RF network analyzer

[khach]

Можно ли использовать такой простой вариант:

А зачем два смесителя? В исходном проекте анализатора спектра они нужны, т.к надо разделить верхнюю и нижнюю боковую, т.к спектр заранее не известен. А в анализаторе цепей
спектр известен-обычная палка (возможно еще палки на гармониках, но их отрежет ФНЧ после смесителя). Поэтому достаточно одного смесителя.
ЗЫ. Тут народ BIRD ремонтирует- там неплохой мост для повторения. http://forum.vhfdx.ru/ksv-metry/emot-k-meta-bird-em-oo/ Там по плате хорошо видно два смесителя- один на падающую волну, второй на отраженную.

Выходы подключим через простейший фильтр к входу ADC (CS4272).

Будет такая схема работать? Без входных фильтров?

ФНЧ нужен, т.к без него на вход АЦП попадет гетеродин и нежелательная боковая. При попадании РЧ сигнала на вход НЧ микросхем результаты непредсказуемы- может начаться детектирование сигнала не нелинейностях микросхемы. Типа как колонки компютерные реагируют на близкий сотовик- сигнал с частотой пакетов и подобные эффекты. Поэтому LC или RC фильтр нужен, но не обязательно высоких порядков, т.к крутой срез ненужен- нежелательные сигналы находятся далеко по частоте.

[balmer]

ФНЧ нужен, т.к без него на вход АЦП попадет гетеродин и нежелательная боковая.

Имел ввиду высокочастотные фильтры ДО смесителя.

А такой вариант с двумя смесителями - для того, чтобы снимать спектр входного сигнала. Если запустить ADC на 192 КГц, то будет 96 КГц перекрытие. Мне кажется это очень полезная опция. Или это уже лишнее????

На отраженную волну - будет один смеситель.

[khach]

Имел ввиду высокочастотные фильтры ДО смесителя.

До смесителя фильтр совершенно лишний. Тем более, что многие смесители работают и на гармониках сигнала, и таким образом можно расширить рабочий диапазон анализатора.

Хотя я бы присмотрелся к AD8343 (2,5ГГц), ADL5801/2 (6ГГц), PMB2335 (3ГГц), lt5560(4ГГц) или старому доброму PMB2330 (который в Обзоре-103 применялся)
Я просто опасаюсь, что анализатор до 500 МГц будет мало востребован- ранее рабочий диапазон массвого анализатора должен был захватывать 2,4 ГГц, а сейчас хорошо бы захватить и 5 ГГц диапазон. Поэтому в качестве гетеродина предлагаю или ADF4351 с удвоителем типа HMC189 (закрыть диапазон до 8 ГГц) или МАХ2870/2871 (до 6 ГГц) или
ADF5355 до 14 ГГц с внутреннего удвоителя (когда она наконец появится).

А такой вариант с двумя смесителями - для того, чтобы снимать спектр входного сигнала. Если запустить ADC на 192 КГц, то будет 96 КГц перекрытие. Мне кажется это очень полезная опция. Или это уже лишнее????

Это интересная опция. Интегрированный анализатор спектра, пусть и узкополосный. Просто раньше анализатор спектра сильно усложнял схемотехнику прибора, и поэтому единственный ИМХО комбинированный прибор был HP4195. Сейчас же приборы типа Fieldfox (комбинированный сппектроанализатор- анализатор цепей) нормальное явление, за счет цифровой обработки сигнала.

[balmer]

Хочу сделать железку для настройки КВ радиоаппаратуры. Соответственно и диапазон 100 КГц - 100 МГц. И причем есть таки все предпосылки, что доведу до окончательного результата. Генератор - готов. Дисплей и управлющий процессор - готовы. Первый вариант ADC+DSP - готов (можно делать второй с учетом выявленных недоработок). Так что осталось повозиться со смесителями/входными цепями. Там уже вполне обозримый объем работ.

Например мечта детства - сделать супергетеродинный трансивер. С фильтрами на катушках индуктивности и конденсаторах. Или например интересно было бы сделать магнитрую антенну. С моторчиками - чтобы крутилось в двух плоскостях и подстраивалась точно в резонанс автоматом Даже наверно в свой анализатор воткну таки динамик , чтобы можно было SSB и AM сигнал слушать.

Для чего мне диапазон выше 100 МГц - пока непонятно. Микросхема AD8343 - работает начиная с частоты 10 МГц. ADL5801 - начиная с 45 МГц. Это совсем другой частотный диапазон. Вот даже предположим - смогу сделать. А для чего применять? Да и объем знаний недостаточен.

[khach]

Дык тогда получается обычный анализатор из QEX 1/2009 article on VNWA2 "A Small, Simple, USB-Powered Vector Network Analyzer Covering 1 kHz to 1.3 GHz" http://dg8saq.darc.de/VNWA21/
При том что там на SA612 за счет использования гармоник ДДС до 1.3 ГГц диапазон пееркрыли. Схемы, платы есть по ссылкам.

[barby67]

ADL5801 - начиная с 45 МГц.

По опыту скажу, что ослабление начинается с 7 МГц, в диапазоне 3,5 оно составляет около 6Дб, что не мешает принимать любительские станции...

[balmer]

Нда, сейчас посмотрел на свою монстровидную конструкцию из CS4272+STM32F405+STM32L152 и понял что избыточна она, очень избыточна. Для приемника она хороша, а для спектроанализатора STM32F405 у которого загружен на 1% процессор - как бы жирновато.

Никуда не спешу, поэтому буду переделывать на STM32F303+MCP6S28 вместо (CS4272+STM32F405+STM32L152+TS464). Причем на параметры это практически никак не повлияет. 12 бит ADC из STM32F303 + 32x усиление от MCP6S28 даст нам практически тот-же результат по измерению малых сигналов, как и голая CS4272 (у которой получается примерно 17-18 бит значащих). Так как после смесителя у нас очень узкая полоса пропускания сигнала, то большой динамический диапазон от ADC и усилителя перед ним, не требуется.

