Odpowiedz 
 
Ocena wątku:
  • 0 Głosów - 0 Średnio
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
Projekt YAVNA startuje!
SP6FRE Offline
Leszek
****

Liczba postów: 482
Dołączył: 20-09-2009
Post: #11
RE: Projekt YAVNA startuje!
Witam!
Cieszę się, że nasze dyskusje mobilizują Cię do doskonalenia metody pomiarowej. Trochę zazdroszczę narzędzi jakie masz do dyspozycji, w tym "gotowców" do obróbki statystycznej wyników. W przypadku mikrokontrolera, wymaga to "pracy od podstaw" i to jedynie w zakresie ograniczonym pamięcią procesora.
Pomysł ze swobodną decyzją co do stopnia "wygładzenia wyniku" jest w tych warunkach naturalny. Niemniej ciągle zastanawiam się skąd się biorą tak duże zmiany sygnału mierzonego, który odczytywany jest przecież w stabilnych warunkach. Przypuszczam, że to cecha konwersji jaką wykonuje AD8302.
Postaram się sprawdzić jak można poprawić parametry sprzęgacza na rdzeniu dwuotworowym choć 30dB kierunkowości o jakich piszę udaje się zrobić bez specjalnego wysiłku i wynik jest powtarzalny.
Tym bardziej ciekawi mnie w jaki sposób chcesz uzyskać 40dB kierunkowości głównego elementu pomiarowego (sprzęgacza, mostka)? Masz już jakieś pomysły a może nawet testy?
L.J.
Witam!
Sprawdziłem co się da zrobić z rdzeniem dwuotworowym w sprawie poprawienia kierunkowości sprzęgacza i nawinąłem go z uzwojeniami liczącymi 1 i 11.5 zwoja.

İmage

Tym razem tłumienie w ramieniu fali padającej to nieco ponad 20dB

İmage

Tłumienie w ramieniu fali odbitej to ponad 60dB dla częstotliowści ponad 7.5MHz (ponad 50dB od częstotliwości 4MHz). Pełny zakres pomiarowy to 1-30MHz. Wydaje się więc, że na rdzeniu dwuotworowym można zrobić sprzęgacz w zakresie 1-30MHz o kierunkowości ok. 40dB dobierając nieco inny materiał na rdzen poprawiający własności sprzęgacza od dołu.

Ale żeby nie było tak pięknie przytoczę jeszcze dwa wykresy AD8302:

İmage

To wykres dynamiki układu porównania sygnałow w zakresie poziomów na wejściach układu. Wynosi on prawie 60dB więc nieco więcej niż potrzebne do prawidłowego pomiaru odstępu sygnału padającego i odbitego.

İmage

Niestety, drugi wykres pozbawia złudzeń, że uda się AD8302 wykorzystać do pracy ze sprzęgaczem o kierunkowości 40dB.
Ponieważ sygnały pomiarowe dla mocy padającej będą się układać wzajemnie w zakresie od ok. 0dB do -40dB to zakres -30dB do -40dB będzie dla AD8302 nieodróżnialny i nastąpi kompresja wyniku dla tych wartości.
Tak więc użytecznym sprzęgaczem w tym wypadku jest taki o kierunkowości ok. 30dB.

Oczywiście można próbować zrobić sprzęgacz niesymetryczny przesuwając sygnał mocy odbitej w górę o 10dB lub zastosować w torze fali odbitej wzmacniacz i odpowiednie zmiany uwzględnić w algorytmie pomiarowym ale, o ile wiem, nie jest to często stosowana praktyka.
Wydaje się więc, że istotnym ograniczeniem będzie tu AD8302 z jego 30dB zakresem pracy z pasywnym sprzęgaczem symetrycznym - co zapewni pomiar do SWR=1.07.
Tak więc potrzebna jest modyfikacja toru pomiaru fali odbitej lub wybór innej metody pomiaru :-(
L.J.
Witam!
Być może 40 decybelową dynamikę pomiaru da się uratować. Zamiast podnosić poziom sygnału w torze odbiciowym o 10dB można na podobnej zasadzie stłumić sygnał w torze związanym z falą padającą. Taki tłumik 10dB jest banalny i nie powinien wprowadzać żadnego przesunięcia fazowego bo będzie czysto rezystancyjny. Należy ten fakt oczywiście uwzględnić w algorytmie pomiarowym. Nie wykluczam, że trzeba będzie staranniej dobrać moc sterującą na wyjściu miernika aby sygnały padający i odbity mieściły się w zakresie zdefiniowanym przez producenta AD8301
L.J.
(Ten post był ostatnio modyfikowany: 16-02-2017 14:44 przez SP6FRE.)
15-02-2017 9:51
Odwiedź stronę użytkownika Znajdź wszystkie posty użytkownika Odpowiedz cytując ten post
SP3GO Offline
Rafał
***

