Самодельный КСВ-метр СВЧ от IBCrazy.
ну я брал в митраконе, заявлена как 1.5, однако похожа на 1.6, штангеля нету к сожалению
Кто нибудь подскажет аргументированно какую длину полоска делать? в описаниях и патенте указано меньше четверти лямбда, при этом подобные ответвители идут на широченные диапазоны частот, например от 0.8 до 2.4 ГГц.
ЗЫ
Разъемы SMA нашел, шаблон для печатки поправлю сегодня и буду делать
Разъемы SMA нашел, шаблон для печатки поправлю сегодня и буду делать
Поделитесь результатом ?
Я делал подобные. Несколько вариантов: , по размерам с какого то умного зарубежного журнала, с размерами с RCGroups.
Замерял предварительно параметры импортного RF4.
Но направленность получилась фиговая, причины за пару дней возни не понял.
Потому взял и собрал измерительный мост на дискретных элементах, и вполне успешно.
Ссылка на мои изыскания - rcopen.com/forum/f90/topic142729/3514
Поделитесь результатом ?
конечно, какие вопросы
Ну в общем сделал и протестил ответвитель, думаю надо переделать с учетом ряда нюансов.
Схема детектора проста, детекторный диод после него RC фильтр, далее головка аналоговая 50мА через резистор 10 кОм.
Разъемы ставил только на ведущий полосок, это передатчик и антенна. Детектор и терминатор напаяны прямо к полоску. Хотим измерять мощность включаем прямо, хотим измерять отраженку - соответственно разворачиваем ответвитель и меняем местами антенну и передатчик.
Что можно сказать, схема повторяема, работает, как и положено максимум мощности показывает на эквиваленте (сваял на скорую руку из 4х резисторов и огрызка старой антенны)
Протестил свои антенны, быстренько подстроил один из своих пропеллеров под максимум. Наглядность значительно лучше чем у того же лапочкотестера.
Главный недостаток (именно моего варианта) проблемы с отраженкой, при обратном включении показывает неоправданно высокий уровень отраженной волны по причине не достаточной развязки. По факту думаю, что либо криво согласован измерительный полосок либо не правильно подобрана его длина. Как следствие сигнал отраженной волны мешается с сигналом прямой, хотя зависимость прослеживается, при рассогласовании антенны мощность прямого канала падает, а отраженный подрастает.
В остальном сама схема работает на удивление стабильно, никакого влияния на измерительный канал (ответвитель нужно экранировать обязательно), детектор работает стабильно и предсказуемо, в общем повторюсь схема повторяема и в целом работоспособна.
Попробую сделать еще пару вариантов платы и подобрать длину полоска получше, может улучшится развязка.
ЗЫ
При тестах обнаружилась странная вещь, переключение каналов на модуле AWM667 вызывает падение выходной мощности до двух раз по шкале прибора, это особенность модуля такая?
Я еще по лампочкотестеру замечал падение мощности, но что бы настолько…
ЗЫ ЗЫ
Можно ли попробовать согласовать полосковую линию подбором сопротивления терминатора? То есть ставить не 50 Ом в затычку, а к примеру 40, что бы компенсировать к примеру изначальную не согласованность полоска?
При тестах обнаружил загадочную вещь, смена канала на передатчике очень сильно сказывается на выходной мощности, для моего передатчика (AWM667) до двух раз по индикатору, по лапочкотестеру замечал снижение мощности с увеличением частоты канала, но что бы так сильно не подозревал.
Про коэф. укорочения - посути это отношение скорости распространения волны в среде к скорости в вакуме. Для толстых проводников - укорачивается еще, т.к. распространение идет уже не только линейно, но и переотражаясь /\/\/\/\ . В принципе - справочная величина для диэлектрика, т.е. надо выяснять кому какой текстолит попадется
Для текстолита Ку в пределах 0.6-0.7, для FR4 пишут 0.60-0.65, вопрос в том что не понятно учитывать Ку при выборе длины полоска (Л*1/4) в ответвителе или нет.
Судя по фото готовых ответвителей Ку не учитывается, по логике работы должен бы.
Для 5.8ГГц при штатной четверти равной 13мм примерно, длина полоска должна быть 6-7мм при таком раскладе. Я пока сделал без учета Ку
Поднять маленько тему, что-ли.
Получается, что на микрополосках делается узкополосный ответвитель. У широкополосных внутри ферритовая конструкция.
