Перейти к содержимому

Добро пожаловать на Первый форум сообщества радиолюбителей Одессы и Одесской области!

Добро пожаловать на Первый форум сообщества радиолюбителей Одессы и Одесской области. Чтобы общаться на форуме, скачивать файлы и использовать другие возможности, Вам необходимо зарегистрироваться. Или войти под своим логином. Так же вы можете войти на форум через свою учетную запись в Facebook или Twitter.
Внимание!
Наш форум не поддерживает регистрацию с почтового сервера mail.ru, bk.ru, inbox.ru, list.ru, mail.ua! Если вы всё же решили использовать эту почту, и не получили письмо подтверждения, то возможно оно попало в спам. В этом случае не забудьте его отметить как не спам!
Проблемы с регистрацией? Читаем эту тему.
Чтобы сменить фон форума, внизу с лева нажмите "Изменить Стиль".
Форум полностью поддерживает Русский язык.

Фотография

Антенный анализатор Si5351 SWR-mouse


Сообщений в теме: 11

#1
Relayer

Лет 15 тому назад были такие устройства - GPS-mouse. Это GPS приемник с bluetooth интерфейсом габаритами примерно как мышка. Потом GPS стали встраивать во все подряд и джипиэс-мышки ушли с рынка. Созданное мной устройство названо по аналогии SWR-mouse. Оно предназначено для измерения параметров антенн и отдает информацию по bluetooth. При этом отображением занимается специализированная программа-клиент, запущенная на компьютере или на планшете/мобильном телефоне под управлением Android.

Такая конфигурация выбрана исходя из того, что измерять параметры настраиваемой антенны необходимо в точке запитки. А настраивать антенну приходится в местах которые от этой самой точки достаточно сильно удалены физически. Поэтому разного рода анализаторы с встроенными дисплеями требуют лишней беготни либо помощника. Некоторые анализаторы могут отдавать информацию на компьютер по bluetooth, но ноутбук - штука достаточно громоздкая для полевых работ. А bluetooth вдобавок имеет ограниченный радиус действия.

Все эти моменты я постарался учесть при разработке SWR-mouse. Изначально проект задумывался как простой панорамный анализатор КСВ для настройки антенн и и "тихой" настройки тюнера. В процессе разработки оказалось что можно за счет незначительного усложнения схемы (добавилось 6 деталей!) измерять также и комплексное сопротивление. Конечно точность измерения не сравнима с векторными анализаторами, но для поиска резонанса и настройки антенны ее хватает.

Схема SWR-mouse

 

Прикрепленный файл  Schematic-1.0.png   111,05К   Количество загрузок: 51

 

Измеритель построен по схеме супергетеродина. Напряжение дисбаланса моста, образованного резисторами R1R2R3 и исследуемым устройством, подключаемым к разъему P3(DUT) преобразовывается в промежуточную частоту 455kHz смесителем на SA612. Далее напряжение ПЧ отфильтровывается керамическим фильтром и детектируется логарифмическим детектором AD8307.
Опорный сигнал на частоте измерения и сигнал гетеродина формируется с помощью Si5351. Микроконтроллер Arduino Nano управляет синтезатором частот и преобразовывает данные в цифровой вид.

Такое построение измерителя в виде селективного вольтметра позволяет проводить измерения при достаточно сильных помехах, что достаточно актуально при настройке полноразмерных антенн. Кроме этого оно устраняет проблемы связанные с прямоугольной формой сигнала на выходе Si5351.

Измерение комплексного импеданса производится путем двух замеров КСВ. В одном из них последовательно с нагрузкой включают дополнительное сопротивление R7. Управляет этим процессом коммутатор на реле K1. Путем простых вычислений зная два значения КСВ можно определить активное сопротивление и модуль реактивного сопротивления. Знак реактивности при данном методе не определяется.
Интересно, что дополнительные компоненты, отвечающие за измерение комплексного импеданса можно не устанавливать на плату. При этом устройство может измерять только КСВ.

К разъему Ext подключается модуль bluetooth HC-06 либо радиоудлинитель на HC-12. Радиоудлинитель имеет радиус действия более 500м, что позволяет настраивать антенны без ограничения на их физические размеры.

Диапазон измерений 1-150MHz. Его можно расширить до 450MHz путем измерения на гармониках гетеродина. Отображение КСВ ограничено по уровню 10, т.к. выше растет погрешность измерения и значения становятся не информативными.

Результаты измерения можно просматривать как на компьютере под Windows, так и на планшете или мобильном телефоне под управлением Android. Ниже приведены скриншоты настройки long wire с помощью тюнера на 40м диапазон

 

Прикрепленный файл  lw_40_tuned_desktop.png   53К   Количество загрузок: 47

 

Прикрепленный файл  lw_40_tuned_android.jpg   71,12К   Количество загрузок: 16

 

Домашняя страница проекта

to be continued ...

