZ7LDG, 2016 Seite 3

4 Einführung Dear MetroVNA ist ein nützliches Werkzeug für den Amateurfunk, für die Entwicklung von Antennen, Filtern und Messung von Übertragungsleitungen. Dieses Gerät ist technisch sehr weit entwickelt und hat das Ziel, die besten Eigenschaften von kommerziellen VNA zu übertreffen, ohne die Einfachheit, Konstruktion und Flexibilität in der Anwendung zu vernachlässigen. Dank der geringen Größe, des geringen Gewichtes und der Verwendung eines Akku-Packs erfüllt es alle Anforderungen eines modernen OM, sowohl im Labor als auch außerhalb. Das Gerät kann über USB oder drahtlos, bis zu einer Entfernung von 10 Metern über Bluetooth angeschlossen werden an: PC Windows, Mac, Linux Tablet und Smartphone mit Android Alle Grafiken und Messungen können auf HD gespeichert werden. Später können diese für jede Art von Simulation exportiert oder ausgedruckt werden. Das Gerät ermöglicht es Ihnen, die folgenden Messungen durchzuführen: SWR, bestes SWR Impedanz Z Widerstand Reaktanz X Phase (Betrag) Reflexion (Return Loss, RL) Übertragungdämpfung (Transmissions Loss, TL) RF Meter in db Alle Parameter werden gleichzeitig angezeigt und können graphisch auf dem Display visualisiert werden. Durch eine komfortable Menüführung kann einfach die Art der Messung von Mehrbandantennen, Quarzen, Filter oder Traps gewählt werden. Nachfolgend finden Sie eine Erläuterung der Arbeitsweise für alle internen Menüs. IZ7LDG, 2016 Seite 4

5 DESCRIPTION OF COMMANDS DUT 50ohm (12) OUT/DET 50ohm (11) Switch Power On/Off (10) USB (9) Display (8) Menu (1) Band -(2) Span (3) Band +(4) Frequency - (5) Step(6) Frequency +(7) Menu : interne Menüs aufrufen Band - : Bandwechsel DOWN Span : Doppelfunktion Span / Virtuelles Keyb. on / off Band + : Bandwechsel UP Frequency - : Frequenzänderung DOWN Span : Schrittweite Frequency + : Frequenzänderung UP Touchscreen-Display für virtuelle Tasten und Messwerte USB : USB Anschluss zur PC-Steuerung und Batterieladung Power On / Off : Schalter Ein / Aus DET : BNC 50 Ohm Messeingang Detektor DUT : BNC 50 Ohm DUT (anschließen Antenne oder Device Under Test) IZ7LDG, 2016 Seite 5

6 VERFAHREN Reflexions- / Transmissions- Mode Der MetroVNA kann in zwei Modi betrieben werden: Reflexionsmode in diesem Modus wird das durch die DDS erzeugte Signal über einen Richtkoppler an die bei DUT angeschlossene Antenne eingespeist und die Signale vom Koppler durch den MetroVNA analysiert. Der andere Eingang wird nicht verwendet. In dieser Konfiguration ist es möglich Antennen zu messen. TRASMISSION MODE in this mode' are used both inputs DUT / DET. The signal of the DDS part by the DUT through the network test and reach the DET, here is analyzed by the instrument. In this configuration, you can measure filters, quartz. IZ7LDG, 2016 Seite 6

7 CONNECT - PC & Paring - Der MetroVNA mit seinem komfortablen grafischen Display arbeitet als stand alone Gerät sehr gut. Zusätzlich besteht die Möglichkeit, dass der MetroVNA mit einem PC, Tablet oder Smartphone verbunden werden kann. Das Gerät verfügt sowohl über einen USB-Anschluss, als auch über ein internes Bluetooth- Modul, über das er bis zu 10 Metern entfernt positioniert werden kann. Der MetroVNA kann dadurch direkt an die Antenne angeschlossen werden und erleichtert so die Auswertung der Messung. Die Batterie wird über den USB-Anschluss aufgeladen. Der MetroVNA muss dabei ausgeschaltet sein und das Ladegerät bzw. der PC muss mindestens 500mA Strom liefern können. Im Modus Bluetooth kann man den MetroVNA durch wenige, einfache Schritte mit dem PC oder dem Tablet verknüpfen: Stellen Sie Ihren PC oder das Smartphone in den Suchmodus Wählen Sie "METROVNA PRO" Geben sie den PIN ein: "1234" Speichern und schließen. In wenigen Sekunden wird der MetroVNA erkannt und installiert. Während einer bestehenden Verbindung und während der Datenübertragung, blinkt ein Symbol auf dem Display. Die grüne LED auf dem virtuellen Display zeigt den LINK-Zustand an. Wenn der MetroVNA an den PC über USB angeschlossen ist, muss spezielle Software zur Auswertung der Daten auf dem PC installiert werden. Bei der Übertragung der Daten über USB leuchtet ein Symbol auf dem Display. IZ7LDG, 2016 Seite 7

8 MetroVNA Hauptmenü Nach Einschalten des Gerätes und nach dem Booten erscheint das Hauptmenü, über das alle internen Menüs verwaltet werden. Die ersten beiden Reihen der virtuellen Bildschirmtasten sind 10 Benutzermenüs für Messungen, während die dritte Reihe für das Service- Menü vorgesehen ist. User Menu Service Menu Der MetroVNA verfügt über ein großes Farb-Touch-Screen-Display, das gesamte Gerät kann dadurch bequem über die virtuellen Bildschirm-Tasten gesteuert werden. Zur Erhöhung der Flexibilität in der Anwendung und mehr Komfort kann zusätzlich eine Reihe von Tastatur-Tasten genutzt werden, über die die Betriebsfrequenzen oder das Band eingeben bzw. geändert wird oder um die virtuelle Tastatur auf dem Display zu deaktivieren oder zu aktivieren. Das Gerät verfügt über 10 interne Benutzer-Menüs plus 5-Dienstprogramme (SERVICE) Menüs. Durch berühren der Tasten auf dem Bildschirm können Sie die entsprechende Funktion wählen. Das Hauptmenü kann jederzeit über die,menu-taste selektiert werden. Switch to return Menu Keyboard Switch IZ7LDG, 2016 Seite 8

9 Menü EASY Frequenza SWR,IMPEDENZA Keyb Attivare Tastiera Virtuale Switch Band Keys to set Frequency Menü EASY Dieser Menüpunkt ermöglicht das einfache Messen des SWR. Die Anzeige erfolgt numerisch und grafisch. Darüberhinaus wird die Impedanz Z angezeigt. Durch die BAND Tasten ändern Sie das Betriebsband und mit den FREQUENCY-Tasten, Frequenzwechsel & Schrittweite. Es ist auch möglich, die virtuelle Tastatur zu verwenden, um die Frequenz und alle Parameter direkt einzugeben. IZ7LDG, 2016 Seite 9

10 MetroVNA - Menu METER - Frequency DDS Indicator BATTERY Phase R: (ohm) Z: (ohm) X: (ohm) Value SWR P: Phase degrees Log Meter SWR Multi Meter SWR Menü Meter Dieses Menü ermöglicht Messungen von SWR, Impedanz, Reaktanz, Wirkwiderstand und Phase der mit DUT verbundenen Antenne. Ändern Sie einfach die Abstimmfrequenz mit den Tasten Frequenz +/ - und stellen Sie eine beliebige Frequenz im Bereich von 1 bis 180 MHz ein. Ein rotes Dreieck markiert die zu ändernde Dezimalstelle. Über die Taste STEP wird die Markierung bewegt. Das komfortable logarithmische Meter zeigt in Echtzeit das SWR an, während die Multi-Meter Anzeige R, Z und X anzeigt. Gleichzeitig werden alle relevanten Werte der Antenne mit einem vertikalem Meter in verschiedenen Farben dargestellt. Der Bezugswert ist 50 Ohm. Für eine optimale Einstellung der Antenne sollten beim TEST die Werte von R und Z einen Wert von annähernd 50 Ohm haben, die Reaktanz X nahe 0 Ohm sein und der SWR Wert auf 1 reduziert werden. Der Wert X ist die reaktive Komponente der Antenne. Antenne. X wird als Betrag angezeigt. Das Instrument zeigt nur den Betrag an. Die Amateurfunk Bänder 160m bis 2m sind voreingestellt. Um das gewünschte Band zu erreichen können diese durch die Tasten BAND +/- gewählt werden. IZ7LDG, 2016 Seite 10

11 MetroVNA - AUTO SWR METER - Band Es. 40mt BEST FREQUENCY Range Sweep Meter BEST ROS Menü AUTOSWR. Über dieses Menü ist es möglich das SWR in MODE automatisc zu messen. Die Bedienung ist sehr einfach durch Drücken von BAND +/- wird das Betriebsband von 160m bis 2m gewählt. Auf der linken Seite des Bildschirms werden automatisch zwei Werte BEST FREQ und BEST SWR angezeigt. Mit der Taste Frequenz können Sie die genaue Frequenz eingegeben, die Sie messen möchten. Der blaue Dreiecks-Indikator zeigt auf die eingegebene Mittenfrequenz in der Grafik. Auf der rechten Seite wird das dazugehörige SWR angezeigt. In diesem Modus wird von der DDS keine feste Frequenz erzeugt sondern eine SWEEP zwischen den Werten von F-Start- und F-Stop mit einer Bandbreite, die über die Taste SPAN gewählt wurde. Die Mittenfrequenz kann über die Tasten FREQUENCY eingestellt werden. Die zu ändernde Dezimalstelle ist mit einem kleinen roten Dreieck markiert. Über die Taste STEP kann dieses verschoben werden. F-start 9,000 F-stop 19,000 Span 10 MHz Dies bedeutet, dass die DDS einen Frequenzdurchlauf von 9,000 bis 19,000 MHz erzeugt und diesen Bereich von 10 MHz analysiert. Der Prozessor identifiziert in diesem Bereich das niedrigste SWR und die Frequenz bei diesem SWR als numerischen Wert. Dieser wird auf der linken Seite gezeigt. Das SWR beim angezeigten Punkt dieses Bereichs wird als größer Zahlenwert in der rechten unteren Ecke angezeigt. Diese Funktion ist beim Abgleich einer Antenne nützlich, da bei jeder Längenänderung der Punkt des besten SWR in Echtzeit erkannt wird. Bei schmalbandigen Antennen ist eine Spannweite von 100 khz zu empfehlen. Bei kleineren SPAN-Einstellungen ist die Genauigkeit des gemessenen SWR höher. IZ7LDG, 2016 Seite 11

12 MetroVNA - SWR BAND METER - Frequency SWR Multiband Log Meter SWR Menü MULTI In diesem Modus ist es möglich Mehrbandantennen zu testen. Durch die Tasten FREQ +/- und STEP können Sie die Frequenz ändern und mit der SPAN -Taste gelangen Sie in die nächste Zeile. Für alle 6 bevorzugten Frequenzen wird nach der Einstellung das SWR angezeigt. Band für Band wird gemessen und der Mikroprozessor berechnet das SWR und zeigt es neben der dazugehörigen Frequenz an. Dieses Menü ist sehr nützlich zum Testen und Abgleichen von Mehrbandantennen, da der Einfluss auf die anderen Bänder in Echtzeit visualisiert wird. Es ist möglich nur ein einziges oder mehrere Bänder anzulegen, während andere frei bleiben. Die Geschwindigkeit der Verarbeitung durch den Mikroprozessor ist sehr hoch und in wenigen Millisekunden werden alle Daten auf dem Display aktualisiert. Dies ermöglicht Echtzeitmessungen mit absoluter Präzision. IZ7LDG, 2016 Seite 12

13 MetroVNA - MENU RF METER - Value RF dbm (50ohm) Log Meter -Menü dbmeter Der am DET-Anschluss anliegende HF-Pegel wird gemessen und grafisch ind dbm und numerisch in dbm, mw und mv angezeigt. Mit einer kleinen Antenne am DET Anschluss können Sie den Metro VNA als Feldstärkeanalysator im Arbeitsbereich -70dB bis + 5 db nutzen. Die Impedanz des DET Eingangs beträgt 50 Ohm. Dies ist bei Einsatz einer aktiven Sonde zu beachten. Das zu messende Signal darf + 5 dbm nicht überschreiten um eine Beschädigung des Gerätes zu vermeiden. Max signal DET +5db IZ7LDG, 2016 Seite 13

14 MetroVNA - MENU GRAPHIC - FREQ MARKER SPAN STEP SCALE SWR BEST SWR ISTANT SWR IMPEDANCE Z FREQ STOP FREQ START FREQ CENTRALE + STEP Menü GRAPH Über dieses Menü können Sie Sich den Kurvenverlauf der Antennenparameter von SWR, RL, R, Z, X, PH grafisch anzeigen lassen. Dazu wird zunächst die Mittenfrequenz eingegeben. Diese kann über FREQ + eingestellt werden. Der Mikroprozessor berechnet automatisch aus dem gewählten SPAN die Frequenzen F-START und F-STOP. Auf diese Weise wird die Kurve immer zentriert, da der Anzeigebereich zwischen der Startfrequenz und dem Stopfrequenz liegt. Beispielsweise von MHz bis 11,000 MHz ist SPAN MHz. Sobald die gewünschte Mittenfrequenz durch Freq +/- oder den Tasten BAND +/- gewählt wurde, wird die Kurve auf dem Display dargestellt. Hierbei ist zu beachten, dass in diesem Tool immer des beste SWR und die dazugehörige Frequenz automatisch berechnet werden. Über die virtuellen Tasten am rechten Rand können zusätzlich die Kurven der anderen Antennenparameter eingeblendet werden. Die virtuelle Taste (KEYB) können Sie jederzeit direkt aktivieren und Parameter, wie Band, Span und Betriebsfrequenz ändern. Über,[Mrk] kann einmarker mit den dazugehörigen Messwerten eingeblendet werden. Dieser Marker ist frei positionierbar. Der MetroVNA führt bei jedem Einschalten eine Kalibrierung durch sofern die beiden Anschlüsse DUT und DET unbeschaltet sind. Eine manuelle Kalibrierung kann über die CALIB- Taste angestoßen werden. WICHTIG: Wenn der SPAN bei der auf dem Display eingestellten Mittenfrequenz zu hoch ist, kommt eine Fehlermeldung. [Span] OUTRNG weist darauf hin, dass der SPAN außerhalb des Bereichs liegt, dann muss man den Wert von SPAN senken oder den Frequenzbereich neu festlegen. IZ7LDG, 2016 Seite 14

15 MetroVNA - MENU TX GRAPHIC - FREQ MARKER SPAN STEP RF dbm FREQ START CENTRAL FREQUENCY FREQ STOP Menü TLGRAPH Zur Messung von Vierpolen, wie Filtern, Verstärkern, Antennentunern, Dämpfungsgliedern und Kabeln dient die TLGRAPH-Funktion. Das HF-Signal am DUT-Ausgang wird in das Messobjekt eingespeist, dessen Ausgang am DETEingang liegt. So kann der MetroVNA Dämpfung und Phase messen und über dem gewünschten Frequenzbereich den Verlauf darstellen. Der Frequenzbereich wird wieder über SPAN eingestellt und und über BAND oder KEYB die Mittenfrequenz. Erscheint die Warnung OUTRNG, so muss entweder SPAN verringert oder die Mittenfrequenz erhöht werden. Ein frei positionierbarer Marker erscheint nach Berührung von [Mrk]. Max signal DET +5db IZ7LDG, 2016 Seite 15

16 MetroVNA - MENU SWR METER - Handbuch Version Ver Menu SWmeter Ein großes virtuelles Messinstrument zeigt das SWR an. Zusätzlich wird der Fußpunktwiderstand numerisch ausgewiesen. Die Frequenz kann einfach über KEYB oder FREQUENCY eingestellt werden. - Menu Smeter Durch die Aktivierung dieses Menüs steht Ihnen ein komfortables Analog-S-Meter mit SWR und Impedanzanzeige zur Verfügung. Dies ist bei der Beobachtung sehr kleiner Variationen des SWR hilfreich. IZ7LDG, 2016 Seite 16

17 MetroVNA - MENU GENERATOR - - Menü RFGEN Über dieses Menü wird der MetroVNA zu einem genauen HF-Generator. Geben Sie einfach die Frequenz über die Tastatur ein und am Ausgang DUT kann das HF-Signal entnommen werden. - Menü dbm Tabellenwerte von dbmv, Power. IZ7LDG, 2016 Seite 17

