NanoVNA プリアンプ編 4

プリアンプ編１と２の補足　キャリブレーション
主に測定物の通過特性（周波数特性）を直視するS21
反射を見るS11　キャリブレーション方法（CAL）

S11測定対象は様々あると思うが、見る場所を明確
にしてそこでキャCAL取らないと誤った結果を
見てしまう事になります
例えばNanoVNA PORT1 SMAコネクタでCALをとり
先に同軸ケーブルをつなぎアンテナを測定した場合
本当は給電部の状態を見たいのに、ケーブル込みの
アンテナの状態を見る事になってしまします。
接続するケーブルの先給電部と接続する部分で
CALを取れば、そこが基準面になるので給電点が
手の届かない高い場所であっても直接見る事が
可能。VNAならではですね。
NanoVNAにはSMAオスのCALキットのみが付属
しますが測定部のコネクタは様々、変換コネクタ
を接続した場合基準面から変換コネクタ分電気長
など変わってしまいます。都合よくNP、NRなど
CALキットを入手できれば良いですが高額で
あったり入手自体が難しい場合が大半です。
〜300Mhz位の周波数であれば自作も可能です。
LOOPアンテナ記事参照してみて下さい。
高い周波数では厳格な測定できないですが少ない
変換で誤差を少なくすれば良いと思います。

S11キャリブレーション（CAL)
最初に測定する周波数範囲をStart/Stopで指定
画面左下と右下の位置をタップすると設定画面
が出てきます。　S21も同様ですが見る範囲を
変えた場合は必ずCALし直します
CALは付属もしくは基準面にするコネクタに適合
したCALキット（OPEN/SHORT/LOAD）を使って
実行します。
CALー＞CALIBRATE　でOPEN/SHORT/LOADボタン
メニューが出ますので該当する校正キットを
基準とする部分（例えばPORT1に接続した
SMAケーブルの先 +SMAR<->SMAR変換コネクタ）
の先にOPENを取り付けOPENボタンを押します。
同様にSHORTを取り付けSHORTボタン、
LOADを取り付けLOADボタンを押した後に
DONEボタンを押して完了です。
この後この校正を保存できるSAVE画面が出ますが
一時的な測定の場合はBACKで戻って測定に入ります
良く使う設定とかであれば保存できるので便利です
特に屋外で作業する場合事前に使うケーブルで
CAL結果を保存しておけば、現地でその保存を
呼び出せばCALをとる手間が省けます。
後はCALキットの代わりに測定物を接続すれば
基準面の状態を見る事ができます。　具体例は
別記事のLOOPアンテナやプリアンプ編を見て
頂くと分かり易いと思います。
ここでは基本操作のみの紹介になります

S21キャリブレーション（CAL)
NanoVNA　PORT1とPORT2間に入れた測定物の
周波数特性を直視する為に実行するCAL操作です
PORT1が送信機　PORT2が受信機だと思って
おくと理解し易いと思います。
送信機から出た電波が測定物を通り受信機で
受信したレベルが画面に表示されます。
事前にPORT1とPORT2を１本もしくは２本
（＋場合によって中継コネクタ）のケーブル
で接続した状態でCAL->CALIBRATEのボタンを
押すとOPEN/SHORTT?LOAD/THRUのメニュー
が出ますのでTHRUを押しＤＯＮＥで完了です
必要に応じてSAVEしBACKで測定開始
測定範囲が横一本の線で見えている筈です
ケーブルの片側を外し測定物例えばＬＰＦとか
怪しくなった同軸ケーブルとかを入れると
測定物の周波数特性が表示されます。
必要に応じて変換コネクタを入れますが当然
変換コネクタ込みの特性を見る事になります。
有名メーカのケーブルであっても1Ghz近辺だけ
変に特性が暴れたり、コネクタの取り付けに
よって430Mhzは平気なのに1200Mhz以上は
急激に特性が悪くなるような物を見た事あります
手持ちのケーブルの特性を確かめてみると
意外な損失に気が付くと思います。
2400Mhzなど良さそうに見えて-3dBとか結構
あります。　-3dBだと電力であれば半分が
ケーブルの中で熱に変わるという事ですね～
ゲインを伴う能動部品　例えば広帯域ＡＭＰ
やプリアンプ、パワーアンプなんかの特性も
見る事ができますが、注意しないと大切な
NanoVNAを壊す事になります。
別記事　プリアンプ編で詳細を書いていますので
参照してみてください。

３と４の間が間が空いてしまったので、取り急ぎ
投稿しますが、追って写真や追記　訂正など
入れると思います。　
今回字ばかりですが、後に確認してみて下さいね

以上