In der Amateurfunkpraxis tritt aufgrund des begrenzten Budgets häufig die Situation auf, dass ein für den Betrieb erforderliches Gerät nicht verfügbar ist. In einer solchen Situation ist es notwendig, den gewünschten Parameter aus den Ergebnissen indirekter Messungen zu berechnen, d.h. "Bohren Sie mit einer Säge und sägen Sie mit einem Gimlet."

Beim Debuggen des von mir entwickelten Geräts wurde es erforderlich, den digitalen Frequenzsynthesizer als Teil dieses Geräts zu kalibrieren. Die Aufgabe ist bei Vorhandensein eines elektronisch gezählten (ESC) Frequenzzählers trivial. Das Problem war, dass ich den Frequenzmesser nicht „ausleihen“ konnte.

Wenn es recht einfach ist, den Betrieb des im Gerät verwendeten Frequenzsynthesizers zu beschreiben, erzeugt er ein Ausgangssignal mit einer Frequenz Fs, indem er das Eingangssignal von einem Referenzgenerator mit einer Frequenz Fxo verarbeitet :

$$

$$Fs = k * Fxo$$

Als Frequenzeinstellungselement des Referenzgenerators wurde ein kostengünstiger Quarzresonator mit Markierung am TXC 25.0F6QF- Gehäuse verwendet. Der genaue Wert der Frequenz des Referenzoszillatorsignals war nicht bekannt. In den Synthesizereinstellungen wurde die Referenzfrequenz durch eine Konstante von 25000000 Hz angegeben . Der Frequenzsynthesizer selbst wurde so programmiert, dass er ein Signal mit einer Frequenz von 9996 kHz ausgibt.

Überprüfen Sie den Zustand des Stromkreises

Um die Leistung des Synthesizers zu testen, wurde ein digitales Oszilloskop Rigol DS1102E verwendet. In den Kanaleinstellungen wurde die Frequenzmessung aktiviert.



Das Oszilloskop an den Anschlüssen des Quarzresonators zeigte einen Messwert von 25,00 MHz und am Ausgang des Synthesizers 10,00 MHz. Im Prinzip war das schon gut: Die Schaltung hat funktioniert.

Frequenzschlagmethode

Ein Analogon zur Kalibrierung von Frequenzeinstellketten nach der Beat-Methode ist die Stimmtechnik von Musikinstrumenten mit einer Stimmgabel. Der aus dem Instrument extrahierte Klang wird dem Klang der Stimmgabel überlagert. Wenn die Töne nicht übereinstimmen, sind deutlich "Frequenzschläge" zu hören. Der Ton des Musikinstruments wird vor dem Auftreten von "Nullschlägen" eingestellt, d.h. gibt an, wann die Frequenzen zusammenfallen.

Verwendung eines Radios mit Panoramaanzeige

Der einfachste Weg, den Frequenzsynthesizer mit der Beat-Methode zu kalibrieren, bestand darin, einen Funkempfänger mit Panoramaanzeige und ein Signal des RWM-Radiosenders als Steuersignal zu verwenden.

Als Steuerempfänger wurde das SoftRock RX Ensemble II mit dem HDSDR-Programm verwendet. Die Empfängerskala wurde zuvor unter Verwendung von RWM-Funksignalen bei allen drei Frequenzen kalibriert: 4996000, 9996000 und 14996000 Hz . Das Signal des RWM-Radiosenders mit einer Frequenz von 9996000 Hz wurde als Steuersignal verwendet.



Der Screenshot zeigt den Empfang von RWM-Sekundenmarkierungen bei einer Frequenz von 9996000 Hz und den Ausgang des Synthesizer-Ausgangs bei einer Frequenz von ungefähr 9997970 Hz . Bei der Einstellung der Frequenz des Synthesizers wurde eine Konstante von 25000000 Hz (die Nennfrequenz des Quarzresonators) verwendet. Während der Kalibrierung wurde diese Konstante mit dem Verhältnis der Frequenzen 9997970 Hz und 9996000 Hz multipliziert . Als Ergebnis wurde der Wert der realen Startfrequenz des Quarzresonators 25004927 Hz erhalten. Dieser Wert wurde durch die Konstante in der Firmware des Geräts eingegeben. Der Screenshot zeigt das Ergebnis der Kalibrierung:



Die Frequenz des Ausgangssignals des Synthesizers 9996 kHz entspricht genau der Empfangsfrequenz der zweiten Markierungen RWM bei einer Frequenz von 9996000 Hz .



Nach der Kalibrierung zeigte das Oszilloskop 25,00 MHz an den Anschlüssen des Quarzresonators und 10,00 MHz am Synthesizerausgang, d.h. Die gleichen Werte wie vor der Kalibrierung.

Verwenden von Rundfunksignalen

In Perm wird das RWM-Signal tagsüber stabil mit einer Frequenz von 9996 kHz und im Dunkeln mit einer Frequenz von 4996 kHz empfangen. Wenn die Übertragung von Funkwellen instabil ist und keine RWM-Signale empfangen werden, finden Sie auf hfcc.org Frequenzen und einen Zeitplan für Rundfunkstationen.

Die Trägersignale von Rundfunkstationen können bei Bedarf auch als Steuersignale verwendet werden Sie haben normalerweise eine Frequenzabweichung von nicht mehr als 10 Hz von der Sendefrequenz.

Kurze Schlussfolgerungen

Der einfachste und genaueste Weg, die Frequenz eines Signals im Funkbereich zu messen, besteht darin, die Frequenz mit einem elektronischen Zählfrequenzmesser zu messen.

Der ungefähre Wert der Signalfrequenz kann erhalten werden, indem sie zu einem Steuerempfänger mit einer kalibrierten Skala gebracht wird.

Bei Verwendung des Steuerempfängers kann der genaue Wert der Signalfrequenz aus den "Nullschlägen" des gemessenen Signals mit dem von der Referenzquelle empfangenen Steuersignal erhalten werden.

Erforderliche Extras:

Die Synthesizer-Kalibrierung könnte durchgeführt werden:

1. Natürlich mit Hilfe des WSA.
2. Die Beat-Methode unter Verwendung eines professionellen Empfängers ohne Panoramaanzeige, z. B. R-326, R-326M, R-250M2 usw. und RWM-Signale "nach Gehör". Dies wäre nicht so offensichtlich wie bei einer Panoramaanzeige und würde mehr Zeit in Anspruch nehmen.
3. Verwendung eines kalibrierten Oszillators und eines Oszilloskops gemäß den Lissajous-Zahlen . Es sieht sehr beeindruckend aus, erfordert aber zusätzliche teure Ausrüstung.

Dennoch ist der Anwendungsbereich der oben genannten Funkamateurfunkempfänger sehr groß. Sie dienen zur Überwachung der Luft, zur Steuerung des Durchgangs von Funkwellen, zur Überwachung des Abhörens von Signalen beim Einstellen von Radiosendern usw.