U-VNA, czyli "Universal Voltage (nie mylić z Vector) Network Analyzer" - czyli wyznaczanie impedancji/admitancji przy pomocy skalarnych pomiarów napięć sieci.
Na bazie wątku o NWT w tym dziale, zawiedziony trochę kierunkowością fabrycznych sprzęgaczy oraz trudnością i niepowtarzalnością tych wykonywanych ręcznie (na rdzeniach 2-otworowych), wróciłem do tego dokumentu:
Impedance_measure_YZ_scalar.pdf (Rozmiar: 386.23 KB / Pobrań: 932)
Wcześniej już go czytałem, ale jakoś bez zrozumienia. Tym razem udało mi się go zrozumieć - przynajmniej tak mi się wydaje :-)
No i wymyśliłem U-VNA złożone tylko z mierników AD8307 oraz paru elementów biernych. Oto prototyp:
W miejscu wszystkich rezystorów 1.1k wyobraźcie sobie wejście AD8307 (ich rezystancja wejściowa różnicowa, to właśnie 1.1k - na razie pomijam zadeklarowany przez producenta równoległy 1.4pF).
Wyjścia tych AD8307 wchodzą na poszczególne porty ADC mikrokontrolera.
Rezystory 100k służą do podniesienia impedancji miernika, aby 1.1k kostki nie bocznikowało mierzonych elementów.
Źródło mocy RF (707mVrms, czyli +10dBm) to wyjście DDS'a - impedancja nie ma znaczenia.
R9 to rezystancja referencyjna (+-1%). C2 to reaktancja referencyjna (+-1%).
R8, C1 i L1 symbolizują badaną impedancję (antenę, wejście filtra itp.) - ich wartości mogą być dowolne (choć dla dokładności pomiarów |Z| powinno być w przedziale od 0 do 5000 omów).
Zalety:
- dowolna impedancja źródła sygnału (a więc za DDS'em może być wszystko: trafo, op-amp, LPF, cokolwiek;
- konstrukcja bez żadnych mostków, sprzęgaczy itp. - tylko elementy pasywne (prócz tych mierników AD8307);
- mierzona impedancja od 0 do 5000 omów z zaskakującą dokładnością 6-8%;
- jednoznacznie określony znak reaktancji (bez kombinacji koniecznych w przypadku pomiarów fazy przy pomocy AD8302);
Wady:
- pięć układów AD8307 (choć w sumie są tanie :-) - za to żadnych AD8302 i sprzęgaczy... :-)
Prosta sieć, a cała "magia" dzieje się już obliczeniowo po stronie komputera, kiedy te 5 pomiarów na każdy krok częstotliwości (w przemiataniu) będzie wysłanych przez BT do programu :-)
Zbudowałem taką sieć w symulatorze i wyniki pomiarów były zaskakująco dokładne (w porównaniu do mierników opartych na sprzęgaczach): od 6 do 8%.
Teraz oczywiście pora na prototyp tego rozwiązania, no chyba, że pojawią się opinie (oparte na mocnych argumentach albo zwykłym pokazaniu błędów, których nie wziąłem pod uwagę), które podważą sensowność tego projektu, zanim wlutuję pięć kostek AD8307 SMD w wydłubaną płytkę ;-)
Nie po raz pierwszy proponuję coś, co byłoby genialne, gdyby nie to, że nie zostało do tej pory odkryte, bo jest błędne...
hehe
Czekam na komentarze - szczególnie te krytyczne :-)
Pozdrawiam,
Rafał SP3GO
A oto kompletny schemat:
schemat-v2.pdf (Rozmiar: 160.8 KB / Pobrań: 918)
Jakieś krytyczne uwagi? :-)
Pozdrawiam,
Rafał SP3GO
