Antennen messen mit dem miniVNA pro unter Ubuntu Linux

Seit mehreren Jahren leistet mir nun ein miniVNA pro treue Dienste beim Messen von Antennen und bei der Fehlersuche. Wer das Gerät nicht kennt, es handelt sich dabei um einen Vector Network Analyzator. Damit lässt sich (unter vielem anderen) das SWR einer Antenne messen. Der Frequenzbereich geht dabei bis 200 MHz, so dass auch Messungen an Antennen im 2m Band kein Problem sind. Für höhere Bänder gab es noch einen Extender, der ist allerdings leider nicht mehr verfügbar. Wer noch einen hat und loswerden möchte: Ich freue mich über eine Nachricht. Das schöne an dem Gerät ist, dass es sich über Bluetooth mit dem Smartphone verbinden lässt. So ist eine Messung direkt an der Antenne möglich, ohne ein langes Antennenkabel dazwischen. Auch kann die Antenne so an ihrem echten Standort gemessen werden. Lange Rede, kurzer Sinn, in diesem Artikel möchte ich zeigen, wie man den miniVNA pro unter Ubuntu Linux nutzt, um das SWR einer Antenne zu messen.

In diesem Test geht es zunächst um die Installation und den Betrieb der Software unter Linux und weniger um genaue Messergebnisse. Deshalb betreibe ich den miniVNA per USB am Laptop. Zwischen miniVNA und Antenne (Eine X-30 auf dem Balkon) befinden sich ca. 10m RG58 Kabel. Wirklich keine optimalen Bedingungen. Für genauere Messungen würde man den miniVNA direkt an die Antenne hängen.

Als Software kommt VNA/J zum Einsatz. Das ist eine Java-Software. Diese gibt es zum Download unter https://vnaj.dl2sba.com/. Zum Zeitpunkt dieses Artikels war die aktuelle Version 3.2.10 und das ganze gibt es als ausführbare (Installierte JRE vorausgesetzt) .jar Datei zum Download.

Nach dem Herunterladen kann die Sofware mit folgendem Kommando (von der Kommandozeile) gestartet werden:

java -jar vnaJ.3.2.10.jar

Die Meldung über eine fehlende Kalibrierung kann zunächst ignoriert werden, da wir erst den richtigen VNA auswählen und die Verbindung prüfen. Dazu dient das Menü Analyzer => Setup:

Zum Kalibrieren benötigt man drei Adapter, die man als Kalibrierungsset erwerben kann: Einen 50 Ohm Widerstand, einen Kurzschluss und einen offenen Adapter. Diese müssen nacheinander angeschlossen und dann ein Kalibrierungslauf gestartet werden. Dazu klickt man im Menü der Software auf “Abgleich” => “Erzeugen”. Es öffnet sich der Kalibrierungsdialog. Dieser führt durch den Kalibrierungsprozess.

Ich schließe also zunächst den offenen Adapter an, wähle Methode 2 mit einer Iteration und klicke dann auf den “Einlesen Offen” Button unter dem ersten Diagramm.

Nach wenigen Sekunden erscheint eine Kurve im ersten Diagramm. Nun wechsel ich den Adapter auf Kurzschluss und wiederhole das gleiche mit dem Button “Einlesen Kurzschluss” unter dem 2. Diagramm und das gleiche dann nochmal mit dem 50 Ohm Widerstand als Last.

Am Ende sollte das Bild ungefähr so aussehen:

Abschließend wird die Kalibrierung noch gespeichert und übernommen. Damit sind VNA und Software nun einsatzbereit und es kann an der richtigen Antenne gemessen werden. Dazu verbinde ich das Antennenkabel mit dem Anschluss DUT des miniVNA, wähle in der Software die Betriebsart “Reflexion” und drücke auf den Start-Button. Nach einiger Zeit erscheint ein Diagramm auf dem Bildschirm. Da wir das SWR der Antenne messen wollen, wählen wir als Diagrammtyp “SWV” (links oben) und “keine” rechts oben.

Wie erwartet befindet sich das Minumun ungefähr im Bereich von 144 MHz. Um einen genaueren Blick auf das 2m Amateurfunkband zu werfen, wähle ich nun einen Frequenzbereich von 140 – 150 MHz und widerhole die Messung:

Außerdem habe ich 3 Marker gesetzt. Einen bei 144 MHz, einen bei 146 Mhz und einem am Minimum des SWR. Wie man sieht ist die Antenne im gesamten Amateurfunkband besser als 1,35:1, sinkt auf fast 1:1 bei 145.681 MHz ab und steigt dann zum Ende des Amateurfunkbandes auf 1.09:1 an.

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