Работая с различными маломощными радиомодемами, приходится постоянно использовать различные методы контроля излучения. Специально приобретать фирменный спектроанализатор в принципе неинтересно, вот и использовал приемник Alinco X-2000 и простейший индикатор поля. Однако, в процессе изучения возможностей различных радиомодулей создал альфа-версию спектроанализатора.


Увеличить


Увеличить

Обзор в полосе 3 Мгц с шагом 25 кгц занимает около 0,5 секунды . Диапазон частот номинальный (где чуствительность не хуже -107 dBm) 420-480 Мгц, а максимально возможный 240-960 Мгц. Можно ставить любой шаг частот и полосу пропускания от 5 кгц до 500 кгц. Измерение уровня сигнала - 250 градаций с шагом 0,5 dB. В данном образце индицируется частота с максимальной амплитудой.

Как в результате оказалось, этот спектроскоп отлично пригоден в радиомониторинге. Тут видео с примером работы "некоего радиосредства" на частоте 452 Мгц примерно в километре (6,5 МБ).


Еще - этот прибор изменением прошивки превращается в генератор ВЧ с диапазоном 240-960 Мгц и максимальной мощностью 50 мВт (для частот 420-480 Мгц) и ес-сно любым шагом.

Постоено все на проце STM8 и трансивере EZRadio. Габариты 120*60*30 мм, питание от USB порта или 4-15 вольт.

Тех документацию в студию!!!
Схемы, структуру хотя бы...
Тема интересная!

Действительно интересный проект. Хотелось бы подробнее познакомиться с ним... Но насколько я понял, на коленке такое не собрать, ну т.е. в домашних условиях. понадобятся готовые платы с процессором и модуль трансивера. Интересно, как обстоят дела с их доступностью?

В общем на данный момент сделано так:

антенна -> чип Si4432 по даташиту -> SPI интерфейс -> cpu STM8S207 по даташиту -> I2C интерфейс -> индикатор TIC154 по даташиту

Доставаемость и "наколенность" - в общем не так просто, но при большом терпении можно. Желающим постараюсь помочь.

Что еще можно сделать - USB для слива на комп обнаруженных частот в формате "время-частота-уровень-суммарная длительность" к примеру в .csv формате и функцию спектроскопа с накоплением максимальных значений.

Еще дополнение - как насчет АЧХ-метра? Генератор ВЧ можно линейно перестраивать, добавить измеритель мощности (AD8361 или AD8313) + второй SMA разъем и можно всякие фильтры и антенны настраивать. Правда в этом случае цена подрастет.

Глубоко одобрямс, скачал даташит, всё понравилось. Модулей таких есть множество разных, есть совсем дешёвые и доступные, но они не захватывают хорошего диапазона, зато почти у всех есть выход силы сигнала. Идея отличнейшая. Сам в начале 90-х делал спектроанализатор из Алинки, но тогда модулей не было :)

Посмотрел дэйтшиты - Si4432 в безвыводном корпусе, вообще не представляю как его смонтировать на плату. А какая стоимость получилась?

я глубоко извиняюсь, но где же такие вещи делать как не на коленке? не строить же для этого предприятия и не открывать КБ, только на коленке и делаются такие штучки, мне например для этого не хватате только си4432, всё остальное как бы есть дома и даже не на одно изделие :)
кажется для этого не обязательно иметь авторский процессор, индикатор и ПО, подойдёт любое другое тоже :) меня здесь привлекает предельная дешевизна решения и возможность иметь миниатюрненький карманный приборчик, хотя чем меня не устраивает карманный же сканер и настольный спетроанализатор я не знаю :) всегда хочется чего-то ещё :)

То xman: смотря какую цену Вы имеете ввиду - если только основные комплектующие - то рублей 800, если все под ключ включая логистику - 2000-2500 руб

100$ - это не те деньги.о которых можно рассусоливать. Мне вот например, раз в две недели стабильно приходит мысль о "маленьком таком приборчике", чтоб в аккурат этот самый спектр и посмотреть.Особенно когда тащишь с собой R2600 :). 3201-маленький,но трясёшся над ним-не дай бог грохнуть.
А по 100 баксов можно три платы купить,про запас, и пионерам вечно спотыкающимся и всё роняющим в руки дать не так страшно :)

А если две таких коробочки объеденить радиолинком? Смотреть спектр и уровни УДАЛЕННО на расстоянии до 1 км в реалтайме? Вероятно для настройки антенн будет оч. удобно?

Одно время я носился с подобной идеей антенного тестера - установить на удалении неск. сотен метров необслуживаемый дистанционно управляемый приемник с ШП антенной, и с его помощью снимать АЧХ и диаграмму направленности УКВ антенн. По задумке приемник должен был дистанционно настраиваться на частоты и передавать обратно уровень сигнала... Но со временем пришел к выводу что овчинка не стоит выделки. Вполне достаточно хорошего анализатора.