Ну и таки поставлю как советует pixar "шины управление заведи через фильтры резистор 100~300 ом + конденсатор 100 пФ". Эффект от этих действий скорее всего заметить не смогу, ибо это лишь немного влияет на шумы генератора/фильтров. А шумы во время цифровой обработки отлично отсеиваются. Но, так как дешево - то "почему бы и нет"?

Кстати да - и вместо трех кварцев будет один. Причем сильнее всего излучал кварц от CS4272 (потому как 5 V размах на нем сигнала и кварц почти 25 МГц.)

Заодно прикручу DAT31-R5-SP+, смогу амплитуду сигнала выходящего из DDS повысить и регулировать.

[pixar]

Vector Network Analyzer Covering 1 kHz to 1.3 GHz" http://dg8saq.darc.de/VNWA21/

Нет ли у Вас предположений - что за микросхема SO8 слева от процессора ? от неё идёт клок параллельно на оба DDS.

Спойлер

[Леонид Иванович]

Может что-то из серии ICS501 - ICS512, по ногам похоже.

[pixar]

Спасибо .

[balmer]

Опять у меня не все работает. Сделал вот такую схемку

test_sa612.pdf

SA612 test

(40.12 КБ) 188 скачиваний

:

чтобы проверить TPA301 как оконечный усилитель приемника и SA612D как смеситель. Низкочастотный усилитель приемника работает, а вот SA612 - не смешивает. Подавал на вход X2 сигнал 300 mV от генератора. На вход TX - сигнал порядка 10 mV от другого генератора. Даже в таких в таких простых условиях смеситель не работает. УНЧ проверил - работает отлично. Даже не могу предположить в чем накосячил.

[khach]

Что, прямо так взяли и заземлили вход гетеродина через R5? Конечно работать не будет- хотя бы внутреннюю схему SA612 в даташите можно глянуть- куда денется смещение на 6 выводе после таких идевательств. Ну и висящие выводы РЧ и выхода- совсем не дело. Если уж так не хочется использовать дифференциальное включение, то хотя бы через конденсаторы равной емкости с прямыми выходами-входами заземлить то их надо. Все же варианты схемы включения в даташите есть.

[balmer]

R5 - удалил уже сам (забыл на схеме убрать). Кстати какое-то врем он был припаян и был равен 47 Ом. Но думаю это не убило SA612.

[pixar]

схема VNWA3 , sa612 . Может поможет .
ne5532 требует минимального питания +/- 5 вольт , ниже не обеспечивает паспортных параметров
на замену сейчас есть серия OPA1642, 52, 62.

[khach]

схема VNWA3

За схему спасибо. Только непонял- там что, выход ДДС идет на мост вообще без формирующего фильтра? И на выход лезут сразу все спектральные составляющие ДДС - и гармоники, и зеркалки?
Кстати, может кто объяснить, как в случае смесителя, подключенного в диагональ моста, определить тип нагрузки моста- емкостная или индуктивная. А то я что то с алгоритмом (или фазировкой смесителя) туплю.
ЗЫ, а можно попросить и схему второго гетеродина VNWA? Там вроде занимательная схема сдвига тактовых частот ДДС должна быть.

[pixar]

Завтра выложу полнее в диптрейсе . Это схема снята с фотки последнего варианта из поста повыше . В последнем варианте (3е) явно одна тактовая с ICS501 идёт на оба DDS . Автор вроде бы уже со второго варианта отказался от двух тактовых.
На этой схеме может быть ошибка в подаче смещения на (+) операцонников . В приборе оно идёт, похоже, не с питания , а откуда-то с другой точки, почище.

[balmer]

Таки заработала тестовая плата. Оказалось, что на SA612 не подавалось питание, на дорожке получился разрыв при травлении.

Первым делом поймалась радиостанция Маяк (причем поймалась АМ детектированием, и не зависела от перестройки генератора). Микрофонный эффект у конденсаторов чудовищный. Из-за этого пришлось через наушники слушать, иначе самовозбуждается. Фильтрация перед SA612 - очень важна, ее достаточно легко перегрузить например наводками 50 Гц на кусок провода подключенными ко входу. Так что свою порцию тестов это плата выполнила, и ответила на некоторые вопросы

[pixar]

VNWA_3e_diptrace.zip

примерно где-то так , без АЦП , прoцессора и USB Hub.

[balmer]

Да, схема VNWA - это хорошо. По большому счету надо скопипастить входные цепи, а цифровую часть сделать самому. Жалко - нет значений резисторов. И не очень понятно, почему SA612, которая измеряет отреженный сигнал - подключенна в мостовую схему. Теоретически можно было-бы подключить как и смеситель который прямой сигнал измеряет????

[khach]

почему SA612, которая измеряет отреженный сигнал - подключенна в мостовую схему.

А это самое простое решение, если надо измерять начиная от низких частот и не хочется возится с мотанными направленными ответвителями. Я вот хочу попробовать применить двойной мост типа как в BIRD SA2500 - там два балуна сопрягают мосты со смесителями. Один мост на падающую волну, второй-на отраженную. ВОт толькоп ока в математику не вьехал как сигналы обрабатывать. Ну и думаю вообще балуны выкинуть и прямо в диагональ моста поставить смесители с дифференциальным входом. Хоть те же SA612, хоть ADL5801 - схема не меняется совершенно. Только на большие частоты надо соответственно мелкие резисторы ставить с малыми паразитными емкостями и индуктивностями.
PS А вот и блок-схема BIRD из патента US5949380