18 MetroVNA - MENU CALIBRATION- Menü CALFREQ Über dieses Menü kann die Referenzfrequenz kalibriert werden. Die Kalibrierung ist sehr einfach: nur einen Frequenzzähler mit DUT verbinden und über die Tasten auf dem Display die DDS REF Frequenz so verändern, dass auf dem Frequenzzähler die genaue Frequenz von 10 MHz angezeigt wird. Bestätigen Sie danach die Taste SAVE und die Kalibrierung ist abgeschlossen. Da die Parameter in dem EEPROM des MetroVNA gespeichert sind besteht keine Notwendigkeit zur Wiederholung der Kalibrierung. Menü ALREFL Über dieses Menü kann bei Bedarf eine Kalibrierung durchgeführt werden. Die Eingänge müssen unbeschaltet sein. Nach der Kalibrierung muss SAVE gedrückt werden. Bei der Kalibrierung sind DUT und DET offen IZ7LDG, 2016 Seite 18

19 Firmwareupdate Ein Update der Firmware ist über einen PC möglich. Zunächst ist der Schalter auf der Rückseite des MetroVNA in die linke Schalterstellung (FW) zu schieben. Der Schalter ist durch die Lüftungsbohrungen zugänglich. Danach den MetroVNA einschalten und mit dem USB-Port verbinden. Update Programm starten (z.b. UPGRADE_FW2.60.exe ) USB-Port eintragen (z.b. com4 ) Mit Enter bestätigen. Unten im Bild läuft zusätzlich eine Fortschrittsanzeige. Nach Beendigung des Updates MetroVNA ausschalten und den Schalter wieder auf die rechte Seite zurück schieben. IZ7LDG, 2016 Seite 19

20 Beispiel Phase und Linearität Beispiel mit Beispiel Phase... IZ7LDG, 2016 Seite 20

21 Beispiel Multibanddipol Die beiden Kurven zeigen das SWR und die Rückflussdämpfung eines Dipols. IZ7LDG, 2016 Seite 21

22 Beispiel X einer resonanten Antenne Test measure reactance X and antenna resonance Handbuch Version Ver IZ7LDG, 2016 Seite 22

23 PDF-Export Der MetroVNA ermöglicht in Verbindung mit VNA/J vielfältige Exportfunktionen. So können die Messkurven als PDF-Datei gespeichert, weiterverarbeitet oder archiviert werden. Der CSV-Export ermöglicht die Analyse in z.b. Z-Plots. IZ7LDG, 2016 Seite 23

24 VNA/J-Software Der MetroVNA ist kompatibel zu verschiedenen Softwarepaketen. VNA/J von Dietmar, DL2SBA ist sicherlich eines der leistungsfähigsten Programme. Es hat eine beeindruckende Funktionsvielfalt und ist dazu noch kostenlos verfügbar: VNAJ MEASURE DIPOLE 15mt. VNAJ MEASURE MULTIBAND DIPOLE. IZ7LDG, 2016 Seite 24

25 TEST Software Vna J Messen eines 80m Dipol mit dem Smith-Diagramm Der MetroVNA als präziser HF-Generato VNA COMMERCIALE IZ7LDG, 2016 Seite 25

26 Technische Eigenschaften Technische Merkmale des MetroVna180 MHz - Coverage MHz (160-2m) - Messgrößen R, Z, X, SWR, TL, Phase, Return Loss - Ausgang DUT -6Bbm an 50 Ohm - Max-Signaleingang -70 / + 5 dbm - Genauigkeit + -2dB - Betriebsspannung 3,3 V - Abmessungen 125mm x 95mm x 20mm - Gewicht 200 g Funktionsmerkmale - Display TFT 3,1 "16 K-Farb-Touchscreen - Zehn User Menu plus fünf Service-Menüs - Interner Akku LI-Ion - Batterieladeschaltung USB - Schnittstelle USB / Wireless - Aktualisierung der Firmware durch USB - Kompatibel mit VNA/J, MetroVNA (Android App) und mehr - Kompatibel mit Tablet, Smartphone in Android - Plattformen Windows, LINUX, Android, MAC Dank für die deutsche Übersetzung Uwe DL4AC, Rainer DM2CMB IZ7LDG, 2016 Seite 26