Liczba postów: 132
Dołączył: 15-04-2015
Post: #12
RE: Projekt YAVNA startuje!
Co do pytania o uzyskanie lepszej kierunkowości sprzęgacza, to chcę po prostu poeksperymentować z różnymi rdzeniami: 2 rodzaje 2-otworowych, różne rdzenie toroidalne i ich kombinacje (złożenie kilku). Do tego eksperymenty z różnym sposobem nawijania zwojów, różną liczbą zwojów i ich ułożeniem na rdzeniach.
Generalnie kombinacji jest tu sporo i wszystkich nie da się przejść, ale zobaczymy co mi się uda uzyskać. Pierwsze próby niestety dopiero od nowego tygodnia...

Co do AD8302, to spokojnie można uzyskać pełną dynamikę 60dB tej kości poprzez właśnie zastosowanie odpowiednich tłumików na każdym torze.
Jest to zresztą dobrze opisane w nocie katalogowej na stronie 20 w aplikacji pod nazwą "Reflectometer". Co więcej - podają tam nawet wzory na szybkie obliczenie każdego tłumika, jeśli chcemy, aby przyjęta przez nas "nominalna Gamma" wypadała w środku zakresu dynamiki.

Wydaje mi się więc, że jednak sprzęgacz (a nie kość AD8302) będzie tu ciągle najsłabszym ogniwem, bo nie sądzę, aby w warunkach amatorskich uzyskać kierunkowość sprzęgacza na poziomie 60dB.

Gdyby się jednak okazało, że te 60dB kości AD8302 robi się już trochę mało, to przecież nikt nas nie zmusza do stosowania tej akurat kości dla pomiarów magnitudy. Wystarczy, że użyjemy AD8307 i już mamy ponad 90dB dostępnej dynamiki (a taką kierunkowość niełatwo znaleźć nawet w fabrycznych "wyśrubowanych" sprzęgaczach).
Czyli wtedy AD8307 mierzy nam ReturnLoss, a AD8302 tylko fazę.

Nawiasem mówiąc, to właśnie dlatego dobrze zrobiony mostek SWR do mierników NWT daje lepsze rezultaty w pomiarze ReturnLoss (SWR, modułu Gamma), niż mierniki typu MAX6. Bo w NWT ReturnLoss mierzony jest właśnie sondą AD8307 (a więc mamy dostępne 90dB dynamiki), a w takim MAX6 jest używana tylko sonda AD8302 i to nie jestem pewny, czy jest tam zastosowane odpowiednie przesunięcie środka dynamiki przy pomocy tłumików, czy też jednak następuje kompresja przy zaledwie 30dB. Choć akurat w MAX6 ten 22dB sprzęgacz i tak mieści się w jednej połówce dynamiki AD8302 - nawet bez tłumików (mam tak właśnie w swoim prototypie YAVNA obecnie).

Pozdrawiam,
Rafał SP3GO
(Ten post był ostatnio modyfikowany: 16-02-2017 19:48 przez SP3GO.)
16-02-2017 19:48
Znajdź wszystkie posty użytkownika Odpowiedz cytując ten post
SP2JQR Offline
Henryk
*****

Liczba postów: 1,174
Dołączył: 23-08-2009
Post: #13
RE: Projekt YAVNA startuje!
(16-02-2017 19:48)SP3GO napisał(a):  Co do pytania o uzyskanie lepszej kierunkowości sprzęgacza, to chcę po prostu poeksperymentować z różnymi rdzeniami: 2 rodzaje 2-otworowych, różne rdzenie toroidalne i ich kombinacje (złożenie kilku). Do tego eksperymenty z różnym sposobem nawijania zwojów, różną liczbą zwojów i ich ułożeniem na rdzeniach.
Generalnie kombinacji jest tu sporo i wszystkich nie da się przejść, ale zobaczymy co mi się uda uzyskać. Pierwsze próby niestety dopiero od nowego tygodnia...
Pozdrawiam,
Rafał SP3GO

Proponuję eksperymenty dotyczące wpływu długości rdzeni dwuotworowych na kierunkowość poprzez nawijanie sprzęgaczy na dwóch trzech, czterech, ... sześcui rdzeniach. Więcej niż sześć nie proponuję bo będzie to ciężko schować w jakiejś logicznej obudowie...
17-02-2017 11:09
Znajdź wszystkie posty użytkownika Odpowiedz cytując ten post
SQ5KVS Offline
Karol
****

Liczba postów: 605
Dołączył: 26-09-2012
Post: #14
RE: Projekt YAVNA startuje!
Henryku, a czemu tak? Linia transmisyjna?

