Архивы проекты - Страница 2 из 2

Мини-генератор сигналов для полки и поля.

Время от времени мне требуется что-то, что генерирует менандр от 500 кГц до 10 МГц. Делитель там проверить, PLL опорный сигнал подать, частотометр проверить. Да куча разных задач когла нужно быстро сгенерировать сигнал, и оперативно менять его.

У меня на полке давно живет приборчик NWT-7 который позволяет получать синус до 30 МГц. Но! Он управляется с компа, и куда-то на балкон о проверяемому девайсу его не потащищь. Уже давно под эти цели я закупился модулями на Si5351, и даже написал небольшую библиотечку по работе с ними. Но модули валялись, и в проект оформлялись. И пора покончить с этми делом.

Что я хочу получить.

Генратор должнет быть небольшим
Иметь батарейное питание
Заряжаться от USB
Иметь возможность задавать частоту из всего доступного диапазона Si5351

Поскольку я не хочу растягивать этот вспомгательный проект, волевым решением было принято использовать готовый Arduino скетч, ибо писать всю требуху взаимодейсвующую с кнопками, энкодерами, и экраном отнимает кучу времени.

За основу был взят скетч Multipurpose signal generator with SI5351, из ящика извлечен валяющийся уже 7 лет аккумулятор на 1 А*, куплена крошечная плата Arduino.

Открываем FreeCAD и запихиваем в единый корпус: аккумулятор, плату зарядки аккума от USB, Arduino micro, экран на SSD1306, модуль генератора Si5351, три кнопки, энкодер. Получаем вот такую петрушку:

Planet CW v2

Результаты проверки китайского набора мне понравились.

В поездку домой в Нижний Новгород я взял с собой этот трансивер, дабы проверить как он будет работать с моей антенны Фукса, которую я соорудил в прошлом году.

По результатам экспериметов, мой сигнал был слышен на новосибирском SDR приемнике, а это 2500 километров. С учетом что КСВ был около 1.5, а сигнал был достаточно разборчив, результат внушал оптимизм. Я решил улучишить данный трансивер. Сделав его меньше, и насыщенне функциями.

Последние 3 недели я активно рисовал переносил схему трансивера в KiCad. И вроде бы сегодня подготовка платы достигла финала. До кучи я упорлся в 3d модели деталей, и как результат имеем результат на картинке снизу. Единственный глюк — KiCad почему-то не отображает вырезы сделанные при помоши линий на Edge.Cuts. А в остальном — вполне симпатично.

Схема аналогична оригинальному Planet CW. Мои косметические изменения (помимо максимального использования SMD) включают:

В секции аудиофильтра произведена замена операционника 4558 на NE5532. По результатам моих экспериментов он чуть менее шумный
Добавлен КСВ-метр/измеритель мощности.
В качестве дисплея я буду использовать ЖК экранчик Winstar 0802. Управление им идет через общеизвестную микросхему PCF8574 по I2C

Planet short wave transceiver: самодельный блок управления

Итак, я решил изготовить самодельный блок управления на STM32F1 этим китайским трансивером, вместо его родного на PIC

Быстро набросал простую схемку

Вообще ничего примечательного. Отладочная плата BluePill, модуль на Si5351, микросхема 74HC00 в качестве выходного буфера для раскачии тройки полевых транзисторов BS170, и два полевика в роли конвертера логических уровней для I2C.

Planet 40m CW PLL transciver: Сборка

Сборка китайских наборов частенько сопровождается болью и страданием.

В данном трансивере явно заложена модульность, что и зацепило меня. Блок pll и управления в процессе сборки я не стал припаивать, а сделал съёмным на pls разъёмах. Также, поскольку пришлось подгонять сборку под имеющийся корпус,все элементы управления были вынесены при помощи проводов. Все прекрасно скомпоновалось..

Начал проверку. Не работал один сегмент на индикаторе по причине непропайки драйвера микросхемы. Исправил.

Энкодер работал, частоту изменял. Но не работало изменение шага частоты. Плюс на любое нажатие кнопки изменения конфигурации, трансивер переходил в режим передачи, и залипал в нем. То же происходило и при попытке передачи — залипание на передачу. Я вызвонил все линии, и они были подключены согласно схеме. Поскольку исходников прошивки PIC нет, остается только гадать что случилось.

Поскольку я прогнозировал, что подобное может случиться, то остается второй вариант: разработать свой модуль на связке stm32 + si5351.

Это будет итерация #1. На второй и итерации я попробую переразвести плату под smd компоненты и готовые модули, плюс интегрировать работу от литиевой батареи.

