В общем, купил я в разное время и по очереди (ибо финансы и отсутствие знаний не позволили сделать это одномоментно) анализатор спектра RF Explorer 6G Combo, RF Explorer Signal Generator RFE6GEN и направленный ответвитель (directional coupler, далее “НО”) ATM C124F-20, и теперь планирую связать все это в единый комплекс для измерения параметров своего RC оборудования. Задачу сам себе поставил как измерение параметров оборудования частоты 1,2 ГГц FPV, 2,4 ГГц р/у и 5,8 ГГц FPV. С НО ATM C124F-20 получится пока охватить только 2,4 и 5,8 ГГц, но в дороге еще один НО - Mac Technology C2023-20, который охватывает полосу 0,5 - 2 ГГц. Когда он приедет, я смогу покрыть полосу от 0,5 до 6 ГГц (верхний предел RF Explorer). Конечно, я прекрасно осознаю, что точность и качество RF Explorer ни в какое сравнение не идет с профессиональным оборудованием, ссылки на которое иногда публикуют форумчане, и пока я думаю, что весь этот комплекс не сильно лучше лампочкотестера. Собирать в кучу, настраивать, использовать и писать отчеты об использовании в этом блоге буду неспешно и по мере возникновения новых порций информации для записей дневника.
Немного опишу приборы, планируемые для построения домашнего комплекта. Начну с анализатора спектра RF Explorer 6G Combo. Я брал самую старшую и самую дорогую (20 тыс. на момент покупки) версию. Все версии продукта с характеристиками приведены здесь. Она же и самая универсальная - перекрывает два диапазона: первый от 15 до 2700 МГц и второй от 4850 до 6100 МГц. Этого достаточно для всех RC частот, за исключением новой частоты и продуктов FPV на 3,3 ГГц, которые появились в ноябре 2015-го года 😦. Что будет с этой частотой - пока не ясно, так что опустим пока ее.
И немного про генератор сигналов RF Explorer RFE6GEN. Имеет тот же корпус и экран, что и анализатор спектра. Отличается от него только одним разъемом SMA мама
Забавно и по особенному выполнена зарядка встроенных аккумуляторов у обоих приборов. Выключатель питания по старинке механическим образом отключает батарею от нагрузки и разъема USB, поэтому зарядка приборов осуществляется только во включенном состоянии. Производитель рекомендует с целью уменьшения потребляемого прибором тока (и соответственно, увеличения тока зарядки аккумулятора) переходить в меню прибора About. В этом режиме через какое-то время подсветка экрана выключается и таким образом зарядка ускоряется.
Еще в руководстве анализатора написано очень осторожно обращаться со входами анализатора - типа там входы ничем не защищены и поэтому их можно спалить статическим электричеством или слишком мощным сигналом, подаваемым на вход.
И вот наконец фотки куплера ATM C124F-20, который я так долго ждал и с помощью которого хочу прогнать свою технику на 5,8 ГГц. Он оказался гораздо меньших размеров, чем это представлялось по фотографиям на EBay:
Прибор действительно б/у, но, на мой взгляд, в легкой степени. Небольшие царапины на поверхностях с большими площадями, да в тех местах, где он был прикручен к чему-то, сохранились следы от винтов. Сами разъемы вроде не сильно разбиты.
Характеристики у куплера следующие:
Frequency (GHz): 2-8
Coupling (dB-): 20 +/-1
Frequency sensitivity (+/- dB-): 0,4
Directivity (dB min.): 20
Insertion Loss Excluding Coupling (dB-): 0,4
Insertion Loss True (dB-): 0,45
VSWR Main (line?) max: 1,25
VSWR Secondary (line?) max: 1,25
Вчера вечером сел паять переходные кабеля SMA папа-SMA папа для соединения всего этого добра, и вдруг обнаружил, что кабель я закупил RG405, а нужен RG402 😦. Решил пока сделать из RG405 (не терпится запустить), но также заказал у китайцев пару метров RG402.
а вообще думаю вместо коротких кабельков использовать переходники. Идея состоит в том, что исключив кабель и соединив анализатор, куплер и генератор без кабелей переходниками, я уменьшу потери и искажения, вносимые в результаты измерений.
А фото внутренностей приборов не можете сделать?
Так как параметры этих изделий не объявлены интересно оценить по примененной базе.
И что то ваших фото я не вижу.
А фото внутренностей приборов не можете сделать?
Так как параметры этих изделий не объявлены интересно оценить по примененной базе.
И что то ваших фото я не вижу.
Параметры объявлены на оффициальном сайте и я ссылку на него дал в втором посте дневника. Однако согласен с вами - разобрать и посмотреть тоже хочется. Попробую…
С фотграфиями, действительно, проблема. На своём компьютере смотрю - все открывается. А на чужом попробовал - вместо картинок пиктограммы битых рисунков, наверное, так же как и у вас. Надо разбираться.
Так, вроде с картинками разобрался - должно быть видно теперь.
Вот и обещанные фотки анализатора спектра RF Explorer 6G Combo:
Ну и оба вместе! Я сделал кабели, но считаю их неудачными. Во-первых, я лажанулся с кабелем и разъемами. Взял RG405 и разъемы SMA под его пайку. Но сам кабель тонкий, и при пайке центрального контакта последний выглядит крупным и может даже замкнуть на внежнюю оболочку. Кроме того, у RG405, несмотря на высокую граничную частоту, по сравнению с RG402 больше затухание и выше погонная емкость. Так что он не очень подходит для FPV 5,8 ГГц. К тому же кабельки эти оказались длинными - когда все собираешь, эта конструкция занимает очень много места. Все-таки точно будет лучше использовать просто переходники для соединения куплера, анализатора и генератора в единое целое:
А фото внутренностей приборов не можете сделать?
Так как параметры этих изделий не объявлены интересно оценить по примененной базе.
И что то ваших фото я не вижу.
Сергей, что скажете про начинку приборов?
В общем, не понравились мне те два кабеля, которые я сделал. С учетом того, что комбинация куплер-анализатор-генератор располагается на столе в виде большой буквы “Г”, работать с такой конструкцией неудобно. Поэтому я вчера разрезал каждый кабель пополам, и спаял из этих половинок еще четыре кабеля-переходника с разной комбинацией разъемов SMA и RP-SMA. А вообще надо дождаться приезда из Поднебесной целой россыпи переходников, которые, с одной стороны, еще больше уменьшат занимаемое комплексом на столе место, а с другой, и я в это верю, позволят исключить влияние даже этих небольших кусочков кабеля на результаты измерений.
И также я вчера вечером начал использовать свой комплекс по назначению - проводить различные измерения СВЧ техники 😃. Начал с исследования характеристик куплера ATM, в частности - его основной характеристики “directivity” (направленность). В качестве методики была использована статья производителя анализатора j3.rf-explorer.com/…/144-how-to-measure-directivit…. Куплер широкополосный, но я решил пока измерить его характеристики в диапазоне 5,8 ГГц (этот диапазон сейчас интересует больше всего). Взял полосу от 5,6 до 6,0 ГГц. Измерения проводились с различным шагом нарезки - 1000 точек и 50 точек, а также с различной выходной мощностью генератора. И вот результаты:
Количество точек измерений - 1000 шт.:
Количество точек измерений - 50 шт.:
Ну, и наконец я решил посмотреть как на directivity влияет уровень мощности генератора. Два предыдущих измерения проводились при выходной мощности генератора -25 dBm, а тут я решил ее увеличить до -11 dBm, а количество точек оставить то же - 50 шт.:
В общем, для себя сделал следующие выводы - большое количество точек измерения это, конечно, хорошо (наглядность картинки, точность, и все такое), но я это использовать не буду, т.к. время нормализации (этот этап, как я понял, надо выполнять каждый раз перед началом любой работы с комплексом) при таком количестве составило 10 минут. Ну и любое одиночное измерение тоже занимает 1-2 минуты. Это слишком долго. 50 точек хоть и дали не такой подробный график, но выполняются очень быстро - нормализация занимает 1 минуту и 20-30 секунд одиночное измерение.
Мощность генератора, оказывается, тоже имеет значение. Как я понял - чем мощнее сигнал, тем хуже directivity куплера.
А в целом все с этим куплером хорошо на 5,8 ГГц. Производитель в той же статье говорит, что начальный уровень directivity для хотя бы каких-то измерений должен быть от -20 dB, и у меня это условие выполняется. В полосе китайской сетки частот 5,8 ГГц он обладает (при мощности -25 dBm) directivity не хуже -22 dB, а в конце диапазона она достигает даже -30 dB.
