Arduino VNA geht auf einmal doch und ich weiß nicht warum.

Der chaotische Hauptfaden

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Re: Arduino VNA - zu geil um wahr zu sein?

Beitragvon shaun » Mi 9. Aug 2017, 01:04

Bzgl. bei AD gesamplet: jawollja. Meine Diplomarbeit war quasi sponsored by denen.
Ich habe einen Messkopf gebaut, der mit 6 schaltbaren Antennen (SMA-Buchsen) an einem Würfelkonstrukt E-Felder in einer TEM-Zelle aufnehmen konnte. Dazu hat der Kopf via Glasfussel einen Referenztakt von 10k bis 100M bekommen, dieser wurde vom Steuergerät nacheinander mit 0, 90, 180 und 270 Grad zum Messignal verschoben, um I und Q mit Offsetkompensation zu messen. Der Ref-Takt ging auf einen Mischer (sicher auch von AD), das Messignal kam von einer Kaskade aus zwei Log-Amps AD8367 von - richtig, AD - als AGC geschaltet. Gemessen wurde dann sowohl die AGC-Steuerspannung (irgendwas bei 80dB Dynamik) als auch der Output des Synchrondetektors um auf gut über 100dB Dynamik zu kommen. Der A/D war ein Akqusitionsdingens von AD ;) Der Controller im Messkopf hat die Werte zusammengewurstet und auf dem Rückkanal der Glasfussel zum Steuergerät geschickt. Eine Woche vor der Präsentation habe ich gemerkt, dass die verwendeten GBICs eine untere Grenzfrequenz fernab der 9600 bps meines seriellen Datenkanals hatten. Der Modulator war dann ein EXOR, der Demodulator ein RC-Glied und ein Schmitt-NAND... dirty and quick.
Nicht von AD übrigens.
Wieder von AD war der 4-Kanal-DDS, der etwas tricky beschaltet war: ein Kanal hin als Teiler in einer PLL, wieder von AD, so dass man das ganze System auf eine externe Anregung locken konnte. Darauf bezogen hat der DDS dann das o.g. Referenzsignal erzeugt und weil's so schön ist auch gleich noch eine Nachbildung des Messignals, d.h. man konnte an einer SMA eine Synthese des Signals am Messort in Betrag und Phase abgreifen.
Der Betrag wurde mit irgendeinem variable gain amp von AD definiert, der von einem PI-Regler angesteuert wurde, dessen Istgröße von einem AD8310 kam, damit sind wir schon nah am 8302 ;)
Der VCO, der den DDS mit ca 450MHz gefüttert hat, war sicher auch irgendwas von AD.
War ein spannendes Projekt, die hohen Frequenzen, der Dynamikumfang, der QFN52-Chip (DDS), das Verfahren austüfteln, Schaltung, Platinen und Aufbau, Programmierung...
Wenn ich überlege was ich heute so entwickle müsste jemand für so ein Design schon mit einem ziemlich feisten Scheckheft antreten...
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Re: Arduino VNA - zu geil um wahr zu sein?

Beitragvon ludwig » Mi 9. Aug 2017, 01:47

Ja, AD baut schon schönes Zeug. Auf Arbeit wurschtel ich auch gerade mit einigen Schaltkreisen von denen herum.

Für meinen mini-VNA brauche ich aber wohl tatächlich nicht bei denen zu sampeln. Die Chinaklone vom AD8302 scheinen sich tatsächlich so zu verhalten, wie das Original.

Gerade habe ich mal den Klumpatsch an meine 10m Antenne auf dem Balkon gehangen. Ergebnis:

Bild
Die Antenne scheint wohl im "falschen" Band resonant zu sein. Gut, wenn das so ist, dann packe ich das Amateurfunkgerät weg und hänge das CB Funkgerät dran :lol:
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Re: Arduino VNA - zu geil um wahr zu sein?

Beitragvon ludwig » Mi 9. Aug 2017, 20:00

Irgendwie will das Gerät die Phase nicht so recht messen und auch keine Vierpole. Ob das am verpfuschten Richtkoppler liegen könnte?
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Re: Arduino VNA, zickt immer noch rum...

Beitragvon ludwig » Di 2. Jan 2018, 17:28

So, ich habe mir vor ner Weile einen originalen AD8302 bei mouser gekauft. Damit hat sich das Verhalten der Kiste in keiner Weise geändert. Son Mist aber auch. Ich dachte dann, es würde am Richtkopplier liegen und habe einen neuen gebaut. Hat auch nicht funktioniert.

Der AD8302 hat weiterhin an Eingang B einen DC-offset von etwa 4V, den ich mir nicht erklären kann und haut bei der Phasenmessung Blödsinn raus (hängt immer bei 90°) und überhaupt hab ich keine Ahnung, warum das alles nicht funktioniert. Ich habe mal den RA4NAL bei DuRöhre angeschrieben (der von dem die Schaltung stammt). Der kann sich das Verhalten auch nicht erklären. Bei ihm funktioniert alles...

