Простой ваттметр до 2.4 ГГц

Rover

Измеритель мощности от Immersion RC это конечно круто, и всё такое… но иногда необходимо просто оценить более-менее точно мощность передатчика или эффективность антенной пары. Оказывается, это совсем несложно сделать. Получается буквально конструкция выходного дня, которую можно сделать за два вечера (имея комплектующие, разумеется).

Я остановился на логарифмических измерителях от Analog Devices. Они рассчитаны на разные граничные частоты, например: AD8307 до 433Мгц, стоит копейки. AD8313 до 2,4ГГц тоже стоит недорого, и AD8318 до 8ГГц, но уже стоит приличные деньги за минимальную партию в Китае, вдобавок корпус LFCSP, что тоже не мотивирует. В свою очередь, AD8307 отстой и уже на 433 МГц работает на пределе, с огромной погрешностью.

Поэтому для экспериментов остановился на AD8313, с тем, чтобы потом прикупить AD8318, если понравится. Рабочий диапазон самой микросхемы от -65 до 0 dBm и уровень на входе отображается напряжением аналогового сигнала на выходе. Собственно, получается измерительная головка, для которой нужен еще входной аттенюатор на 20-40dB и простенькая ардуинка для оцифровки и отображения измерений.

Вот такая схема по даташиту:

Под нее сделана вот такая платка

И корявенький аттенюатор на 20 dB, взят здесь

Вообще, с аттенюаторами конечно засада 😦 потому что нужны металлопленочные резисторы, особые методы монтажа в экране и тд… короче, взял те резисторы, которые смог купить в городе. Как-то работает, но говно. Пожалуй, надо купить готовый на али.

Измеритель тоже посадил в корпус:

Конечно, напрямую к передатчику подключено было только попробовать. А так штуковина чувствительная, можно на вход подключить антенну и на расстоянии до полутора метров смотреть на выходе осциллографом импульсы и оценивать эффективность антенн:

Видно шумы эфира, принятый импульс от модема 3DR и помеху от настольной лампы)))
А вот так выглядит измерение пакета данных при подключении непосредственно к антенному выходу модема. В данном случае зашкаливает, потому что аттенюатора 20dB недостаточно.

Разъемы и переходники подобраны таким образом, что измеритель можно подключить к любому другому разъему источника сигнала, будь то SMA или RP-SMA, папа или мама в любом сочетании. Разъемы и переходники приобретались здесь. Отличное место, рекомендую.

Короче говоря, оно работает, стоит копейки и делается за два вечера. Можно прицеплять к ардуинке с дисплейчиком и писать обработку. Если народу интересно, можно продолжить эту тему. Микросхему покупал в Компэле, там десяток минимальная партия. Могу штук семь раздать желающим поиграть.

TheTERMINATOR

Конечно интересно!
А платок не осталось? Купил бы комплект с микросхемой…

Rover

Увы, платка сделана в единичном экземпляре, дома, на балконе) могу лишь поделиться исходными файлами в формате DipTrace. Прикреплю их здесь.

TheTERMINATOR
Rover:

дома, на балконе

Всем бы так виртуозно с масками обращаться!

7 days later
Rover

Вероятно потому, что есть две редакции даташита, точнее даташит и аппноут (более старый, кажется). В одном случае 680pF, в другом 1000. У меня в наличии оказались на 1000. Если у вас есть 680, ставьте и будет точно по даташиту. На самом деле, разводка дорожек и материал платы окажут в нашем случае б о льшее влияние на входное сопротивление и паразитные резонансы, чем разница между 680 и 1000.

Панкратов_Сергей

Без калибровки будет только показометр, но не измеритель.
Я делал и на AD8313, и на AD8317 как измерители мощности так и АЧХ-метры и SWR-метры.
Напрашивался к людям на их приборы. В конце концов купил себе приличный анализатор спектра с измерителем мощности за 2000$ теперь есть по чем калибровать.
Фотки некоторых конструкций-


Rover

Вы совершенно правы, без калибровки это не прибор.
Причем ровную АЧХ никто не обещал даже в теории.
В данном случае мне нужен был именно “показометр” в качестве конструкции выходного дня за пять копеек.
При необходимости откалибровать - можно при желании найти места с оборудованием.

Панкратов_Сергей
Rover:

При необходимости откалибровать - можно при желании найти места с оборудованием.

Ну очень сложно!

SGordon

Меня больше смутило 51 и 53 ома, хотя я понимаю что все как бэ показометр а не прибор …

Rover

Даже не 53, а 53.6 и вот попробуйте найти такой в продаже… В то время, как 51 ом продается на каждом углу и в других конструкциях на основе ADxxxx используется именно этот доступный номинал.
Но, если вам нужно более-менее точное измерение мощности на фиксированных частотах, например 433МГц и 2,4ГГц,
то калибруйте раздельно на этих двух частотах, получайте две калибровочные константы и будет норм.

Панкратов_Сергей:

Ну очень сложно!

Да, это проблема. Покупать ваттметр за 11 тыс не хочется(((

Панкратов_Сергей

Да никак практически не скажется.
Надеялись на КСВ=1? При 51 оме тогда нужно надеяться на 1.02.
Но реальный лучше 1.2 вряд ли будет.
Правильней было б на плате детектора на входе поставить 3-6дб аттенюатор.
Это стабилизирует КСВ входа детектора, что значительно увеличивает точность измерений.