А, да! Забыл дописать - вчера еще прошил оба девайса свежими прошивками. Они хоть и бета, но производитель уверяет, что исправил массу багов, в основном как раз в части совместной работы анализатора и генератора. Вообще должен сказать, что пока ПО не очень хорошее - когда пытаешься использовать оба девайса в связке (оба подключены двумя кабелями USB 2.0 к двум портам моего компьютера), как-то плохо программа стартует - зависает при нормализации (это первый этап работы обоих девайсов под управлением компа), и это удается сделать только с 3-4 попытки. Так что авторам ПО RF Explorer еще много работать над своим софтом. Да и по другим параметрам оно хромает - не очень удобно и комфортно сделано управление, интерфейс и т.п.
Вчера долго (часа четыре) и упорно пытался заставить ПО работать с устройствами. С …дцатого раза получилось 😦. И так бы я и бодался с ними, если бы случайно не выяснил - чтобы все заработало сразу с первого раза, необходимо включить оба прибора, прежде чем подключать их к портам USB. Вы скажете “Чушь! Так и надо было делать! Кто же подключает к USB портам выключенное оборудование”. И я бы с вами согласился, но, как я уже написал выше, у этих приборов есть особенность - они совершенно спокойно могут питаться от USB портов, не используя внутреннюю батарейку. При этом тумблер питания выключен. На это я и купился 😦. Ладно, теперь я умею их быстро включать, подключать к компьютеру и запускать ПО! Можно приступать к дальнейшей работе.
Еще сразу не обратил внимания, но в статье про измерение directivity куплера приводилась картинка нуля - т.е. нулевой линии после проведения нормализации. Я как-то сразу ее не сделал, а сейчас исправился и… был неприятно огорчен тем, что ноль у меня не совсем ноль… В полосе частот 5400…5550 и 5800…5950 линия какая-то грязная. Помехи что ли так сильно наводятся внешние на анализатор?! Непонятно…
Ноль после нормализации:
Ну и еще раз directivity куплера в требуемой полосе частот:
В этот раз график несколько другой… И это тоже смущает. Где повторяемость результатов?!
Что ж… Сегодня я, наконец, решил перейти от исследований куплера к испытаниям антенн. Но сначала, как обычно - нормализация. Диапазон здесь и далее во всех экспериментах задан от 5,6 до 6 ГГц под китайскую сетку частот, которая простирается от 5645 до 5945 МГц. Был сильно удивлен очень чистым, по сравнению с предыдущим, нулем. Это плюс:
Минусом служит несколько худшая directivity:
Да, забыл сказать - поскольку наконец-то пришли переходники, я убрал короткие самодельные кабельки. Теперь используются только переходники! Это точно позволило уменьшить габариты, занимаемые комплексом на рабочем столе. Так что теперь комплекс выглядит так: …yandex.ru/…/0_1281d6_da6be63b_orig (1.6 MB)
Немного опишу все это антенное хозяйство слева направо по порядку:
Китайский безымянный клевер TX 3 лепестка.
Китайский безымянный клевер RX 4 лепестка.
Клевер TX от RC Timer.
Клевер RX от RC Timer. Клеверы RC Timer были куплены вместе с комплектом VTX Elgae LT200 5,8 ГГц 200 мВт + камера FPV 127 градусов.
5,6 и 7. Три сосиски от видеопередатчиков TS5823, TS832 и Elgae 200. Они не сильно отличаются друг от друга, поэтому я не разделяю их особо.
Патч от RC Timer.
9 и 10. Две сосиски от монитора RX-LCD5802. Отличаются они от предыдущих трех тем, что у них в разъеме SMA отсутствует земля, т.е. контакт только один - центральный пин, а также тем, что байонет у них внутри черный (это, хотя и не очень четко, но видно на фотографии), а у сосисок от передатчиков байонет внутри блестит металлом.
Публиковать буду два вида графиков - Return Loss (dB-) и Return Loss (VSWR) (тот самый КСВ, ради которого затеял весь этот сыр-бор). Почему два? Потому что их позволяет получить ПО RF Explorer и было бы неразумным игнорировать любую информацию, которую он выдает. Может быть, кому-нибудь из специалистов график Return Loss (dB-) тоже будет полезен.
Второй график мне показался уж очень неровным и странным, так что я стал разбираться в причинах такого поведения. И заметил, что скорее всего, при откручивании/накручивании SMA разъемов начинает осыпаться “золотое” металлическое напыление, частицы которого попадают на плоскость тефлона (а тефлон ли это, кстати?) между землей и центральным пином, и видимо, приводит к искажениям СВЧ-сигнала. Протерев начисто все разъемы в антенне и переходнике, я снова повторил измерения. На этот раз результат мне показался более ровным:
Кроме того, насколько в чистых разъемах улучшились числовые показатели измерений! С грязным разъемом Return Loss (dB-) шел от -2 до -10 dB, а с чистым все улучшилось и стало от -6 до -16 dB. 5 dB выигралось только за счет чистых разъемов!!! То же самое произошло с КСВ - с грязными разъемами лучший результат - 1,85 на частоте 5,996 Ггц, а с чистым разъемом - 1,36 на 5,995 ГГц. Да и как колбасило КСВ на грязном разъеме в начале диапазона - аж до 18 подскочил! А с чистым начался от 3,5 и вниз пошел. Так что понял для себя (наверное, это прописная истина?) - чистота СВЧ разъемов - залог здоровья!
На первый взгляд, выводы про безымянный китайский комплект такой - приемная антенна в этом комплекте хуже, чем передающая, ну а обе они должны лучше работать в верхней части диапазона (с ростом частоты КСВ у них становится лучше).
Результаты тестирования антенны №3 Клевер TX от RC Timer:
Что можно сказать по этой паре? Ну, на первый взгляд, КСВ лучше, чем у безымянных китайских клеверов - и приемная, и передающая антенны у RC Timer имеют КСВ 1,4, в то время как у китайцев КСВ 1,4 только у передающей антенны, а приемная едва до 2-х дотягивает! Кроме того видно, что у RC Timer минимум КСВ приходится примерно на середину диапазона (у передающей почти на середине, у приемной чуть хуже - ближе к концу), в то время как у китайского передающего клевера минимум КСВ приходится на самый правый край, а приемная вообще “улетает” за правый край картинки. Так что RC Timer-овский комплект сбалансирован лучше китайского безымянного комплекта. Хотя… Я надеялся, что RC Timer выдаст КСВ получше…
Но вообще эта ситуация означает, что при использовании этих антенн видеопередатчик придется загонять на верхние частоты, где энергетика будет хуже. Одно дело колебать электроны на 5645 Мгц, а другое дело - на 300 МГц больше! Ладно, с видеопередатчиками разберемся позже - погоняю на анализаторе и TS5823, и TS832. Посмотрим, на какие частоты придутся максимумы отдаваемой мощности у них.
На сегодня пока все. Это были мои ключевые “игроки”… Дальше пойдет, как я полагаю, “шлак”.
Что ж… Продолжим далее. Сначала, как обычно, при начале работы я сделал нормализацию и посмотрел графики ноля и направленности. Не идеал, но сойдет:
Кстати, вот так выглядят частички отшелушивающегося “золотого” металлического покрытия на плоскости диэлектрика в разъеме. Они очень сильно искажают измерения! За чистотой разъемов надо следить…
Почистил разъем и поехал дальше тестировать далее антенны по списку…
Результаты тестирования антенн №5, 6 и 7 - три безымянные китайские сосиски
Уж не знаю, правда ли это или нет, но сосиски показали неплохие результаты - и КСВ, и вообще минимумы графиков находятся в пределах диапазона, а не как у клеверов смещенные к краю. Особенно порадовала сосиска №1 - КСВ 1,2!
А еще получается, что у всех антенн КСВ в начале диапазона плох и все они КСВ менее 2 имеют во второй половине диапазона.
Результаты тестирования антенны №8 Патч от RC Timer:
Забавно… А патч от RC Timer наоборот, лучший КСВ имеет в начале диапазона…
И наконец, результаты тестирования антенн №9 и 10 Две сосиски от монитора RX-LCD5802:
Еще раз выкладывать фотку антенны на стенде не буду - все выглядит точно так же, как и с сосисками передатчиков. Выложу только графики:
Сосиска №1 (№9) в общем списке):
Сосиска №2 (№10 в общем списке):
Как и большинство предыдущих антенн (за исключением патча RC Timer), КСВ улучшается к концу диапазона. И приемные сосиски по КСВ хуже передающих сосисок. Возможно это связано с тем, что у них земля SMA разъема монитора электрически не соединена с оплеткой кабеля и трубочкой противовеса (я их разбирал прозванивал) антенны. Не знаю зачем китайцы так сделали…
Так, после некоторой паузы я решил продолжить свои эксперименты. На повестке дня вопрос - как влияет “резинка” на свойства антенны сосиски? Для экспериментов была выбрана передающая сосиска №1 (она же №5 в общем списке), которая показала лучший КСВ из трех передающих китайских сосисок, которые у меня есть. КСВ у нее минимум 1,2, к тому же минимум этот расположен почти в середине диапазона, так что я надеялся, что если КСВ будет куда-то двигаться по частоте, я увижу это. Так же при проведении первого исследования я решил выполнить второе - проверить влияние уровня выходной мощности генератора RF Explorer на результаты измерений. Выходные мощности генератора выставлялись в таком хронологическом порядке: -10 dBm , -25 dBm и -3,7 dBm. Уровень -10 dBm я считаю в этом эксперименте “средним”, и он такой же, как при первичном тестировании антенны (можно будет посмотреть повторяемость результатов). Уровень -25 dBm принимается в этом эксперименте “минимальным” (хотя можно выставить еще меньше: -30 dBm). Ну а уровень -3,7 dBm принимается за максимум и это так и есть - больше этого уровня на частоте 5,8 ГГц (середина испытуемого диапазона) выставить не получается.