Troszkę of-topic ale nie do końca - ostatnio odkryłem niewyczerpane źródło malutkich (średnica ok 3mm, wysokość podobna) toroidów, podejrzewam że to jakiś materiał 43. W każdym kompaktowym gniazdku ethernetowym w switchu (takim które nie ma transformatora na PCB) jest ich co najmniej 5 sztuk na wejście Smile
(Ten post był ostatnio modyfikowany: 17-02-2017 11:19 przez SQ5KVS.)
17-02-2017 11:18
Znajdź wszystkie posty użytkownika Odpowiedz cytując ten post
SP3GO Offline
Rafał
***

Liczba postów: 132
Dołączył: 15-04-2015
Post: #15
RE: Projekt YAVNA startuje!
(17-02-2017 11:09)SP2JQR napisał(a):  Proponuję eksperymenty dotyczące wpływu długości rdzeni dwuotworowych na kierunkowość poprzez nawijanie sprzęgaczy na dwóch trzech, czterech, ... sześcui rdzeniach. Więcej niż sześć nie proponuję bo będzie to ciężko schować w jakiejś logicznej obudowie...

Dziękuję Henryku za cenną podpowiedź - na pewno spróbuję! Smile

Pozdrawiam,
Rafał SP3GO
17-02-2017 11:34
Znajdź wszystkie posty użytkownika Odpowiedz cytując ten post
SP3GO Offline
Rafał
***

Liczba postów: 132
Dołączył: 15-04-2015
Post: #16
RE: Projekt YAVNA startuje!
Wypróbowałem kilka konstrukcji ręcznie nawijanych sprzęgaczy, ale w żadnym nie udało mi się uzyskać kierunkowości większej niż 30dB.
Efektem słabej kierunkowości jest to, że wykres Smith'a dla obwodu LC jest jajowaty, a nie okrągły, czyli nieco spłaszczony w pionie.

Trochę tym zniechęcony, powróciłem do tego pomysłu:
http://sp-hm.pl/thread-2375.html

Na końcu tego wątku stwierdziłem wtedy: "Pomiar przesunięcia fazowego dla zwykłego mostka Wheatstona będzie raczej bezużyteczny", co okazuje się nieprawdą (ale nikt mi na to nie zwrócił uwagi).

Oczywiście informacje, które dostajemy z takiego mostka nie są Gammą bezpośrednio (a tylko sygnałem proporcjonalnym do Gammy), więc na ich podstawie nie możemy przeprowadzić obliczeń bezpośrednio. Ale już potraktowanie całości procedurą kalibracji może być zaskakujące.

Poskładałem prowizoryczny mostek zasilany niesymetrycznie lutując rezystory 51R bezpośrednio na padach przygotowanych pod fabryczny sprzęgacz.
Po procedurze kalibracji open-short-load (ale obliczanej standardowo jak dla sprzęgacza) wynik ostateczny przerósł moje oczekiwania.
Ładne wykresy samych elementów kalibracyjnych raczej nie są zaskoczeniem:

1. 50R

İmage

2. Port zwarty

İmage

3. Port otwarty

İmage

Jednak pomiary elementów dowolnych są już piękne.
Np. obwód LC:

İmage

albo zwykłe rezystory:

15R:

İmage

75R:

İmage

a nawet 1,5k:

İmage

Jak widać, rezystory od 50MHz uciekają trochę w reaktancję indukcyjną, ale kto wie, czy nie ma tam jakichś reaktancji pasożytniczych w samej głowicy pomiarowej.
Dla wszystkich wykresów oś R po lewej, a oś X po prawej.

Biorąc pod uwagę to, że mostek wykonany jest prowizorycznie, całość nie jest ekranowana (nawet zbliżenie ręki do głowicy robi różnicę), na każdej gałęzi przed AD8302 jest tłumik -20dB, wszystkie wykresy to przemiatanie od 250kHz do 70MHz i bez żadnego "wygładzania" - to jak dla mnie - rewelacja!

