BV2BD 發表於 2013-1-15 21:45:41

DIY HF/VHF/UHF天線SWR分析儀 PART1

本帖最後由 BV2BD 於 2013-3-13 10:56 編輯



最近心血來潮,想把頂樓HF的低端負載垂直天線換掉,一直感覺天線振子太短,發射效率不好,索性拆下來,重拉一條DIPOLE,拉完後測試發射,發現在14.100MHZ駐波偏高,約2.0,本來在天線下方用MFJ 207的天分測試有駐波在1.5以下,但下來電台旁測試,竟然偏高,當初發現用MFJ207在TUNE頻率時,因為MFJ207並沒有顯示TUNE頻率的功能,光是看轉盤上的刻記,實在無法準確,後來就乾脆直接用電台發射來測,只是上下樓很不方便,且問題來了,電台在非業餘頻率無法發射。
本來對岸或MFJ有更精確的天分可買,但是價格起碼都需4張小朋友以上,還不包含運費,若又有VHF及UHF段的機種,價格更是驚人,像我這種小資人士實在買不下手。且經研究現路MFJ是採用LC振盪,頻率穩定度不好,對岸則是用DDS相對穩定度及精確度都高,但對岸好像還沒出有HF/VHF/UHF三頻段的。
花了約1~2星期的研究,發現其實線路不難,於是打算自己DIY一台三頻段的天分,除了可以顯示駐波以外,還可顯示R+X阻抗,以及加一個掃描頻率的功能,頻率HF採DDS模式,VHF及UHF則採PLL模式,這樣頻率穩定度夠,精確度也能大幅度提高,不會因外部環境改變TUNE的頻率,且也能當頻率發生器。
趕工一個星期,程式已經完成,預計有以下功能
1. HF TUNE RANGE 1.0MHZ ~60MHZ.
2. VHF TUNE RANGE 138~174MHZ.
3. UHF TUNE RANGE 400~520MHZ.
4.TUNE MINE STEP -> HF 100HZ , VHF 5KHZ , UHF 5KHZ.
5. TUNE STEP SELECTABLE (100HZ(ONLY HF), 1KHZ(ONLY HF), 10KHZ , 100KHZ , 1MHZ , 10MHZ)
6. SCAN FUNCTION .
7.Battery Voltage 內部電池電壓顯示
8.output lever arround 5dbm.
9.SWR TEST RANGE 1~99
預計成品能降在4張小朋友以下,有興趣的朋友可以跟我聯絡,到時多作一台。
程式寫好了,接下來就是設計線路及lay板,等線路完成在陸續PO上來

2013/03/13
本來預計自己diy 1~2台,因為OM反映想多加一台,所以預計打樣並製作到共20台,目前除已有在hamtalk論壇跟帖登記外,現已經到達我DIY的上限(20台),若有興趣的友台想預定,可在等DIY完成後看是否有多的零件後,再次接受各OM的需求,謝謝。

BU2CA 發表於 2013-1-15 22:05:04

我第一個報名...


BV3CE 發表於 2013-1-15 22:22:43

哇, BV2BD OM, 要來開發這個的東東, 超強的A...
小弟很好奇, 想請教一下, 如何偵測 "實部" 與 "虛部" ?
我只知道, 使用耦合器, 可以得到反射功率, 進而算出 VSWR,
可是這" 實部" 與 "虛部, 是如何得到 ? 是比較參考信號源 ?
請高手指導一下..

BV4VU 發表於 2013-1-15 23:18:45

我也要一台{:5_429:}

BU2BW 發表於 2013-1-15 23:39:03

若開發完成,真是大家的福音啊,
若需要量產PCB,我可以幫忙找便宜的.
我也想要一台啊!

BV2KS 發表於 2013-1-16 08:54:49

請老闆開團購

BX2ADE 發表於 2013-1-16 09:33:17

台灣的DIY要拼一下,不然都是對岸在DIY.

我也一台

BV4WG 發表於 2013-1-16 09:40:02

BV3CE 發表於 2013-1-15 22:22 static/image/common/back.gif
哇, BV2BD OM, 要來開發這個的東東, 超強的A...
小弟很好奇, 想請教一下, 如何偵測 "實部" 與 "虛部" ?
我 ...

AD985x 可以選相位.
http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD9851.pdf
Figure 7. Application Showing Synchronization of Two AD9851 DDSs to Form a Quadrature Oscillator

N2PK VNA
http://www.makarov.ca/vna.htm

BU2BF 發表於 2013-1-16 11:57:16

2BD OM~你太有才了!感謝分享!造福許多友台...

