С увеличением частоты RLC измеритель плавно превращается в "RF network analyzer"

Долго думал - делать/не делать. Но в связи с тем что сделал SDR радиоприемник и для улучшения его характеристик надо как-то настраивать антенны и входные фильтры. Определенно буду делать эту железку

Сейчас пока на этапе определения элементарном базы.

В качестве фазового/амплитудного детектора буду определенно использовать AD8302
Но у него есть пару недостатков.
- неточное определение фазы вблизи нуля
- не определяет знак фазы

Эти недостатки легко устраняются, если можно "потвикать" сигнал от генератора частоты и делать сдвиг фазы между сигналом идущем на нагрузку и на вход AD8302.

Тут есть два варианта:
- применить RC цепочки для сдвига.
- применить генератор, в котором есть сразу два выхода, у которых разные фазы

В случае RC цепочек можно применить бюджетный AD9850. Мне ограничения 30 МГц верхней частоты хватит пока.
Во втором случае можно применить AD9958. Тут уже можно замахнуться на частоту в 100-150 МГц.

Правда AD9958 - это "печка", которая греется на 0.5 Вт. Возможно даже радиатор навесить придется сверху. И питается он от 1.8 Вольта напряжения, так что как-то конвертировать придется step-down преобразователем. Сразу встает вопрос шумов от катушки индуктивности.

Есть еще проблема - какой выходной буфер поставить после генератора. Пока первое, что нашлось - это ADA-4789. Он и от 5 V питается и имеет солидный запас по частоте.

Еще один вопрос - насколько качественно надо фильтровать сигнал с выхода DDS. Определенно придется сделать несколько полосовых фильтров, но вот какого порядка и сколько? Чем переключать фильтры? Подойдут ли обычные реле в маленьких корпусах. А может и 74HC4066 прокатит для переключения....

АЦП скорее всего буду применять внешний. Ибо проще поставить 24 битный медленный ADC, чем мучаться с недостатком точности на 12-ти битном.

Вобщем много вопросов пока.

Такие конструкции уже есть. Гуглите "DG8SAQ VNWA" или "MiniVNA". У меня первый вариант - очень рекомендую. К сожалению, kit'ы для самостоятельной сборки уже не продают, так что покупка влетит в копеечку.
А если не нужно измерение фазы, то есть куча разных модификаций FA-NWT. Как раз подойдёт для настройки фильтров, а с направленным ответвителем можно и КСВ антенны измерить.

К сожалению схемы "DG8SAQ VNWA" не нашел.
Схему "MiniVNA" нашел.

Ну что могу сказать про MiniVNA - это первый вариант схемотехники, только там вместо AD9850 поставлен AD9851. Из схемы почерпнул очень занятный высокочастотный переключатель - HMC197 Но конечно платить за железку в которой деталей на 1500 руб цену в 15 тыс. руб както не очень хочется.

PCBWay - всего $5 за 10 печатных плат, первый заказ для новых клиентов БЕСПЛАТЕН

Сборка печатных плат от $30 + БЕСПЛАТНАЯ доставка по всему миру + трафарет

Онлайн просмотровщик Gerber-файлов от PCBWay + Услуги 3D печати

Да, автор VNWA охраняет свою интеллектуальную собственность и схемы в открытый доступ не выкладывает. Но железо там предельно простое и принцип работы описан автором в статьях. Вот прямо как написано - всё так и есть, все фичи - в софте.

Можете ещё посмотреть конструкцию N2PK VNA.

Ну а платить или собирать самому - это вопрос извечный...

Выбираем схему BMS для заряда литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ очень важен контроль процесса заряда и разряда для избегания воздействия внешнего зарядного напряжения после достижения 100% заряда. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список таких решений от разных производителей.

Подробнее>>

N2PK VNA - да, это тоже интересная конструкция. Смотрю по ней какие надо применять RF трансформаторы. Там DDS схема несколько устарела, сейчас значительно проще и лучше на Ad9958 собрать.

Если и буду покупать, то Rigol DSA815 или похожее. Дороговато правда, как для радиолюбителя.

У меня основной смысл от разработки самому - научиться радиоэлектроннике в диапазоне 1-100 МГц.

