Серия векторных анализаторов цепей до 8,5 ГГц Pico Technology PicoVNA

Краткое описание серии

Серия PicoVNA компании Pico Technology относится к недорогим векторным анализаторам электрических цепей (ВАЦ, VNA), которые подключаются к компьютеру с помощью интерфейса USB. Несмотря на невысокую стоимость, эти анализаторы обладают хорошей точностью и внушительным набором профессиональных возможностей. Приборы этой серии очень надёжные так как их разработали и производят в Великобритании.

В серию PicoVNA входят две модели: PicoVNA 106 (от 300 кГц до 6 ГГц) и PicoVNA 108 (от 300 кГц до 8,5 ГГц). Кроме расширенного частотного диапазона, модель PicoVNA 108 имеет возможность измерения параметров смесителей частоты и других подобных устройств (для этого используется дополнительный внешний генератор сигналов).

К анализаторам цепей серии PicoVNA предлагаются все необходимые для работы аксессуары, включая недорогие калибровочные компоненты и проверочные стандарты, а также уникальный тренировочный набор. Полное описание всех характеристик серии Pico Technology PicoVNA Вы можете скачать ниже на этой странице в разделе Документация.

Все модели серии

Серия Pico Technology PicoVNA состоит из двух моделей, которые представлены в этой интерактивной таблице. Чтобы посмотреть все характеристики определённых моделей, добавьте их в сравнение.

Основные возможности серии

Частота: 300 кГц – 6 ГГц (модель PicoVNA 106).
Частота: 300 кГц – 8,5 ГГц (модель PicoVNA 108).
Количество портов: 2.
Измеряемые параметры (все модели): S11, S21, S22, S12 и P1dB.
Измеряемые параметры смесителей (только PicoVNA 108): потери преобразования, обратные потери, изоляция и компрессия.
Скорость измерения: 100 мкс на точку. Точек на графике: до 10 001.
Динамический диапазон: до 118 дБ или до 124 дБ. Мощность источников: от -20 дБм до +6 дБм или до +10 дБм.
Количество приёмников: 4. Линейность приёмников: точка компрессии +10 дБм.
Параметры направленности, согласования в источнике и нагрузке: до 40 дБ.
Управление через USB от компьютера с Windows, Linux или macOS.
Масса: 1,9 кг. Габариты: 174 × 61 × 286 мм. Рабочая температура: от +5°С до +40°С.

Векторные анализаторы электрических цепей PicoVNA – это серия профессиональных измерительных устройств компании Pico Technology, которая разрабатывает и производит все свои приборы в Великобритании. Отличительной особенностью анализаторов PicoVNA является большой набор профессиональных функций за очень невысокую для такого уровня стоимость.

Среди сильных сторон серии, которые входят в стандартную комплектацию PicoVNA, стоит отметить: наличие четырёх независимых приёмников (Four receiver), возможность подачи постоянного напряжения (Bias tee) на центральные контакты измерительных портов, измерения во временной области (Time domain), сдвиг опорной плоскости (Reference plane offsetting), исключение из результатов измерений адаптеров, добавленных после калибровки (De-embedding) и измерение точки компрессии активных устройств (P1dB). Кроме того, модель PicoVNA 108 может использоваться для измерения параметров смесителей частоты.

Векторные анализаторы PicoVNA занимают на лабораторном столе очень мало места и обеспечивают отличную визуализацию сигналов на больших компьютерных мониторах вплоть до разрешения 4K (3840 на 2160 точек). А поскольку все результаты сразу попадают в компьютер, Вам не придётся вручную переносить их для документирования и хранения. Для примера, на этой фотографии показан векторный анализатор Pico Technology PicoVNA в реальных рабочих условиях.

Программное обеспечение PicoVNA

Для управления работой векторных анализаторов цепей серии PicoVNA используется программное обеспечение PicoVNA (версии 3 или 5), поставляемое в комплекте с прибором. Совместимыми операционными системами являются Windows, Linux или macOS, а для обмена данными с компьютером может использоваться интерфейс USB2 либо USB3.

Возможности программного обеспечения являются стандартизированными в области векторного анализа и позволяют измерять значения S11, S21, S22, S12, а также несколько дополнительных параметров. Результаты измерений могут выводиться на одном, двух или четырёх отдельных графиках. Поддерживаются маркеры, ограничительные линии и другие общепринятые функции. В отдельных окнах выполняется работа с измерениями во временной области (Time domain), измерение точки компрессии 1 дБ, калибровка и прочее.

