English | по-русски | 日本語     Печать

Как работают AA-230/AA-230PRO?


Структурная схема

Структурная схема анализатора RigExpert AA-230/AA-230PRO приведена ниже:




«Мозг» анализатора - 8-битный RISC-микроконтроллер ATMEGA128. Он управляет двухканальным DDS-синтезатором AD9958 с тактовой частотой 500 МГц, который генерирует два синусоидальных сигнала с разностью фаз 90°. Оба сигнала проходят через фильтры нижних частот. Первый из них поступает на усилитель, чтобы получить сигнал с уровнем +5...+10 дБм на разъеме антенны. В качестве измерителя параметров нагрузки выбран резистивный мост: он прост и обладает хорошей АЧХ. Переключатель коммутирует два сигнала с выходов моста. Детектор, AD8302, измеряет отношение амплитуд и разность фаз сигналов на двух своих входах. Результаты измерения через 16-битный аналогово-цифровой преобразователь (АЦП) поступают в микроконтроллер для дальнейшей обработки.

Графический ЖКИ с разрешением 128x64 точек, а также клавиатура (6x3 клавиш) подключены непосредственно к микроконтроллеру. К нему же подключена внешняя память (512 К) для хранения результатов измерений. Интерфейс USB предназначен для подключения анализатора к компьютеру.

Схема питания формирует несколько различных напряжений, необходимых для остальных узлов анализатора. Кроме того, она управляет зарядом аккумулятора (при подключении внешнего источника 12 В).


Измерительный мост

Здесь изображена схема измерительного моста, а также его подключение к микросхеме детектора:



Управляемый микроконтроллером электронный ключ подает на вход детектора сигнал с левого или правого плеча моста. При полностью активной нагрузке с сопротивлением 50 Ом - мост сбалансирован и на выходе ключа всегда присутствует один и тот же сигнал. Это позволяет полностью отказаться от калибровки анализатора, а также обеспечивает повышенную точность измерений вблизи КСВ=1.

Микросхема детектора сравнивает сигнал с выхода ключа с образцовым (фаза которого сдвинута на 90° относительно основного). Благодаря этому удается избежать «мертвых зон» фазовой характеристики AD8302. С выхода детектора сигналы поступают на аналогово-цифровой преобразователь, встроенный в микроконтроллер.


Влияние разъема

На высоких (более 50 МГц) частотах для обеспечения хороших параметров анализатора измерительный мост должен быть выполнен практически идеально симметричным. Однако, измеряемая нагрузка подключается к мосту через разъем (параметры которого далеки от идеала), что несколько разбалансирует мост. Для компенсации негативного влияния этих параметров была выбрана простая модель разъема:



Программа микроконтроллера учитывает крошечные значения емкости и индуктивности разъема, корректируя результат каждого измерения.


Также см. статью: Обмен данными с анализаторами RigExpert




 
Поделитесь этой страницей: