Mediciones de radioaficionados: cuando no hay medidor de frecuencia



En la práctica de la radioafición, debido al presupuesto limitado, a menudo surge una situación en la que un dispositivo necesario para la operación no está disponible. En tal situación, es necesario calcular el parámetro deseado a partir de los resultados de mediciones indirectas, es decir "Taladre con una sierra y sierra con un gimlet".

En el proceso de depuración del dispositivo que desarrollé, se hizo necesario calibrar el sintetizador de frecuencia digital como parte de este dispositivo. La tarea es trivial en presencia de un contador de frecuencia contado electrónicamente (ESC). El problema era que no podía "pedir prestado" el medidor de frecuencia.

Si es bastante simple describir el funcionamiento del sintetizador de frecuencia utilizado en el dispositivo, genera una señal de salida con una frecuencia Fs procesando la señal de entrada de un generador de referencia con una frecuencia Fxo :

Fs=kFxo

Se usó un resonador de cuarzo económico con una marca en la carcasa TXC 25.0F6QF como elemento de ajuste de frecuencia del generador de referencia. El valor exacto de la frecuencia de la señal del oscilador de referencia no se conocía. En la configuración del sintetizador, la frecuencia de referencia se indicó mediante una constante de 25000000 Hz . El sintetizador de frecuencia se programó para emitir una señal con una frecuencia de 9996 kHz .

Verifique el estado del circuito


Para probar el rendimiento del sintetizador, se utilizó un osciloscopio digital Rigol DS1102E. En la configuración del canal, se activó la medición de frecuencia.



El osciloscopio en los terminales del resonador de cuarzo mostró un valor medido de 25.00 MHz, y en la salida del sintetizador - 10.00 MHz. En principio, esto ya era bueno: el circuito funcionaba.

Método de latido de frecuencia


Un análogo de la calibración de las cadenas de ajuste de frecuencia mediante el método beat es la técnica de afinación de instrumentos musicales con un diapasón. El sonido extraído del instrumento se superpone al sonido del diapasón. Si los tonos no coinciden, hay claramente "latidos" de frecuencia audibles. El tono del instrumento musical se ajusta antes de la aparición de "cero latidos", es decir establece cuándo coinciden las frecuencias.

Usar una radio con un indicador panorámico


La forma más fácil de calibrar el sintetizador de frecuencia usando el método de tiempo era usar un receptor de radio con un indicador panorámico y una señal de la estación de radio RWM como señal de control.

SoftRock RX Ensemble II con el programa HDSDR se utilizó como receptor de control. La escala del receptor se calibró previamente utilizando señales de radio RWM en las tres frecuencias: 4996000, 9996000 y 14996000 Hz . La señal de la estación de radio RWM a una frecuencia de 9996000 Hz se usó como señal de control.



La captura de pantalla muestra la recepción de las segundas marcas RWM a una frecuencia de 9996000 Hz y la salida de la salida del sintetizador a una frecuencia de aproximadamente 9997970 Hz . Al establecer la frecuencia del sintetizador, se usó una constante de 25000000 Hz (la frecuencia nominal del resonador de cuarzo). Durante la calibración, esta constante se multiplicó por la relación de frecuencias 9997970 Hz y 9996000 Hz . Como resultado, se obtuvo el valor de la frecuencia de inicio real del resonador de cuarzo 25004927 Hz . Este valor fue ingresado por la constante en el firmware del dispositivo. La captura de pantalla muestra el resultado de la calibración:



La frecuencia de la señal de salida del sintetizador 9996 kHz corresponde exactamente a la frecuencia de recepción de segundas marcas RWM a una frecuencia de 9996000 Hz .



Después de la calibración, el osciloscopio mostró 25.00 MHz en los terminales del resonador de cuarzo y 10.00 MHz en la salida del sintetizador, es decir. Los mismos valores que antes de la calibración.

Uso de señales de radiodifusión


En Perm, durante el día, la señal RWM se recibe de manera estable a una frecuencia de 9996 kHz, y en la oscuridad, a una frecuencia de 4996 kHz. Si la transmisión de ondas de radio es inestable y no se reciben señales RWM, puede encontrar frecuencias y un horario de estaciones de transmisión en hfcc.org .

Las señales portadoras de las estaciones de radiodifusión también pueden, si es necesario, usarse como señales de control, como Por lo general, tienen una desviación de frecuencia de no más de 10 Hz de la frecuencia de transmisión.

Breves conclusiones


La forma más simple y precisa de medir la frecuencia de una señal en el rango de radio es medir la frecuencia con un medidor electrónico de frecuencia de conteo.

El valor aproximado de la frecuencia de la señal se puede obtener llevándolo a un receptor de control con una escala calibrada.

Cuando se utiliza el receptor de control, el valor exacto de la frecuencia de la señal se puede obtener de los "latidos cero" de la señal medida con la señal de control recibida de la fuente de referencia.

Extras requeridos:


La calibración del sintetizador podría llevarse a cabo:

  1. Por supuesto, con la ayuda del ESC.
  2. El método beat utilizando un receptor profesional sin indicador panorámico, por ejemplo, R-326, R-326M, R-250M2, etc. y señales RWM "de oído". Esto no sería tan obvio como con un indicador panorámico, y llevaría más tiempo.
  3. Usando un oscilador calibrado y un osciloscopio de acuerdo con las figuras de Lissajous . Se ve muy impresionante, pero requiere equipo costoso adicional.

Y, sin embargo, el alcance de los receptores de radioaficionados mencionados anteriormente es muy amplio. Se utilizan para monitorear el aire, controlar el paso de las ondas de radio, monitorear la escucha de señales al sintonizar estaciones de radio, etc.

Source: https://habr.com/ru/post/439108/


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