И продают их дороговато для просто игрушки, жаба давит.
Если удовлетвориться узкополосным, то почему не применить готовые микро ответвители типа этого.
Цена на них в районе 1…2 доллара. Мощность мегаваттную не подашь, но 225 ватт обещают выдержать 😃
С такой ценой можно поставить сразу пару и иметь бинаправленный ответвитель и КСВ измерять сразу, да и мощность заодно. Все-таки вещь сделана не на кухне, полученным цифрам можно до какой-то степени доверять.
Универсальности от полученного прибора до какой-то степени можно добиться, сделав сменные головки с разными ответвителями
Ход мыслей правильный или я в сторону ушел? Или все-таки дешевле с жабой договориться и сделать широкополосный измеритель? Но в таком случае желательно бы бинаправленный ответвитель, а там дежурит гораздо более толстая жаба.
дело не в жабе, дело в самом процессе, ответвитель-заказ-месяц ждем, терминатор-заказ еще месяц и так до бесконечности, можно всю зиму собирать…
Хотя там дел то, нарисовать и протравить, щас вот протравил и спаял за 20 минут новую версию, бОльшая часть работы тут имхо, разъемы, переходники и обвязка. Например чип резисторов на кратную 50ом величину сопротивления у меня нет и в магазе (в шаговой доступности то же) и так что ни возьми, разъемы то сегодня сняли с другого заказа фактически, потому что в резерве были уже.
Ну, будем посмотреть, как у Вас дело пойдет. Хотя я подозреваю, что Вы на 5.8 ггц и остановитесь. А кому-то (в том числе и мне) другие частоты более интересны… Ну, да будем надеяться, что методику расчета отработаете - а уж по Вашим стопам смасштабируем. Ежели, конечно, поделитесь результатами экспериментов 😃
ну мне кроме 5.8 и 2.4 надобности нет, с другой стороны думаю 5.8 подойдет на 2.4 просто придется по другому отградуировать шкалу прибора или поправочный коэффициент взять.
По патенту длина полоска должна быть меньше либо равно лямбда на четыре.
Вчера протестил новый вариант ответвителя на 5.8, в принципе вариант заработал так как должен был. Появилась ощутимая развязка по прямому и отраженному выходу.
Работает так как и положено ответвителю в теории, к сожалению сравнивать не с чем. Если интересно могу выложить фотки и чертеж платы (вернее готовый pdf для лута) чертежи у меня eagle.
В процессе возникло ряд вопросов и проблем, ожидаю грамотного совета от вас
- Ткните носом плз, может где встречали методику изготовления эквивалента нагрузки для частот от 5ГГц, теория понятна, хотелось бы мнение практиков посмотреть.
- Нужно ли экранировать (или скажем обязательно ли) данный ответвитель.
- Для чего IBCrazy добавляет смещение на диод детектора? То есть чего практически он добивается, более линейные показания прибора?
- Как бы теперь отградуировать шкалу ампреметра и вообще откалибровать прибор хотя бы близко в к правде.
Во всех мануалах по повторению говорят об абсолютных значениях, делаем вот так и тогда на приборе 100мА 50 делений будут столько-то, мне в однообразие и повторяемость на 5.8 ГГц не верится нифига…
заэкранировал, собрал эквивалент нагрузки из стопки счетверенных резисторов 1к от материнок.
Что сказать, все работает как надо, схема абсолютно повторяема и работоспособна.
Фотки будут вечером.
ЗЫ
Поправьте меня если не прав, терминатор от эквивалента нагрузки только рассеиваемой мощностью отличается? То есть по сути эквивалент может служить терминатором и наоборот (если конечно не сгорит при этом)
Поправьте меня если не прав, терминатор от эквивалента нагрузки только рассеиваемой мощностью отличается?
Паразитными емкостями и индуктивностями. Чем меньше размеры Ваших резисторов, тем больше они сойдут за эквивалиент. Я обычно ставлю 2 резистора симметрично 0805 по 100 ом 1%
Ваша стопка вряд ли хорошее решение для 5.8ггц, это что угодно, но не терминатор. Но посмотрим на Ваши фотки, может, я что-то неправильно понял.
выкладываю обещанные фотки
весь набор
индикатор 50ма пять делений на десятку
далее сам направленный ответвитель, чертежи выложу по окончании экспериментов
собственно эквивалент нагрузки, пять сборок резисторов по 1кОм положены стопочкой, получается некий параллелепипед с двух сторон у него торчат контакты, к контактам плашмя припаивается текстолит (квадратики чуть большего размера) к ним припаивается центральная жила и оплетка.
