Untuk pertanyaan VNA atau perangkat Jepang-Cina

"Jadi itu mungkin?"

Dalam sebuah posting yang ekstrem, Jack Hansley menyebutkan sebuah perangkat baru-baru ini muncul di Internet, yang disebut NanoVNA, atau penganalisa jaringan vektor portabel berukuran kecil (VAC) di kisaran 50 kHz-900 MHz dengan biaya $ 50.

"Lima puluh dolar, Carl!"

Seperti yang ditulis Jack, tidak ada alasan untuk TIDAK membeli perangkat semacam itu dengan harga setinggi itu, dan saya sepenuhnya setuju dengannya. Bukannya saya terus-menerus bekerja pada perangkat radio, tetapi saya memesan perangkat ini pada Ali dan menunggu sampai datang untuk memastikan parameternya. Orang-orang beruntung yang sudah berhasil memperolehnya biasanya puas, meskipun ada nuansa. Jika Anda percaya informasi itu, maka itu dikembangkan cukup lama (tiga tahun yang lalu) oleh seorang Jepang tertentu, dan meletakkan sumber-sumber di Geet, dan tahun ini Cina tiba-tiba mulai menggandakan dan menjualnya (perangkat, tentu saja, bukan Jepang).

Mereka yang berada dalam topik segera memahami apa yang terjadi, untuk sisanya saya akan menjelaskan bahwa harga VAC mulai dari $ 3 ribu, dan tidak ada yang tahu kecuali di mana R&S di mana itu berakhir. Anda dapat membeli VAC yang relatif murah dengan kisaran dinamis 120dB dan frekuensi hingga 1500MHz untuk 176.000 rubel, dan ini merupakan ciri khas. Oleh karena itu, banyak yang akan memahami keengganan saya untuk menunggu perangkat tiba, dan segera memahami bagaimana itu diatur dan mengapa ia bekerja, terutama karena semua kode sumber terbuka.

Saya pergi ke git pengembang, lihat diagram dan mulai sedikit terkejut.



Kami menghilangkan mikrokontroler, layar sentuh dan tombol (meskipun ada kursi goyang lucu), ini benar-benar tidak menarik dan biasa, kami melihat meteran.

Pertama-tama, kami mengamati generator yang dapat diprogram (tanpanya sulit membayangkan VAC) dan kami mengamati Si5351A m / s yang terkenal (dan tidak mahal). Tapi bagaimanapun juga, rentang frekuensi outputnya jelas bukan 900 MHz. Saya mengambil tanggal, sebagaimana adanya, frekuensi output hingga 200 MHz, apalagi, sinyal output pada dasarnya adalah Batubara (ini adalah apa yang kami bercanda sehubungan dengan) dan tidak ada sinus.

Oke, mari kita lanjutkan dan lihat tiga mixer seimbang di m / cx SA612AD (osilator lokal eksplisit). Di sini hal yang sama, pada satu input frekuensi yang diizinkan hingga 500 MHz, pada input kedua hingga 200 MHz, sehingga rentang 900 MHz jelas tidak meregang.

Dan kemudian, untuk beberapa alasan, output mixer dimasukkan ke input m / c TLV320AIC3204 (codec audio), meskipun MK menyertakan ADC yang tidak lebih buruk baik dalam kecepatan maupun resolusi. Secara umum, bukan sirkuit, tetapi kesalahpahaman terus menerus, dan bagaimana TI dapat menyediakan rentang frekuensi yang diklaim tetap menjadi misteri.

Saya mengundang pembaca untuk berpikir dan menjawab pertanyaan itu.

Pada prinsipnya, sudah ada cukup data, tetapi saya (sebagai orang jujur) akan memberikan dua tips lagi:

1. rentang dinamis instrumen tidak merata - 70 dB (50 kHz-300 MHz), 60 dB (300 m-600 MHz), 50 dB (600 m-900 MHz),
2. Di forum itu, seekor kucing radio bertanya kepada seseorang apakah mungkin untuk merentangkan jangkauan ke 1200 dan mereka secara wajar (dengan spektogram terpasang) menjawab bahwa harmonik ketujuh sudah terlalu lemah.

