Автор Тема: Измеритель мощности на AD8317 и AD8307  (Прочитано 44200 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн RA3WDK

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 6147
  • Репутация: +488/-58
У меня давно было желание изготовить измеритель мощности с удобной индикацией.
Было два варианта - с ЖКИ и индикацией на дисплее компьютера.
Остановился на последнем - несмотря на то , что ноутбук приходится держать вблизи измеряемых устройств , этот вариант во многом предпочтителен.

Аналоговую часть и стратегию измерения разработал я сам , а с ПО мне помог мой товарищ (не р/л).

Аналоговая часть представляет собой , начиная со входа, СВЧ аттенюатор на поликоре, далее AD8317 , LM358 (как показали многочисленные эксперименты - она обеспечивает точность коэффициента передачи). Встроеный стабилизатор и фильтр по питанию - это все входит в конструктив самого сенсора.

Устройство обработки и интерфейс USB выполнены в другом конструктиве , там же расположен DC/DC преобразователь ( пульсации выходного напряжения для сенсора не превышают 5 мВ, за счет фильтрации).
Применение внешнего ИОН (LM4040xxxx 0,1% , произв. TI) для 10 разрядного АЦП на борту MK Atmega32A, позволило обеспечить точность преобразования не хуже 5-8 мВ.

Почему пришлось разнести в две коробочки ?  Эксперименты показали , не всегда питание от USB бывает достаточно чистым, кварцевый генератор MK Atmega  так же может вносить определенный уровень при измерении малых мощностей. Сенсор и АЦП/USB связаны двумя экранированными кабелями (оплетки не соединяются друг с другом , земля для соединения разная , аналоговая и общая).

КСВН по входу удалось довести до уровня на превышающего 1,5 в диапазоне 10 МГц-11 ГГц.
Это удалось благодаря применению аттенюатора по входу и конструкции платы для AD8317 (это критичный узел).
Пределы измерения мощности -50 дбм  + 10 дбм .
Погрешность измерения не превышает 0,5 дбм (чаще всего не превышает 0,25 дбм).

Математика довольно простая , измеряется напряжения с сенсора, с помощью апроксимации по частоте и уровню выбирается значение из таблицы , снятой индивидуально для каждого сенсора через 250 МГц (от 1 ГГц и выше) и 25-50 МГц ( на частотах ниже).

Это не коммерческий проект (я не обладаю промышленными мощностями для изготовления серии), как показала сборка трех устройств, основные затраты : AD8317, аттенюатор, плата для AD8317, контроллер на Atmega32 . Основная трудоемкость ( по времени ) - калибровочная таблица ( способ , подсказанный Дмитрием RK3AOR, автоматический с генератором и РС, не показал себя достаточно хорошо).

Второй ступенькой я рассматриваю реализацию идеи управления с помощью ЦАП ЖИГ генератора ( или ЖИГ фильтра c генератором гармоник) и данным сенсором для создания дешевой скалярной панорамы до 12 ГГЦ.

Оффлайн RA3WDK

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 6147
  • Репутация: +488/-58
Re: Измеритель мощности на AD8317 и AD8307
« Ответ #1 : 08 Май 2011, 09:05:14 »
Программа обеспечивает индикацию мощности в дБм , мВт . Отслеживает правильность ввода частоты, нижнего и верхнего измеряемого предела. Индицирует повышенную погрешность при входе в участки , где AD8317 имеет повышенную нелинейность.
При нажании на кнопку Store , программа измеряет дельту ( это удобно при настройке усилителей и других СВЧ узлов). Есть также функция включения аттенюатора ( это очень часто приходится делать для измерения больших мощностей ).

Была идея сделать вкладку для измерения КСВН (прямая и обратная мощность с ответвителя).
Так же измерение КШ ( для грубой оценки +/- 0,5 дб можно) , но решено с сенсором на AD8317 это не делать. А вот с AD8307 получается намного лучше, хотя то же не идеально.
Как вариант , испытан детектор RMS , правда имеющий малый динамический диапазон, но прецизионную передаточную характеристику , что важно для определния отношения в КШ (Y-фактор).
Каждая программа , для упрощения содержит свою калибровочную таблицу и, соответсвенно, предназначена для работы со своим сенсором.

