RF network analyzer

Что мерить, чем мерить, как мерить. И, естественно - зачем мерить...

При поддержке компании ПРИСТ


pixar
Потрогал лапой паяльник
Сообщения: 314
Зарегистрирован: Чт ноя 29, 2012 08:27:22

Re: RF network analyzer

Сообщение pixar »

khach AD8346 - это по структуре "Single side band modulator" ?
Это они разнос тестовой частоты и гетеродина так получают ?

Жалко - нет значений резисторов.
резисторы срисую с предыдущих вариантов , на выходных .
В третем варианте он просто на одну плату всё собрал и кварцевый генератор заменил на Clock multiplier IC c управляемой частотой.
В описании сказано , что опорная частота постоянная - 36 МГц, хотя управление умножителем опоры подведено к процессору.
В предудышем варианте ( VNWA-2) стоял генератор на транзисторе , делал 36 МГц на третьей гармонике кварца .

в прицепленом файле - раскладка по частотам

Ссылка на клон VNWA :
http://ttrftech.tumblr.com/post/4626670 ... nuradio-rx
Вложения
Yoshikazu Nishimura_p113-114.pdf
(279.66 КБ) 392 скачивания
Аватара пользователя
balmer
Это не хвост, это антенна
Сообщения: 1433
Зарегистрирован: Вс дек 02, 2012 03:13:48
Откуда: Калининград

Re: RF network analyzer

Сообщение balmer »

Круто! VNWA оказывается с GNU Radio умеет работать. Эх. Может удастся "схалявить" и собрать его клон.

PS: А вот совсем глупый вопрос - в каком бы online магазине прикупить генераторов для AD9958 (небольших по размеру и более-менее стабильных). Так понимаю 25 МГц - оптимальная частота...
pixar
Потрогал лапой паяльник
Сообщения: 314
Зарегистрирован: Чт ноя 29, 2012 08:27:22

Re: RF network analyzer

Сообщение pixar »

26 MHz от сотовых, в любом ремонте.
khach
Электрический кот
Сообщения: 1036
Зарегистрирован: Сб сен 12, 2009 15:43:19

Re: RF network analyzer

Сообщение khach »

pixar писал(а):khach AD8346 - это по структуре "Single side band modulator" ?
Это они разнос тестовой частоты и гетеродина так получают ?

Да, сдвиг частоты на величину ПЧ.
Вот только я на этом крупно прокололся когда-то- использовал adl5386 после генератора с делителем.
Тогда я еще не понимал различия в решениях с квадратурным сплиттером и счетным генератором квадратур и напоролся на
эффект высших гармоник.
Вот две аппноты от АД по этой проблеме.

http://www.analog.com/static/imported-files/circuit_notes/CN0311.pdf
http://www.analog.com/static/imported-files/circuit_notes/CN0245.pdf
Там где генератор квадратур на делителе - гармоники не мешают. Т.е для
ADL5380 ADL5387 нужен ФНЧ на сигнале гетродина, а для ADL5385 не нужен, но зато нужна в два раза большая частота генератора.
Ссылка на клон VNWA :

Спасибо, интересно глянуть.
Найти бы еще исходники прошивки или хотя бы описание команд интерефейса.
Аватара пользователя
balmer
Это не хвост, это антенна
Сообщения: 1433
Зарегистрирован: Вс дек 02, 2012 03:13:48
Откуда: Калининград

Re: RF network analyzer

Сообщение balmer »

Вот такой еще вопрос.
Для того, чтобы работала нормально SA612 ей нужна более-менее стабильная амплитуда сигнала с генератора. По даташиту она должна быть в пределах 200-300 мВ. На низких частотах это элементарно делается - выставляется амплитуда сигнала на DDS и измеряется осциллографом.

Вот выставил на частоте 1 МГц 300 мВ амплитуду. На частоте 20 МГц - амплитуду уже показывает 200 мВ. И уже не знаю - толи это осциллограф врет, толи действительно амплитуда упала...
khach
Электрический кот
Сообщения: 1036
Зарегистрирован: Сб сен 12, 2009 15:43:19

Re: RF network analyzer

Сообщение khach »

balmer писал(а):Вот такой еще вопрос.
И уже не знаю - толи это осциллограф врет, толи действительно амплитуда упала...

