Практические схемы, трудности их реализации и советы из собственного опыта.

Любой радиолюбитель в своей практике всегда сталкивается с проблемой проверки и настройки антенных устройств. Для этого используются разные приборы, которые можно приобрести. Есть относительно дешевые, есть дорогие. Все они широко обсуждаются и приобретаются радиолюбителями.

Предлагаю рассмотреть для повторения мой вариант антенного анализатора с использованием современных технологий. На оригинальность схемы не претендую, найдена в Интернете, немного доработана и проверена на практике.

Основная идея, как всегда - простота изготовления и бюджетность. Последнее время появилось много разных радиолюбительских устройств на базе дешевого микроконтроллера из сери и Arduino. Применение этого микроконтроллера позволяет выводить в удобной форме достаточно точные значения параметров антеннами в широком жиапазоне, при этом изготовление антенного анализатора получается достаточно небольшим и очень даже бюджетным.

Антенный анализатор на базе Arduino Nano.

Схема, детали, сборка.

При создании блока я руководствовался прежде всего возможностью повторения этого устройства другими радиолюбителями даже при не очень больших познаниях в микропроцессорной технике. Схема получилась не очень сложная, надежная и легко повторяемая. Часть деталей приобретены на AliExpress, часть взяты из старой радиоаппаратуры.

Схема

Детали:
• микроконтроллер Arduino Nano - 1 шт.
• генератор сигналов АD9850 - 1 шт.
• разъемы для Arduino и АD9850 - 4 шт.
• микросхема LМ358N - 1 шт.
• ферритовое кольцо - 1 шт.
• диод Д9Б - 2 шт.
• резисторы, конденсаторы.

Для изготовления дросселя можно использовать любое малогабаритное ферритовое кольцо магнитной проницаемостью 1000НН. Количество витков не критично (наматывается до заполнения).

Резисторы R1, R2 и R3 должны быть ровны 50 Ом, но такие номинала крайне сложно найти, поэтому вместо одного на 50 Ом можно ставить параллельно два резистора по 100 Ом. Я выписывал резисторы типа СМД из Китая номиналом 100 Ом

Диоды Д9 можно заменить любыми маломощными германиевыми импульсными диодами, но они должны быть одной марки и желательно подобрать их одинаковыми по сопротивлению прямого перехода.

Микросхема LМ358N - это сдвоенный операционный усилитель, ее можно заменить любой подобной.

Микроконтроллер Arduino Nano можно купить на AliExpress тут. Цена устройства - 192 р.

Генератор АD9850 также можно купить на AliExpress тут. Цена генератора - 750 р.

Цены указаны на момент публикации этой статьи. Итого, если не считать работу и деталей, которые взяты из старой аппаратуры или своих коробок, то цена всего устройства получилась примерно 1000 р. Для сравнения - готовый подобный прибор будет стоить от 4000 р.

вариант с модулями	без модулей

Можно микропроцессор и генератор сигналов впаивать в монтажную плату, но я предпочитаю подключать подобные блоки через разъемы. Это упростит ремонт и, если нужно будет использовать микропроцессор и генератор в других приборах или захочу переделать плату, то не придется выпаивать блоки.

Устройство работает совместно с компьютером или ноутбуком и специальной программой. Я перепробовал несколько программ, наиболее простая и работает сразу без всяких настроек, это VNA. Архив программы можно скачать тут. Программа не требует установки, после распаковывания сразу голова к работе.

Загрузка программы в Ардуино.

Загрузка программы в Ардуино или прошивка микроконтроллера выполняется из программы Arduino IDE. Это бесплатный компилятор, загрузчик прошивок в микроконтроллеры линейка Ардуино созданный на основе языка С++. Его нужно скачать из Интернета и установить на компьютер. При скачивании не забудьте выбрать вашу версию операционной системы. Установку рекомендую делать по умолчанию, тогда программа установится на системном диске в папку "Program Files (x86)" в папку "Arduino".

Архив с программой (прошивкой) для Ардуино можно скачать с моего сайта. Программа не сложная, кто хоть немного имел дело с языком программирования С++ быстро в ней разберется, там достаточно комментариев. В архиве еще есть библиотека для Ардуино - iarduino_OLED_txt, без нее работать не будет. Библиотека, т.е. папка iarduino_OLED_txt со всем содержимым должна быть скопирована в каталог "libraries". См. рисунок ниже:

Перед загрузкой скеча в Ардуино вы должны скачать архив, распаковать его и скопировать папку iarduino_OLED_txt из распакованного архива в каталог библиотеки (см. рисунок выше).

Теперь можно приступать к загрузке прошивки в Ардуино. Первое, что нужно, это соединить блок Ардуино и компьютер при помощи кабеля "USB - Mini-USB". Может подойти кабель от старого сотового телефона. Чтобы быстрее понять как это делать посмотрите видео:

Настройка.

Собранный без ошибок анализатор настройки не требует. Единственное, чтобы убедиться в правильности работы устройства можно к антенному входу подключить резистор номиналом 50 Ом и проверить КСВ, затем подключить 200 Ом и еще раз проверить. При 50 Ом КСВ должно быть равно промерно 1, при 200 Ом - 4. График в обоих случаях должна быть близок к прямой линии.

Проверка антенн прибором.

В видео ниже показана проверка качества реальных антенны собранным прибором.

При проверке антенн показания данного прибора совпали с показаниями прибором промышленного производства.

 

Есть вопросы или предложения? Пишите в обсуждениях ниже.