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Stefano del canale YouTube Natmus ci racconta unboxing, calibrazione e prime prove pratiche del suo NanoVNA H4 usato per analizzare antenne, filtri ed amplificatori.
Negli ultimi anni il NanoVNA è diventato un punto di riferimento per radioamatori, maker e tecnici che operano nel mondo delle radiofrequenze e delle antenne. La sua diffusione è dovuta a tre fattori principali: il prezzo estremamente contenuto (intorno ai 50 €), la portabilità e la versatilità nelle misure.
Con un unico dispositivo compatto è possibile analizzare antenne, cavi coassiali, filtri e amplificatori, ottenendo dati che fino a poco tempo fa erano riservati a strumenti da laboratorio molto costosi.
Il NanoVNA permette di visualizzare i parametri S, indispensabili per la caratterizzazione delle antenne e di altri dispositivi RF. In particolare consente la misura del rapporto d’onda stazionaria (SWR), grandezza fondamentale per chi costruisce o utilizza un’antenna, oltre alla visualizzazione del diagramma di Smith.
Contenuto della confezione
Il NanoVNA viene fornito in una scatola semplice, ma con tutti gli accessori per iniziare subito a testare antenne e dispositivi RF.
| Componente | Funzione |
|---|---|
| NanoVNA (H o H4) | Lo strumento principale, con display a colori. La versione H4 ha uno schermo più grande, utile per analisi di antenne in mobilità. |
| Cavo USB-C | Ricarica e collegamento al PC per l’analisi dei dati delle antenne. |
| Adattatore SMA femmina-femmina | Utile per collegare antenne con connettori diversi. |
| Tre terminazioni di calibrazione | Open, Short e Load da 50 Ω, indispensabili per la calibrazione delle misure su antenne. |
| Due cavetti SMA maschio-maschio | Collegamenti rapidi tra porte e antenne di prova. |
| Plettro in plastica | Migliora la precisione nel tocco sullo schermo resistivo. |
Prime impressioni e caratteristiche hardware
Il dispositivo colpisce subito per le dimensioni ridotte, ma lo schermo risulta leggibile anche all’aperto, utile quando si eseguono misure di antenne in esterno.
L’interfaccia si gestisce tramite una rotellina multifunzione e un touchscreen resistivo. Sul lato troviamo:
- una porta USB-C,
- due connettori RF (Port 1 e Port 2) a cui collegare antenne o dispositivi,
- LED di stato e pulsante di accensione.
Port 1 è dedicata principalmente alla misura delle antenne, mentre Port 2 viene usata insieme alla prima per filtri e amplificatori.
Calibrazione: la chiave per misure corrette su antenne
Per ottenere risultati attendibili, il NanoVNA deve essere calibrato ogni volta che si cambia banda di frequenza.
Le terminazioni Open, Short e Load permettono di compensare gli errori interni dello strumento e garantire misure affidabili sulle antenne.
| Tipo | Descrizione | Corrispondente nel menù |
|---|---|---|
| Open | Circuito aperto | Open |
| Short | Pin centrale in corto con la massa | Short |
| Load | Terminazione resistiva da 50 Ω | Load |
Per applicazioni più complesse (ad esempio l’analisi di un’antenna collegata tramite cavo lungo) è possibile utilizzare le funzioni Through e Isolation.
Poiché lo strumento lavora con 101 punti di calibrazione, restringere lo span (ad esempio 840–890 MHz anziché 800–900 MHz) permette di ottenere misure di antenna molto più precise.
Prime misure su antenne
La prova più immediata è stata effettuata su due antenne dichiarate per la banda 868 MHz, molto diffusa nelle applicazioni LoRa e IoT.
La prima antenna, di tipo economico, pur risuonando correttamente a 868 MHz ha mostrato un SWR intorno a 3.0, troppo elevato per un uso pratico. La seconda antenna, di qualità superiore, ha evidenziato un SWR di circa 1.5, risultato decisamente migliore e accettabile.
| Antenna | Banda dichiarata | Frequenza di risonanza misurata | SWR minimo |
|---|---|---|---|
| Antenna 1 (economica) | 868 MHz | ~868 MHz | 3.0 |
| Antenna 2 (qualità superiore) | 868 MHz | ~868 MHz | 1.5 |
Questa comparazione dimostra quanto il NanoVNA sia utile: molte antenne low-cost non rispettano realmente le specifiche dichiarate dai produttori, e solo una misura accurata consente di evitare inefficienze o danni ai trasmettitori.
Il diagramma di Smith applicato alle antenne
Uno degli strumenti più potenti offerti dal NanoVNA è il diagramma di Smith. Questo grafico consente di valutare non solo l’SWR di un’antenna, ma anche la sua impedenza complessa.
- Un punto centrato indica che l’antenna è perfettamente adattata a 50 Ω.
- Un punto spostato verso sinistra o destra evidenzia la presenza di componenti reattive (induttive o capacitive).
- La posizione del punto sul grafico suggerisce come migliorare l’adattamento dell’antenna tramite reti di correzione o modifiche fisiche.
Per chi costruisce antenne autocostruite, il diagramma di Smith diventa quindi uno strumento fondamentale per perfezionare il progetto.
Software di supporto per l’analisi di antenne
Collegando il NanoVNA al PC tramite USB, l’analisi delle antenne diventa ancora più intuitiva, grazie a software che permettono di salvare grafici e dati.
| Software | Piattaforma | Caratteristiche |
|---|---|---|
| NanoVNA Sharp | Windows | Interfaccia semplice, ideale per verifiche rapide su antenne. |
| VNA QT | Windows/Linux | Completo, con visualizzazione simultanea di SWR e diagramma di Smith per antenne. |
| Progetti open-source avanzati | Linux/Win | Maggiore flessibilità, utili per chi vuole archiviare misure di molte antenne. |
L’uso di questi programmi consente di confrontare nel tempo le prestazioni di un’antenna, utile soprattutto in contesti sperimentali o per valutare l’usura di antenne esposte agli agenti atmosferici.
Il NanoVNA si conferma un alleato prezioso per chi lavora con antenne e dispositivi RF. I vantaggi principali sono:
- Versatilità: permette di misurare antenne, filtri e amplificatori.
- Economicità: prezzo accessibile a tutti i radioamatori.
- Valore formativo: insegna a interpretare grafici complessi come il diagramma di Smith, essenziale per ottimizzare antenne.
Per radioamatori e utenti delle frequenze libere rappresenta un laboratorio RF tascabile, pronto a validare antenne commerciali o a supportare chi si cimenta con l’autocostruzione.
Grazie al NanoVNA è possibile evitare l’acquisto di antenne scadenti, ottimizzare quelle esistenti e progettare soluzioni personalizzate: uno strumento piccolo ma capace di migliorare enormemente l’efficienza di ogni stazione radio.