Могла и упасть- у ДДС амплитуда чем ближе к тактовой, тем меньше.
Схему АРА для сигнала гетеродина желательно сделать. Обратная связь на ножку Rset DDS много где описана. Датчик- любой диод шоттки, тех же BAS70 с запасом по частоте хватит.
Ну или верить, что амплитуды хватит и корректировоать все в цифре.
Оба решения встречаются в промышленных приборах - АРА в старых аналоговых, отсутствие стабилизации и цифровая коррекция - в новых с процессором.
Аватара пользователя
balmer
Это не хвост, это антенна
Сообщения: 1433
Зарегистрирован: Вс дек 02, 2012 03:13:48
Откуда: Калининград

Re: RF network analyzer

Сообщение balmer »

Не, ну обратная связь через Rset - это не очень хороший вариант для 4-х канальной DDS.
20 МГц - это ооочень далеко от тактовой 500 МГц.

В VNWA - это сделано цифровой коррекцией амплитуды. Конечно можно взять коэффициенты оттуда и забить, но это ненадежно. Хочется таки измерить и самому составить таблицу.....

Буду дальше думать.
khach
Электрический кот
Сообщения: 1036
Зарегистрирован: Сб сен 12, 2009 15:43:19

Re: RF network analyzer

Сообщение khach »

balmer писал(а):Не, ну обратная связь через Rset - это не очень хороший вариант для 4-х канальной DDS.

Почему? Частоты двух каналов весьма близки по частоте (на величину ПЧ) так что грубая коррекция будет работать. А точно можно в цифре поправить- ведь опорный канал все равно будет давать сигнал об амплитуде.
20 МГц - это ооочень далеко от тактовой 500 МГц.

Ну тогда скорее щуп осциллографа. Возьмите детекторный щуп на диоде и проверьте амплитуду обычным вольтметром. Только желательно через аттнеюатор хотя бы в 6-10 дб, чтобы щуп не нагружал фильтр своей емкостью. Ну или усилитель поставить и после него измерить. Но тут собственная АЧХ усилка может влиять тоже.
Аватара пользователя
balmer
Это не хвост, это антенна
Сообщения: 1433
Зарегистрирован: Вс дек 02, 2012 03:13:48
Откуда: Калининград

Re: RF network analyzer

Сообщение balmer »

Меж тем воспользовался приемником на SA612 для того, чтобы оценить, насколько упадет излучение от кварцев после разных действий. У этого приемника получился огромный плюс - он сам мало шумит.

Незаземленный корпус кварца шумит довольно слабо, поэтому когда его припаиваешь к земле - мало что меняется. Основной звон идет от дорожек между кварцем и микросхемой, так что их желательно экранировать.

Включение резистора между OSC_OUT и кварцем - дает падение переменного напряжения примерно в 2 раза.

И таки обнаружил, что моя "аналоговая земля" является антенной для кварца на 24.576 МГц от CS4272.

Ну и все больше и больше думаю, что спектроанализатор и приемник должны работать без компьютера. Компьютер слишком сильно и широкополосно шумит.
khach
Электрический кот
Сообщения: 1036
Зарегистрирован: Сб сен 12, 2009 15:43:19

Re: RF network analyzer

Сообщение khach »

По поводу шумов, вернее наводок от цифровой части. Сейчас с ними в принципе научились бороться правильной разводкой и разделением схемы на секционированные блоки. Посмотрите например на электрониксе тему про "мишек" http://electronix.ru/forum/index.php?showtopic=76087 чисто в познавательных целях, как делается разводка в фирменных измерительных приборах. К сожалению в любительских условиях такая многослойная разводка малореальна. Зато можно делать "бутерброд" - ВЧ измерительная плата лежит на алюминиевой пластине. В пластину вкручены проходные конденсаторы, цифровая плата лежит с другой стороны алюминиевой пластины. При такой конструкции подавление помех обеспечивается на 80-90 дб как минимум. Если же динамический диапазон прибора 60-70 дб или есть куча спуров от ДДС с такими же уровнями то "бутербродной" конструкцией можно не заморачиваться.
Аватара пользователя
balmer
Это не хвост, это антенна
Сообщения: 1433
Зарегистрирован: Вс дек 02, 2012 03:13:48
Откуда: Калининград

Re: RF network analyzer

Сообщение balmer »

Тут поможет ЖЕСТЬ. Паяется отлично, режется ножницами легко. Самое главное - измерять, что получилось. А то от экрана до антенны - один шаг. Причем - просто вход SA612 - нормально ловит эти помехи с антенной в 1 см. Но вот если поставить на вход резистор 50 Ом - уже совсем не та чувствительность. А если еще вставить резисторы для ослабления сигнала - будет соовсем грустно.