 



#2
Relayer

Анализатор может быть подключен различными способами. Самый тривиальный и простой - это подключение к компьютеру используя USB-порт, который есть на контроллере Arduino Nano. При таком подключении кроме измерений можно проводить перепрограммирование контроллера. При этом внешнее питание не требуется т.к. берется оно непосредственно с USB-порта.

Для беспроводной работы используются "китайские" модули bluetooth HC-05 или HC-06.

 

Прикрепленный файл  Bluetooth HC-05 HC-06.jpg   77,88К   Количество загрузок: 5

 

Модуль должен быть запрограммирован на битрейт 9600 бод. Обычно bluetooth модуль имеет пароль по умолчанию 1234. После включения анализатора на компьютере или планшете необходимо произвести поиск модуля и его связывание.
Схема подключения модуля к анализатору

 

Прикрепленный файл  connect BT.png   13,96К   Количество загрузок: 4

 

У меня анализатор запитан от трех NiMH аккумуляторов через повышающий преобразователь. В качестве DC/DC boost можно использовать любой дешевый "китайский" преобразователь.

В случае если необходим больший радиус действия анализатора то используем "удлинитель" на радиомодемах HC-12

 

Прикрепленный файл  Radiomodem HC-12.jpg   97,85К   Количество загрузок: 2

 

Этот радиомодем использует SI4463 и работает мощностью до 100мвт в диапазоне частот 433MHz. Он удобен тем, что имеет интерфейс последовательного порта. Скорость обмена по умолчанию - 9600 бод. Подключение радиомодема к анализатору

 

Прикрепленный файл  connect HC-12.png   14,24К   Количество загрузок: 0

 

На стороне клиента радиомодем подключается к компьютеру/ноутбуку через обычный USB-TTL переходник. Схема подключения

 

Прикрепленный файл  Link HC-12 USB.png   5,22К   Количество загрузок: 2

 

Более универсальным решением является микро-роутер с интерфейсом bluetooth.

 

Прикрепленный файл  Link HC-12 BT.png   8,48К   Количество загрузок: 3

 

Общая структура микро-сети выглядит следующем образом

 

Прикрепленный файл  HC-12 BT link.png   10,35К   Количество загрузок: 5


  • UR5FYG и Anatol68 это нравится

#3
Anatol68

Anatol68

    Любопытный

  • Пользователи
  • 15 сообщений
  • 0 тем
  • Город:с.Половинное

Андрей, здравствуйте! Вы прямо генератор интереснейших конструкций с Ардуино. Если не секрет, скетч и ПО для Windows/Андроид будет в свободном доступе? Если да, то немедленно "побегу" на Алиэксперсс за комплектующими.



#4
Relayer

Андрей, здравствуйте! Вы прямо генератор интереснейших конструкций с Ардуино. Если не секрет, скетч и ПО для Windows/Андроид будет в свободном доступе? Если да, то немедленно "побегу" на Алиэксперсс за комплектующими.

Уже можете бежать :) На хоум-пейдже проекта выложил печатку, софт и краткую инструкцию по сборке. Все бесплатно. То есть даром :)


  • UR5FYG и Anatol68 это нравится

#5
UR5FYG

Вопрос, с какой амплитудой сигнала с сишки подается на 612'ю ?

По исходникам вроде как максимальный, не многовато ли?



#6
Relayer

Амплитуда гетеродина для 612й оптимальна и подобрана экспериментальным образом. Я в курсе что она превышает даташитную. Но и гетеродин у нас не синус а прямоугольник. Предположительно 612я работает при такой накачке в ключевом режиме. В общем в этой схеме при таком режиме максимальный Кпер получается и при этом все норм с линейностью.



#7
UR5FYG

Не перегружается? Понимаю что фильтр отфильтрует, но всетаки интересно.



#8
Relayer

612е перегружаются по входу причем очень легко. А по гетеродину получается ключевой режим


  • UR5FYG это нравится

#9
ZuuM

ZuuM

    Новичок

  • Пользователи
  • 2 сообщений
  • 0 тем
  • Город:Kremenchug

вопрос автору - непротив будет,  если я остатки  своих плат реализую, заказал себе в нагрузку,  осталось некоторое количество,  единственное, руки не доходят до сборки.

Прикрепленные файлы

  • Прикрепленный файл  IMG_4233.JPG   253,5К   Количество загрузок: 33


#10
Relayer

Для продажи есть вроде как раздел соответствующий



#11
ZuuM

ZuuM

    Новичок

  • Пользователи
  • 2 сообщений
  • 0 тем
  • Город:Kremenchug

Для продажи есть вроде как раздел соответствующий

я понял, просто не хотелось переступить через пункт 3 с вашего сайта: 

3. Использование в коммерческих продуктах без разрешения автора запрещено



#12
Relayer

Под "коммерческим использованием" подразумевается серийное/регулярное производство и продажа готового изделия либо кита для его сборки. Однократные продажи излишков плат или деталей на мой взгляд таковой не являются






Количество пользователей, читающих эту тему: 0

0 пользователей, 0 гостей, 0 анонимных