Оффлайн UR6ISU

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 151
  • Репутация: +10/-13
  • УКВ - форма жизни
Re: Измеритель мощности на AD8317 и AD8307
« Ответ #2 : 23 Сентябрь 2011, 17:25:57 »
Добрый день.
Коллеги, поделитесь, пожалуйста, печаткой этого прибора на AD8317 в Layout-e, если у кого имеется. Почему-то, нигде не могу найти, а прибор становится необходим.
Заранее спасибо.   
Roman Donetsk Ukraine
UT3IWA team (UZ3I)

Оффлайн RW3AZ Александр

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2816
  • Репутация: +411/-62
    • RW3AZ Page
  • QRA: KO85TT
Re: Измеритель мощности на AD8317 и AD8307
« Ответ #3 : 23 Сентябрь 2011, 19:28:18 »
Добрый день.
Коллеги, поделитесь, пожалуйста, печаткой этого прибора на AD8317 в Layout-e, если у кого имеется. Почему-то, нигде не могу найти, а прибор становится необходим.
Заранее спасибо.   

Вот нашел на у себя на компе, чью-то разработку.
Since 1965. Ex: UA3BAA, UV3BW, UA3ACZ, 3XD2Z.
VETERAN#533,   CTC#1132

Оффлайн RA3WDK

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 6147
  • Репутация: +488/-58
Re: Измеритель мощности на AD8317 и AD8307
« Ответ #4 : 23 Сентябрь 2011, 19:35:15 »
Цитировать
Добрый день.
Коллеги, поделитесь, пожалуйста, печаткой этого прибора на AD8317 в Layout-e, если у кого имеется. Почему-то, нигде не могу найти, а прибор становится необходим.

Есть плата в РСad , делал не я сам, но плата размером буквально 7 х 7 мм , материал 0,7 FR-6
Металлизация отверстий, изготавливалась на производстве. К сожалению , ни одной платки свободной не осталось. До этого было два варианта плат на 0,3 Duroid  - эти платы были в CAM350 сделаны , у меня файлов не осталось.

Есть проблема еще в чипах , те чипы AD8317, что приобретались сообща через меня  - корпус по расстояниям между выводами соответствовал даташиту. А были чипы (как у RA3EME) и кто просил меня запаять чип  - были несовпадения, но чип на мою плату корректно не устанавливался.

Я посмотрю , что у меня есть ( файлы gbr pcb ) , отправлю на Е-майл.



Оффлайн RA3WDK

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 6147
  • Репутация: +488/-58
Re: Измеритель мощности на AD8317 и AD8307
« Ответ #5 : 23 Сентябрь 2011, 19:41:40 »
Забыл напомнить - металлизированную площадку на (ground paddle) чипе необходимо распаять на земляную площадку с  металлизированными отверстиями на плате ( иначе тяжело обеспечить хорошую линейность передаточной характеристики ЛД выше 6 ГГц из-за КСВН) .

Оффлайн VE3CCN

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 384
  • Репутация: +55/-10
  • 52 регион
  • QRA: LO26AJ
Re: Измеритель мощности на AD8317 и AD8307
« Ответ #6 : 23 Сентябрь 2011, 21:03:45 »
Аналоговая часть представляет собой , начиная со входа, СВЧ аттенюатор на поликоре
А не проще было использовать внешний аттенютор бо их есть в наличии до 18ггц?
Ни что так не портит цель, как прямое попадание

Оффлайн UR6ISU

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 151
  • Репутация: +10/-13
  • УКВ - форма жизни
Re: Измеритель мощности на AD8317 и AD8307
« Ответ #7 : 23 Сентябрь 2011, 22:27:48 »
Спасибо за помощь, коллеги.
Есть желание объединить этот девайс с прескалером на HMC361 + HMC438 для создания прибора с одним 50-Омным входом. Пока в раздумьях.
Roman Donetsk Ukraine
UT3IWA team (UZ3I)

Оффлайн VE3CCN

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 384
  • Репутация: +55/-10
  • 52 регион
  • QRA: LO26AJ
Re: Измеритель мощности на AD8317 и AD8307
« Ответ #8 : 24 Сентябрь 2011, 02:41:23 »
http://www.cqham.ru/mw32_65.htm
А вот эту конструкцию никто не смотрел? Схемы, прошивки и тд присутствуют.

Цитировать
за основу взят милливаттметр OZ2CPU до 500МГц. Вместо датчика AD8307 применён датчик AD8317 диапазона от 10МГц до 10ГГц. Чувствительность — от минус 50dBm до +40dBm с ЭНС10Вт.