Итак, сначала подготовка. Три графика нулей при обозначенных выше уровнях. К сожалению, все три нуля, на мой взгляд, очень грязные. Ну что делать? Будем тестить в таких условиях. В конце концов, высоких требований я к этому оборудованию изначально не предъявлял и не предъявляю.
0 при -10 dBm:
0 при -25 dBm:
0 при -3,7 dBm:
Внимательные граждане скажут мне - какой же у тебя уровень -10 dBm, когда на первом графике явно видно -14,7 dBm? Наверное, они будут частично правы, но видимо, в том суть нормализации и состоит, чтобы каждое текущее значение выходной мощности генератора на текущей частоте принять за 0. Но на частоте 5800 МГц этот уровень составляет -10 dBm:
Для уровня -3,7 dBm я дополнительно так же снял график directivity (направленности куплера), т.к. хотел посмотреть уровень для такой высокой (для меня) мощности:
Вроде нормалек - условно можно считать, что в требуемом диапазоне частот он не хуже -20 dBm 😉. Пойдет!
А теперь графики с результатами экспериментов! Графиков будет много - для каждого уровня мощности генератора их будет четыре - два (Return Loss (dBm) и Return Loss (VSWR)) для антенны с “резинкой”:
P.S. Кстати, научился работать с маркерами - нашел как включить отображение минимума на графике, так что теперь конкретные цифры видны сразу на графике.
Вывод делаю такой - снятие резинки (внешнего чехла, кожуха) с антенны смещает минимум ее КСВ вверх по частоте примерно на 100 МГц (5988 МГц - 5877 МГц = 111 МГц) и несколько ухудшает его (1,25 с резинкой против 1,5 без нее).
-25 dBm с резинкой:
-25 dBm без резинки:
Выводов два:
Мощности генератора -25 dBm явно недостаточно для получения корректных результатов измерения - графики представляют из себя какую-то хрень. Нужно мерять при большей мощности.
Однако несмотря на хрень - поведение антенны такое же. Частота минимума КСВ уезжает вверх (5879 против 5984 будет 105 МГц) и абсолютное значение хуже (1,35 против 1,73).
-3,7 dBm с резинкой:
-3,7 dBm без резинки:
Собственно, выводы те же - снятие резинки с антенны вызвало смещение минимума КСВ по частоте вверх на 5997 - 5907 = 90 МГц и его ухудшение с 1,29 до 1,5.
В целом же, подводя итоги этого небольшого исследования, можно сделать такие выводы:
Изменение мощности генератора (передатчика) не влияет на характер поведения антенны при снятии с нее резинки.
Я могу только лишь подтвердить вывод, который я где-то на форуме уже читал - снятие резинки с антенны поднимает частоту ее резонанса (в данном случае с этой безымянной передающей сосиской такое смещение примерно равно 100 МГц). А от себя могу добавить, что также несколько ухудшается минимальный КСВ и очень сильно - максимальный. В последнем тестировании максимальный КСВ был 2,2 с резинкой в начале диапазона (это потеря ~10% мощности излучения), но без резинки КСВ уже 8 с гаком, т.е. потери мощности составят 60%!
Ну и такой общий вывод - сосиска не покрывает весь диапазон китайской сетки частот. Например, если взять ее результаты первичного тестирования (см. запись дневника от 16.12.2015 17:23), то график КСВ существенно меняется в этой полосе от 2,1 до 1,4 с минимумом 1,2. А это значит, что согласно вот этой табличке потери мощности в конкретно этой антенне составят от 11% (начало диапазона) до 0,83% (лучший для нее канал). Если учесть, что такой видеопередатчик, как VTX Elgae 200 5,8 ГГц 200 мВт (который я потестил, но пока не выложил результаты), тоже имеет неравномерное распределение мощности по диапазону, то сумма характеристик передатчика и КСВ антенны по частоте может меняться. Иными словами, в идеале сначала надо выяснить, на каком канале передатчик развивает максимальную мощность на активной нагрузке (терминатор 50 Ом), а потом под этот канал подбирать сосиску таким образом, чтобы на этом канале она имела минимум КСВ. Это тоже, скорее всего, прописная истина и я тут просто “изобрел велосипед”.
Ну а самый общий вывод простой - не снимайте резинки с сосисок!!! Они действительно очень сильно влияют на их характеристики.
Сегодня я вновь вернулся к экспериментам и работе с прибором. Первое, с чего начал - обновил ПО комплекса. Установил последнюю версию клиента для Windows и прошил анализатор последней версией. Очень надеюсь, что многие глюки были исправлены производителем. Теперь все скриншоты будут из нового ПО.
А сегодня я решил померять выходную мощность своего первого видеопередатчика 5,8 ГГц Elgae LT200. На самом деле, это обычный TS5823, просто у него несколько по другому выполнен импульсный преобразователь напряжения и блок выбора частоты передачи сигнала - не переключателями как обычно, а одной кнопкой с индикацией выбранного канала линейкой светодиодов. Порыв интернет на тему “как анализатором спектра померять выходную мощность видеопередатчика?”, я ничего толкового не нашел. И потому взял и тупо подключил его выход ко входу анализатора спектра. Ну, конечно не совсем тупо… В спецификации на RF Explorer сказано, что “Absolute Max input power (no damage) Left SMA port (6G): +25dBm, Right SMA port (WSUB3G): +30dBm”. Вроде бы TS5823 можно напрямую подключить к прибору (у него выходная мощность +23 dBm), но я решил подстраховаться и подключил его через аттенюатор -30 dBm. Но толку от этого оказалось мало. На экране RF Explorer for Windows есть такая прямая линия в районе -20 dBm (ее видно на скриншоте ниже), выше которой если сигнал поднимается, возникает надпись “Compression”. Т.е. как я понял, лучше за нее не заходить, и потому воткнул последовательно с первым аттенюатором -30 dBm второй с таким же ослаблением. Вся конструкция получилась такой:
Далее я измерил выходную мощность всех 32-х каналов передатчика. С учетом двух последовательно соединенных аттенюаторов на сумму -60 dBm уровень выходной мощности передатчика колебался в пределах от -36 dBm до -32,5 dBm.
В принципе, мне кажется, что все неплохо - если эту картинку условно принять за АЧХ передатчика, то она достаточно ровная. Обратил внимание на то, что из-за того, что браться-китайцы в своей сетке центральные каналы помещают с очень небольшим зазором, в середине АЧХ передатчика зазора между каналами (так, как на краях диапазона) практически нет! Теперь надо пересчитать полученные значения децибелы в реальную мощность. Для этого прибавил к измеренным уровням +60 децибел, убирая влияние аттенюаторов, и думал, что получил его реальные выходные мощности. Но когда я пересчитал полученные dBm назад в милливатты, был несколько озадачен - получалось, что он выдает мощности порядка 700 мВт :). Пришлось подумать и искать ошибку. Взял и подключил генератор вместо передатчика, задал там сначала 5700, потом 5800 и, наконец, 5900 МГц, и на каждой частоте установил уровень выходной мощности генератора -10 dBm, а потом померял анализатором эту цепочку переходник+аттенюатор1+аттенюатор2 (как на фотке). И оказалось, что вся она дает в сумме ослабление -64 dB, а не -60 dB как написано на этикетках аттенюаторов. Убрав из полученных уровней передатчика еще 4 dB и пересчитав их назад в мощность, я получил наконец реальные уровни мощности передатчика на всех его 32-х каналах. Разброс велик - минимум составил 100 мВт, а максимум (единственный канал, к сожалению) - 224 мВт. В целом же средняя арифметическая мощность его составляет 134 мВт (4297 мВт сумма всех измеренных мощностей на всех каналах поделить на 32 канала). Так что никакими 200 мВт там и не пахнет! Впрочем, думаю что истину я не открыл. Все результаты измерений свел в Excel-файл:
Кстати, я мерял не только выходную мощность, но и потребляемый ток. Разброс тоже оказался велик - минимум был 243 мА, максимум составил 285 мА. А еще подумал и ввел в файле такое понятие как “энергетическую эффективность” (КПД?), которую считал очень просто - поделил ток на мощность, чтобы понять, сколько приходится тратить миллиампер потребляемого от батарейки тока на 1 милливатт выходной мощности передатчика. Был несколько удивлен результатами. Казалось бы - минимальный ток 243 мА и есть самая лучшая энергетическая эффективность, но на этом канале передатчик развил всего-навсего 112 мВт, так что это плохо. А вот лучшей энергетической эффективностью оказался канал, на котором передатчик развил максимальную мощность 224 мВт при обычном для многих его каналов токе 271 мА. А вот другой пример - при максимальном токе 285 мА передатчик выдал всего 112 мВт мощи. Теперь уже на своем опыте получил известную истину, что по току максимальную мощность не найти.
