Автор Тема: Индикатор (анализатор) спектра к С4-27  (Прочитано 1550 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн NickName

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 921
  • Репутация: +118/-9
  • Оставил форум в начале 2018
  • QRA: EARTH
Приветствую. Такой приборчик, похож на игрушку, внизу фотки и ссылка на видео, какое получилось. Анализатор участков спектра в районе 160 MHz, можно включать вместо большого блока С4-27 с трубкой. По точности даже лучше несколько, значение в dB на метке (которая ставится на максимум линии) порядка 0.5 dB, складывается она из ошибки логарифмического детектора внутри и шага дискретизации (разрядности) АЦП, по динамике 70 dB, даже больше несколько, чем у С4-27, и максимальная полоса обзора (Span) пошире выходит. Полоса фильтра побольше, правда, чем даже максимальная у C4-27, т.е. она дает RBW около 500 kHz.

Используется TV тюнер с управлением напряжением. Тюнер японский (TEKE4-092) от видика Samsung 90-х годов. Но сделан хорошо, во всяком случае по сравнению с Selteka-ми и даже UV915 от телевизора Phillips. Используется первый поддиапазон, полосу обзора можно на нем получить 120 MHz или больше. Верхние поддиапазоны я не пробовал толком. Проблема с ним – нелинейная зависимость частоты от управляющего напряжения, но она решается программным способом.

Логарифмический детектор на AD8310, задействованы оба входа, они подключены к симметричному выходу фильтра. По внутреннему сопротивлению выход фильтра приблизительно соответствует входному дифференциальному входу AD8310, порядок 1-2k. Сам фильтр тоже не дефицит, HDBF33A1M, покупал когда-то в "Кварце".

Управление на контроллере Arduino (Uno). Встроенный АЦП 10 разрядный, дает разрешение около 0.2 dB, в сумме с ошибкой AD8310 (0.4 dB) имеем общую ошибку анализатора около 0.5 dB. Индикатор от старого телефона Siemens (LM15SGFNZ07). По горизонтали там всего 100 точек, т.е. на экране имеем лишь 100 отсчетов спектра (с фиксированным шагом) в полосе обзора. Из-за этого выбирать фильтр (RBW) более узкий не стоит. Если при обзоре в 40 MHz (на фотках и видео снята работа с нею) сигнал, как правило, попадает в окно фильтра, а при 100 MHz уже может не попадать. Поэтому введена небольшая подстройка по частоте, можно покрутить ее по максимуму линии или метки dB на ней, т.е. поймать точку, где сигнал хорошо попадает в полосу пропускания фильтра.

Экранчик небольшой, информацию о режиме анализатора (dB/div, span, center freq, RBW) приходится выводить по очереди и циклически. Кнопочками можно включать-выключать метку на линии, выбирать тип отображения (точками или линиями от низа, т.е. гистограммой), менять режим (участок обзора). Ручка усиления (переменный резистор) с логарифмической характеристикой, регулировка усиления выходит плавной.

В Arduino Uno нет цифро-аналогового преобразователя, поэтому сигнал управления частотой (“пилу развертки”) приходится делать на внешнем ЦАП (AD5621). Но пила там не с совсем привычными зубьями из-за коррекции на нелинейную зависимость частоты тюнера от управляющего напряжения. Эту зависимость можно просто снять, обратить, если нужно, промасштабировать и прописать в программу. В результате на экранчике все клеточки будут соответствовать частоте как надо. Кстати, в С4-27, судя по его же калибровочным меткам 10 MHz, нелинейность подобная есть и довольно заметная. Пила с ЦАП преобразуется в необходимую для управления тюнером 30 вольтовую с помощью каскада на операционнике.

На рисунках (постом ниже) ВЧ узел на TV-тюнере, а также его плата. Если нужно какая-то схема подробнее, типа поблочной, скажите, сделаю. На плате также врезаны еще проходные фильтры (на рисунке их нет, по размерам они маленькие, специально для плат, не для стенки корпуса), в цепи питания тюнера, вывода регулировки усиления и в цепи питания логарифмического детектора. Это уже шел процесс отладки и тестирования ВЧ узла, чтоб задавить все лишнее, что он может подсасывать, шум, помехи, и по максимуму реализовать динамику детектора. Правда, там больше чем для 70 dB на экранчике все равно места нет, :), динамика самого тюнера, вроде, больше этой цифры.

На входе СВЧ блока С4-27 на фотках подключен генератор на диоде Ганна на 17 GHz, его линия видна на экранчике. На видео, где-то ближе к концу я пробую подстроить винтом его резонатор.

Ссылка на видео: https://youtu.be/5hq9OhTXWBs.
« Последнее редактирование: 24 Февраль 2016, 19:33:28 от UA3AVR Dimitry »
Подписывался фразой "Scio me nihil scire", но здесь и теперь она лишь означает, что написанное мною можно игнорировать или не читать, я точно не обижусь, :).

Оффлайн NickName

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 921
  • Репутация: +118/-9
  • Оставил форум в начале 2018
  • QRA: EARTH
Re: Индикатор (анализатор) спектра к С4-27
« Ответ #1 : 24 Февраль 2016, 19:23:15 »
см. еще картинки к посту выше
Подписывался фразой "Scio me nihil scire", но здесь и теперь она лишь означает, что написанное мною можно игнорировать или не читать, я точно не обижусь, :).

Оффлайн R2GKH Виталий

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2756
  • Репутация: +257/-258
  • the Truth is out There...
    • Мысли вслух :)
  • QRA: ko92fo
Re: Индикатор (анализатор) спектра к С4-27
« Ответ #2 : 24 Февраль 2016, 21:45:15 »
Дмитрий, отличная идея. Как говорится: "А почему бы и нет?". ;)

Маленький вопрос - дополнение: Метки! Если используется "аналоговый" тюнер, то как видеть привязку к частоте? Например, как в "старом добром" Х1-7Б.
 
 
Мы стояли на плоскости,
                  С переменным углом отражения...

Оффлайн NickName

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 921
  • Репутация: +118/-9
  • Оставил форум в начале 2018
  • QRA: EARTH
Re: Индикатор (анализатор) спектра к С4-27
« Ответ #3 : 25 Февраль 2016, 09:00:51 »
Виталий, спасибо ... я сначала ставил линейную развертку и управление частотой. Подавая на вход разные частоты с внешнего генератора, смотрел положение спектральных палок, отмечал его, видел нелинейность в зависимости положения от управляющего напряжения.

После зависимость положения от частоты интерполировал полиномом, второй-третей степени было достаточно, масштабировал, и прописывал вместо линейной развертки при программировании ЦАП. В результате зубья пилы управления частотой тюнера становились нелинейными, но зато положение палок спектра по частоте попадает нормально в клетки на экранчике. Выводить метки по частоте, как в С4-27, уже необходимости нет.
« Последнее редактирование: 25 Февраль 2016, 09:05:15 от UA3AVR Dimitry »
Подписывался фразой "Scio me nihil scire", но здесь и теперь она лишь означает, что написанное мною можно игнорировать или не читать, я точно не обижусь, :).