А "хороший анализатор УКВ антенн" это какой? Например посмотреть К ус. и диаграмму направлености (приближенно, конечно), например, антенны Харченко на 860 Мгц и сравнить ее с патч-антенной?
Я подозреваю, что все любительские измерения антенн останавливаются на уровне "Яги дает +2 кубика по сравнению с резинкой". Может, стоит сделать качественный скачек?

Меня теперь вполне устраивает анализатор AEA 140-525. Как показывает практика, при ремонте и настройке антенн автомобильных и переносных р/с, по прибору можно добиться хороших параметров, для данной конкретной конструкции естественно. Да и к стационарным, особенно всенаправленным, это тоже относится. Только их через длинный кабель не померить.

По антенне Харченко, думаю ее нет смысла обмерять, достаточно просчитать в мамане и тестануть готовую конструкцию анализатором или ксв-метром. Кроме того, дистанционное измерение напряженности поля требует качественнного приемника с отключаемой АРУ, а еще лучше - селективный микровольтметр. Штука конечно громоздкая, но зато это измерительный прибор, а не показометр :)

Да блин, этот прибор под 40 штук стоит %:) Уверен, что Вас устраивает. Меня бы тоже устроил :)

А вы почитайте внимательнее тему по ссылке, у меня волосы дыбом встали после детального знакомства с этим прибором. Единственное что в нем по-настоящему с умом сделано - измерительный циркулятор, отсюда и адекватность показаний. А пользовательский интерфейс с проблемой, да и габариты непривычно большие, питание от 8 бат. АА. По поводу цены, штук 12..15 - это максимум его реальной ценности, за бОльшую сумму легче самому чего-нибудь собрать, или доработать украинский АА чтоб не сгорал от статики.

Адназначно АА-520 будет лучше! И тот и тот пользовал. Остановился на АА-520 как более удобный и совершенный.
Но всё же тема спектроскопа... Схемку бы...А? Или хотя бы структуру?

Да я понимаю что тема спектроскопа. Но боюсь что тема ограничена лишь счастливыми обладателями "китов" с запаянными микропроцессором и чипом приемника... Разработка замечательная, но даже если автор поделится прошивкой - все упирается в доставаемость деталей и проблему монтажа Si4432. На данный момент лучшее что например мне удалось достичь - сделал плату под AD8313 при помощи СПФР. И чувствую что подошел к пределу возможностей в домашних условиях. А впереди ждет недавно приехавшая 8302, только ног там побольше. Еще в загашнике появились LMX2322 в безвыводных корпусах, и даже если удастся сделать под них плату, как их запаивать опять же не представляю.

Автор прошивкой поделится обязательно, но сначала автору хочется понять, что интересует будущих пользователей. И киты желающим организую при наличии желающих. Себе я сделал самый минималистский вариант и для себя могу на этом остановится.

Вот структурная схема
антенна -> чип Si4432 по даташиту -> SPI интерфейс -> cpu STM8S207 по даташиту -> I2C интерфейс -> индикатор TIC154 по даташиту
полную пока просто не рисовал.

Для данного изделия меня интересуют две области применения - панорамный анализатор и индикатор АЧХ. Чип Si4432 представляет собой трансивер, спроектированный для цифровой связи. Поэтому сразу возникают вопросы: Может ли он работать одновременно на прием и передачу? (по дэйтшиту вроде бы не умеет, но кто его знает...)
Если нет, значит для измерения АЧХ будем использовать только передатчик, а на измерение лучше AD8313 - дин. диапазон 60 дБ очень даже хорош для недорогого прибора. Также следует обратить внимание на калибровку уровня выхода, как ее делать? Либо снять АЧХ самого передатчика, совединив выход со входом и записать ее в таблицу коррекции. Либо делать АРУ выходного напряжения - так правильнее, но весьма усложнит схему.

Ну и по приему, какова реальная линейность? Насколько я понял из дэйтшита, внутри чипа работает АРУ - для спектроанализатора это конечно нехорошо, получится скорее показометр погоды на марсе, а не прибор. Хотя низкая стоимость изделия позволяет этим не озадачиваться :) Еще вопрос - каким образом в уже созданном образце измеряется уровень сигнала? Ну т.е. АЦП в чипе трансивера, или в процессоре? Где происходит логарифмическое преобразование уровня сигнала? И какой дин. диапазон по вх. уровню?

