Такая конфигурация выбрана исходя из того, что измерять параметры настраиваемой антенны необходимо в точке запитки. А настраивать антенну приходится в местах которые от этой самой точки достаточно сильно удалены физически. Поэтому разного рода анализаторы с встроенными дисплеями требуют лишней беготни либо помощника. Некоторые анализаторы могут отдавать информацию на компьютер по bluetooth, но ноутбук - штука достаточно громоздкая для полевых работ. А bluetooth вдобавок имеет ограниченный радиус действия.
Все эти моменты я постарался учесть при разработке SWR-mouse. Изначально проект задумывался как простой панорамный анализатор КСВ для настройки антенн и и "тихой" настройки тюнера. В процессе разработки оказалось что можно за счет незначительного усложнения схемы (добавилось 6 деталей!) измерять также и комплексное сопротивление. Конечно точность измерения не сравнима с векторными анализаторами, но для поиска резонанса и настройки антенны ее хватает.
Схема SWR-mouse
Опорный сигнал на частоте измерения и сигнал гетеродина формируется с помощью Si5351. Микроконтроллер Arduino Nano управляет синтезатором частот и преобразовывает данные в цифровой вид.
Такое построение измерителя в виде селективного вольтметра позволяет проводить измерения при достаточно сильных помехах, что достаточно актуально при настройке полноразмерных антенн. Кроме этого оно устраняет проблемы связанные с прямоугольной формой сигнала на выходе Si5351.
Измерение комплексного импеданса производится путем двух замеров КСВ. В одном из них последовательно с нагрузкой включают дополнительное сопротивление R7. Управляет этим процессом коммутатор на реле K1. Путем простых вычислений зная два значения КСВ можно определить активное сопротивление и модуль реактивного сопротивления. Знак реактивности при данном методе не определяется.
Интересно, что дополнительные компоненты, отвечающие за измерение комплексного импеданса можно не устанавливать на плату. При этом устройство может измерять только КСВ.
К разъему Ext подключается модуль bluetooth HC-06 либо радиоудлинитель на HC-12. Радиоудлинитель имеет радиус действия более 500м, что позволяет настраивать антенны без ограничения на их физические размеры.
Диапазон измерений 1-150MHz. Его можно расширить до 450MHz путем измерения на гармониках гетеродина. Отображение КСВ ограничено по уровню 10, т.к. выше растет погрешность измерения и значения становятся не информативными.
Результаты измерения можно просматривать как на компьютере под Windows, так и на планшете или мобильном телефоне под управлением Android. Ниже приведены скриншоты настройки long wire с помощью тюнера на 40м диапазон
- lw_40_tuned_android.jpg (71.12 KiB) Viewed 74034 times