Теперь про результаты немного.
Собираем схему измерения выходной мощности ъ
подключаемся к ответвителю слева направо через низ (против часовой)
1 передатчик
2 терминатор
3 детектор
4 эквивалент
Подстроечным резистором выставляем на индикаторе максимум (50мА)
Меняем местами терминатор и детектор
На приборе стрелка чуть дергается при включении, индикации практически нет
Ставим первый мой эквивалент (на фото 1 с зелеными резисторами) мощность по прибору 47 мА, отраженка 1.5 - 2 деления.
Вывод - старый эквивалент не очень, мягко говоря (относительно нового).
Не меняя настройки тестим антенны с первого фото
средняя, та которую я настраивал уже на первой версии ответвителя дает мощность 40мА и отраженку 0.4 мА, считаем КСВн (кстати камрады в первых постах были не правы, есть КСВ и есть КСВн, сичтаются по разному) итак КСВн считаем 40+4/40-4=1.2222 то есть настроена антенна по КВСн близко к идеалу, остальные две дают соответственно КСВн 1.6 и 1.7, есть еще что выжать.
Вот собственно и все.
Было бы очень конечно неплохо, протестить эквивалент и терминатор на торированном приборе, да и ответвитель то же, но в целом, результат превысил все мои скромные ожидания, весь набор собран за пару-тройку неспешных вечеров из чего попало. Но повторюсь, таких мощных результатов по развязке плеч и точности я не ожидал.
ЗЫ
Открытым направленный ответвитель только сфотан, на самом деле сверху идет кожух их фольгированного стеклотекстолита (припаян прямо к разъемам)
Без экрана качество резко падает!!!
да и еще, при пайке ответвителя на частоты выше 2.4 ГГц нужно следить что бы длина лужения на полосках была одинакова, при неравномерном лужении точность падает, видимо влияет сопротивление припоя.
- Для чего IBCrazy добавляет смещение на диод детектора? То есть чего практически он добивается, более линейные показания прибора?
Да. Именно.
И про терминаторы…
Таких насыпать? 
Было бы очень конечно неплохо, протестить эквивалент и терминатор на торированном приборе, да и ответвитель то же, но в целом, результат превысил все мои скромные ожидания, весь набор собран за пару-тройку неспешных вечеров из чего попало. Но повторюсь, таких мощных результатов по развязке плеч и точности я не ожидал.
Мое предложение в силе, но с теми же оговорками. У меня н-типа и 7/16 разъемы. Есть какой-то периходник с СМА (или обратного СМА, все время путаю) на н-типа. Но разъемы противоположные твоим - как на ассане и фотке выше. - Папа с гайкой.
Таких насыпать?
Ну от пары бы не отказался, больно муторно их искать и заказывать.
Мое предложение в силе, но с теми же оговорками. У меня н-типа и 7/16 разъемы. Есть какой-то периходник с СМА (или обратного СМА, все время путаю) на н-типа. Но разъемы противоположные твоим - как на ассане и фотке выше. - Папа с гайкой.
н-типа у меня отродясь не бывало, если найду переходники или че придумаю выйду на связь, спасибо за предложение.
Ну от пары бы не отказался, больно муторно их искать и заказывать.
Если не пожалеть разъем, можно так сделать, более-менее работает.
Господа-товарищи специалисты по СВЧ, если вместо диода использовать готовый детектор, что посоветуете предпочесть - линейный или логарифмический? Мысль сделать двунаправленный ответвитель и туда же затолкать процессор с ADC.
далее сам направленный ответвитель, чертежи выложу по окончании экспериментов
Это мне кажется или нет, что полосковые линии слишком широкие - по моим прикидкам должно быть около 2.7мм?
я бы начал с обычного диода, с ним проще подобрать параметры схемы, а уже потом получив повторяемые и логичные результаты, ставил бы хитрый детектор, как я понимаю логарифмический под цифровой индикатор, а линейный под механический больше подходит, хотя могу ошибаться
по моим прикидкам должно быть около 2.7мм?
так и есть, даже возможно чуть меньше, не помню уже. Долго подбирал параметры что бы свести приемлемый для лута зазор и волновое сопротивление полоска, могу выложить чертеж в eagle layout или готовый Pdf для печати
Мысль сделать двунаправленный ответвитель и туда же затолкать процессор с ADC.
