PicoVNA: basso costo, alte prestazioni

Il PicoVNA 106 e il PicoVNA 108 sono analizzatori di reti vettoriali (VNA) compatti e controllati via USB, con banda rispettivamente di 6 GHz e 8.5 GHz.
Precisi: range dinamico fino a 124 dB e rumore di traccia RMS di soli 0.005 dB alla massima risoluzione di banda.
Veloci: fino a 5500 misure di parametri S dual-port al secondo; questo significa che un file .s2p a 201 punti viene generato in meno di 38 ms.
Economici: strumento e kit di calibrazione altamente abbordabili, facilmente riparabili, per un costo totale estremamente contenuto.
Affidabili: architettura quad-RX che riduce gli errori non correggibili come leakage e crosstalk.
Semplici: calibrazione automatizzata tramite kit E-Cal per un immediato utilizzo.

Software PicoVNA 5

Il nuovo software PicoVNA 5 semplifica le misure grazie a finestre di visualizzazione personalizzabili in frequenza e nel dominio del tempo, marker configurabili e layout su misura.
Il dato può essere salvato in vari formati (tra cui .csv e .s2p) grazie al controllo USB dello strumento.
Per il controllo remoto o test automatizzati e disponibile il PicoSDK, con API o comandi SCPI, compatibile con LabVIEW, MATLAB, Python e C/C++/C#, con esempi su GitHub.

Calibrazione semplice e rapida

 

Il kit di calibrazione automatica E-Cal riduce errori e tempi di calibrazione rispetto alla calibrazione manuale.
Sono disponibili anche kit di calibrazione manuale SOLT, con connettori maschio o femmina, in versione standard (SMA) o premium (3.5 mm), guidati passo-passo dal software.
Tutti i kit Pico, automatici o manuali, sono caratterizzati per l’utilizzo del metodo di calibrazione TRL più accurato (through, line, reflect) garantendo un port match corretto tipicamente di 46 dB per entrambe le porte sorgente e carico. 
I PicoVNA supportano diversi metodi di calibrazione, tra cui 8 e 12 termini, unknown through, e anche TRL e TRM (Through, Reflect, Line/Match), questi ultimi particolarmente utili per dispositivi montati su substrato.

Opzione personalizzabile board-only per applicazioni OEM

È disponibile una versione solo scheda del PicoVNA 108, con dimensioni di soli 29 per 17 cm, adatta per integrazione in prodotti OEM.
Include supporto tecnico gratuito durante la progettazione, API completa con esempi su GitHub e possibilità di personalizzazioni a livello di scheda o FPGA.

Adatto anche per la formazione

Oltre agli utenti professionali, i PicoVNA si prestano bene anche ad essere utilizzati da studenti e appassionati grazie al Network Metrology Training Kit.
Il kit include un PCB con diversi circuiti di test, un kit di calibrazione base, adattatori, cavi di test, una chiave dedicata e una chiavetta USB con software e materiale didattico su un’ampia gamma di misure possibili.
Il PCB integra circuiti per calibrazione SOLT, una linea Beatty da 25 ohm, filtri Butterworth, un attenuatore, un divisore di potenza a 6 dB e un amplificatore broadband a 6 GHz.
Grazie alla collaborazione con Cadence AWR Microwave Office, i file del PCB sono importabili per confrontare simulazioni e misure reali.

Cosa è incluso

Il PicoVNA viene fornito con cavo USB-A e USB-C, alimentatore universale (12 V, 3.5 A), due chiavi combinate RF, una valigetta di trasporto e una chiavetta USB con software e manuale utente digitale. I cavi di misura si acquistano separatamente.

Software

PicoVNA 5 e progettato specificamente per lo hardware PicoVNA ed è disponibile per Windows, macOS, Linux e Raspberry Pi. Tutte le funzionalità sono incluse gratuitamente nel download, senza necessità di licenza.

Finestre di visualizzazione e tracce multiple

È possibile visualizzare più tracce su più grafici contemporaneamente, con zoom su porzioni del grafico (anche su Smith Chart) e layout salvabili come finestre personalizzate.

Save-on-trigger

Consente di registrare misure successive a un trigger (hardware, software o manuale) e visualizzarle tutte insieme; supporta fino a 1024 misure catturate e 64 visualizzate contemporaneamente.

Misure P1dB

L’utility P1dB calcola automaticamente il punto di compressione a 1 dB di un amplificatore. Il VNA determina il guadagno su un piccolo segnale del dispositivo sotto prova e calcola il punto di compressione di 1dB.

Utility di conversione da AM a PM

Calcola la distorsione da AM a PM, utile nei sistemi di modulazione digitale dove ampiezza e fase devono essere entrambe accurate.

Utility di misura della fase (solo PicoVNA 108)

Permette di confrontare fase e ampiezza di due segnali agganciati a una frequenza specifica, utile per stabilità di fase differenziale o allineamento in quadratura.

Sorgenti di segnale USB supportate	Sensori di potenza USB supportati
PicoSource AS108	Agilent/Keysight U8480, U2000
MiniCircuits SSG-15G, SSG-6000, SSG-6001	Rohde & Schwarz NRP8S, NRP8SN, NRP18S
TTi TGR 6000

Caratteristiche

Architettura Quad-RX

Molti VNA economici usano un’architettura a due ricevitori, che richiede due sweep separati per misurare tutti i quattro parametri S, con relativi switch di trasferimento tra le porte.
I PicoVNA usano invece un’architettura a quattro ricevitori (quad-RX): gli sweep avvengono simultaneamente, si riduce il numero di switch (e quindi leakage e crosstalk) e diventa possibile una calibrazione più semplice a 8 termini oltre alla classica a 12 termini, con calibrazione unknown thru.
L’architettura quad-RX aumenta anche l’affidabilità riducendo l’usura degli switch. I connettori Type N usati da PicoVNA 106 e 108 sono più robusti di SMA o 3.5 mm, consentono una connessione con coppia maggiore e sono garantiti fino a 18 GHz.

