Автор Тема: Noise Figure Meter SPANFI by SQ4AVS  (Прочитано 70591 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн RW3AZ Александр

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2816
  • Репутация: +411/-62
    • RW3AZ Page
  • QRA: KO85TT
Re: Noise Figure Meter SPANFI by SQ4AVS
« Ответ #240 : 25 Август 2011, 22:15:47 »
Сегодня и я закончил собирать SPANFI......

Алексей, всё здорово!
Внешний вид выше всяческих похвал!
Since 1965. Ex: UA3BAA, UV3BW, UA3ACZ, 3XD2Z.
VETERAN#533,   CTC#1132

Оффлайн UA4HAK Алексей

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 275
  • Репутация: +59/-2
  • UA4HAK Alexey
Re: Noise Figure Meter SPANFI by SQ4AVS
« Ответ #241 : 25 Август 2011, 23:17:22 »
Спасибо за оценку! Обнадёживает, по истечении 3-х часов во включенном состоянии всё стабилизировалось, показания не "гуляют".
Обнаружились уже мелкие неприятности: в блок питания поставил мосты, которые были в магазине WL10, при нагрузке всего 0.3А на нём теряется 5V !
73! Алексей

Оффлайн UA4HAK Алексей

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 275
  • Репутация: +59/-2
  • UA4HAK Alexey
Re: Noise Figure Meter SPANFI by SQ4AVS
« Ответ #242 : 05 Ноябрь 2011, 16:35:31 »
  Как и собирался, поставил MAX6341 вместо TL431, для прогрева теперь хватает 30 минут. Прям как-то неожиданно оказалось, что очень незначительно, но всё-таки греется силовой трансформатор (еле тёплый на ощупь), этого оказалось достаточно для ухода показаний.Со снятой крышкой всё о`к.
   Попытался откалиброваться с помощью RFD-2305; неделю потратил на это бесполезное занятие. Изменял всё, что можно без особых затрат изменять в ВЧ тракте; добавлял и убирал LNA, менял усиление KS-H-148, конечно всё делалось с контролем уровня на AD8307 - у меня ни разу не получилось сразу же после калибровки увидеть нулевые показания NF, обычно это было порядка 1,5-2db и всё это менялось непредсказуемо!  Не знаю с чем это связано - может с моими кривыми руками, может с тем что генератор не успевает выйти на режим до начала измерений после подачи напряжения, может ещё с чем, не знаю . но штука чужая разбирать её не буду. С самодельным генератором картина иная, всё калибруется, показания измерений адекватные, правильные цифры при включении дополнительного аттенюатора на вход или на выход исследуемого усилителя.
   В результате:
- отказался от использования LNA на входе TV тюнера; при ENR ориентировочно 6db хорошо калибруется, а при подключении DUT тракт не уходит в нелинейную зону,
- напряжения при калибровке на 4 ноге AD8307 для RFD-2305 (ENR=5.9)  хол. 0,781в  гор. 0,860в, для самодельного генератора с аттенюатором -18db хол.  0,785в  гор.0,869в,
- повторяемость результатов, на мой взгляд хорошая. Снятый LNA на SPF-5043Z использовал как DUT, установил ENR=5.9, на выход генератора поставил атт. -22db (с атт -18db получал бредовый NF=-1.22db) в результате замера NF=0.75db, G=21.3db (ещё раз оговорюсь, что это среднефонарные значения, но меня интересовала повторяемость результатов). Далее не менее двух десятков раз перекручивал разъёмы, менял усиление тюнера и т.п. Через три часа опять произвёл калибровку и замерил DUT NF=0.77db, G-21.3db! Надо отметить, значение "сотых" в NF меняется +/- 2 единицы (в результатах указаны усреднённые значения).
   Эксперимента ради отключал цепи контроля температуры генератора шума, показания монотонно меняются и сделать замер, практически не возможно.
- Для себя определил методику измерений (спасибо RW3AZ за его информацию в данной ветке):
1- прогреваем, калибруем,
2- делаем замер, интересует только коэффициент усиления DUT, на NF пока не обращаем внимания, т.к. при большом усилении значение будет неверным.
3- убираем DUT  и снова подключаем генератор шума как для калибровки.
4- уменьшаем усиление тюнера до значения равного по абсолютной величине усилению DUT. Например при первом включении в п.2 прибор показал коэффициент усиления +20db, значит уменьшаем усиление тюнера что бы прибор с подключённым генератором показывал -20db.
5- пробуем калибровать прибор при этом положении ручки усиления. Если калибруется нормально (NF=0, G=0 или около того) проводим измерения, если нет (это легко заметить по несуразным значениям NF после процедуры калибровки), пробуем уменьшить коррекцию, например в п.2 выставляем не -20, а -10db так, что бы калибровка закончилась успешно.
   Понятно, что всё это делается для того, что бы не перегружался ВЧ тракт. Я потратил уйму времени, когда пытался посмотреть LNA с Ку=32db, с заведомо хорошими параметрами, он раньше стоял у меня на лунной антенне, а в цифрах получалась ерунда.   
   Чего собираюсь теперь сделать:
- поставить на вход, перед TV тюнером LNA c Ку порядка 7-10db и между ним и тюнером включить согласующий аттенюатор. Наверное, не очень здорово, что сейчас у меня 75-омный вход. Может быть кто-нибудь может дать ссылку на LNA, работающий в полосе 50-850 МГц ? Равномерность усиления в полосе не важнА.
- Для завершения работы купить "промеренный" LNA или промерить в двух, трёх точках свой. Если кто-то может помочь, дайте знать в личку.
73! Алексей

Оффлайн noise1

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 534
  • Репутация: +30/-26
Re: Noise Figure Meter SPANFI by SQ4AVS
« Ответ #243 : 06 Ноябрь 2011, 05:25:56 »
Можете ввести "задержка измерения"? После включения ГШ, измерения начинаются после некоторого времени, 0,5 - 1 сек. В промышленных такое есть, для исключения всех переходных процессов.

Оффлайн ur5efx Игорь

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 1147
  • Репутация: +58/-9
  • QRA: KN78ol
Re: Noise Figure Meter SPANFI by SQ4AVS
« Ответ #244 : 06 Ноябрь 2011, 08:12:05 »
 Нужно у автора ПО спросить. Наверное задержка есть, т.к. калибровка
 длится довольно долго и в несколько "проходов". В моем приборе (два экземпляра)
 показания плывут постоянно, причем одинаково в обоих приборах, т.е.
 проблема очевидно одна и та же. Но до конца еще не разобрался в чем дело.
 Пока подозрения на нестабильность ТВ тюнера.
73!   ur5efx

Оффлайн RW3AZ Александр

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2816
  • Репутация: +411/-62
    • RW3AZ Page
  • QRA: KO85TT
Re: Noise Figure Meter SPANFI by SQ4AVS
« Ответ #245 : 06 Ноябрь 2011, 09:29:05 »
To: UA4HAK

Алексей, приветствую!
Я тоже раньше замечал непонятные броски в показаниях на дисплее. Оказалось всё банально просто. Кто-то ставил  у меня под окном на рабочий день своё авто, оснащённое системой охраны с передатчиком. Авто раз в минуту на частоте 143,975 МГц рапортовало владельцу в цифре, что его ещё не угнали. Сейчас эта помеха исчезла вместе с авто, как исчезли и броски в показаниях. Может быть из-за того, что RFD-2305 поставляется в пластиковой коробочке,  Ваш СПАНФИ тоже что-то принимал  в диапазоне частот, на которых Вы проводили измерения?

Даже в шумомере за несколько десятков тысяч долларов с его двойной или тройной
экранировкой ВЧ каскадов,  наблюдается изменения в показаниях сотых долей дБ, так что  Ваши  +/- 2 единицы - очень хороший результат.