Что ж… По результатам измерений найден самый лучший канал конкретно этого экземпляра видеопередатчика - “А2” 5845 МГц. Теперь осталось под него сделать антенну, и если на указанной частоте удастся достичь минимального КСВ - у меня наступит счастье.
Не отходя от кассы решил, не разбирая стенд, промерить мощность еще одного видеопередатчика, который у меня есть - TS5823. Он также рассчитан на 32 канала 200 мВт, да и построен, как мне кажется, на базе стандартного СВЧ модуля Foxtech. Только Foxtech говорит на своем сайте, что модуль на 8 каналов, но что мешает китайцам программировать его на 32? В общем, испытательный стенд тот же, только подопытный другой:
Так выглядит “АХЧ” передатчика вот этого конкретного экземпляра TS5823:
Внимательный наблюдатель заподозрит меня в нехороших вещах, т.к. скажет - “откуда на вашем графике пики на частотах до 5645 и после 5945? ведь китайская сетка частот простирается внутри этого диапазона, а у вас излучение снаружи.”, на что я ему отвечу, что на графике есть всполохи, не имеющие отношения к реальным каналам передатчика, и обусловлены эти помехи тем, что у него механическое переключение каналов, и в момент, когда двигаешь ползунок (а я частоту и в Elgae LT200, и в TS5823 переключал на ходу), передатчик выдает в эфир бог знает что на бог знает каких частотах. Хочу отметить, что у TS5823 полоса одного канала, по моему субъективному мнению, уже, чем у Elgae LT200, потому что зазоры между каналами даже в середине диапазона не так сильно сливаются, как у LT200. Кстати, на АЧХ обоих передатчиков темно-красным цветом выделена форма полосы пропускания одного (текущего) канала, и видно, что ее форма у передатчиков различается - у LT200 это один довольно широкий горб, а у TS5823 три пики (центральная высокая и две боковых поменьше). Хотя может быть это так RF Explorer меряет… Ладно! Все измерения я как и в прошлый раз, занес в табличку, ссылку на которую так же даю:
Что характерно для обоих передатчиков? У обоих графики выходной мощности (АЧХ) похожи - максимум приходится на одну и ту же частоту - “А2” 5845 МГц, и даже спады после нее выглядят одинаково - сначала некое среднее значение, а потом провал. Однако у Elgae LT200 график тока колеблется то вверх, то вниз, а у TS5823 он какой-то линейно снижающийся. Причем, что характерно - TS5823 в целом ток потребляет больше на нижних частотах и меньше на верхних. А ведь, по идее, для раскачки частоты 5900 требуется больше энергии, чем для 5600. Странно… Может быть, это вообще не настоящие графики приборов, и сам RF Explorer сильно нелинеен и вмешивается своей нелинейностью измерений в реальные показания передатчиков? Почему у обоих передатчиков максимум мощности приходится на одну и ту же частоту 5845 МГц?! Ладно… Если удастся сделать антенну (а я хочу сделать клевер) с минимумом КСВ на этой частоте, я еще раз промеряю их уровень излучения и посмотрю, будет он повторять сегодняшние графики или нет.
Что различает их? Прожорливость LT200! В одной и той же полосе частот 5645-5945 МГц Elgae LT200 в среднем потребляет ток больше, чем TS5823 (243-285 мА против 215-239) при тех же диапазонах выходных мощностей (100-224 мВт против 71-282 мВт). Зато у TS5823 разброс выходной мощности в зависимости от частоты шире, чем у LT200 (см. предыдущие цифры). Т.е. если не попал на самый мощный канал - будешь вместо 200 мВт иметь всего 71. Однако все это, возможно, лишь особенности конкретных экземпляров, а не всего серийного производства. К сожалению, у меня их всего два, так что статистику набрать не могу.
А сейчас подумал - ведь на вход видеопередатчиков я подавал картинку с камеры. Что там было - я внимания не обращал. Но ведь там ЧМ-модуляция, и может быть поэтому у передатчиков форма АЧХ одиночного канала получитлась разной - ведь камера шевелились, когда я меня один передатчик на другой между измерительными сессиями. Надо будет посмотреть в реальном времени, как меняется АЧХ одиночного канала при перемещении камеры. Впрочем, я не думаю что это может повлиять на уровень выходной мощности, и ничего перемеривать не придется.
Мда… Похоже та пара аттенюаторов вместе дают -64 dB вне зависимости от частоты, на которой производятся измерения. Установил на генераторе частоту 100 МГц и уровень 0 dB, и анализатор спектра все равно показывает -64 dB:
Ок. Выставляю на генераторе частоту 25 МГц. На ней ближайшим к -30 дБ значением является -30,5 дБ. Выставляю, включаю, анализатор показывает -33 дБ. Значит погрешность составляет -33 +30,5 = -2,5 дБ. Т.е. погрешность измерения амплитуды колеблется в пределах 2,5 - 4 дБ. Наверное поэтому эти приборы называют любительскими и стоят они недорого:
Сегодня наконец дошли руки рассказать о том, как я делал самодельные клевера на 5,8 ГГц. Честно сказать, сделал я их давно - месяц назад. Но только сейчас дошли руки разобрать все фотки, сделанные тогда, и поделиться этой информацией в дневнике. Итак, начну по порядку. Формулы для расчета длин элементов клевера взяты из известной темы IBCrazy на rcgroups, так что описывать еще раз их не буду. Сделал я четыре клевера (№1, №2, №3 и №4 соответственно), но задокументировал изготовление только последнего, четвертого экземпляра. Клевер №1 я делал просто так, чтобы понять, что их вообще можно делать в домашних условиях, и не рассчитывал на какие-либо результаты. Там был минимум действий по изготовлению, но забегая вперед скажу, что первый клевер получился лучше всех последующих. Дуракам везет (С). При изготовлении каждого следующего экземпляра я прикладывал все больше усилий и старался все сильней и сильней, но результаты были все хуже и хуже. Как я сделал такой классный клевер в первый раз - сам до сих пор понять не могу. Но это я отвлекся. Изготовление клевера №4 я начал с простого - с заготовки кусочков проволоки. Если для изготовления клевера №1 я взял первые три случайно попавшихся под руку обрезка электрокабеля 2,5 кв. мм (однопроводные перемычки, делавшиеся для соединения розеток в розеточных блоках), то для клевера №4 я постарался - в остатках после ремонта квартиры нашел кусок строенного электрокабеля 2,5 кв. мм., снял с него изоляцию, отмерил и отрезал от него куски проволоки. Расчет длин элементов всех четырех клеверов велся по формулам IBCrazy под частоту 5845 МГц (на этой частоте мои видеопередатчики выдавали максимальную мощность). И хотя у автора использовалась проволока 0,8 мм., я забил на это и использовал электропровод 2,5 кв. мм, у которого диаметр 1,75 мм. Это вдвое больше, чем заложено у автора, но я вообще не надеялся, что получится что-нибудь путное, поэтому забил и взял то, что было под руками. А вот дальше я несколько тупанул 😦. При изготовлении клевера №1 я не думал ни о чем, кроме мысли “а получится его вообще сделать?”, и потому не парился о том, что куски провода были гнутые - я просто распрямил их как мог руками, и паял как есть. Когда же я начал делать клевер №4, то постарался максимально ответственно подойти к вопросу заготовки материала - я нашел отрезок строенного силового электрокабеля. Но даже он оказался слегка погнут, и для того, чтобы максимально хорошо выпрямить отрезанные куски провода, я прокатал их кухонной разделочной доской по поверхности кухонного стола. Ну и… провод потерял гладкость своей поверхности. Столешница толстая, мощная, но в то же время шероховатая, и она выщербила во время прокатки всю поверхность провода. Зато проволока стала ровной:
Ладно, делать нечего - пришлось шкурить поверхность самой мелкой шкуркой, которая у меня была - №1200. Результаты получились такими (на примере верхний кусок провода отшкурен, а нижний - нет):
Дальше я в некоей известной программе 3D-моделирования нарисовал в масштабе 1:1 чертеж одного лепестка клевера таким образом, чтобы с учетом всех сгибов (и расхода длины провода на эти сгибы) общая длина элемента (52,53 мм.) и длины его прямых участков (13,13 мм.) укладывались в результаты расчетов формул IBCrazy. Когда чертил и сгибал провод в виртуальном пространстве видел, как гуляет длина дуги, подгоняясь под указанные выше размеры. Ну вот, начертил, распечатал, и по получившемуся шаблону выгнул из провода лепестки клевера, подгоняя очертания выгнутого провода под очертания на бумажном шаблоне:
Напомню - так я делал клевер №4. Клевер №1 делался куда проще - отрезал провод длиной 52,53 мм, отмерял с концов по 13,13 мм., согнул пассатижами в виде буквы П и затем пальцами согнул верхнюю перекладину буков П так, чтобы было как-то похоже на дугу. О том, получилась ли настоящая дуга, и равны ли дуги всех трех лепестков будущего клевера №1 по форме, углам и размерам - как уже ранее говорил, не думал.
