26 Lipiec 2017 12:20
Nawigacja
· Strona główna
· Artykuły
· Download
· FAQ
· Linki
· Stara strona MAX6
· Prace Konkursowe
Logowanie
Nazwa użytkownika

Hasło



Nie masz jeszcze konta?
Zarejestruj się

Nie możesz się zalogować?
Poproś o nowe hasło
MAX6 - czyli duże możliwości w małym pudełku.

 

MAX6 – czyli duże możliwości w małym pudełku.

Koncepcja miernika który będzie małym laboratorium powstała jeszcze zanim zetknąłem się z VNA IW3HEV. Jak uruchomiłem syntezę DDS DL4JAL w połączeniu z oscyloskopem otrzymując wobuloskop – stwierdziłem że trzeba zbudować coś więcej ! Chwilę później rozpoczęła się długa przygoda z VNA i stopniowo wcześniejsze koncepcje nabierały realnych kształtów. Na grupie Yahoo IW3HEV opublikowałem schemat blokowy, opisałem zasadę działania i zaproponowałem rozbudowę miniVNA o dodatkowy kanał pomiarowy – tak by uzyskać miernik SVNA. Ta konstrukcja „niestety” nie spotkała się z zainteresowaniem i zrozumieniem – a wręcz „ojcowie” grupy odpowiedzieli cos co miało wydźwięk „to jest forum poświęcone wyłącznie analizatorowi antenowemu a nie takiemu miernikowi”. Cóż pozostało mi samemu zrealizować opisane założenia i tak powstał najpierw prototyp SVNA MAX4 a następnie SVNA MAX6. Zgodnie z założeniami że miernik ma potrafić więcej został wyposażony w złącze akcesoria ale o nim więcej za chwilę.


MAX6 360


MAX6 informacje techniczne

Dynamika pomiarów SWR sięga od 30 do 40 dB. Czy to jest dużo ? Ktoś powie że jego miernik SWR pokazuje SWR 1:1.0 a MAX6 nie pokaże mniej niż 1:1.02. Taka jest matematyka – 40dB to 10000 razy różnica pomiędzy mocą padająca o odbitą. Dla przykładowo 100W mocy padającej to jest 0,01 W czyli 10 mW mocy odbitej. Naprawdę wykonanie sprzęgacza i układu pomiarowego który ma separację i kierunkowość większą niż 40 dB dla pomiarów SWR to już bardzo duże wyzwanie. A zwykłe mierniki SWR. Cóż – dla pomiarów małych SWR one powinny posiadać dodatkowe podzakresy o dużej czułości. Dla pomiarów zakres FORWARD powinien mieć czułość 100W a REVERSE 100mW jeżeli chcemy być pewni że nasz odczyt pokaże prawdę 1:1,1 !!!

Dla pomiarów w trybie wobuloskopu sonda mierzy z dynamiką ponad 50 dB (zewnętrzna 80dB) . Problemem nie jest czułość detektora – ale siła sygnału z generatora i jego jakość ( harmoniczne) i ekranowanie testowanych układów. Generator w MAX6 zapewnia pomiary od 1 MHz do 180MHz ( a w nowym modelu do 500MHz). W trybie LCD rozdzielczość 1kHz jest wystarczająca do praktycznie wszystkich pomiarów. W trybie pracy pod kontrolą PC możemy się cieszyć rozdzielczością 1 Hz co jest szczególne przydatne podczas pomiarów filtrów kwarcowych i dobierania kwarcy.

W trybie LCD ekran pozwala na wyświetlenie 115 punktów pomiarowych w ciągu 1 sekundy – ale w trybie PC jedna sekunda to już 500 punktów pomiarowych. Jeżeli chcemy całe pasmo zmierzyć/zapisać bardzo dokładnie to na kartę możemy zapisać 1000 a nawet 10000 punktów pomiarowych co jednym pomiarem pozwala pasmo 50 MHz zmierzyć z krokiem 5 kHz. Czasami bardzo przydatne jest w trybie PC zmniejszyć ilość kroków do 100 co daje 10 pomiarów na sekundę i przy strojeniu filtrów zapewnia bardzo komfortowe i szybkie strojenie.