Bias-T integrati

I Bias-T forniscono una polarizzazione DC o uno stimolo di test a dispositivi attivi senza bisogno di blocchi DC esterni. Nei PicoVNA sono integrati e alimentati dall’alimentatore esterno, instradati verso i connettori SMB sul pannello frontale.

Misure TDR e TDT (Time Domain Reflectometry/Transmission)

Le misure TDR permettono di individuare non solo la qualita di un adattamento ma anche la posizione di eventuali guasti lungo un cavo, analizzando il tempo di volo e la forma della riflessione.
Il PicoVNA calcola la risposta nel dominio del tempo applicando una trasformata di Fourier inversa ai dati S11 (per il TDR) o S21 (per il TDT), permettendo di valutare discontinuita, tempi di transizione di filtri e amplificatori senza strumentazione dedicata aggiuntiva.

Estensioni del piano di riferimento e de-embedding

Dopo la calibrazione il piano di riferimento coincide con il punto di connessione del kit di calibrazione; e possibile estenderlo indipendentemente per ciascun parametro (S11, S21, S12, S22) per compensare cavi, connettori o tracce non ideali.
In alternativa, e possibile de-embeddare le reti di interconnessione su ciascuna porta importando un file Touchstone (.s2p) che descrive la rete stessa.

Kit di calibrazione

Calibrare il proprio VNA

A differenza degli oscilloscopi, i VNA richiedono una calibrazione software ad ogni sessione di misura, spesso piu volte al giorno, per correggere gli errori legati al setup di misura.
Pico utilizza componenti a basso costo ma pienamente caratterizzati: i dati di caratterizzazione vengono importati nel software come tabella di riferimento, permettendo comunque una calibrazione di alta qualita a un costo inferiore rispetto ai kit di fascia alta.
Un PicoVNA calibrato con un kit manuale Pico raggiunge tipicamente un port match corretto di 46 dB. I dati di calibrazione sono forniti come file .s2p, evitando errori di arrotondamento tipici dei coefficienti polinomiali.

Kit di calibrazione automatica E-Cal

I kit E-Cal riducono il tempo e gli errori di calibrazione eliminando la necessita di cambiare manualmente i connettori. Sono disponibili in versione maschio, femmina o combinata, fino a 8.5 GHz, compatibili con PicoVNA 106 e 108, controllati via USB.
Gli switch interni introducono comunque delle non idealita nei corti, aperti e carichi, ma i kit E-Cal sono caratterizzati contro standard PC3.5 tracciabili e mantenuti a temperatura costante da un riscaldatore interno per una migliore accuratezza.
Ogni E-Cal viene fornito in una valigetta con un adattatore di porta caratterizzato per la calibrazione di DUT insertabili; i kit maschio e femmina sono disponibili anche insieme.

Valutazione del Pico E-Cal da parte dell NPL

Il National Physical Laboratory (NPL) del Regno Unito ha confrontato l accuratezza del modulo Pico E-Cal con un kit di calibrazione meccanico Pico e con un kit HP 85052C, oltre al proprio sistema di riferimento PIMMS.
I risultati pubblicati in un white paper indicano prestazioni del modulo E-Cal comparabili anche ai migliori kit meccanici, senza perdita significativa di accuratezza rispetto al riferimento nazionale.

Kit di calibrazione manuale Pico

I kit manuali SOLT (Short, Open, Load, Through) sono disponibili in quattro versioni (standard o premium, maschio o femmina); le versioni standard usano connettori SMA, le premium connettori PC3.5 di qualita superiore.
Ogni kit consente calibrazioni complete a 12 termini, e riparabile e quindi economico nel tempo; tutte le versioni sono caratterizzate fino a 8.5 GHz, tracciabili e fornite con valigetta e dati di calibrazione legati al numero di serie.

Calibrazione TRL e TRM

Oltre alla piu comune calibrazione SOLT, i PicoVNA supportano anche la calibrazione TRL/TRM (Through, Reflect, Line/Match), particolarmente indicata per DUT montati su substrato (ad esempio un IC su PCB), dove linea, match e riflessioni possono essere realizzati direttamente sul substrato stesso.
La serie PicoVNA supporta una o due bande TRL, bande di riflessione aperta o corta, e puo tenere conto dell offset di impedenza di linea se necessario.

Standard di verifica (check standard)

Uno standard di verifica e un DUT usato per validare il setup di misura e la calibrazione, tipicamente una linea corta con disadattamento prevedibile, stabile e uniforme.
I parametri S di ciascuno standard sono misurati e salvati in un file Touchstone (.s2p), tracciabile agli standard nazionali; sono disponibili varianti F-F e insertabili M-F, anche in kit demo con i kit SOLT standard o premium.

Cavi di test stabili in fase e ampiezza

Pico offre due livelli di cavi di test: gli standard (TA336/TA337, connettori SMA) e i premium (TA338/TA339, connettori PC3.5), entrambi con connettori in acciaio inox robusti, ma con stabilita di fase/ampiezza differente quando il cavo viene flesso.
I cavi premium mostrano uno sfasamento di soli 1.1 gradi a 8.5 GHz nel test di flessione standard, contro 2.8 gradi dei cavi standard, risultando preferibili quando i cavi vengono spostati tra calibrazione e misura.

 

Specifiche non inserite per questo prodotto.