Ладно, сделал три лепестка, сложил вместе - вроде все размеры и формы у них совпадают (жаль не сделал фотку где они стопкой лежат). Из Китая у меня уже давно был получен кабель RG402, так что я отрезал от него кусок. Опять же, когда делал клевер №1, о длине отрезаемого кабеля не думал - взял да и отрезал кусок удобной длины. Для изготовления ножки клевера №4 полез на форум и вычитал, что длина ножки должна быть кратна половине длины волны. Я посчитал, и ближе всего к удобному размеру оказались 3 крат - 53,46 мм. Отрезал кусок кабеля RG402 указанной длины, зачистил, и на текущем этапе клевер №4 представлял собой это:
Еще при изготовлении клевера №1 я понял, что правильно припаять лепестки клевера к ножке под нужными углами без шаблона или другого приспособления не получится, поэтому сделал вот такой нехитрый шаблон:
Что ж… Просовываем кусок кабеля RG402 в отверстие по центру шаблона:
Прикручиваем (это я модифицировал шаблон в процессе изготовления клевера №4) шурупами лепестки к шаблону, и паяем: …yandex.ru/…/0_1354d7_a5ec883c_orig (1.8 MB)
Тут я понял, что опять тупанул в трех местах:
Риски отметок 13,13 мм, нацарапанные от концов провода, испортили поверхность.
Головки шурупов портят царапинами и задирами поверхность провода. Надо было использовать какие-нибудь мягкие прокладки (шайбы).
Я не покупаю припой, а спаиваю его со старых печатных плат или вообще отовсюду, откуда можно. Только недавно из видео деда я узнал, что китайцы для пайки всякой дешевой электроники используют дешевый припой, и судя по всему, у меня в паяльнике получилась адская смесь из разных припоев. В результате поверхность пайки никак не хотела быть ровной, блестящей и гладкой, как я ни грел паяльником и не поливал канифолью место пайки.
Вытащил клевер из шаблона, отмыл от канифоли, и промежуточный результат предстал в таком виде:
Вприпрыжку бегу к компьютеру, собираю анализатор, все подключаю, калибрую, меряю КСВ и огорчаюсь до глубины души:
КСВ полученного клевера оказался в районе от 2 (худшее значение) до 1,6 (лучшее значение), т.е. ничем не лучше среднестатистического китайца.
В то же время клевер №1, собранный вот просто так, безо всякого старания …yandex.ru/…/0_1354ef_78f42068_orig (2.6 MB),
показал КСВ от 1,6 (худшее) до 1,03 (лучшее значение на 5910 МГц) при первом измерении 18.02.2016 ,
а при втором измерении 21.02.2016 от 1,5 (худшее) до 1,03 (лучшее значение на 5810 МГц): .
Конечно, мне не удалось попасть с клевером №1 строго на частоту 5845 МГц, но и с такими значениями КСВ он получился очень неплох!
Еще прикольным получился клевер №2: …yandex.ru/…/0_1354f2_98580d2f_orig (2.4 MB)
Его КСВ обладает какой-то широкополосностью КСВ. В отличие от других клеверов, у него график КСВ не имеет ярко выраженного минимума на частотной оси, и лежит в диапазоне от 1,2 до 1,4 по измерениям 18.02.2016
и в диапазоне 1,3-1,2 по измерениям 21.02.2016
Я назвал клевер №2 широкополосным 😃.
Картинка не будет полной без клевера №3. Но он получился ничего из себя не представляющий - обычный китаец:
Хороший КСВ (1.2) приходится только на конец диапазона (от 5900 МГц). Начало совсем отвратительное (2.2), серединка так себе… Могло бы и лучше быть, если бы минимум КСВ пришелся на 100 МГц ниже по оси частот. Поэтому этот клевер может применяться только ограниченно - на верхих каналах.
Пытался понять, за счет чего четыре сделанных клевера обладают столь разными характеристиками и не повторяют друг друга даже при использовании шаблона… Часть причин уже озвучено выше, а часть остаются в неизвестности. По поводу широкополосного клевера (№2) есть только одна мысль как так получилось - возможно у меня лепестки получились с минимумами КСВ на 5700, 5800 и 5900 МГц, и когда я их спаял вместе, то они обеспечили каждый лепесток свой минимум КСВ, а в сумме получился широкополосный клевер с низким КСВ по всему диапазону. Других мыслей нет…
Только заметил продолжение дневника…
Вначале по прибору… Микросхемы применены в нем не специализированные для измерений, потому о точностных характеристиках, зависимости от времени и температуры судить нельзя.
Разрядность 8 бит, что дает только 0.5 дб дискретности измерений, что не достаточно.
Видимо борясь с этими проблемами программно и получено большое время измерений.
В этом плане явно выигрывает NWT-4000. И точность выше ( 10 бит) , и время измерений несравненно ниже.
Если ставить 100 точек то экран обновляется до нескольких раз в секунду.
У него один недостаток в сравнении с вашим, нет диапазона выше 4.4Ггц, а в остальном он несравненно лучше.
Хотя этот недостаток я для себя решил.
Про измерение мощности… Влияние погрешностей. Сам прибор. Зависит от того как откалиброван и от временной и температурной нестабильности. Но этого мы не знаем.
Аттенюаторы. Те что вы применили- скорее при 30 дб будут иметь неравномерность до 3 дб. Я имею много разных, но ни один из тех что заявлен до 6 Ггц не имеет неравномерности лучше пары дб на затухании 30 дб. А это делает измерение мощности просто сравнением, что один передатчик чуть мощнее другого.
Нормальные результаты получаются ( из своего опыта) если брать относительный ширпотреб с аттенюаторами, заявленными до 18 ггц.
Я в свое время удачно на аукционе купил 18-ти ггц-овые прецизионные. На затухании 20 дб гарантируют точности 0.25 дб. По ним и калибрую прибор и ими ослабляю для измерения мощности.
По поводу последних ваших измерений клеверов, может показалось мне что у них всех разная длина ( причем существенная) оголенного центрального проводника.
Если так- то в этом может быть причина.
Только заметил продолжение дневника…
Здравствуйте, Сергей :)!
Вначале по прибору… Микросхемы применены в нем не специализированные для измерений, потому о точностных характеристиках, зависимости от времени и температуры судить нельзя.
Разрядность 8 бит, что дает только 0.5 дб дискретности измерений, что не достаточно.
Да, согласен с вами - это не профессиональный дорогой Анритсу Эдуарда с высоким классом точности. Но, по сравнению с лампочкотестером, RF Explorer - огромный шаг вперед. Он позволяет самое главное - сделать видимым то, что невидимо :). Я вижу график АЧХ или КСВн, и мне этого достаточно, чтобы понять, что происходит и что делать дальше. Даже если бы он не выдавал цифры и я видел бы только график - просто делая засечки на стекле монитора и потом сравнивая их друг с другом, можно проводить сравнительный анализ :). Лампочкотестер тут в подметки не годится - ведь это аналоговый прибор, а RF Explorer - цифровой. Это то же самое, как сравнивать аудиокассету с компакт-диском. Никто ведь не будет спорить, что последний лучше? Хотя есть носители и получше компакт-диска. Но мне “медведь на ухо наступил” - какая мне разница, что в минимуме КСВн RF Explorer покажет 1,2, а Анритсу - 1,18575963? Мне главное этот минимум увидеть. А он ведь еще и цифры дает, хотя, конечно, достаточно неточные (я их называю попугаями :)). Все это, в отличие от лампочкотестера, позволяет трезво оценить то, что имеем и избежать дерганий вслепую. Я доволен прибором и считаю, что он стоит своих денег и я нахожусь на том уровне, который мне достаточен на данный момент.
В этом плане явно выигрывает NWT-4000. И точность выше ( 10 бит) , и время измерений несравненно ниже.
Если ставить 100 точек то экран обновляется до нескольких раз в секунду.
У него один недостаток в сравнении с вашим, нет диапазона выше 4.4Ггц, а в остальном он несравненно лучше.
Хотя этот недостаток я для себя решил.
Ну вот вы сами и сказали, почему NWT-4000 не подходит - в нем нет 5,8 ГГц. Хотя если не лезть в этот диапазон, то он пойдет. Я видел его, но не стал покупать именно из-за этого ограничения. Лучше переплатить и получить штуку, которая покрывает все требуемые диапазоны. Хотя, если сейчас 3,3 ГГц пойдет в массы, то RF Explorer начнет явно проигрывать этому прибору.
Про измерение мощности… Влияние погрешностей. Сам прибор. Зависит от того как откалиброван и от временной и температурной нестабильности. Но этого мы не знаем.
Аттенюаторы. Те что вы применили- скорее при 30 дб будут иметь неравномерность до 3 дб. Я имею много разных, но ни один из тех что заявлен до 6 Ггц не имеет неравномерности лучше пары дб на затухании 30 дб. А это делает измерение мощности просто сравнением, что один передатчик чуть мощнее другого.
Именно этого мне пока достаточно. Лампочкотестер разницу в 3-5 дБ не сможет показать из-за своей инерционности и аналоговости. У него погрешность же точно выше, чем у RF Explorer’а? А то, что китайские аттенюаторы, терминаторы и прочая СВЧ атрибутика - полный хлам и жалкая пародия на настоящие СВЧ приборы, я уже успел убедиться :). Два аттенюатора 30+30 дают в сумме 64, а не 60 :), “золотое” напыление разъемов начинает опадать как листья осенью уже при первом же использовании резьбы :) и т.д. и т.д. Но наше FPV - чисто любительское, и профессиональные детали тут не нужны. Уронить в траву на поле и потерять навсегда (или до следующей весны) пенопластовый самолетик стоимостью 50$ с разъемом SMA с настоящим золотом за 200$ - нерационально…
Нормальные результаты получаются ( из своего опыта) если брать относительный ширпотреб с аттенюаторами, заявленными до 18 ггц.
Я в свое время удачно на аукционе купил 18-ти ггц-овые прецизионные. На затухании 20 дб гарантируют точности 0.25 дб. По ним и калибрую прибор и ими ослабляю для измерения мощности.
Китайский СВЧ ширпотреб - наше все :)!
По поводу последних ваших измерений клеверов, может показалось мне что у них всех разная длина (причем существенная) оголенного центрального проводника. Если так- то в этом может быть причина.
Вот здесь я тоже думал. В начале своей темы про клевера IBCrazy ничего не пишет о том, насколько должен выступать кончик центральной жилы над срезом кабеля, и у меня на всех клеверах высота точки спайки получилась разная. На клевере №1 она, скажем так, средняя, и на клевере №4 я попытался повторить ее, но вы сами видели, насколько разные у них графики КСВ. Очень маленькая высота реализована на клевере №2 - там припой практически примыкает к тефлону изоляции, и у меня даже возникли опасения, что из-за уменьшенного расстояния поверхности припоя точки спайки центров и оплетки кабеля мог образоваться паразитный конденсатор. Хотя, кто знает? Клевер №2 получился с достаточно низким КСВ и широкополосным. Может, вы и правы - в очередном клевере еще раз попробую понизить точку спайки центров лепестков насколько это возможно.
Недавно приехал еще один куплер диапазона 2-8 ГГц Narda 25016 (HP 0955-0098). Купил я его на EBay у одного товарища из страны под названием Израиль. Несмотря на вроде бы приличные фотки, я как-то еще при покупке насторожился… График направленности куплера мне продавец предоставить не смог, хотя, судя по ассортименту товаров, он специализируется на продаже СВЧ техники и должен понимать, что это такое. В интернете вроде как заявлено, что это стандартный куплер с направленностью 20 dB, которым комплектуется измерительное оборудование HP Agilent:
Продавец выставил цену на него в 90$, но я скостил до 55$, ибо без хороших фоток разъемов, где было бы видно их состояние, или графика направленности, сей девайс представлял собой кота в мешке. Ну, в общем-то, оно так и оказалось. В очередной раз я понял, с гражданами какой страны дел иметь не следует. Когда куплер приехал, я первым делом принялся чистить его разъемы, чтобы провести замер направленности, и тут я увидел, насколько “убиты” у него SMA-разъемы:
Это самый часто используемый разъем на куплере - сюда втыкается испытуемый образец, и этот разъем оказался в самом худшем состоянии. Поверхность фторопласта у центрального гнезда сильно сполирована, края гнезда выпирают над поверхностью фторопласта, да еще и фторопласт отслоился от гнезда и там воздушный зазор. Судя по всему, я далеко не первый, кто чистил этот и все остальные разъемы! Но грязь настолько въелась в поверхность фторопласта, что не оттирается никакими растворителями.
Остальные разъемы получше, но тоже не идеал - поверхность фторопласта морщинистая с въевшейся грязью, не поддающейся очистке растворителем (я чищу ацетоном - он и сохнет быстро, и растворяет любую органическую грязь). И тоже есть отслоение фторопласта от центрального гнезда с образованием воздушного зазора.
Так что вот… Не, я конечно, предполагал, что этот экземпляр будет хуже чем MAC C2023-20 (тот мне достался либо новым, либо почти новым), но чтобы люди продавали на EBay настолько убитое оборудование, не подозревал… Ну да ладно, в хозяйстве все равно пригодится.
Блин… Задолбало это отшелушивающееся фальшивое золото. Вроде уже столько разъемы накручивались-скручивались, а все отлетает и отлетает:
Ну и, собственно говоря, график направленности свежеприобретенного ответвителя:
Неожиданно для такого изношенного куплера, график вроде выглядит неплохо как сам по себе, так и если сравнивать с аналогичным графиком от ATM C124F-20:
Но забегая вперед, скажу что вот этот вылет вверх за 20 dB в конце диапазона после 5,9 Ггц, попортил график КСВ почти всем антеннам (а я их всех уже потестил на новом куплере). Представляю, какой прекрасной характеристикой направленности обладает новый куплер Narda 😦.
Вот несколько графиков КСВ для одних и тех же антенн, измеренных двумя куплерами. По традиции буду их называть так же и выводить в том же порядке, как и в начале, когда я снимал графики КСВ на ATM C124F-20 в декабре прошлого года. Заодно их можно будет сравнить на предмет повторяемости результатов. Итак:
Сосиска №2 (№6 в общем списке):
ATM C124F-20:
Narda 25016:
График в начале и в середине примерно одинаков у обоих куплеров, но у Нарды из-за изношенности на графике директивити подъем в конце диапазона от -23 до -17 dB, и я полагаю, что по этой причине возникает подъем после 5,8 ГГц и на графике КСВ испытуемой антенны.
Патч от RC Timer (Антенна №8 в общем списке):
ATM C124F-20:
Narda 25016:
То же самое и у патча. Вылет вверх у этого патча и так присутствует сам по себе, и на ATM КСВ после 5,8 ГГц поднимается от 1,2 до почти 2, но вылет Нарды усиливает это явление и КСВ прыгает вверх аж до 5!!!
Клевер самодельный №1:
ATM C124F-20:
Narda 25016:
Несмотря на кажущуюся разность графиков, они опять об одном и том же. Нарда в начале диапазона имеет хорошую направленность, и потому КСВ антенны начинается от одной величины 1,2 и идет примерно одинаково до 5,8 ГГц. А дальше опять вылет вверх :(.
Клевер самодельный №2:
ATM C124F-20
Narda 25016
И даже равномерность широкополосного самодельного клевера №2 не спасла его от вылета вверх на Нарде.
Теперь по поводу повторяемости результатов (сохранение характеристик антенн с течением времени). Я рад - в целом они практически не меняются от времени. И это хорошо!
В общем, ATM C124F-20 лучше Narda 25016 (но возможно исключительно по причине его новизны и неизношенности). Буду и дальше его использовать как основной инструмент измерений. А Нарду если и использовать, то только до частоты 5900 либо в других диапазонах - 1,2 ГГц, 2,4 ГГц.
Сегодня наконец-то приехал очередной китайский СВЧ-ширпотреб:
Интересно, что покажет. Обычно китайские аттенюаторы, заявленные до 6 ггц прилично работают до 4-4.5 ггц.
В общем, провел я этот эксперимент… Результаты, прямо скажем, удручающие. Моя стройная теория рассыпалась в пух и прах… Я не понимаю, как вообще должны работать аттенюаторы. Вернее, в теории все понятно - децибелы при последовательном соединении должны складываться. Но у меня почему-то они складываться не хотят 😦 !
Ладно, это я немного вперед забежал. Вдохнем-выдохнем, и расскажу про свой эксперимент по порядку. Итак, мне хочется измерить чувствительность приемников 5,8 ГГц. На rcgroups некий Old Man Mike уже проводил подобный эксперимент, плавно увеличивая аттенюацию, и дошел до порога, когда видеосигнал на выходе приемника пропал совсем. У меня нет плавного аттенюатора, и насколько я понял, плавно перестраиваемые аттенюаторы стоят очень много денег. Поэтому я решил заменить плавно перестраиваемый аттенюатор набором дискретных, которые позволили бы мне, последовательно соединяя их друг с другом, сделать аттенюацию в диапазоне 1…10 dB с шагом 1 dB. Идея бредовая, и я с вами соглашусь. Получив такое перестроение в диапазоне 10 dB, а простыми аттенюаторами по 10, 20 и 30 dB могу также сделать любую аттенюацию в диапазоне 1…110 dB. Так что для проведения этого эксперимента я собрал следующий набор аттенюаторов:
1 db - 1 шт.
2 dB - 1 шт.
3 dB - 3 шт.
10 dB - 2 шт.
20 dB - 1 шт.
30 dB - 2 шт.
Как видим, используя этот набор и соединив все его аттенюаторы последовательно, мы по идее должны получить суммарную аттенюацию -110 dB. Если считать, что стандартный видео передатчик TS5823 выдает 200 мВт (+23 dBm), и если подключить на его выход такой аттенюатор, то на его выходе уровень сигнала должен упасть до +23 - 110 = -87 dB, чего должно с лихвой хватить для определения чувствительности приемников, построенных на обычных модулях RX5808. Выбрал на видеопередатчике канал А2 (5845 МГц), на котором он выдает максимальную мощность +23 dBm, и начал последовательно подключать к нему аттенюаторы из этого набора. Первым был аттенюатор -30 dB из набора к RF Explorer’у: …yandex.ru/…/0_13ae0f_6c3ea494_orig (2.4 MB)
Анализатор спектра показал при этом такой уровень сигнала:
Маркер на центральной частоте измерений 5845 МГц (здесь и далее до конца этого эксперимента) показал максимальный уровень -22 dBm. Это странно, т.к. если прочитать то, что написано на аттенюаторе (30 dB-), да сложить это со значением маркера на экране, то получится -22 dBm + 30 dB = +8 dBm, т.е. получилось, что передатчик на выходе имел всего 8 dBm, а не 23, как положено. Странно, но пока пропустим это и продолжим дальше навешивать аттенюаторы.
Далее я добавил в цепочку второй аттенюатор на -30 dB, и суммарное ослабление стало в теории (-30 dB-) + (-30 dB-) = -60 dB: …yandex.ru/…/0_13ae10_a60dac71_orig (2.2 MB)
Видим такой уровень:
Т.е. второй аттенюатор ослабил сигнал на 9,5 dB, хотя по идее должен ослабить на 30 dB! Ладно, пропустим и это мимо ушей и продолжим далее.
Смотрим на анализатор спектра: ,
и видим, что уровень сигнала упал до -53 dB, т.е. третий аттенюатор добавил еще ослабления (-31,5 dB-) - (-53 dB-) = 21,5 dB. Хммм… Вроде коррелируется с номиналом, нанесенным на его корпус. Написано 20 dB, 21,5 dB он и дал. Продолжаем!
а он практически такой же - минус 52,5 dB. Т.е. после навески в цепочку аттенюатора “20 dB” ее общее ослабление упало на 0,5 dB, и чуть увеличилось с -53 dB до -52,5 dB :(.
В общем, я навесил в цепочку все имеющиеся в наличии аттенюаторы суммарным ослаблением 110 dB, если верить наклейкам на их корпусах: …yandex.ru/…/0_13ae15_17786a55_orig (2.6 MB)
Но после всех этиз “грузов” сигнал на входе анализатора только увеличился и поднался с -50 до -40 dB.
Неудивительно, что когда я подключил этот генератор (роль которого выполнял TS5823) с цепочкой аттенюаторов ко входну антенны приемника, он показал мне прекрасную картинку и полную шкалу антенны! Так что не знаю теперь что и делать… И интересно почему аттенюаторы не сработали. Они прямо усиливают сигнал 😃! Я в печали 😦.
Сергей, а возможно такое, чтобы аттенюаторы с ростом частоты переставали вообще что-либо ослаблять?
Они ослабляют.
Но этот эксперимент с самого начала был обречен на провал.
А проблема в следующем- нет никакой экранировки ни у прибора, ни у передатчика. Сигнал наводится совершенно помимо аттенюаторов.
У прибора для использования всего динамического диапазона должна быть просто сверх экранировка.
Если видели фото моих поделок- то видели что лог детектор в жестяном корпусе, опаянный. Кроме того и по питанию там сложная система фильтров, потому как через провод питания и провод выхода детектора сигнал снаружи проникает внутрь детектора. И да, у меня детектор с динамическим диапазоном в 50 дб, а 100 дб как на вашем обещают- задача из фантастических.
То же самое нужно отнести и к требованиям экранировки передатчика, потому как он рядом. Он излучает помимо того что идет в разъем. Можете сами провести эксперимент- нагрузить его на согласованную нагрузку и включить приемник а потом оценить на каком расстоянии будет прием.
Вот и весь ответ.
А то что в инете- часто фейк и вранье. По крайней мере таким образом оценить уровень чувствительности точно не получится. Посмотрите сами- часть полоска до разъема, что в приемнике, что в передатчике- открыта. А они и излучают и принимают. Экраны пропаяны не полностью а точками. Провода без должных фильтров ( хотя не для измерительных целей это и не нужно).
В итоге сигнал будет проникать много больший чем вы ожидаете через аттенюаторы.
Кстати, я и к детекторам на диодах отношусь скептически, к тем конструкциям что в инете. Фактически детектор детектирует и сигнал поступающий откуда мы ждем а так же и сигнал что наводится на проводах, что идут к прибору. И выходит ерунда полная при измерениях.
Ясно. Спасибо большое, Сергей, за столь развернутый и подробный ответ. А я то все никак не мог понять, через чего же еще сигнал может переть на вход Эксплорера! Что ж, будем знать 😃. Никому не нужны дешевые китайские аттенюаторы на бог знает какой диапазон 😁? По рупь за штуку отдам 😁. Шутка… Самому в хозяйстве пригодится - подложить под шкаф или в качестве затычки какой 😁.
Пригодятся самому. То что они вполне хорошо будут работать гигагерц до 3-х это почти гарантия.
А вот на 5.8 их стоит проверить. Часто, заявленные до 6 ггц, КСВ на границе имеют выше 1.5-1.8 и врут по затуханию до 15%.
А как проверить, Сергей? RF Explorer’ом можно? Я тут в выходные провел маленький эксперимент с серебристым аттенюатором на 10dB. Как обычно, собрал комплекс, нормализовал, посмотрел ноль (ноль как обычно), после чего надел терминатор 50 ом и сделал график направленности:
Потом между терминатором и ответвителем вкрутил аттенюатор и еще раз снял график направленности:
Графики-то вроде совпадают, но с без аттенюатора линия начинается на -20 dB, а с аттенюатором от -10 dB. Т.е. вроде 10 dB есть, но почему она начинается от -10 dB, а не от -30? По идее должно быть (-20 db) + (-10 dB ослабление) = (-30 dB-)…
И еще вопрос к вам - а если я загоню передатчик в жестяной экран полностью, то смогу провести желаемый инструментальный тест?
В принципе, мне кажется, что все неплохо - если эту картинку условно принять за АЧХ передатчика, то она достаточно ровная. Обратил внимание на то, что из-за того, что браться-китайцы в своей сетке центральные каналы помещают с очень небольшим зазором, в середине АЧХ передатчика зазора между каналами (так, как на краях диапазона) практически нет!
Приветсвую. Отсутсвие зазора связанно с тем что спектр видеосигнала обычно не менее 6 МГц, а шаг в каналах обычно 8 МГц
PS. У самого 3g combo, заказал генератор, он едет, в поисках разветвителя набрел на этот блог. Довольно интересно почитать, спасибо за информацию 😃
Прислал мне наш пользователь форума pavel74 свой клевер 5,8 ГГц для определения КСВ. Задача была посмотреть характеристики антенны после заливки центра антенны эпоксидной смолой. Вот результаты тестирования:
Проверка нуля:
Ну, ноль у меня в некоторых местах всегда не совсем ноль :) :(…
Проверка направленности ответвителя:
Вроде все нормально… Хотя в нижней части диапазона ответвитель чуть-чуть не дотягивает до минимально необходимых для измерений 20 дБ.
На мой взгляд - очень неплохо! Например, у меня видеопередатчик Elgae 200 выдает максимальную мощность на частоте 5845. Антенна Павла на этом участке имеет КСВ где-то 1,25, что соответствует потерям мощности всего в примерно 1,5%…
😃 Большое спасибо за подробные описания своих приключений с анализаторами! Сам коплю денежку на анализатор, хочу пойти этим-же путём)
to 72AG_ClearSky Коллега! Большое вам спасибо за то, что делитесь с соратниками опытом использования прибора RF Explorer. Хотел спросить ваше мнение относительно родственного устройства RF Explorer 3G+ IoT. Можно ли его использовать как базис для осуществления измерений в диапазонах 27, 35, 41 МГц и в других до 2,4 ГГц ? Аналогичный вопрос хотел бы адресовать другому активному члену дискуссий про СВЧ - господину Сергею Панкратову.