Обратите внимание, что программа поддерживает различные цветовые схемы, например светлые графики на тёмном фоне, которые более распространены в анализаторах цепей со встроенным экраном. А для документирования с последующей распечаткой на бумаге лучше подходит цветовая схема с тёмными графиками на белом фоне. Пример главного окна управляющей программы PicoVNA с такой цветовой схемой показан на этом скриншоте.

Перед проведением серии измерений, необходимо с помощью специального эталонного набора выполнить калибровку анализатора цепей. Для этого в программе PicoVNA есть отдельное окно, показанное на скриншоте ниже, в котором собрано всё необходимое для этой процедуры. Поддерживается как загрузка уже готового файла с калибровочными коэффициентами используемого набора, так и ручной ввод необходимых параметров.

К стандартным возможностям анализаторов серии PicoVNA относится измерение точки компрессии 1 дБ (1 dB gain compression point или сокращённо P1dB) усилителей и других активных устройств. Измерение можно проводить на одной частоте или в заданном диапазоне частот.

В процессе измерения, анализатор цепей PicoVNA определяет коэффициент усиления при малом уровне входной мощности и затем, постепенно увеличивая мощность, находит точку, в которой коэффициент усиления уменьшается на 1 дБ. Ниже показан скриншот соответствующего окна программы PicoVNA.

Известно, что в различных нелинейных устройствах, изменение амплитуды радиосигнала может вызывать изменение его фазы. Этот вид искажений оказывает особое влияние на качество сложных видов цифровой модуляции, в которых амплитуда постоянно меняется, а точность сохранения фазы очень важна. К таким видам модуляции относится, например, модуляция QAM (Quadrature Amplitude Modulation).

Программное обеспечение векторных анализаторов серии PicoVNA содержит специальный режим, который позволяет измерить влияние подаваемой на исследуемое устройство амплитуды сигнала на изменения его фазы. Скриншот соответствующего окна программы PicoVNA показан ниже.

Измерение параметров смесителей

Модель анализатора цепей PicoVNA 108 в стандартной конфигурации может измерять параметры смесителей частоты. Для этого кроме самого анализатора необходимо использовать внешний генератор сигналов, например Pico Technology AS108 (300 кГц – 8 ГГц). Возможно измерение таких параметров смесителей: потери преобразования (Mixer conversion loss), обратные потери (Return loss), изоляция (Isolation) и компрессия (Compression). В качестве примера, на этом скриншоте показано окно программы PicoVNA, в котором выполняется измерение компрессии исследуемого смесителя.

Калибровка и верификация

Как уже упоминалось, компактные анализаторы электрических цепей PicoVNA обеспечивают высокие характеристики за невысокую стоимость. Тоже самое относится к аксессуарам, которыми они могут быть укомплектованы. Компания Pico Technology производит всё необходимое по отличной цене.

Для проведения измерений Вам понадобятся: как минимум два фазостабильных кабеля, калибровочный набор (один или несколько), плюс адаптеры для подключения к различным типам коннекторов.

На этой фотографии показаны основные аксессуары для анализаторов серии PicoVNA. Полный список смотрите ниже на этой странице в разделе Опции и аксессуары. Дополнительную информацию про подбор аксессуаров для ВАЦ Вы можете найти здесь, а про калибровку анализаторов цепей читайте в специальной статье, которая также содержит видео.

Также желательно укомплектовать анализатор цепей проверочным стандартом с известными параметрами, который Вы в процессе работы периодически будете подключать к прибору для верификации его точности. Пример такого стандарта TA430 с импедансом 25 Ом и коннекторами SMA(m)-SMA(f) показан на этой фотографии.

Набор для тренировки

Компания Pico Technology предлагает уникальный и при этом недорогой тренировочный набор PQ186, который можно использовать для обучения студентов в технических университетах, а также в промышленных лабораториях, которые купили свой первый векторный анализатор и только начинают осваивать этот вид измерений. Внешний вид набора показан на этой фотографии.

В состав набора PQ186 входит печатная плата PQ189 с коннекторами SMA(f), которая содержит такие радиочастотные компоненты: аттенюатор, широкополосный усилитель с внешним питанием, рассогласование 25 Ом, резистивный делитель мощности, фильтр нижних частот, полосовой фильтр и место для впаивания пользовательских компонентов. Также прямо на плате реализована разновидность калибровочных компонентов типа SOLT (Short, Open, Load и Through).

Помимо печатной платы PQ189, в состав набора PQ186 входит учебная версия дискретных калибровочных компонентов типа SOLT, два кабеля длиной 60 см с коннекторами SMA(m) и два адаптера N(m)-SMA(f).

Для этого тренировочного набора уже разработаны и доступны для скачивания целые проекты для системы проектирования AWR Design Environment, а также программный код для MATLAB, LabVIEW, C, C++, C# и Python. Используя эти готовые наработки, можно существенно ускорить процесс обучения инженеров и повысить его качество.