Yah, bahkan jika ini persis cara kita menerapkan campuran frekuensi ke perangkat yang sedang dipelajari, tetapi untuk mendapatkan karakteristik, kita perlu memisahkan beberapa frekuensi dari yang lain dan mengukurnya secara terpisah, yang berarti kita memerlukan filter low-pass, narrow-band, yang bisa disetel setelah osilator lokal (atau band-pass dan frekuensi tinggi yang bisa disetel) dia) bukan tugas dasar, meskipun itu bisa direalisasikan. Tetapi tidak ada filter di sirkuit, dan beberapa rantai RC yang ada di sirkuit yang cocok tidak dapat melakukan fungsi seperti itu. Dan, bagaimanapun, perangkat berfungsi, bagaimana?

Saya datang dengan ide yang awalnya tampak cerdik - kami memperkenalkan detuning kecil ke frekuensi mixer. Kemudian pada input pertama mixer kita memiliki f + 3 * f + 5 * f + ..., pada input kedua f1 (f-Δf) + 3 * f1 + 5 * f1 + ... dan pada output kita mendapatkan campuran frekuensi
(f + 3 * f + 5 * f + ...) * (f1 + 3 * f1 + 5 * f1 + ...) = (f * f1) + (3 * f * f1) + (f * 3 * f1 ) + (3 * f * 3 * f1) + ..., maka setiap produk berubah menjadi jumlah (f ± f1) + (3 * f ± f1) + (f ± 3 * f1) + (3 * f ± 3 * f1 ) ... = (Δf + (2 * f-Δf)) + ((2 * f + Δf) + (4 * f- Δf)) + ((4 * f + Δf) + (2 * f- Δf)) + ( 3 * Δf + 6 * f-3 * Δf) + .... Kemudian, jika Anda memasang band-pass filter dengan transmisi dari 0 ke withf dengan cut-off hingga 3 * Δf, hanya komponen tergantung pada sisa harmonik pertama, dan semua yang lain ditekan dan dapat diukur dengan aman. Filter merdu termasuk dalam codec, satu-satunya pertanyaan adalah kemampuan teknisnya, mereka harus cukup.

Idenya sangat bagus, memungkinkan Anda untuk menggunakan berliku-liku bukan sinusoid, tetapi memiliki kelemahan besar - apa yang harus dilakukan dengan frekuensi yang lebih tinggi (harmonik ketiga dan kelima). Lagi pula, jika Anda mengambil detuning sehingga ketukan harmonik ketiga jatuh ke dalam band filter, maka ketukan yang pertama semakin ada di sana. Saya pendahuluan melihat tiga solusi yang mungkin:

1. Buat filter dengan batas bawah yang bisa disesuaikan, sehingga Δf jatuh ke dalam pita, tetapi Δf / 2 dan Δf * 3/2 tidak. Tugas ini tidak sederhana, tetapi secara mendasar diselesaikan dengan peralatan yang memadai.
2. Buat detuning sehingga untuk mengukur harmonik ketiga sinyal, harmonik kelima pilot berkelahi dengannya. Maka filter tetap sederhana, tetapi apa yang harus dilakukan dengan harmonik kelima sinyal tidak jelas, harmonik ketiga pilot jelas tidak mencapainya.
3. Buat pengukuran berurutan - pertama dengan we jika kita mengukur ketukan harmonik pertama, kurangi byf sebanyak 3 (2) kali dan ukur jumlah yang pertama dan ketiga, sama untuk yang kelima. Kurangi satu dari yang lain dan dapatkan semua yang Anda butuhkan. Di sini pengetahuan saya di bidang DSP tidak cukup dan saya tidak dapat mengevaluasi kelayakan praktis dari opsi semacam itu.

Opsi mana yang diterapkan pada perangkat ini dapat ditentukan dari studi yang cermat tentang kemampuan codec dan analisis teks program, tetapi, pada prinsipnya, ini tidak begitu menarik - solusi yang mungkin telah diuraikan. Secara pribadi, saya akan memilih yang ketiga, jika secara fundamental layak, saya akan mencari tahu nanti.

PS Orang-orang seperti apa yang tinggal dekat (dalam arti di planet yang sama) dengan kita.