С уважением, Николай (heli_nick)
😃 Большое спасибо за подробные описания своих приключений с анализаторами! Сам коплю денежку на анализатор, хочу пойти этим-же путём)
В этом деле самое сложное - не RF Explorer (или модуль к нему) купить, а хороший куплер достать. Хороший куплер должен обладать линейностью характеристики в требуемом диапазоне частот и направленностью не хуже 30 дБ. Направленность 20 дБ значительно ухудшает измерительные способности RF Explorer’а и превращает его из измерительного прибора в показометр. Приличные куплеры, особенно новые, стоят очень дорого. Там и 300$, и 400$, и 500$ - не редкость. Куплер надо беречь как зеницу ока. У меня три куплера - ATM с направленностью 20 дБ, Narda с направленностью 20 дБ. Эти два на 5,8 ГГц брались. И еще один HP на 2,7 ГГц. Но у меня сейчас нет информации по нему - буду дома, скину его фотографию и характеристики. Все три куплера - б/у. И все три покупались в Америке на Ebay. Нарду брал на всякий случай как резерв к ATM, но она, во-первых, изначально с более худшей направленностью, а во-вторых, основной разъем её настолько “убит”, что совсем плохо она работает. Обманул меня продавец 😦.
Ну и помимо куплеров надо искать качественные терминаторы, аттенюаторы и переходники SMA. Потому что все эти компоненты не просто “влияют”, а очень сильно влияют на результаты измерений. Дешевые китайцы имеют очень сильно нелинейные характеристики. И хотя RF Explorer использует “нормализацию”, чтобы подстроиться под нелинейность используемого пассивного оборудования, его возможности по адаптации к нелинейностям куплера, терминаторов и переходников не безгранична, и несмотря на ровную прямую линию после нормализации, нелинейности оборудования в результатах измерения чувствуются.
Где вы сейчас, друзья, будете искать куплеры - даже не представляю. Во-первых, я думаю санкции могут осложнить это дело, во-вторых, рынок б/у куплеров мог просто кончиться (хорошие б/у куплеры раскупаются мгновенно). К примеру, вот очень хороший новый куплер от Mini-Circuits (вот даташит на него). Прямо мечта! Но он стоит 260$! Сопоставимо с ценой самого RF Explorer.
Так что ищите хорошие куплеры! Без них нет смысла покупать анализатор спектра с генератором, потому что именно куплер превращает эти два отдельных устройства в измерительный комплекс.
В этом деле самое сложное - не RF Explorer (или модуль к нему) купить, а хороший куплер достать.
Коллега! Значение направленного ответвителя в СВЧ измерениях в диапазоне 5,8ГГц понятно. Но, как писали классики, “не надо делать из еды культа!” Во-первых, если вы заплатили 365$ за RF Explorer, 190$ - за генератор,100 - 200$ за антенны, еще пару сотен за кабелечки, разъемчики, заглушки, аттенюаторы, плюс доставка всех этих сокровищ в Москву, то что же сокрушаться о 300$ за качественный ответвитель!😉 Второй, и собственно главный вопрос - а зачем все это нужно, и приборы и сами измерения? Если это для вас важно по коммерческим, профессиональным, моральным и другим причинам, обеспечивает какойто важный, качественный результат, то нужно платить, скрипя сердцем!😵 А если это просто некоторая “хотелка”, “чтобы было”, то можно искать компромисс, как-то сэкономить. Я, например, и интересуюсь платой, а не целым прибором, потому что мне представляется, что с ее помощью можно решить интересующие меня задачки в низкочаcтотных диапазонах RC по разумной цене. И вообще, СВЧ техника в таком высокочастотном диапазоне (5,8 ГГц) - это не регулярная инженерия, а искусство!😁
С уважением, heli_nick
Нашел я ваш девайс - seeedstudio.com/RF-Explorer-3G-IoT-Shield-for-Rasp…😃. Посмотрел. Прогресс не стоит на месте 😃. Модулёк мелкий, но функциональный. А по поводу “зачем все это нужно?”. Я хотел собрать “измерительный комплекс”, и я его собрал 😃. Разумеется, хотелось достичь цели максимально дёшево. Поэтому и RF Explorer, и б/у ответвители 😃. Так-то хотелось купить нормальный, новый куплер. А у вас задачи какие (если не секрет)? Эта платка, которую вы хотите купить, фактически представляет собой только программно управляемый приёмник.
А у вас задачи какие (если не секрет)? Эта платка, которую вы хотите купить, фактически представляет собой только программно управляемый приёмник.
Я увлекаюсь «ретро» RC аппаратурой на 1 – 3 команды. Она может использоваться в диапазонах 27, 35, 41 МГц, есть также эмуляция в диапазоне 2,4 ГГц. Поэтому мыслилось собрать собрать измерительный приборчик – аналог RF Explorer’а на обсуждаемой плате и Arduino Due и использовать как спектроанализатор и индикатор напряженности поля для просмотра используемой полосы, настройки антенн, передатчиков. Еще такой приборчик можно использовать по аналогии с ГИР, для этого разработчик предлагает специальные петлевые антенны.
Настораживает тот факт, что практически нет материалов об ее применении, несмотря на то, что плата появилась на рынке в 2016. Только одна ссылка, где автор просто запустил плату и удостоверился, что она работает. Писал разработчику, но они дали ссылку на чат, где обсуждается TF Explorer www.rcgroups.com/forums/showthread.php?1402665-RF-…!
С уважением, heli_nick
Антенна - пассивное устройство, поэтому для её настройки или проверки без генератора не обойтись.
{"assets_hash":"a8b26fa7f6e768b07a72c8c9aadb9422","page_data":{"users":{"3c6133713df9550077797c01":{"_id":"3c6133713df9550077797c01","hid":401,"name":"heli_nick","nick":"heli_nick","avatar_id":null,"css":""},"3ea929d03df955007779662a":{"_id":"3ea929d03df955007779662a","hid":1628,"name":"Панкратов_Сергей","nick":"Панкратов_Сергей","avatar_id":null,"css":"user__m-banned"},"48e0aca33df9550077777022":{"_id":"48e0aca33df9550077777022","hid":38846,"name":"sardonyx","nick":"sardonyx","avatar_id":null,"css":""},"4c6243e03df955007775db52":{"_id":"4c6243e03df955007775db52","hid":70219,"name":"72AG_ClearSky","nick":"72AG_ClearSky","avatar_id":null,"css":""},"5acf93273df95500776feeaf":{"_id":"5acf93273df95500776feeaf","hid":332800,"name":"EniSy","nick":"EniSy","avatar_id":null,"css":""}},"settings":{"blogs_can_create":false,"blogs_mod_can_delete":false,"blogs_mod_can_hard_delete":false,"blogs_mod_can_add_infractions":false,"can_report_abuse":false,"can_vote":false,"can_see_ip":false,"blogs_edit_comments_max_time":30,"blogs_show_ignored":false,"blogs_reply_old_comment_threshold":30,"votes_add_max_time":168},"entry":{"_id":"5655ba5c9970730077113b3e","hid":21074,"title":"RF Explorer 6G Combo Spectrum Analyzer, RF Explorer Signal Generator RFE6GEN и практика их использования","html":"<p>Здесь планирую публиковать свой опыт использования этой аппаратуры.</p>\n","user":"4c6243e03df955007775db52","ts":"2015-11-25T13:40:44.000Z","st":1,"cache":{"comment_count":80,"last_comment":"5c7818e1997073007712c198","last_comment_hid":80,"last_ts":"2019-02-28T17:22:41.000Z","last_user":"4c6243e03df955007775db52"},"views":14228,"bookmarks":0,"votes":0},"subscription":null},"locale":"en-US","user_id":"000000000000000000000000","user_hid":0,"user_name":"","user_nick":"","user_avatar":null,"is_member":false,"settings":{"can_access_acp":false,"can_use_dialogs":false,"hide_heavy_content":false},"unread_dialogs":false,"footer":{"rules":{"to":"common.rules"},"contacts":{"to":"rco-nodeca.contacts"}},"navbar":{"tracker":{"to":"users.tracker","autoselect":false,"priority":10},"forum":{"to":"forum.index"},"blogs":{"to":"blogs.index"},"clubs":{"to":"clubs.index"},"market":{"to":"market.index.buy"}},"recaptcha":{"public_key":"6LcyTs0dAAAAADW_1wxPfl0IHuXxBG7vMSSX26Z4"},"layout":"common.layout"}