Новый аккумулятор EVE серии PLM для GSM-трекеров, работающих в жёстких условиях (до -40°С)

Компания EVE выпустила новый аккумулятор серии PLM, сочетающий в себе высокую безопасность, длительный срок службы, широкий температурный диапазон и высокую токоотдачу даже при отрицательной температуре. Эти аккумуляторы поддерживают заряд при температуре от -40/-20°С (сниженным значением тока), безопасны (не воспламеняются и не взрываются) при механическом повреждении (протыкание и сдавливание), устойчивы к вибрации. Они могут применяться как для автотранспорта (трекеры, маячки, сигнализация), так и для промышленных устройств мониторинга, IoT-устройств.

Подробнее>>

Rigol DSA815 - это спектранализатор, а не векторный анализатор цепей. Есть опция со встроенным трекинг-генератором, что позволяет использовать его в качестве скалярного анализатора для измерения S21 (а с дополнительным мостом и для S11). Но фазу он не покажет.
Для радиолюбителя прибор, конечно, пока дороговат, но согласитесь, впервые радиолюбитель может вообще задуматься о покупке такой техники. До сих пор либо надо было добывать "гробы" типа СК4-... или паять самому.

А вообще, если не нужно измерение фазы, то посмотрите на скалярный анализатор NWT. Работает по принципу наших старых Х1-... Внутри перестраиваемый генератор на DDS и амплитудный детектор. Их много было разных версий, последняя кажется называется NWT500.

Глянул на NWT500 и теперь знаю на чем буду делать радипередатчик . На AD9957! Крутая штука, будет практически идеальное подавление зеркального канала

Посмотрел на все железки, и всетаки для начала сделаю самую простую конструкцию.
- AD9850 как генератор
- AD825 как выходной буфер генератора. Он как раз предназначен для работы на емкостную нагрузку. Да и для частот до 30 МГц более чем достаточно.
- для фазового сдвига - обычные RC цепочки и 74HC4053 для переключения конденсаторов
- детектор на AD8302
- ADC пускай будет встроенное в STM32. Нам главное точность получить порядка 1% фазы и сойдет.

Для антенн и фильтров того диапазона, что пользуюсь - этого более чем достаточно.

Ого, про китайскую версию на AD9957 я и не знал. Я имел в виду исходный вариант на AD9858 с сайта http://dl1alt.de.

Походу автор удалил схемы со своего сайта. А раньше были...

Насчет выходного усилителя, можно взять что-нибудь из current-feedback усилителей, AD810 или нечто более современное. Какая разница, на какую нагрузку он может работать, если его выход всё равно будет соединен с выходом прибора через 50 Ом?

Пока - это на неделю? А, если серьёзно, что бы научиться RF дизайну необходимо сделать хороший приёмник, сначала классический - аналоговый, а потом, поняв что выжать из него больше ничего не получится перейти к цифровой обработке с вытекающими многобитными АЦП и ФПГА. Для начала рекомендовал бы это:http://www.scottyspectrumanalyzer.com/msaslim.html

Приемник сделал. Вот так выглядит. Обычный SDR. Хорошо работает на диапазонах 40 м - 17 м. Ниже 5 МГц работает плохо, из-за того, что входной фильтр один, который режет частоты выше 18 МГц. Теперь знаю, что это важно. И прием на третьей гармонике будет сильно мешать.

А собрать сначала простую конструкцию хочу потому, что есть у меня большие пробелы в понимании высокочастотных трансформаторов и согласовании высокочастотных цепей.

Ну, ППП сделать не мудрено. Нужно пробовать супергетеродин с несколькими преобразованиями...

А вот тут мы подходим к вопросу о важности приборов. Супергетеродин сам по себе не сложный. Там сложные фильтры и согласующие трансформаторы. Наличие прибора, который позволяет видеть АЧХ до 30 МГц - сразу позволяет весь гемморой убрать.

Вот в моем простейшем приемнике с использован такой вариант генератор + фазовращатель

При наличии осциллографа I/Q balance очень просто настраивается. Это уже проверил на практике, подавление зеркального канала сразу получилось отличное.

