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TECH-FOCUS NETWORKANALYSIS 42 - ELETTRONICA OGGI 485 - APRILE 2020 Le circonferenze come x = costante passano tutte per il punto M ed hanno il centro sulla verticale passante per il punto M. Dall’unione dei due piani polari, il risultato è il grafico della Carta di Smith (Fig. 5). Nella carta di Smith, per le impedenze normalizzate z = r + jx, le circon- ferenze appartenenti al 1° e al 2° quadrante si riferiscono a reattanze positive (induttive), men- tre quelle appartenenti al 3° e al 4° quadrante si riferiscono a reattanze negative (capacitive). Sul diagramma di Smith, i valori della resi- stenza costante sono rappresentati da cerchi, mentre per la reattanza costante da archi. Le impedenze sul diagramma di Smith sono sempre normalizzate rispetto all’impedenza caratteristica del componente o sistema di interesse, di solito 50 ohm per sistemi RF e a microonde, e 75 ohm per sistemi di trasmis- sione via cavo. Una terminazione perfetta appare al centro della carta di Smith. Le misure con il Vector Network Analyzer Ora, dopo aver descritto sinteticamente alcuni concetti fondamentali delle reti, tratteremo le rilevanti potenzialità di test del Vector Network Analyzer. Analizzeremo alcuni elementi d’inte- resse nelle misure RF, come il coefficiente di riflessione, i parametri S, e il return loss. Gli analizzatori di reti vettoriali sono fondamentali per la caratterizzazione dei dispositivi sotto test (DUT) e dei componenti utilizzati nei sistemi a radiofrequenza e a microonde. Ciò include test di reti WiFi, reti di computer, copertura radio della telefonia cellulare e molto altro. I Vector Network Analyzer vengono utilizzati in varie fasi dello sviluppo del prodotto e possono essere uti- lizzati per verificare le prestazioni di vari dispo- sitivi, come antenne, amplificatori, cavi e molti altri elementi attivi e passivi. Il test di questi sistemi è finalizzato a garantire la trasmissione dei segnali di comunicazione priva di distorsioni e un buon adattamento d’impedenza per il mag- giore trasferimento di potenza. Misure di riflessione Le misure della riflessione vengono eseguite per garantire un efficiente trasferimento di potenza, infatti, quando viene riflessa ener- gia, viene trasmessa meno energia al carico, causando un costoso dispendio di energia; inoltre, un’elevata energia riflessa può dan- neggiare componenti e dispositivi attivi, come ad esempio gli amplificatori. Le caratteristiche di riflessione e trasmissione possono essere espresse da un vettore (in ampiezza e fase), da uno scalare (in ampiezza) o solo dalla fase. Ad esempio, il return loss è una misura scalare della riflessione, mentre l’impedenza è una misura vettoriale della riflessione. Le misure di riflessione e trasmissione sono indipendenti sia dalla potenza assoluta sia dalle variazioni della potenza della sorgente rispetto alla fre- quenza. Possiamo mettere in relazione la rifles- sione con il return loss che è la misura della quantità di energia persa quando viene rifles- so il segnale che ritorna verso la sorgente. La caratterizzazione della Rete - I parametri S La caratterizzazione di dispositivi o reti a bassa frequenza è generalmente basata sulla misu- ra dei parametri H (funzione di trasferimento- output/input), Y (ammettenza) e Z (impedenza). Quindi, devono essere misurate tensione e la corrente totali alle porte di input o output di un DUT o ai nodi di una rete. Inoltre, le misurazioni devono essere effettuate in condizioni di circuito aperto e di corto circuito. Poiché è difficile misu- rare la corrente o la tensione in alta frequenza, generalmente vengono misurati i parametri S. Per caratterizzare completamente nel range delle radio frequenze un DUT a due porte sconosciuto, si devono eseguire misurazioni in varie condizio- ni e calcolare una serie di parametri. I parametri S possono essere utilizzati per descrivere il com- portamento elettrico di un DUT (o rete), anche in condizioni di sorgente e carico diverse dal setup di test. Un DUT a due porte ha quattro parametri S. La convenzione di numerazione per i para- metri S prevede che il primo numero che segue la S è la porta da cui esce l’energia, il secondo numero è la porta in cui entra l’energia. Quindi, Fig. 5 – Carta di Smith