LCD czy PC

MAX6 pozwala na robienie pomiarów zarówno w trybie „kieszonkowym” czyli LCD oraz „stacjonarnym czyli pod kontrola komputera. Każdy z trybów ma swoje zalety niewątpliwie tryb LCD pozwala na dużą mobilność, a autonomia jaka dają nam akumulatorki – czyli 4 godziny ciągłych pomiarów i funkcja automatycznego wyłączania zapewnia praktycznie cały dzień pomiarów. Praca w trybie LCD daje nam wolność ;-) > idziemy na dach > wkładamy MAX6 do kieszeni od dżinsów > robimy pomiary > zapisujemy na kartę SD > wracamy … odczytujemy pomiary programem ZPLOT lub vnaJ , analizujemy itd. W przypadku pracy pod kontrola komputera mamy całą rodziną programów – każdy program ma swoje zalety i możemy sobie wybrać to co nam najbardziej pasuje, a jeden program IGVNA posiada nawet interfejs w języku polskim – jak nam jakieś komendy nie pasują w pliku TXT możemy sobie sami zmienić. W trybie LCD pewnym znacznym ułatwieniem jest PILOT zdalnego sterowania – przydatny zwłaszcza w bardzo mroźnie dni, albo jak miernik jest trochę gorzej dostępny do obsługi klawiszy. Każdy z trybów ma swoje wady i zalety.



SVNA – czyli Scalar & Vector Network Analyser.

MAX6 w swojej podstawowej wersji pozwala na bardzo dużo różnorodnych pomiarów. Poniżej w skrócie opiszę co możemy mierzyć, a następnie poświęcę kilka słów możliwościom technicznym dla jakich został MAX6 stworzony a jeszcze nie zostały te funkcje oprogramowane czy zbudowane.




Pomiar anten - VNA

Tu nie trzeba dużo pisać J podłączamy antenę do portu OUT i mierzymy antenę. Oczywiście typowa impedancja badanej anteny to 50 om. Jeżeli chcemy Mierzyc anteny symetryczne o wyższej impedancji musimy doposażyć się transformatory o odpowiednim przełożeniu i sztuczne obciążenia bezindukcyjne. Ważną zaletą miernika jest to że szybko pozwala sprawdzić czy nasz kabel zasilający to linia transmisyjna – czy może nasz kabel antenowy jest przedłużeniem anteny. Po prostu podczas pomiaru (tryb LCD i zasilanie bateryjne) dotykamy masy miernika – jak pomiar rezonansu anteny wyraźnie się zmienia – nasza antena wymaga dokładniejszego sprawdzenia. Na pewno powinniśmy zmierzyć antenę bezpośrednio w punkcie zasilania.


 


Pomiary dla "leniwych :-)


Miernik pozwala na automatyczne szukanie minimum SWR za pomoca funkcji SMART SCAN SWR - wystarczy dłużej nacisnąć przycisk  z "ludzikiem" i uzyskamy dostę do tej funkcji. Miernik zacznie skanować cały zakres pokazując na bieżąco  SWR, skanowanie można zatrzymac w dowolnym momencie i wyświetlić pomiar SWR.





MAX6 scan



Pomiar anten od „ręczniaków” - VNA

To nie jest taka banalna sprawa !!! Miernik który to robi musi mieć gabaryty zbliżone do radiotelefonu ręcznego – nie zrobimy dobrze tego pomiaru żadnym dużym wypasionym analizatorem. Bierzemy nasz „ogonek” zapinamy do MAX6 i bierzemy go do ręki tak jak typowo to robimy z radiotelefonem. Na LCD ustawiamy zakres +- 40 MHz od oczekiwanego punktu pracy anteny. Okazuje się że możemy „wybadać” optymalny sposób trzymania radiotelefonu. Z badanych anten tylko kilka sztuk było prawdziwymi antenami – zaskoczyła mnie jedna antena Alinco która po założeniu stroiła na 145.500 i była mało wrażliwa na różne zabiegi – pozostałe naprawdę zaskoczyły mnie bardzo negatywnie. Polecam poeksperymentować J


Film może nie powala jakością  :-)  ale co trzeba to na nim widać  -  pomiar anteny do "ręczniaka"



Pomiar trapów - VNA

Do portu OUT podłączamy pętlę sprzęgającą ( 2-3 zwoje drutu nawinięte na fi ~~ 15 cm) i badany obwód rezonansowy (trap) zbliżamy do pętli. Dla tych co używali GDO widoczna jest analogia - ale komfort wykonywania jest nieporównywalny. Dodatkowo jak robimy zawsze taki sam trap to wiemy jak wygląda nasza „krzywa SWR” – możemy nasze pomiary zapisać w postaci wykresu i za pomocą programu ZPLOT lub vnaJ nałożyć i porównać pomiary. Pomiar trapów można tez z powodzeniem wykonywac w trybie LCD