Spróbuję zrobić kolejny mostek, tym razem zasilany symetrycznie i porównać.
Potem też porównam wyniki, kiedy zdejmę tłumiki -20dB z gałęzi AD8302.
A na koniec potraktuję taki mostek nie kalibracją dla sprzęgacza, lecz kalibracją dedykowaną dla mostka kierunkowego, która jest dobrze opisana w pierwszym dokumencie podesłanym przez Kolegę tutaj:

http://sp-hm.pl/thread-2375-post-25547.html#pid25547

Zobaczymy jakie będą efekty...

Pozdrawiam,
Rafał SP3GO
(Ten post był ostatnio modyfikowany: 23-02-2017 11:41 przez SP3GO.)
23-02-2017 10:36
Znajdź wszystkie posty użytkownika Odpowiedz cytując ten post
SQ5KVS Offline
Karol
****

Liczba postów: 605
Dołączył: 26-09-2012
Post: #17
RE: Projekt YAVNA startuje!
Na mnie robi wrażenie Smile
Nie masz tam jakiegoś zakłócacza w postaci WiFi albo nawet komórki, tableta itp?
23-02-2017 11:07
Znajdź wszystkie posty użytkownika Odpowiedz cytując ten post
SP3GO Offline
Rafał
***

Liczba postów: 132
Dołączył: 15-04-2015
Post: #18
RE: Projekt YAVNA startuje!
Raczej nie...
Ale w sumie sama głowica ma zaraz obok moduł BT (komunikacja z komputerem jest bezprzewodowa), a to chyba podobne częstotliwości do WiFi.
Podejrzewam też, że ta "górka" w okolicach 60MHz to może być też efekt samego DDS'a, bo pobieram z niego sygnał transformatorem 1:1 (a więc z symetrycznego wyjścia), ale bez żadnych filtrów za nim...
Muszę też więc wypróbować filtry - dla zasilania symetrycznego mostka również.

Pozdrawiam,
Rafał SP3GO
23-02-2017 11:13
Znajdź wszystkie posty użytkownika Odpowiedz cytując ten post
SQ5KVS Offline
Karol
****

Liczba postów: 605
Dołączył: 26-09-2012
Post: #19
RE: Projekt YAVNA startuje!
Jeśli powtarzasz pomiary i szpilki bądź górki ciągle tam są to może to być efekt DDS'a, jeśli się nie zastosuje w nim filtrów to np mierząc kwarce, widać wyraźnie przy których częstotliwościach spurs wypada w pobliżu częstotliwości kwarcu Smile
Ale szpilki które się raz pojawiają raz nie to może być efekt zakłóceń. W poprzednim mieszkaniu zdarzało mi się odpalać różne sprzęty ok. 2 metry od routera i to potrafiło generować takie śmieci (choć w sumie sam nie wiem co bardziej czy dekoder kablówki czy nawet zasilacz - wszystko było razem). Nawet przy pomiarach z niską impedancją (częstotliwości diametralnie różne ale to widać).
A czy to w kablówce czy to w WiFi pojawiają się "bursty" zwłaszcza kiedy akurat coś odbieramy, nadajemy itp i wtedy w pomiarach - szpila.
(Ten post był ostatnio modyfikowany: 23-02-2017 11:43 przez SQ5KVS.)
23-02-2017 11:27
Znajdź wszystkie posty użytkownika Odpowiedz cytując ten post
SP3GO Offline
Rafał
***

Liczba postów: 132
Dołączył: 15-04-2015
Post: #20
RE: Projekt YAVNA startuje!
Słusznie. Twój opis nakierował mnie też na coś jeszcze - lampka ledowa na biurku - już nie raz miałem okazję się przekonać, jak zasilacz do niej (który jest pół metra dalej) strasznie "sieje" i to w szerokim paśmie... a wczoraj przy pomiarach - była włączona Smile
Generalnie więc do następnych testów dochodzi filtr za DDS i namierzenie zakłóceń - wtedy wykresy powinny się jeszcze poprawić.

Pozdrawiam,
Rafał SP3GO
23-02-2017 11:32
Znajdź wszystkie posty użytkownika Odpowiedz cytując ten post
Odpowiedz 


Skocz do:


Użytkownicy przeglądający ten wątek: 1 gości