Алексей! Посмотрите, может быть Вам подойдёт в качестве широкополосного, вот этот МШУ на ATF54143 работающий в диапазоне 100МГц - 500 МГц? 


Since 1965. Ex: UA3BAA, UV3BW, UA3ACZ, 3XD2Z.
VETERAN#533,   CTC#1132

Оффлайн noise1

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 534
  • Репутация: +30/-26
Re: Noise Figure Meter SPANFI by SQ4AVS
« Ответ #246 : 06 Ноябрь 2011, 12:02:30 »
Игорь, длительность калибровки и задержка измерений разные вещи.  Есть еще постоянная времени измерения, когда в каждой точке диапазона проводится несколько измерений и вычисляется среднее значение. В промышленных измерителях это время можно менять, чем оно больше, тем точнее. Кстати, калибровка и измерение должны совпадать по времени измерения в каждой точке, иначе возникает дополнительная погрешность. Я еще заметил, что внешняя помеха сильно действует на тракт гетеродина, экранировка входных чепей не всегда помогает, решается проблема заменой гетеродина. На кабели питания ГШ надо поставить ферритовые кольца( просто намотать кабель на большое кольцо).

Оффлайн UA4HAK Алексей

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 275
  • Репутация: +59/-2
  • UA4HAK Alexey
Re: Noise Figure Meter SPANFI by SQ4AVS
« Ответ #247 : 06 Ноябрь 2011, 15:26:56 »
Добрый день!
По поводу RFD-2305: корпус у него металлический, хотя действительно выглядит как пластмассовый. Судя по фотографии вот на этой странице (в самом низу)http://forum.vhfdx.ru/izmeritelnaya-apparatura/generator-shuma-rfd-2305-i-ne-tolko/30
с «землёй» там не всё хорошо + не известно, какие стоят ёмкости? Току эта штука потребляет 9мА.
To: RW3AZ
   Александр, ещё раз спасибо за помощь. Я живу в 15км от Тольятти и до ближайшего сотового ретранслятора более 2-х км, т.е. электромагнитная обстановка хорошая, влияния мобильного телефона на результаты измерений не замечаю.
   МШУ на ATF54143, действительно очень хорош и я его обязательно применю, единственно, возможно ли здесь увеличение динамического диапазона с одновременным снижением коэфф. усиления и сохранением NF ?   
73! Алексей

Онлайн UA9FAD

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 5578
  • Репутация: +659/-52
  • QRA: LO88AA
Re: Noise Figure Meter SPANFI by SQ4AVS
« Ответ #248 : 06 Ноябрь 2011, 17:31:56 »
О "Пермском варианте" SPANFY:
в радиотракте вместо ненадежных ERA3 два каскада на ATF54143 и третий BF998, общее усиление ~60 db, полоса 4МГц.
Далее AD8310, напряжение на выходе которой  в хол. 0.783в. ( не стали дожидаться, когда Рафал напишет новую версию)  вмонтировали для измерений  мультиметр, который позволяет оценивать работу на линейном участке AD8310 - линейность радиотракта с запасом - и также проводить измерения в "ручном" режиме.
В качестве опорника LM4030AMF-4.096 не плывет. ГШ на ЛПД откалиброван noise1 - спасибо Анатолию - ENR с аттенюатором 20дб, который не снимаем, 15.7 db.
В осеннем тесте брали прибор в поле, где меньше помех. При калибровке noise до 0.04, gain 0. В режиме измерения (испытывался  LNA PA3BIY) Gain 22.4 db с колебанием единицы в последнем знаке, Noise 0.3db +-0.02. В городе со стабильностью хуже, хотя приспособиться можно.
Прибор работает пока только на 144МГц, выше планируем использовать конвертеры.