PS: Кстати придумал как настраивать амплитуду гетеродина для SA612. Надо настраивать по максимальной чувствительности (но при этом избегать нелинейных искажений). Тоесть подаем на вход TX для сигнала - сигнал фиксированной амплитуды и начинаем менять амплитуду сигнала на гетеродинном входе.
Аватара пользователя
balmer
Это не хвост, это антенна
Сообщения: 1433
Зарегистрирован: Вс дек 02, 2012 03:13:48
Откуда: Калининград

Re: RF network analyzer

Сообщение balmer »

Про блок питания.
Сделал простейший двуполярный блок питания. На трансформаторе 220 -> +-9V. И сижу, возмущаюсь, что 7805 линейный стабилизатор сильно греется. Хотя казалось бы с чего? Суммарное потребление по +5V = 370 мА. Начинаю разбираться. На выходе трансформатора под нагрузкой получается TrueRMS +11 Вольт. Вот почему +11?, трансформатор на 9 Вольт? Для выпрямления применил диоды Шоттки (других просто не было мощных). Так вот, на конденсаторе после выпрямителя уже +12 Вольт под нагрузкой. Без нагрузки до 15 Вольт заряжается конденсатор. Вот и получается (12 V - 5 V)*0.37A = 2.5 Вт. Такая вот арифметика. Надо было видимо брать трансформатор на +-6V :)) и Low Dropout какой нить. Импульсный преобразователь так не хочется ставить.
Аватара пользователя
Леонид Иванович
Друг Кота
Сообщения: 4779
Зарегистрирован: Сб апр 02, 2011 12:40:46
Откуда: Минск
Контактная информация:

Re: RF network analyzer

Сообщение Леонид Иванович »

Обычно у маломощных трансформаторов напряжения вторичек указываются при номинальной нагрузке. Если нагрузка ниже, напряжение может быть сильно завышено.
khach
Электрический кот
Сообщения: 1036
Зарегистрирован: Сб сен 12, 2009 15:43:19

Re: RF network analyzer

Сообщение khach »

Наверно в современных условиях все же проще организовать питание от импульсника. Намотка сетевого трансформатора с кучей обмоток просто не выгодна экономически.
Для РЧ измериловки поступаю так:
Беру индустриальный блок питания на 24В или ноутбучный на 16-18в. И делаю свой импульсник на кучу напряжений. Первичка пуш-пулл на двух транзисторах со средней точкой. Фронты специально завалены RC цепями, что бы не было помех на мегагерцах. Все вторички- с запасом 1.5в После выпрямителей и фильтров стоят LDO которые "дочищают" от импульсных помех и используются как секвенсоры по входу EN.
Весь блок питания запаян в экран, все входы-выходы с проходными конденсаторами. Управление секвенсорами- через оптроны. По входу- синфазный фильтр (двухобмоточный дроссель) по выходам- тоже, там где потребления симметричны.
На всякий случай тактовая частота импульсника может быть привязана к поделенной частоте опорного генератора 10 Мгц- тогда даже пролезшие спуры будут стоят по частоте, а не лазить по диапазону в зависимости от частоты работы преобразователя.
Все вышеописаное- для питания аналоговой части. Процессор питаю обычным покупным DC-DC 24/5 или 24/3.3 в- все равно он шумит сам, так что экранировать и развязывать все равно надо.
Аватара пользователя
balmer
Это не хвост, это антенна
Сообщения: 1433
Зарегистрирован: Вс дек 02, 2012 03:13:48
Откуда: Калининград

Re: RF network analyzer

Сообщение balmer »

Заказал себе LM2596 дешевеньких модулей. Впринципе у них частота переключения 150 КГц, попробую, может не сильно шумят. Но и этот блок питания вполне живой получился. Приделал первую попавшуюся железку как радиатор и нормально :) Импульсные блоки надо будет поучиться делать, но пока у меня только разочарование от них -все шумят. А помню пытался прикрутить импульсник к батарейному питанию - так и процессор перезагружался при включении импульсного блока.
Hazagarov
Открыл глаза
Сообщения: 51
Зарегистрирован: Ср дек 17, 2014 20:00:08

Re: RF network analyzer

Сообщение Hazagarov »

150 кГц - ужасно низкая частота. Сейчас вагон импульсников, работающих на 500 кГц - нескольких МГц (Maxim, Linear, прочие). Такие частоты уже хорошо фильтруются.
pixar
Потрогал лапой паяльник
Сообщения: 314
Зарегистрирован: Чт ноя 29, 2012 08:27:22

Re: RF network analyzer

Сообщение pixar »

