Сравнение RF Explorer и Arinst VR 23 - 6200

Недавний разговор с Игорем о сравнении этих двух приборов натолкнул меня на мысль - а я ведь тоже могу сделать такое сравнение. Оба они есть у меня, так что - почему бы нет? Конечно я не смогу повторить тот же эксперимент, что Максим, но у меня есть все условия для сравнительного тестирования.

Итак, что мы имеем:

• две антенны Клевер из прошлого теста на Arinst. За это время они нисколько не изменились, так что их можем считать константой;
• терминатор 50 Ом из комплекта RF Explorer. Он так же нисколько не изменился, поэтому тоже считается константой;
• векторный анализатор цепей Arinst VR 23 - 6200. Поскольку он новый, его характеристики мне ещё не очень известны, то его можем считать переменной, которую будем исследовать;
• комплекс для измерения КСВ в следующем составе: 1) RF Explorer Generator; 2) RF Explorer Analyzer 6G; 3) Направленный ответвитель Narda Model 25016 2-8,6 ГГц с заявленной производителем направленностью не менее 20 дБ. Этот комплект мы тоже можем считать переменной.

Все постоянные определены, все переменные - тоже. В переменных у нас числятся только приборы. Условия для тестирования созданы. Приступаем.

Собираю комплекс из RF Explorer’ов. Конечно вся эта конструкция по сравнению с Anrist теперь выглядит крайне громоздко. Это - первый “минус” в копилку RF Explorer.

Второй “минус” туда же - способ калибровки. RF Explorer калибруется только в режиме Open. Калибровки в режимах Short и Load не предусмотрены. Как результат - получается какая-то хня… Если график в режиме Open еще можно считать линейным:

то в режиме Load (Short я забыл сделать) ни о какой прямолинейности нет и речи:



Особенно интересен последний график. Сразу обратите внимание на то, как “взлетает” график КСВ после 5,8 ГГц до отметки 1,3. И это - в режиме с чисто активной нагрузкой! А минимум КСВ вообще не опускается ниже 1,2 😦. Вспомним про КСВ=1 во всем диапазоне калибровки на Arinst… Все эти взлеты и падения еще скажутся позже. Это - третий “минус” в копилку RF Explorer.

С другой стороны - этот график согласно статьи с сайта RF Explorer показывает направленность ответвителя. Учитывая, что ответвитель уже б/у, с натяжкой +/- можно считать, что он ещё укладывается в заявленные 20 дБ, а ответвители с направленностью ответвителя 20 дБ считаются неплохими и уже могут применяться для измерений (а не просто в качестве показометров при направленности 10 дБ).

Примененная классическая технология с направленными ответвителями уже может считаться устаревшей, т.к. вот в этом видео Максим описывает принцип, по которому создан Arinst. По аналогии с аудио-кассетами и компакт-дисками я измерения направленными ответвителями отношу теперь к аудио-кассетам (“аналоговая” технология), а принципы векторных анализаторов - к компакт-дискам (“цифровая” технология). Идеологически этот принцип мне кажется более красивым, чем технология с направленными ответвителями, где слишком много зависит от нелинейностей компонентов, и борьба с этими нелинейностями дается трудно и дорого.

Ладно… С калибровкой кое-как закончили. Цепляю первый клевер:

И график КСВ первого клевера показывает нам такую картинку:

Для сравнения - график КСВ того же клевера на Arinst:

Ничего общего с графиком калибровки RF Explorer’а на терминаторе 50 ом не находите? Лично я - нахожу! Я бы сказал так - я наблюдаю график КСВ не антенны! Я наблюдаю график КСВ ответвителя, слегка измененный параметрами измеряемой антенны. Разница между показаниями приборов просто огромна. И если бы RF Explorer был моим единственным прибором, то я бы верил ему! Что, собственно, до какого-то времени я и делал, пока не обратил внимание что при любых измерениях график КСВ измеряемого двухполюсника во второй половине диапазона 5,8 ГГц всегда в той или иной мере взлетал вверх. Ну и полевые испытания как-то не сходились с результатами измерений… Там, где должно было быть хорошо, так не было. Поняв это, я перестал использовать RF Explorer в качестве измерителя КСВ. И дело тут не в том, что RF Explorer плохой, а Arinst хороший. Технологии не стоят на месте. На смену направленным ответвителям пришли такие схемы, как в видео у Максима. И они принципиально дают более точный результат. Повторюсь - в классической схеме надо очень сильно упороться, чтобы в таком пассивном элементе, которым является направленный ответвитель, добиться линейной АЧХ в заданной полосе частот. Это очень сложная инженерная задача, и за её решение в хороших ответвителях брали (и берут) очень много денег. Без штанов останешься. Именно АЧХ ответвителя в целом определяет результаты измерений, потому что упрощенно можно представить это в виде формулы Z = X * Y, где X - это ответвитель, Y - измеряемый двухполюсник, Z - результат измерений. Конечно, в теории X должен быть равен 1 во всей полосе частот, и тогда результат напрямую будет зависеть от АЧХ измеряемого двухполюсника. Но этого в жизни даже на новых ответвителях нет. И вот это - четвертый “минус” в копилку RF Explorer и всех таких конструкций в целом.

Вы уже, наверное, догадываетесь, как будет выглядеть график КСВ второго клевера. Правильно - не сильно отличаясь от первого:

Для сравнения - тот же клевер на Anrist:

Конечно, измерения на RF Explorer все равно показали, что оба клевера адски хороши, но насколько различаются показания приборов 😦!

Ну и последний, пятый, минус в копилку RF Explorer. Мусор. Мусор в разъемах. Весь комплекс RF Explorer в сборе имеет 5 разъемов SMA, и для чистоты замеров при сборке комплекса надо в каждом из них почистить мусор (мелкую стружку и пр.), потому что эти частички очень сильно портят результаты измерений. Просто в разы можно все испортить просто грязными разъемами. А уж засираться на пустом месте разъемы SMA умеют классно! В Arinst всего один разъем, чистоту которого контролировать намного легче.

Резюмируя, могу сказать, что в данном конкретном случае Anrist выиграл у RF Explorer’а со счетом 5:0.