UA9FA
UA9FAD
Victor

Оффлайн RW3AZ Александр

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2816
  • Репутация: +411/-62
    • RW3AZ Page
  • QRA: KO85TT
Re: Noise Figure Meter SPANFI by SQ4AVS
« Ответ #249 : 20 Январь 2012, 20:03:41 »
Приветствую всех СПАНФИ-строителей!

Один из вариантов LO к конвертеру на 23 см для СПАНФИ, был сделал на ПАВ компонентах. Гетеродин трёхкаскадный. Задающий генератор на транзисторе с ПАВ резонатором на частоту 315 МГц, затем утроитель на ERA-3, в нагрузке которой стоит ПАВ фильтр с полосой пропускания 930-960 МГц. Третий каскад - усилитель на ERA-3 с ещё одним ПАВ фильтром.  Мощности сигнала гетеродина +12 dBm вполне достаточно для диодного смесителя.
Для 1296 МГц, частота ПЧ равна 351 МГц.Её можно отфильтровать ПАВ фильтром на 350 МГц с полосой 4 МГц и затуханием в полосе 4 dB.
Сигнал гетеродина чистый, СПШ около -100 dBc/Hz@10 kHz. Единственное неудобство, без средств термокомпенсации или PLL, частота постоянно подплывёт. Но для конвертера к СПАНФИ это не столь важно!

P.S. Не для рекламы. Все ПАВ компоненты можно приобрести в магазине "КВАРЦ".
« Последнее редактирование: 20 Январь 2012, 21:10:59 от admin »
Since 1965. Ex: UA3BAA, UV3BW, UA3ACZ, 3XD2Z.
VETERAN#533,   CTC#1132

Оффлайн NickName

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 921
  • Репутация: +118/-9
  • Оставил форум в начале 2018
  • QRA: EARTH
Re: Noise Figure Meter SPANFI by SQ4AVS
« Ответ #250 : 15 Октябрь 2012, 17:48:08 »
Всех приветствую также. Вот такой SPANFI.

ВЧ блок сделан на TV-тьюнере, KSH-148O от SELTEKA, фото и плата внизу. Управление тьюнером с компьютера, программой rx32. Она удобна тем, что ее можно настроить под любое ПЧ, она показывает какую частоту гетеродина загружает в тьюнер, связь с тьюнером двухстронняя. Она сигналит о том, что его видит, и о загрузке. Картинки настройки программы также внизу (что сразу не бросается в глаза при настройке на рисунках выделил), управление с выхода LPT-порта, к тьюнеру подсоединяется напрямую, диод при подсоединении порта использовал 1N5818, он Шоттки. При заземленном через резистор выводе AS тьюнера выставить опцию напряжения выбора адреса "0-0.1 Vcc" нужно обязательно, иначе не работает (с тем, что там стоит по умолчанию).

ПЧ по фильтру 37.95 MHz, марка HDBF38A1M, полоса 2 MHz, они есть в "Кварце";
Логарифмический детектор AD8310, для наклона характеристики в 25 mV/dB на нем дополнительно висят резисторы с общим сопротивлением 230 k (по паспорту у него 24 mV/dB наклон);
Можно поставить на ERA3 или аналогичном, разводка на плате под него есть.

Пробовал варианты с загрузкой обычной, с контроллера на PIC, но проблема с прошивками. Индикатор TIC8213 не найти вообще, а имеющаяся HEX-прошивка под TIC55 (такая, как у Игоря UR5EFX, см. тут) рассчитана только под ПЧ 37.3 MHz, а как ее перестроить под другие ПЧ понять сложно. Ее оставил про запас на случай, если шумы компьютера мешать будут, ей можно пользоваться, если вводить частоту со сдвигом (для данной прошивки нужно вводить цифру приблизительно на 600 kHz выше с тем фильтром, что указан выше).