BV3CE 發表於 2013-1-16 12:38:14

BX4ABD 發表於 2013-1-16 09:40 static/image/common/back.gif
AD985x 可以選相位.
http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD9851.pdf
Figure 7. A ...

OK, thanks for information.
Interesting, and will study it.

BV2CK 發表於 2013-1-16 13:14:47

【KC901H】3GHz場強儀、天線測試儀、掃頻儀、標網-帶電橋跟蹤源
有打算發展圖形介面的天線分析儀嗎?

BV2BD 發表於 2013-1-16 16:07:37

BV3CE 發表於 2013-1-15 22:22 static/image/common/back.gif
哇, BV2BD OM, 要來開發這個的東東, 超強的A...
小弟很好奇, 想請教一下, 如何偵測 "實部" 與 "虛部" ?
我 ...

這實數及虛數的求法須配合vswr的檢測,首先須先利用電橋取出已下電壓
VF = 前進功率電壓
VR = 反射功率電壓
VZ = 代測物阻抗反應電壓
VA = 前進參考電壓

VSWR = (VF+VR)/(VF-VR)

再來求IMPENDANCE -->Z = (50*VZ)/VA
求出 Z後才可求實數R 及虛數X
R = ((2500+Z^2)*VSWR) / (((VSWR^2)/2)+5000)
X = SQRT(Z^2-R^2)
(SQRT = 平方根)

其實X還可求出電容量及電感量
還有善用VSWR及TUNE的功能還能查出電纜開路的位置
希望能解答你的問題



BV2BD 發表於 2013-1-16 16:10:33

本帖最後由 BV2BD 於 2013-1-16 17:19 編輯

BV2CK 發表於 2013-1-16 13:14
【KC901H】3GHz場強儀、天線測試儀、掃頻儀、標網-帶電橋跟蹤源
有打算發展圖形介面的天線分析儀嗎? ...

圖形介面工程浩大,且成本較高,我的能力還不足搞TFT{:4_101:}
不知有哪位OM在對岸或是有朋友在對岸可以幫忙買幾顆 IC?台灣找一些IC確實有點困難,例如AD 9851及義隆FLASH MCU EM78F668N sop28{:4_92:}

BV3CE 發表於 2013-1-16 20:09:47

BV2BD 發表於 2013-1-16 16:07 static/image/common/back.gif
這實數及虛數的求法須配合vswr的檢測,首先須先利用電橋取出已下電壓
VF = 前進功率電壓
VR = 反射功率電 ...

謝謝BV2BD OM 的解說... ( 我還是很頭大啦... 書到用時方恨少 )

ystone 發表於 2013-1-16 20:10:24

小弟也想要一台
可以的話 請大大多費心了

BV4WG 發表於 2013-1-16 21:17:16

本帖最後由 BX4ABD 於 2013-1-16 21:18 編輯

BV3CE 發表於 2013-1-16 12:38
OK, thanks for information.
Interesting, and will study it.
如同 BV2BD 在#12 講的,用電橋即可。N2PK VNA 也不是用 Quadrature Oscillator,而是用反射電橋來量的。

BX4AG 發表於 2013-1-16 21:19:49

2BD OM +1

BV2BD 發表於 2013-1-16 21:59:35

本帖最後由 BV2BD 於 2013-1-16 22:00 編輯

BX4ABD 發表於 2013-1-16 21:17
如同 BV2BD 在#12 講的,用電橋即可。N2PK VNA 也不是用 Quadrature Oscillator,而是用反射電橋來量的。
...

他的VNA確實是用QUADARTURE DEMOULATION來解 I/Q的準位給電腦程式用,若沒有電橋,他只能當TRACKING SG及SPECTRUME來用,若加電橋就可測S參數及RETURN LOSS,VSWR等,所以他有一個BRIDGE OPTION BOARD 附件這樣才能測所有參數

BM2AAS 發表於 2013-1-16 22:13:05

小弟也想要一台{:8_423:}

BV4WG 發表於 2013-1-17 00:06:20

BV2BD 發表於 2013-1-16 21:59 static/image/common/back.gif
他的VNA確實是用QUADARTURE DEMOULATION來解 I/Q的準位給電腦程式用,若沒有電橋,他只能當TRACKING SG及 ...

謝謝提醒。的確,N2PK VNA 利用分時的方法,讓 LO DDS 與 RF DDS 同相或差90度。

我也要訂一台。
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