Аналоговая часть VNWA rev2.5 ~ 3e, Eagle7.2.
Маркировка компонентов в пределах первой сотни - соответствует оригинальной плате rev.2.6
Варианты опорного генератора- по rev.2.6, rev.3e
По варианту 3е тактовая для МС умножителя берется от USB Hub.
Продолжение могу нарисовать, какое закажешь : DDS , ADC , MCU.
ADC я бы поставил поскромнее - пару PCM1808 или PCM1862.
Вложения
VNWA_R2_R3_eagle7_reversed_snippets_20150208.zip
(164.99 КБ) 212 скачиваний
Аватара пользователя
balmer
Это не хвост, это антенна
Сообщения: 1433
Зарегистрирован: Вс дек 02, 2012 03:13:48
Откуда: Калининград

Re: RF network analyzer

Сообщение balmer »

Вау! Круто! Совершенно неожиданно столько всего привалило. Да еще и в Eagle! Впринципе могу тоже выложить текущие все свои схемки/код, если нужно. (Сегодня переставлял операционку, убедился что "не все zip одинаковы", но вроде ничего не потерялось.)

Вариант на CS4272+STM32F405+STM32L152 - не понравился, да работает, но слишком монстровидно.
Поэтому уже однозначно определился, что буду рисовать модуль на STM32F303+MCP6S28 (будет очень похоже на RLC Meter кусок схемы). SA612 - подключу к питанию через транзисторы, чтобы отключать можно было. Думаю вместе с переключением в MCP6S28 получится достаточное подавление сигнала.

Перед тем как рисовать схему - осталось только мелкий эксперимент провести - подавать на SA612 сигнал и посмотреть на какой амплитуде входного сигнала начнутся нелинейные искажения. Не нашел этой информации в даташите.

Так что если не учитывать DDS генератора - схема получится простая.

PS: Купил еще одну AD9958 и заказал генераторов на 25 МГц от телефонов. Так что будет еще одна попытка "все запаять" и заставить работать.
pixar
Потрогал лапой паяльник
Сообщения: 314
Зарегистрирован: Чт ноя 29, 2012 08:27:22

Re: RF network analyzer

Сообщение pixar »

Не нашел этой информации в даташите

SA612A NXP datasheet ,
11. Dynamic characteristics ;
Fig. 13;

IP3i @ 45 MHz = -13 dBm
Приблизительно это значит, что при входном сигнале -23 dBm (IP3i-10dB)
коэффициент передачи снизится на -1 dB (что и видно на графике №13, кривая "fundamental product").
Режим "без искажений" грубо можно считать на 10 дБ ниже P1dB.
Т.о. , максимально допустимая мощность на входе - не более -33 dBm (14 mV p-p , http://ifmaxp1.ifm.uni-hamburg.de/DBM.shtml)
Максимальный сигнал на выходе в линейном режиме будет -33dBm +17dB ( Conversion Gain ) = -16dBm , 100 mV p-p .
По графику №14 : IP3i слабо зависит от напряжения питания в диапазоне 6~8 вольт,
при 5 вольтах - немного падает . Оптимальным для SA612 можно считать питание 6.5~7 вольт.

Конструкция слабая, если сравнить с современными Low Power смесителями подобной структуры, например LT5560 .
Аватара пользователя
balmer
Это не хвост, это антенна
Сообщения: 1433
Зарегистрирован: Вс дек 02, 2012 03:13:48
Откуда: Калининград

Re: RF network analyzer

Сообщение balmer »

pixar писал(а):Конструкция слабая, если сравнить с современными Low Power смесителями подобной структуры, например LT5560 .

Название надо будет запомнить :)) Все равно буду делать на двух платках, так что входные миксеры элементарно можно будет заменить.

Да, у SA612 есть определенные недостатки. Но это смотря с чем сравнивать. Если сравнить с AD8307 у которой никакой селективности и 60 дБ динамический диапазон (причем это именно максимум, на краях которого оно нихрена не работает). На SA612 обеспечить 80 дБ - не проблемма.

То, что для нее входной делитель нужен - это серьезная проблемма. Если предположить, что параллельно резистору делителя будет емкость порядка 0.5 пФ паразитная, то соответственно можно прикинуть и верхнюю частоту. Для 100 МГц хватит. На 1 ГГц так подозреваю резистивный делитель плохо работать будет.

PS: Тут пока делал, половину всех резисторов 100 Ом потратил на то, чтобы 50 Ом делать :solder: Так что заказал недельку назад 49R9, надеюсь быстро придут.
Ответить

Вернуться в «Измерения»