Аналогично с фильтрами ПЧ, если есть АЧХ метр, то настроить просто. Это мои теоретизирования

PS: Лучше бы мне кто сказал - можно применять биполярный транзистор включенный по схеме с общим коллектором на высоких частотах? Думаю можно ли BFG135 использовать как буферный каскад на выходе DDS.

Можно. Скорее всего придётся включить резистор в несколько десятков Ом в цепь базы, чтобы не было возбуждения на ВЧ. Или найти подходящую ферритовую трубочку.

Можно, но добиться линейности в широком диапазоне трудно. Тут проще ОУ и MMIC.

Самый недорогой отечественный анализатор цепей 0,3...1300МГц.
http://www.planar.chel.ru/Products/Meas ... ent/tr1300
Дорожает. Стоил раньше 60. Делают в Челябинске.

Эк. Не хватает мне деталек, а раз придется заказывать все равно, то буду делать DDS на AD9958.

Насколько понимаю на его выходе достаточно поставить трансформатор T1-6T (как в miniVNA), а потом уже ФНЧ и парочку аттенюаторов (чтобы тестировать усилители). Насколько понимаю - никакого буферного ОУ не требуется. То есть DDS не сгорит если закоротить выходную обмотку трансформатора, но в то-же время его мощности достаточно, чтобы работать на 50 ом нагрузку.

Кстати можно сделать аттенюаторы на 10 dB на HMC190 и SMD резисторах в 0603 корпусах на частоту до 200 МГц? Можно ли сделать на 20 dB аттенюатор? Не будет ли через закрытый свич просачиваться сигнал?

По большому счёту да (если подавать сигнал на согласованную нагрузку и выходной мощности достаточно).
Можно и 40 dB сделать, и работать будет уж до Гига точно. А, вот 2 * НМС190 (на один аттенюатор) = дорого и бестолково, как мне кажется. Если уж тратится то брать ступенчатые аттенюаторы с цифровым управлением, либо ключи подешевле и с большей изоляцией поискать, скажем ADG919.

Определился приблизительно со списком деталей.

Обвязку по питанию и выходу сигнала для AD9958 возьму отсуда .
То есть тут нужны будут
Стабилизаторы tps79318 , tps79333 , TPS76833
Трансформаторы T1-6T
Попробую еще купить генератор CVHD-950-100.000 , может не слишком дорого стоит.

Входную часть скопирую из VNWA. Там где слайд "Prinzip des VNWA von DG8SAQ" Только вместо миксеров SA612 поставлю AD8302. Их 3 штуки таки придется ставить. Впрочем они дешевые, так что не страшно.

ADC возьму внешний, например LTC2439-1. Потому как 12 бит встроенного ADC в STM32 не хватит. Считаю так, AD8302 позволит измерять с точностью около 0.1 градуса в районе 90 градусов сдвига фаз. Это минимум 1800 сэмплов. В STM32 потеряем минимум 1 бит сверху из за несоответствия диапазонов напряжений и 1 бит снизу из-за шумов, уже не хватает точности.

Пока не определился по таким деталькам:
- из чего бы попроще сделать аттенюатор.
- делать/не делать дисплей.

Выбирай :http://217.34.103.131/products/attenuators_sm_digital.shtml Это вопрос стратегический... Делать ли прибор портативным?
Опорный генератор сразу делай на 400 - 500 МГц, т.е. отфильтровываем 5-ю гармонику от 80 - 100 МГц генератора. На 400 у меня есть, могу презентовать.

С дисплем пожалуй определился, буду такой прикручивать.

Спасибо. DAT-31R5-SN+ вроде есть в продаже на utsource. Теперь другая проблема - для этого аттенюатора нужно питание -3V. Видимо придется искать, как сконвертировать +5V в -3V. Впрочем думаю ICL7660 вполне подойдет.

Входные коаксиальные коннекторы FME формата видимо надо делать...

Про опорный генератор. Через кучу ступенек не получится перепрыгнуть сразу.

Видимо придется в несколько этапов делать.
- сначала модуль, который общается с компьютером и выводит на дисплей.
- простой модуль, который который измеряет отраженную волну на AD8302 + AD9850 + конденсаторы для фазового сдвига.

Потом наберусь опыта и можно будет уже сложную штуку сделать на 3-х AD8302 + AD9958 + аттенюатор + ADC внешний.