V N A - Vectorial Network Analiser

Analizor spectral de frecvente in domeniul (1000...145000)KHz

25.04.2020

Analizorul spectral de frecvente este un aparat care masoara nivelul unui semnal de o anumita frecventa pe o punte rezistiva in care una dintre rezistente este cea a circuitului analizat. Semnalele captate sunt interpretate grafic de catre microprocesor si afisate pe un afisaj grafic. La abaza acestui aparat sta un modul Arduino Pro Mini cu ceas de 16MHz si alimentat de la baterii de 3V pentru a fi portabil. Generatorul de frecvente de test este construit in jurul unui Si5351a, un cip foarte versatil care poate genera frecvente de pana la 180MHz. Sa vedem schema de principiu:

Fig.1: Schema electrica

Modulul de analiza si captare a semnalelor DIR/REF de pe puntea rezistiva, este construit cu un circuit operational LT1078. Se pot folosi si alte astfel de operationale care sa indeplineasca conditiile: sa poata fi alimentate de la 1.8-5V din tensiune simpla, sa aiba capabilitate de Rail-to-Rail a tensiunii de iesire. Sunt o multitudine de astfel de operationale.

Am introdus modulele astfel inter-conectate intr-o carcasa de ABS:

Fig.2: VNA vedere din interior

Aparatul permite explorarea unui numar de 4 meniuri in care se pot vedea diferiti parametrii masurati:

  • Meniul Principal - in care se citesc toti parametrii: banda, frecventa[KHz], SWR, DIR analogic, REF analogic, SWR Maxim, STEP
  • Meniul MANUAL - in care se poate face sondare de frecventa si se poate baleia manual din encoder intreg spectrul de frecvente
  • Meniul AUTOMAT - in care se vede evolutia semnalelor in banda selectata baleiata automat cu un interval dat de pasul selectat
  • Meniul SETTINGS - in care se poate modifica pasul de frecventa si se vizualizeaza tensiunea bateriei
  • Fig.2: VNA Meniuri

    Trecerea de la un meniu la altul se face tinānd butonul apasat lung. Cel mai interesant meniu este AUTOMAT MODE unde se vede evolutia plotter-ului de frecventa selectata pe intreg inervalul benzii.
    Latimea acestui grafic afisat depinde de marimea pasului de frecventa selectat in meniul SETTINGS. Deplasarea stanga/dreapta se face rotind encoderul; astfel se poate deplasa plotter-ul de frecventa acolo unde dorim sa vedem valoarea SWR-ului masurat.
    In intervalul scanat se memoreaza valoarea minima a SWR-ului masurat si aceasta valoare este vizibila in Meniul PRINCIPAL:
    Alimentarea aparatului se face de la doua baterii AA de 1,5V. Monitorizarea tensiunii bateriilor se face in meniul SETTINGS.

    Un filmulet cu functionarea acestui aparat se poate vedea aici: