Данный раздел запрещён для просмотра детьми

Материалы данного раздела могут содержать информацию, запрещенную для детей, согласно нормам установленным Федеральным законом "О защите детей от информации, причиняющей вред их здоровью и развитию".

Гражданская радиосвязь / Всё на форуме / Аппаратура самодельная - показываем, обсуждаем, восхищаемся

Антенный анализатор на КВ диапазон своими руками.

4 из Новосибирск - Новосибирская обл

Из чего состоит антенный анализатор? Из генератора и средства измерения того что уходит в антенну / приходит из антенны. Ну это так, в упрощённом виде...

В качестве генератора взят модуль DDS AD9850 пригнанный из китая. В качестве усилителя мощности собран выходной каскад от анализатора Тарасова Александра UT2FW(уровня выхода с DDS маловато). В качестве измерителя использован измерительный мост от 250, от туда же скопирована математика расчёта. В качестве управления atmega328 из arduino, отображение на дисплее от Nokia 3310/3330.
Код ещё не дописан и не отлажен, устройство ещё не измеряет реактивность. Но кое что уже начинает годно работать:

Записано: 3635 дн 0 час 32 мин 10 сек назад (09.12.2014, 15:29:09)

4 из Новосибирск - Новосибирская обл

Чёт ролик както криво вставился...

Записано: 3634 дн 23 час 13 мин 13 сек назад (09.12.2014, 16:48:06)

250 из Новосибирск - Новосибирская обл

Миленько получается.
В эфире озвучивал, здесь отпишусь - запланируй подключение разных измерительных головок, скажем через гребёнки, тогда будет возможность измерять сопротивление и реактивность, скажем кварцевых фильтров, пьезофильтров и другого добра.

Записано: 3634 дн 19 час 2 мин 53 сек назад (09.12.2014, 20:58:26)

4 из Новосибирск - Новосибирская обл

Добавил реактивность, как не странно что то кажет.
Осталось понять какова точность поделки.

Записано: 3633 дн 19 час 27 мин 28 сек назад (10.12.2014, 20:33:51)

250 из Новосибирск - Новосибирская обл

В чем проблема проверить?
Резистор 50 Ом это КСВ =1, на 100 Ом даст КСВ 2, на 150 соответственно 3, на 25 Ом тоже КСВ 2, у тебя что SMD резисторов нет?
Проверить точность измерения реактивности тоже просто: на частоте 10МГц конденсатор ёмкостью 150 пф имеет реактивное сопротивление 106 Ом то есть будучи параллельно соединённым с резистором на 100 Ом мы получим R=100 + Jx=100 или 50% вклада сопротивления и 50% вклада реактивности, ну и конденсатор 470 пф имеющий реактивное сопротивление 33,8 Ом соединённый последовательно с резистором на 16 Ом даст вклад реактивности 67% ну а конденсатор на 1000 пф и резистор на 34 ома всё в обратном порядке, то есть вклад реактивности 33%.
Можно ещё взять индуктивности, манна гал есть так что посчитай там, какое реактивное сопротивление на какой частоте у той или иной индуктивности, там же можно посчитать и как выполнить эту индуктивность (сколько витков на каком диаметре).

Записано: 3633 дн 17 час 59 мин 23 сек назад (10.12.2014, 22:01:56)

4 из Новосибирск - Новосибирская обл

Гм. То есть математика расчёта выдаёт КСВ с реактивностью , знак реактивности, саму реактивность.
Про ксв понятно, а вот реактивность в каких величинах получается? В сферических ваккумных конях?

Записано: 3633 дн 8 час 29 мин 59 сек назад (11.12.2014, 07:31:20)

250 из Новосибирск - Новосибирская обл

Если математика взята из моего проекта: Измеритель КСВ и вклада реактивности (мост + ATmega8) то реактивность в процентах от общего сопротивления измеряемой цепи +/- погрешности измерения.

Записано: 3633 дн 5 час 57 мин 21 сек назад (11.12.2014, 10:03:58)

4 из Новосибирск - Новосибирская обл

Если показывает к примеру ксв 2.0 и +50.
Значит КСВ 2 и в них 50% реактивности или 100ом на разъёме из которых 50ом реактивных?

Записано: 3633 дн 5 час 43 мин 0 сек назад (11.12.2014, 10:18:19)

250 из Новосибирск - Новосибирская обл

Мой алгоритм не показывает знак реактивности, я уже пояснял почему - для этого надо измерять фазу, диоды на это не способны.
Символы "+" и "-" показывают отклонение полного сопротивления от 50 Ом.
Соответственно, если прибор показывает: 2+ 50 это говорит о том, что суммарное сопротивление (R и Jx) больше чем 50 Ом в 2 раза, то есть 100 ом, в которых 50% реактивности, что может быть выражено и как резистор на 50 Ом соединённый последовательно с конденсатором имеющим на частоте измерения 50 Ом реактивное сопротивление, так и резистор на 200 Ом и конденсатор имеющий реактивное сопротивление 200 Ом соединённые параллельно, так и индуктивности в параллельном и последовательнов включении, в общем все возможные другие варианты R_IN_x, J_IN_x и S_IN_x подходящие для решения уравнения:
R_IN_x + J_IN_x*S_IN_x = R_SHOW + J_SHOW_x
Где Sx это или +1 или -1, соответственно для индуктиивности и ёмкости, _IN_x - входные, _SHOW_x - отображаемые значения.
В общем при настройке чего либо, что бы перейти из вселенной бесконечностей в вселенную разумную, надо прежде свести Jx к нулю, тогда останется только вполне конечное и определённое Rx.

Записано: 3633 дн 1 час 18 мин 58 сек назад (11.12.2014, 14:42:21)

250 из Новосибирск - Новосибирская обл

Сегодня свой измерительный мост помучал разными нагрузками, резисторы от 22 до 200 Ом и конденсаторы в параллель/последовательно, разные индуктивности.
Прибор показывает почти что правду.
Суть ~~лжи~~ погрешностей сводится к следующему - чем меньше напряжение на диодах, тем ещё меньше они детектируют, то есть для резистора на 200 Ом, КСВ показывает 4, для резистора на 75 Ом показывает только 1.32 погрешности связанные с определением реактивности связаны с тем же эффектом, а именно: диод в диоганали моста (измеряющий разбег фаз и разбаланс моста всё пачкой) для случая КСВ близком к 1 почти не детектирует, а диоды измеряющие напряжения на эталоне и нагрузке под относительно большим напряжением и детектируют в полном объёме, в связи с этим показания вклада реактивности всё более и более ошибочны.
Но учитывая, что мне и не нужен точный результат, ведь антенны мы настраиваем не на КСВ 1.45 и реактивность +17 а стремимся настроить их на КСВ 1 и реактивность 0, то прибор справляется для своей задачи.

Однако, всё же надо в мегу8 впилить поправочные таблицы (формулу выводить муторно) для нелинейностей диодов, благо это очень просто и калибровать просто.

Записано: 3630 дн 1 час 19 мин 57 сек назад (14.12.2014, 14:41:22)

4 из Новосибирск - Новосибирская обл

Скатался до радиотехники купил диодов которые рекомендует UT2FW(ГД507).
Уровень сигнала с детекторов на ацп немного поднялся.
Собрал узел коррекции на ОУ по схеме UT2FW, стало явно ровнее показывать.
По всему диапазону (1-31мгц), показания пляшут в единицах. Но это думаю от соплей и недостатка ~~авиац~~ земли.

А так, в принципе вполне себе годный ~~прибор~~ показометр получается.
Засунул кусок витой пары в выход, оно годно зарезонило на 15 мгц =)

Думаю пора собирать всё это дело на одну плату.

В планах: запитать мегу от литиевого аккума(благо нарыть пару банок из ноутбучных аккумов не проблема), усилитель от повышающего преобразователя.

Приложены файлы: f20442-0.jpg

Записано: 3628 дн 6 час 37 мин 38 сек назад (16.12.2014, 09:23:41)

250 из Новосибирск - Новосибирская обл

Даже пару штук нет смысла делать с лишними деталями, однако.

Ибо там в коде делов то:

__flash unsigned int corrector_array_in[]={5,10,11,12,13,0}; // значения на входе АЦП с нелинейностью конец обозначен нулём
__flash unsigned int corrector_array_out[]={10,20,25,30,35}; // Значения которые должны быть для входящего напряжения если бы всё было линейно

unsigned int Function_LineableDetector(unsigned int data_in){
unsigned char temp0=0;
float temp2;
// Находим индекс значения в массиве IN которое равно или больше входного
while(corrector_array_in[temp0] !=0){
if (corrector_array_in[temp0] >= data_in){breack;}else{temp0++;}
}

// в массиве IN нет значения столь большого, как входное, так что вернём входное как есть, коррекция не требуется
if (corrector_array_in[temp0] ==0){return data_in;}

// если значение в IN точно равно, то вернем точно значение из OU
if (corrector_array_in[temp0] == data_in){return corrector_array_ou[temp0];}