Особенно заинтересовала эта фраза:
Цитировать
Как выяснилось, датчик работает и выше, по крайней мере до 24ГГц. Учитывая, что имеется встроенная функция калибровки, возможна минимизация погрешности, в т.ч. и на 24ГГц.
Ни что так не портит цель, как прямое попадание

Оффлайн RA3WDK

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 6147
  • Репутация: +488/-58
Re: Измеритель мощности на AD8317 и AD8307
« Ответ #9 : 24 Сентябрь 2011, 07:30:19 »
Цитировать
А не проще было использовать внешний аттенютор бо их есть в наличии до 18ггц?

Лишний разъем точности не повышает, я в этом убедился, хорошо , когда под рукой два генератора R&S и Anritsu , а если нет ? Каждый раз ключами затягивать разъемы аттенюатора и входного при измерениях.

об этом пишут и авторы
http://www.cqham.ru/mw32_65.htm
Цитировать
Важно:

4)недопустимо использовать переходы с измерительной стороны Zx.

Цитировать
Как выяснилось, датчик работает и выше, по крайней мере до 24ГГц. Учитывая, что имеется встроенная функция калибровки, возможна минимизация погрешности, в т.ч. и на 24ГГц.

выше 12 ГГц линейность и чувствительнсть AD8317 существенно падает, я проверял , можно пользоваться только , как индикатором ( хотя это тоже полезно)
« Последнее редактирование: 24 Сентябрь 2011, 07:59:41 от RA3WDK »

Оффлайн UR6ISU

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 151
  • Репутация: +10/-13
  • УКВ - форма жизни
Re: Измеритель мощности на AD8317 и AD8307
« Ответ #10 : 17 Октябрь 2011, 18:31:56 »
Мои 5 копеек. Переразвел в Layout плату прибора, опубликованного на СКР. Планарные компоненты 0805, печатная плата двусторонняя с металлизацией отверстий.
Roman Donetsk Ukraine
UT3IWA team (UZ3I)

Онлайн R2GKH Виталий

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2789
  • Репутация: +266/-261
  • the Truth is out There...
    • Мысли вслух :)
  • QRA: ko92fo
Re: Измеритель мощности на AD8317 и AD8307
« Ответ #11 : 17 Октябрь 2011, 20:30:31 »
Господа, простите, если не в тему... а где доступно можно ad8317 приобрести?
Сейчас пользую на 8307+mega48+lcd16x2 своей конструкции.

Доволен, но на 430 уже показания -5dB :(

на фото первое включение с крайне сырым ПО. (Первые цифры, считанное с АЦП значение)
Мы стояли на плоскости,
                  С переменным углом отражения...

Онлайн RZ4HD

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 3879
  • Репутация: +432/-152
  • Дружу с паяльником 52 года
Re: Измеритель мощности на AD8317 и AD8307
« Ответ #12 : 18 Октябрь 2011, 22:58:25 »
Здравствуйте, коллеги. Виталий. Она есть у итальянца по 10 Евро. Я там буду ERA-3 заказывать и синтезаторы с параллельным вводом кода. Могу и детектор сюда подключить. 8313 работает до 2500 МГц, а с ограничением динамики и на 5600 МГц. Но у итальянца она стоит больших денег-26 Евро. Дешевле купить в России было. А вот 8317 купить сложно было. Я к кому-то цеплялся. Юрий.RZ4HD.
Я не такой богатый, чтобы покупать дешёвые вещи. А скупой всегда платит дважды.

Оффлайн RK3AOR

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 750
  • Репутация: +23/-7
  • QRA: KO85UR
Re: Измеритель мощности на AD8317 и AD8307
« Ответ #13 : 18 Октябрь 2011, 23:48:36 »
http://www.terraelectronica.ru/catalog.php?ID=274&Search=1&Text=ad8313&Gde=2&PageS=1 AD8313 у нас даже меньше 10 евро стоит. А вот 8317 в Терре закончились.
skype: olddoktor . 73! Дмитрий.

Оффлайн RA3WDK

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 6147
  • Репутация: +488/-58
Re: Измеритель мощности на AD8317 и AD8307
« Ответ #14 : 19 Октябрь 2011, 13:49:09 »
http://www.ebay.com/itm/AD8313-ARZ-AD8313AR-AD8313ARMZ-Logarithmic-Dector-Contr-/310242337293?pt=LH_DefaultDomain_0&hash=item483be2620d

AD8313 около 5$ на аукционе.
Работают до 2,5 ГГц , выше со сниженной динамикой , но откалибровать можно до 5,6 ГГц
(динамика до 10 дб снижается).

А AD8317 только из США, сам жду 10 штук.

Цитировать
А вот 8317 купить сложно было. Я к кому-то цеплялся. Юрий.RZ4HD.

Юрий мы кооперировались. Все что я заказывал - все кончились.