Грустно, печально, что оно не заработало. Но не страшно, поскольку морзянку я еще не доучил. 🙂

Муки с широкополосным трансформатором

Потребовалось скрестить HackRF cо спутниковой передающей головкой.
Засада была в следующем:
а) Голова имеет вход 75 ом
б) Голова получает питание по сигнальному кабелю
в) Голова получает опорный сигнал 10 МГц по сигнальному кабелю.

Все проблемы решаемы, но после ознакомления с ценами на какой-нибудь инжектор питания/10 Mhz для передающей головки сразу просыпается тяга к знаниям, и желание сделать это самому.

Так как IF частота равна 950-1450 MHz, а это уже СВЧ, то логично было бы сваять трансформатор на микрополосках. Начал копать эту тему и обнаружил такую вещь как широкополосный биномиальный четвертьволновой трансформатор.
Лучше всего эта тема рассмотрена вот в этом документе: http://studylib.net/doc/5628390/design-a-three-section-binomial-transformer-to-match-a-10

Основываясь на этом учебном пособии набросал скрипт на питоне, который расчитывает требуемое волновое сопротивление для каждой четвертьволоновой секции.

#!/usr/bin/env python
from __future__ import division
import cmath
import math
N = 4
ZL = 75 #desired impedance
Z0 = 50 #input impedance
F = 1.2e9
MRn = 0.005
c = 299792458
impedances = [0]*(N+2)
impedances[0]= Z0
impedances[-1] = ZL
quater_len_cm = (0.25 * (c/F)) * 100

A = (1/ (math.exp( (N+1) * math.log(2) ))) * math.log(ZL/Z0)
print A
for i in range (0, N):
    MR = ((A*math.factorial(N)) / (math.factorial(N - i) * math.factorial(i)))
    impedances[i+1] = impedances[i] * math.exp(2*MR)
print impedances

Df = 2*F - (4*F/math.pi)*math.acos(0.5 * (MRn/math.fabs(A))**(1/N) )
print "Center freq, Mhz " + str(F/1e6)
print "Band, Mhz " + str (Df/1e6) + " Low: " + str((F-(Df/2))/1e6) + " High: " + str((F+(Df/2))/1e6)
print "Quater wavelength, cm: " + str(quater_len_cm)

#!/usr/bin/env python

from __future__ import division

import cmath

import math

N = 4

ZL = 75 #desired impedance

Z0 = 50 #input impedance

F = 1.2e9

MRn = 0.005

c = 299792458

impedances = [0]*(N+2)

impedances[0]= Z0

impedances[-1] = ZL

quater_len_cm = (0.25 * (c/F)) * 100

A = (1/ (math.exp( (N+1) * math.log(2) ))) * math.log(ZL/Z0)

print A

for i in range (0, N):

MR = ((A*math.factorial(N)) / (math.factorial(N - i) * math.factorial(i)))

impedances[i+1] = impedances[i] * math.exp(2*MR)

print impedances

Df = 2*F - (4*F/math.pi)*math.acos(0.5 * (MRn/math.fabs(A))**(1/N) )

print "Center freq, Mhz " + str(F/1e6)

print "Band, Mhz " + str (Df/1e6) + " Low: " + str((F-(Df/2))/1e6) + " High: " + str((F+(Df/2))/1e6)

print "Quater wavelength, cm: " + str(quater_len_cm)

Небольшое пояснение по переменным:
N — кол-во секций трансформатора. Больше секций — шире полоса
ZL — желаемый импеданс
Z0 — входной импеданс
F — центральная частота на которой коэффициент отражения минимален.

Скрипт мне насчитал следующее:
$ ./tlcalc.py
0.0126707846284
[50, 51.28326982332162, 56.75426749658315, 66.07432648524212, 73.12326247759357, 75]
Center freq, Mhz 1200.0
Band, Mhz 622.569807826 Low: 888.715096087 High: 1511.28490391
Quater wavelength, cm: 6.2456762083

Теперь берем утилиту RFSim99, и вгоняем то что получилось

И запускаем симуляцию, прогоняя частоту от 700Мгц до 2 Ггц

Выглядит приемлимо. На частоте 950 МГц -52dB, на 1450 МГц -54dB, в центре на 1200 МГц -100dB

Следующий этап — раззвести печатную плату. И тут у меня засада. Каждый четвертьволновой участок около 6 см. Следовательно дорожки надо согнуть. Но пока я не знаю как это отразится на трансформаторе. Будем думать.