// если значение в IN не точно равно, то вычислим OU аппрксимированное значение между найденым большим и предыдущим меньшим

temp2 = corrector_array_in[temp0]/data_in; // получили соотношение имеющегося в массиве большего к нашему входящему меньшему, что бы "понять" насколько мы близко к этому значению, где 1 это максимально близко, а 0 это максимально далеко

// аппроксимация по двум точкам если вторая точка имеется, то есть мы не в нулевой позиции массива, есть предыдущая точка:
if (temp0 !=0){
return (unsigned int) ((corrector_array_ou[temp0-1] * ( 1 - temp2)) + (corrector_array_ou[temp0] * temp2));
}

// то вернём аппроксимированное значение исходя только из одной точки
return (unsigned int) (corrector_array_ou[temp0] * temp2);

} // конец функции Function_LineableDetector

Значения для массивов получить так:
Подаём переменное заведомо известное напряжение на детектор (например с делителя на резисторах) и снимаем показания с детектора.
Если мы используем ВЧ вольтметр для калибровки и АЦП меги или тиньки, способной выдавать значения от 0 до 1023, то для значений массива OU формула имеет вид:
значение_для_массива = (известное_входное_напряжение_вольт * (1023 / напряжение_опоры_АЦП_вольт));
значение для массива IN имеет вид:
значение_для_массива = (известное_с_детектора_вольт * (1023 / напряжение_опоры_АЦП_вольт));

Самый прикол в том, что нам для калибровки не нужен ВЧ генератор, диоды нелинейны не в зависимости от частоты, а в зависимости от поданного на них напряжения, значит в качестве генератора можеот быть использован звуковик компа и частота 1кГц, для получения больших напряжение, 1 вольт и более - любой УНЧ. Впрочем, после напряжения 1 вольт любой диод подходящий для детектирования уже линеен.

Снимать большое количество точек для массива нет смысла, достаточно пробежаться по значениям входного напряжения, вольт:
0.01, 0.02, 0.03, 0.04, 0.05, 0.06, 0.07, 0.08, 0.09, 0.1, 0.12, 0.14, 0.16, 0.18, 0.2, 0.25, 0.3, 0.35, 0.4, 0.45, 0.5, 0.55, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1
можно запилить простенький алгоритм который сам всё считает, просто показывает, что надо подать 0.01 вольта, подаёшь напругу с звуковика, пип и на экране готовое значения для записи в массив, жмёшь кнопку он пишет что надо подать напругу на детектор уже 0.02 вольта, пип и записывайте.

Записано: 3626 дн 23 час 36 мин 59 сек назад (17.12.2014, 16:24:20)

250 из Новосибирск - Новосибирская обл

Вбросил тему на форум: Линеаризация характеристики детектора на диоде на основе таблиц (для антенных анализаторов, измерителей КСВ на основе микроконтроллеров)

Записано: 3626 дн 14 час 53 мин 46 сек назад (18.12.2014, 01:07:33)

4 из Новосибирск - Новосибирская обл

Вобщем соберу всё относительно устройства в одну кучу.

Так как фактически устройство собрано из разных блоков и моё нежелание распаивать/рисовать схему/разводить плату/искать кто мне плату путём ЛУТ сделает, спаял все блоки на макетку, соединил проводами.

Снизу вверх: usb-uart мост (дабы прошивать без разбора и программатора), зарядное для лития(решил питать его всё же от литиевого аккумулятора), повышающий преобразователь(усилителю мощности нужно минимум 7-8 вольт), платка с atmega328 и минимальной обвязкой для работы микроконтроллера. Слева снизу китайская платка на dds ad9850.
Усилитель мощности (с dds выходит слабый сигнал для нормальной работы моста с детекторами на диодах) и сам мост решил наглухо заэкранировать.

Так же, брат 47го сделал для устройства угловатый корпус по моим рисункам, за что им обоим отдельная благодарность

Записано: 3619 дн 3 час 40 мин 36 сек назад (25.12.2014, 12:20:43)

4 из Новосибирск - Новосибирская обл

В перерывах между работой изучаю "повадки" устройства.
Резистор на 50 ом впаянный напрямую на мост, даёт показания 1 и практические нулевую реактивность.
Если же этот резистор "отнести" 10 сантиметровым коксиальным кабелем(radiolab rg58), то КСВ "съезжает" до 1.1 и появляется реактивность порядка 10 единиц...

Записано: 3619 дн 3 час 36 мин 35 сек назад (25.12.2014, 12:24:44)