1) Одновременно на прием и передачу работать ес-сно не умеет, так-что внешний детектор это самое то.
2) Сначала снимем АЧХ сквозного тракта, а потом подумаем, как выровнять (надеюсь на пологие монотонные спады)
3)АЦП внутри чипа и выдает по SPI уровень входного сигнала с дискретностью в 0.5 db. Вероятно показатели линейности не очень, но это именно ПОКАЗОМЕТР. Диапазон по входу - примерно от -10 dBm до -105 dBm

Если чип и на выход выдает значения уровня сигнала в диапазоне 95 дБ - получается очень хороший показометр :)

Вот что нам обещает производитель чипа



Мы попробуем ему поверить

Сделал простенькое меню. На приборе появились 4 кнопки - ENTER, ESC, UP, DOWN.
Какие настройки надо иметь в меню для режима "Спектроанализатор"?
Как мне видится -
1) Полоса обзора совмещенная с шагом. Например полоса 1,25 Мгц шаг 10 кгц, полоса 3 Мгц шаг 25, полоса 12,5 Мгц шаг 100, полоса 25 Мгц шаг 200.
2) Вкл/выкл накопления спектра
3) Запоминание для последующего автоматического вычитания из спектра пораженных точек и постоянных сигналов.
4) Грубая установка центральной частоты с шагом 25 Мгц из меню, а с шагом 1 Мгц с кнопок UP и DOWN непосредственно в режиме анализа.
По режиму "Генератор". Наверное, пока достаточно из меню иметь
1) Переключение мощности
2) Переключение шага. Наверное стандартные 1кгц, 5 кгц, 10 кгц, 12,5 кгц, 25, 50, 100, 200, 500, 1000 кгц
3) Грубая установка частоты (с шагом 50 Мгц)
Точная установка с кнопок UP/DOWN.

Я бы стал делать так, чтобы в каждом из режимов самые необходимые ф-ции вызывать кнопкой, реже используемые - через меню, а значение параметров думаю лучше изменять валкодером (ВК) с трещеткой.

Вот примерно прикинул, как удобно было бы пользоваться:

1 - Кнопка выбора центр. частоты СА / шаг частоты ген.

2 - Кнопка выбора полосы СА / грубая уст. частоты ген.

3 - Кнопка вкл-выкл режима накопления СА / вкл-выкл качания частоты ген. / "Enter" в режиме меню. Она же в режиме запоминания спектра - запоминает.

4 - Кнопка "C" - очистка экрана при включенном реж. накопл. СА/ перекл. мощн. ген / выход из режима меню с отменой. Она же в режиме запоминания спектра - вычитает.

5 - Кнопка входа в режим меню. Там управление: вкл-выкл режима запоминания-вычитания спектра, выбор полосы и др. параметров качания ген., ну и т.д.

- Валкодер вместо кнопок up/down.

Примечания по алгоритму интерфейса:

- Если нажали кн. 1 или 2, то при вращении ВК параметр сразу же изменяется. Кнопка "C" - выход из режима изменения параметра с отменой установленного значения и возвратом к тому, к-рое было до нажатия кн. 1 или 2. Кнопка "enter" - выход с сохранением установленного валкодером параметра.

- В режиме СА просто вращение ВК, без предварительного нажатия кн. 1 или 2 - двигает по экрану вертикальную метку. Частота, соответствующая положению метки, отображается где-нибудь на экране.

- В режиме генератора при обычном вращении ВК изменяется выходная частота.

Валкодера не будет. Четыре кнопки ENTER UP DOWN ESC.
В режиме просмотра спектра UP DOWN сдвигают центральную частоту обзора на 1/3 экрана (т.е. на 1 Мгц при полосе 3, на 10 Мгц пр полосе 30 Мгц).
Нажатие ESC в этом режиме активирует ф-цию "F", зажигая значек на экране. Пока горит значек, кнопками UP-DOWN передвигаемся на утроенную полосу обзора (на 10 и 100 Мгц соответственно). Нажатие ENT вводит нас в меню, где все обычно. Видео попозже.

Жалко, что SI443x не захватывает двоечный диапазон...
сначала автору хочется понять, что интересует будущих пользователей
Конечно, от подобного устройства в первую очередь хотелось бы функцию ачхометра.
И киты желающим организую при наличии желающих.
Вот это было бы просто превосходно.

Ачхометр самому хочется, в загашнике лежал ADшный детектор мощности - если найду, попробую.

Не бейте, пожалуйста, нуба :) Но я немного не понимаю, в чем различие между спектроскопом и АЧХометром (спектрограф?)? Как я понял, данный девайс очень даже неплохой АЧХ-метр, в смысле определения силы сигнала от ему же подобных устройств. В этой связи, не выскажитесь ли по поводу: а хватит ли разрешающей способности по силе сигнала у приемника, чтобы как-то приемлемо определять дистанцию до передатчика?

Как продвигается работа над проектом?