Lo que mide un VNA
Un analizador de redes vectorial envía una señal cuya amplitud y fase conoce, y compara lo que vuelve (S11, la reflexión, en el puerto 1) o lo que pasa (S21, la transmisión, del puerto 1 al puerto 2). « Vectorial »: también mide la fase, y por tanto la parte real e imaginaria de la impedancia, no solo la ROE.
Las fórmulas del juego
- Coeficiente de reflexión: Γ = (Z − Z0) / (Z + Z0), con Z0 = 50 Ω. |Γ| va de 0 (adaptado) a 1 (todo vuelve).
- ROE = (1 + |Γ|) / (1 − |Γ|); pérdida de retorno = −20 log |Γ| dB; potencia reflejada = |Γ|². ROE 2: |Γ| = 1/3, 9,5 dB, 11 %.
- Una línea de longitud l hace girar Γ: Γ(l) = Γ e−2γl. Media vuelta de carta por cada cuarto de onda; las pérdidas acercan el punto al centro.
- Bobina y condensador: X = 2πfL, por tanto L = X / (2πf); X = −1 / (2πfC), por tanto C = 1 / (2πf|X|). El factor Q = |X| / R.
- Antena: alrededor de su resonancia, un circuito RLC serie, Z = R + jRQ (f/f0 − f0/f). Un dipolo de media onda mide unos 142,5 / f(MHz) metros en total, una vertical de cuarto de onda 71,25 / f.
- S21 en serie: un componente Z entre los dos puertos da S21 = 2Z0 / (2Z0 + Z).
La calibración
Tres patrones conocidos (OPEN, Γ = +1; SHORT, Γ = −1; LOAD, Γ = 0) bastan para calcular los tres errores de un puerto: la directividad, la adaptación de la fuente y la respuesta en frecuencia, cable incluido. THRU e ISOLN corrigen la transmisión, de forma más sencilla que la reflexión: CH1 solo recibe, se corrigen su respuesta y el aislamiento. Calibra al final del cable, en el rango de frecuencias que vas a medir.
Precaución Antes de conectar una antena exterior, descárgala a masa: la electricidad estática acumulada por el viento o una tormenta cercana puede destruir la entrada de un VNA. ¡Y nunca conectes un emisor a un VNA!