Pomiar transformatorów i BAL-UN-ów – VNA - SVNA

Większość pomiarów wymaga dobrej znajomości budowy badanego obiektu która strona jest BAL-anced a która UN-balanced. Z racji tego że w MAX6 obydwa porty są UN do niektórych pomiarów trzeba przygotować sobie transformatorki 1:1 dobrze pracujące w badanym paśmie. Bardzo przydatne są małe potencjometry montażowe które zapinamy jako terminator na wyjściu badanego transformatora i regulując na najlepszy pomiar SWR sprawdzamy jakie przełożenie naprawdę ma nasze trafo. Trzeba pamiętać że by robić dobre pomiary nie można łączyć wprost portów BAL=UN. Za pomocą MAX6 w trybie SVNA można zmierzyć także nierównomierność symetrii BALUNA w funkcji częstotliwości naszego. Do portu OUT podłączamy badany BALUN – jako miernika wcz używamy oczywiście port INP MAX6. Rezystory muszą mieć łączna rezystancje odpowiednia do przełożenia


Pomiar filtrów – SVNA

Badając filtr możemy go obejrzeć jednocześnie z obu stron i strojenie takiego filtru przebiega o wiele szybciej i jest wykonane bardziej optymalnie. W przypadku badania filtrów aktywnych z przedwzmacniaczem należy pamiętać by nie przekroczyć dopuszczalnej mocy wejściowej badanego obiektu. Na wyjściu MAX6 może być nawet 20mW – ale każde standardowe radio KF musi mieć dużo większą odporność wejściową – jeżeli nasze budowane radio by nie wytrzymało takiego testu – dobrze że na stole laboratoryjnym – a nie podczas zawodów ;-). W najnowszej wersji MAX6 pomiary zapisywane w trybie LCD na kartę SD są zgodne z formatem Touchstone  S2P i zawieraja pomiar VNA i SNA w jednym pliku pozwala to na późniejsza analize pomiarów i porównywanie.



Pomiar diplekserów/diplekserów – SVNA

W tym przypadku przyda się złącze akcesorii oraz dodatkowa sonda zewnętrzna o konstrukcji dokładnie takiej samej jak ta wbudowana ma AD8307. Do portu OUT MAX6 podłączamy port „wspólny” badanego dupleksera a obydwa zakończenia dupleksera terminujemy odpowiednio portem IN MAX6 oraz zewnętrzną sondą. Podczas pomiarów przełączamy się pomiędzy sondami za pomocą przycisków FUNC/UP/DOWN. Na ekranie komputera możemy obserwować :

- SWR i i Z – czyli wejście badanego dupleksera

- transmisje pierwszego toru dupleksera

- transmisje drugiego toru dupleksera

Oczywiście inaczej będzie przebiegało strojenie dupleksera antenowego np. 50MHz/144MHz gdzie obydwa porty są pasmowo-przepustowe, a inaczej wygląda strojenie dipleksera do pośredniej gdzie jeden port przepuszcza 9 MHz a na drugi port „idzie” całe wcz z wyjątkiem 9MHz. Analogiczne pomiary można wykonać z triplekserem – stosując dwie dodatkowe zewnętrzne sondy wcz. Największa zaleta tego rozwiązania jest to że bez ciągłego przepinania kabli pomiarowych możemy szybko podglądać zestrojenie wszystkich torów wcz.


Pomiar PI-filtrów do wzmacniaczy lampowych - SVNA

Bardzo niewdzięczny rodzaj filtru – z jednej strony ma 50 om a z drugiej ~~ 1000 om. Z MAX6 to jest proste. Możemy mierzyć zarówno filtry wejściowe (50>1000) jak i wyjściowe (1000>50). Pierwsza sprawa – filtry są symetryczne dlatego zawsze stronę 50 om podłączamy do portu OUT. Stronę wysokoimpedancyjną podłączamy do portu INP – ale na gorącej żyle włączamy szeregowo rezystor ~~1000 om – a najlepiej malutki potencjometr montażowy 1500 om – pozwoli on na „pomiar” optymalnego obciążenia dla naszego pi-filtra.

Pomiar robimy w trybie SVNA – czyli jednocześnie widzimy filtr od strony wejścia oraz jego transmisję. Takie podłączenie spowoduje zaniżenie pomiarów transmisji o 20 dB – ale przy dynamice sondy pomiarowej ~~ 70 dB – nadal mamy 50 dB dynamiki dla naszego wobuloskopu.


Pomiar impedancji falowej kabla - VNA

Często mamy problem że w naszych zapasach jest sporo różnych kabli – ich impedancje falową można sprawdzić w kilkanaście sekund. Do portu OUT podłączamy badany kabel a na końcu terminujemy potencjometrem 100 om. Regulujemy by uzyskać płaski pomiar Z - wynik Z to właśnie nasza impedancja falowa kabla.