я бы не стал отклоняться от классической схемы, там не все однозначно, на днях попробую сделать с детектором прямо на плате двойной ответвитель что бы измерять сразу и прямую и отраженку, но там даже экран сильно портит качество девайса, надо по уму ставить…
В общем пока не закончу, рекомендую делать стандартный девайс, недостаток куча лишних разъемов и один два терминатора…
ЗЫ
Специалистом меня назвать сложно, СВЧ устройства щупал лет 15 назад крайний раз, уже позабывал все
ЗЫЗЫ
То же хочу прийти потом к комплексному измерителю на МК
Судя по всему, у ответвителя есть маленький нюанс - в районе, где провода сходятся, они должны слегка утоньшаться, а где они друг другу не мешают - там толще. При зазоре 0.5 мм для рабочей зоны полосок должен быть 2.58, для свободной - 2.86 при FR4 1.6mm разделение 11.8 дб.
При меньшем зазоре влияние увеличивается, для 10дб разделения влияние мне уже перестает нравится, настолько разные получаются толщины.
Ну да у Вас он почти на рабочей зоне и кончается, при бидиректе надо бы учитывать. Хотя разъемы, находящиеся так близко от рабочей зоны мне тоже не нравятся.
Похоже, что “мне вообще ничего не нравится” (с)
Вы на какую толщину фольги рассчитывали? Двухсторонний, как мне почему-то кажется, должен быть 35 микрон?
Судя по всему, у ответвителя есть маленький нюанс - в районе, где провода сходятся, они должны слегка утоньшаться, а где они друг другу не мешают - там толще. При зазоре 0.5 мм для рабочей зоны полосок должен быть 2.58, для свободной - 2.86 при FR4 1.6mm разделение 11.8 дб.
При меньшем зазоре влияние увеличивается, для 10дб разделения влияние мне уже перестает нравится, настолько разные получаются толщины.
Я их сделал уже штуки четыре, все ваши цифры хороши для калькулятора, на практике все не так очевидно выходит
из эспериментов пока очевидно что минимизация зазора положительно сказывается на качестве девайса, надо стремиться к зазору 0.1-0.2, лутом сделать такое можно только при условии печати на фольге, печатаем на пищевой фольге, накатываем утюгом и травим вместе с фольгой, зазор до 0.15 получается без проблем.
Ну да у Вас он почти на рабочей зоне и кончается, при бидиректе надо бы учитывать. Хотя разъемы, находящиеся так близко от рабочей зоны мне тоже не нравятся.
Похоже, что “мне вообще ничего не нравится” (с)
нормально выходит, на свободные концы разъемов паяем квадратный кусок текстолита получаем качественный экран
Вы на какую толщину фольги рассчитывали? Двухсторонний, как мне почему-то кажется, должен быть 35 микрон?
Толщина изначально мне не была известна, но я поиграл с толщиной в программе расчета, разница мизерная, использовал для крайней версии плат (на фото) 0.03
Вести с полей…
Вчерась протестил переходник с запаянными наглухо терминатором и детектором прямо на плату, в принципе работает но качество хуже.
Под качеством я понимаю развязку прямой и отраженной волны и согласование тракта.
Протыкался весь вечер…
Вывод:
теоретически сделать можно и работать будет, НО
- Ответвитель должен быть симметрично согласован, иначе качество резко падает. То есть если у него есть 4 входа(выхода) то разъемы и длина полосков должны быть идентичны.
- Если правило 1. не соблюдено, то кроме повышения взаимного влиния полосков и ухудшения качества мы еще и подавляем сигнал в антенне, то есть ответвитель фактически рассогласовывает антенну.
Предполагаю что если делать весь ответвитель в планаре, то придется рассчитывать абсолютно всю разводку по плате в плоть до оконечных разъемов, разъемы в свою очередь “утаскивать” от зоны параллельных полосков подальше или выводить на корпус РК проводом. В общем надо тестить.
Просто выкинуть два разъема и заменить их SMD рассыпухой не выходит.
С другой стороны в качестве “показометра” такой девайс может и сойти, собрать можно “на коленке” и сравнить несколько антенн и выбрать лучшую или подстроить антенну.
Для абсолютных измерений нужно делать как на моем фото выше симметричный с 4мя разъемами и подбирать расположение и форму экрана (не маловажно)