За цифровую часть, т.е. собственно за платку вычислителя SPANFI и TIC55 множество благодарностей RW3AZ (и за консультации, и еще, как понимаю, RA3APW, это он платку паял).
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: Noise Figure Meter SPANFI by SQ4AVS
« Ответ #251 : 15 Октябрь 2012, 17:52:22 »
Еще фото ВЧ блока, загрузчика на PIC12F629 & TIC55.
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 ur5efx Игорь

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 1147
  • Репутация: +58/-9
  • QRA: KN78ol
Re: Noise Figure Meter SPANFI by SQ4AVS
« Ответ #252 : 15 Октябрь 2012, 23:49:36 »
Дмитрий, хорший прибор построили!
73!   ur5efx

Оффлайн RZ4HD

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 3861
  • Репутация: +421/-142
  • Дружу с паяльником 52 года
Re: Noise Figure Meter SPANFI by SQ4AVS
« Ответ #253 : 16 Октябрь 2012, 08:13:35 »
Здравствуйте, коллеги.  Дмитрий. Прибор интересный. Можете поделиться результатами тестов? Что и как измеряли ?  Сравнивали показания своего прибора с другими МШУ, Кш которых известен? Ведь всем нужен прибор, показывающий правильное, абсолютное значение Кш. Хотя и можно применять многие приборы для минимизации Кш и просто оценки двух МШУ. Это не провакационные вопросы. Среди радиолюбителей давно обсуждаются варианты исполнения подобного прибора, делаются опытные образцы по их реализации. Сейчас обсуждается вариант исполнения прибора на 1296 МГц.  Есть ли возможность сделать более подробную  конструкторскую документацию и выложить ее в архив файлов. Юрий. RZ4HD.
Я не такой богатый, чтобы покупать дешёвые вещи. А скупой всегда платит дважды.

Оффлайн NickName

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 921
  • Репутация: +118/-9
  • Оставил форум в начале 2018
  • QRA: EARTH
Re: Noise Figure Meter SPANFI by SQ4AVS
« Ответ #254 : 16 Октябрь 2012, 12:41:03 »
Да, спасибо. Добрый день.

Получение значения КШ упирается в вычислитель SPANFI и его алгоритм, прошивку его контроллера. Тут мне, собственно, добавить особо нечего, в теме есть ссылка на автора из Польши, что-то по поводу стабильности опорного напряжения можно почерпнуть в этой ветке. Еще можно, в принципе, сделать русскоязычную выжимку из этой ветки, как понимаю, измерителями шума для приемных устройств среди непрофессионалов тут больше никто не занимается.

Проверить вычислитель можно без ВЧ части и калиброванного МШУ, используя напряжения управления ГШ - шумовой головкой. И формулами вот отсюда (pdf, 1.13 MB), страницы 8-11. Сложновато, но если есть сомнения в алгоритме, плате и прошивке, то собрать схему, которая бы организовывала на входе платы вычислителя режимы, имитирующие калибровку и реальные измерения, а также проделать пару раз вычисления вручную, наверное, стоит.

Остальное зависит от ВЧ части, насколько хорошо она экранирована, помехоустойчивости, линейности, динамики. А также корректности преобразования логарифмического детектора. Проверить, насколько точно и в каких участках ВЧ блок выдает нужные 25 mV/dB также стоит, если есть такая возможность.

Из тестов проверил потери в изоляторе 24 GHz, что на приложенной фотке. Вижу у него NF=0.5 dB и Gain=-0.5 dB уверенно. Внешних помех на этой частоте нет, ENR источника шума выставлял по известному NF=3.3 dB у приемника Thales. Температурный датчик вынесен и закреплялся на вентиль источника шума, с которым производились калибровка и измерения (Thales хоть и не сильно, но все-таки заметно теплеет даже в режиме заблокированного тракта передачи и вместе с собой греет все, что на нем висит).

На нижние частоты делаю сейчас питание и управление к головке М31305-1, результаты тестов с ней напишу.

По поводу 1296 MHz, то, насколько знаю, Александр RW3AZ сейчас активно экспериментирует с конвертерами к SPANFI.
« Последнее редактирование: 16 Октябрь 2012, 12:52:04 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, :).