Pomiar długości kabla – stałej dielektrycznej izolatora – VNA

Do pomiaru potrzeba do portu OUT podłączyć badany kabel – na końcu kabla nic nie powinno być podłączone – ewentualnie kabel może być na końcu zwarty.WIęcej na temat metody wykonywania pomiary w trybie LCD można przeczytać na tym linku POMIAR DŁUGOŚCI KABLA W TRYBIE LCD

Niektóre programy na PC posiadają funkcje automatycznego pomiaru długości kabla - wystrarczy kliknać :-) możliwe że w wolnym czasie zaimplementuję do w trybie LCD.


MAX6 …..

Właściwie to chciałem zasygnalizować główne możliwości pomiarowe – niektóre mniej znane. Nowa wersja oprogramowania która mam nadzieje już niebawem się „dokona” oprócz spraw czysto związanych z ergonomia będzie miała nowe funkcje takie jak 3SNA+VNA – czyli wspomniany już trzy-kanałowy wobuloskop ale pracujący jednocześnie – to także wymaga napisania nowego programu na PC.



MAX6 został kiedyś wymyślony jako "kombajn pomiarowy"  i będę nadal kontynuował jego rozbudowę... Wbudowane złącze akcesorii pozwala na integrację z sondami pomiarowymi  jaki dodatkowymi układami mikroprocesorowymi. Juz obecnie można używać MAX6 z dwoma zewnętrznymi sondami RF, przeprowadziłęm też próby realizacji komunikacji przez Bluetooth - moduł wpinany w złącze ACC, także robiłem testy z podłączemien manipulatora typu impulsator do złącza akcesorii  (manimpulator biurkowy do zastosowań stacjonarnych)  i podłączanie potencjometru do złącza ACC w celu możliwości regulacji ampitudy generatora wcz.  Możliwości rozbydowy jest bardzo dużo, pomysły są zebrane



 

 

Pozdrawiam Wszystkich....  73 !!!


Jarek SP3SWJ


sp3swj@gmail.com

 

 

 


… cdn… czyli na tym jeszcze nie koniec…



2010-02    o MAX6 w Świat Radio

2011-03   nowy bootloader - aktualizacja oprogramowania bez kabli z użyciem karty SD :-)

2011-06   Premiera MAX6-500MHz - w tej samej obudowie zmieściliśmy AD9858 taktowany zegarem 1,25 GHz

2011-10   Etui dedykowane  do MAX6


 

 

 

 


 

 

Poniżej króki jednokartkowy minimanual o LCD i funkcjach przycisków








Przykładowy pomiar anteny duobandowej 144 - 430 MHz  z użyciem programy vnaJ DL2SBA


Na wykresie pomiar anteny zapiętej wprost na miernik oraz z użyciem 2,5 metrpwego kabla

Bardzo dobrze widać że dla DOBREJ anteny w rezonansie  dlugośc kabla nie ma znaczenia :-)




Duża konkurencja tez nam nie jest straszna  :-)


niebawem będę miał nowe pomiary dla pasma 1-500 MHz  dla anteny powyżej to zaktualizuje ilustracje




... banalna codzienność :-) pomiar ciekawej anteny CB :-)






Komentarze
#1 | SP6TRQ dnia 15 marzec 2010 20:26
no no o to właśnie chodzi więcej takich Jarecki

pozdrawiam ROBERT SP6TRQ
#2 | sp1cgt dnia 16 marzec 2010 09:02
Nawet nie sądziłem że ma i będzie miał jeszcze tak wiele możliwości pomiarowych.
Pozdrawiam: Andrzej SP1CGT
#3 | sp3swj dnia 16 marzec 2010 16:19
Witajcie...

Obecnie pamięc programu to tylko 50% pojemności procka i nie zaczołem jeszcze używać EEPROMu do zapamiętywania nastaw ani karty SD na której mogę przechowywac także konfiguracje i inne nastawy (profile)

Z miernika można wykrzesać duzo więcej !!!

Kiedyś planowałem zrobic takie tłumiki przełączane przekaźnikami... Jezeli zrobił bym je sterowane prockiem i podłączył do złącza ACC to z poziomu komputera PC mógłbym programowo sterowac tłumikami np 1...100 dB co 1 dB

Mogę tez zrobic "regulator" siły sygnąłu wcz w postaci potencjometra podlączone go złącza ACC - i będzie on regulował poziomem sygnąłu wcz np od np 0,5 mW . wzwyż.. - na wyjściu taki cyfrowy "tłumik"

Do złącza ACC moge podłączyc mały enkoder z przyciskiem do szybkiego "kręcenia" odczytem SWR...

... ale czas nie jest z gumy ;-(

Jeżeli ktoś z czytających ma jakies uwagi pomysły itp... nasze maile sa na "nasłuchu"

Pozdrawiam

SP3SWJ

Dodaj komentarz
Zaloguj się, aby móc dodać komentarz.
Powered by SP8NTHConcept by SP3SWJ