Конструктивное исполнение

Конструктивно анализаторы цепей Pico Technology серии PicoVNA выполнены в виде компактного настольного прибора c габаритами 174 × 61 × 286 мм и массой 1,9 кг. Управление их работой, а также визуализация результатов осуществляется с помощью компьютерного программного обеспечения PicoVNA, которое входит в стандартный комплект поставки. Для подключения к компьютеру используется интерфейс USB.

На этой фотографии показан внешний вид передней панели этих приборов. По краям передней панели расположены два высокочастотных измерительных порта с разъёмами типа N(f). Рядом с ними размещены два миниатюрных разъёма типа SMB(m) для подачи постоянного напряжения питания на центральные контакты соответствующих измерительных портов. Возможность подачи постоянного напряжения входит в стандартную комплектацию анализаторов серии PicoVNA.

Задняя панель анализаторов цепей Pico Technology PicoVNA содержит кнопку включения, разъём для подачи постоянного напряжения от внешнего блока питания (12-15 В, 25 Вт), разъём USB 2.0 (Type B) для подключения к компьютеру и вентилятор охлаждения.

В левой части задней панели расположены два BNC разъёма для подключения внешнего источника опорной частоты 10 МГц (10 MHz In) и доступа к внутреннему источнику опорной частоты 10 МГц (10 MHz Out). В правой части располагаются два BNC разъёма для запуска по сигналу внешнего источника (Trigger In) и для сигнализации о запуске внутреннего измерения (Trigger Out).

Технические характеристики

Здесь приводится перечень основных технических характеристик векторных анализаторов электрических цепей PicoVNA 106 и PicoVNA 108. Подробные технические характеристики смотрите ниже на этой странице в разделе Документация.

Комплект поставки Pico Technology PicoVNA

Стандартный комплект поставки компактных векторных анализаторов электрических цепей Pico Technology PicoVNA 106 и 108 показан на этой фотографии. Перечень дополнительных аксессуаров, которыми могут комплектоваться данные анализаторы, смотрите ниже на этой странице в разделе Опции и аксессуары.

Опции и аксессуары

Для векторных анализаторов PicoVNA выпускаются различные аксессуары, такие как калибровочные компоненты, фазостабильные кабели, радиочастотные адаптеры, тренировочные наборы и т.д. В этой таблице приводятся наиболее популярные аксессуары.

Полный перечень смотрите ниже на этой странице в разделе Документация. Общее руководство по выбору аксессуаров для анализаторов цепей находится здесь. Кроме того, Вы можете выбрать дополнительную комплектацию из таких разделов нашего сайта: Измерительные антенны и СВЧ аксессуары.

Фото аксессуара	Наименование и краткое описание
	Pico Technology TA344 - калибровочный компонент типа SOLT, до 8,5 ГГц, коннекторы SMA(m)
	Pico Technology TA345 - калибровочный компонент типа SOLT, до 8,5 ГГц, коннекторы SMA(f)
	Pico Technology TA336 - фазостабильный кабель, 0,6 метра, до 8,5 ГГц, N(m) - SMA(m)
	Pico Technology TA337 - фазостабильный кабель, 0,6 метра, до 8,5 ГГц, N(m) - SMA(f)
	Pico Technology TA342 - адаптер, до 18 ГГц, SMA(m) - SMA(m) Pico Technology TA343 - адаптер, до 18 ГГц, SMA(f) - SMA(f) Pico Technology TA357 - адаптер, до 18 ГГц, SMA(f) - SMA(m)
	Pico Technology TA430 - проверочный стандарт с импедансом 25 Ом, до 8,5 ГГц, SMA(m) - SMA(f) Pico Technology TA431 - проверочный стандарт с импедансом 25 Ом, до 8,5 ГГц, SMA(f) - SMA(f)
	Pico Technology PQ186 - тренировочный набор, содержащий такие радиочастотные компоненты: аттенюатор, широкополосный усилитель, рассогласование 25 Ом, резистивный делитель мощности, фильтр нижних частот, полосовой фильтр, элементы калибровки типа SOLT, место для впаивания пользовательских компонентов и др. Коннекторы SMA.
	Pico Technology TA356 - динамометрический ключ для безопасной работы с коннекторами SMA, K и PC3.5 Pico Technology TA358 - динамометрический ключ для безопасной работы с коннекторами N

Если Вам необходима техническая консультация по выбору оптимального набора опций и аксессуаров для 2-х портовых анализаторов цепей Pico Technology PicoVNA или информация по ценам, просто свяжитесь с нами и мы с радостью ответим на Ваши вопросы.