Der ADC im ATMega 328 liest die Spannungen auch recht korrekt aus.

Ich habe jetzt mal die beiden Eingänge (VOR den Koppelkondensatoren) vom Richtkoppler getrennt, kurzgeschlossen und speise an beide Eingänge ein identisches Signal ein. Die Ausgänge habe ich auch mal vom Arduino getrennt, der AD8302 hängt nun also "in der Luft". Der Phasenausgang hängt weiterhin auf 900mV rum und der Magnitude-Ausgang dümpelt bei 600mV rum.

Wenn man im Datenblatt ( http://www.analog.com/media/en/technica ... AD8302.pdf ) mal auf Seite 17 nachschaut, entsprechen 900mV am Phasenausgang tatsächlich 90° Phasenverschiebung. Das KANN aber gar nicht sein, da ich ja gerade in beide Eingänge ein identisches Signal rein zimmere. Demzufolge läge der Erwartungswert der Ausgangsspannung am Phasenausgang bei 1,8V.

Und der Ausgang, der die gemessene Verstärkung ausgibt müsste bei 900mV (= 0dB) rum dümpeln. Tut er aber auch nicht.

Alles in allem sehr unbefriedigend.

Edith: Hier ( https://ez.analog.com/docs/DOC-1188 ) schreibt einer was von "Due to an internal 90 deg phase shift, the Phase output is also approximately 0.9V." Interessant.
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Re: Arduino VNA, zickt immer noch rum...

Beitragvon ludwig » Di 2. Jan 2018, 20:40

ich hab gerade den VNA mal fest auf Durchgang messen gebastelt und meinen Antennentuner zwischen die Ports geklemmt. Das Netzwerk sorgt nun für eine deutliche Phasenverschiebung zwischen DUT und DET. Leider misst der AD8302 auch in dieser konfiguration immer noch keine Phase. Es ist zum Heulen.

Edit: hat hier Irgendjemand schon mal mit dem AD8302 gearbeitet?
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Re: Arduino VNA, zickt immer noch rum...

Beitragvon ferdimh » Di 2. Jan 2018, 22:05

Ich gucke mir gleich nochmal die Datenblätter an, werfe aber erstmal eine Theorie in die Runde:
Was ist, wenn der Chip von Mouser auch nicht original ist?
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Re: Arduino VNA, zickt immer noch rum...

Beitragvon ludwig » Di 2. Jan 2018, 22:15

Dann werd ich sauer. Der hat nämlich 23€ gekostet. Ich hab jetzt ewig rum probiert, die Ausgangsspannung der Phase klebt fest bei 900mV...

Ich habe allerdings eher Schiss, dass ich den Chip schon irgendwie kaputt gespielt haben könnte.
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Re: Arduino VNA, zickt immer noch rum...

Beitragvon Chefbastler » Di 2. Jan 2018, 22:18

Hast du die Kondensatoren rund um den AD geprüft? Insbesondere C16 auf Feinschluss?
Feinschluss zwischen PIN 4 und 5 / 5 und 6?
Feinschluss/Bruch von C7?

Hast du die Phasenschiebung mit nem 2-kanal Oszi direkt am Chip nachgeprüft?
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Re: Arduino VNA, zickt immer noch rum...

Beitragvon ludwig » Di 2. Jan 2018, 22:28

Also C16 habe ich heute zwischenzeitlich auch mal draußen gehabt. Der macht allerdings nur eine Tiefpassfilterung des Ausgangssignales. Der alleine dürfte so ein Verhalten nicht auslösen können.

Die Pins des AD8302 habe ich mehrmals überprüft sowohl optisch mit nem Okular als auch elektrisch. Da ist kein Feinschluss. Außerdem hab ich den Schaltkreis mehrmals ausgetauscht. Das Verhalten ist identisch geblieben...
Ich muss die Phasenverschiebung morgen noch mal mit nem vernünftigen Oszi im Turmlabor messen, ich war die letzten 1,5 Wochen bei meinen Eltern zu Hause, da habe ich nur mein EO213 mit beschissenem Tastkopf, das Messen mit dem ganzen Russen- und DDR Messgerätepark ist also nur so halbgar. Trotzdem müsste ja bei IRGENDEINEM Aufbau aus dem AD8302 eine Phasenspannung =/= 900mV messbar sein.
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Re: Arduino VNA, zickt immer noch rum...

Beitragvon ludwig » Fr 12. Jan 2018, 19:21

Ich weiß nicht warum aber auf einmal tut das Ding.

Der Arduino war mir letztens gestorben. Heute hab ich den mal ausgetauscht. Danach funktionierte das Dingens aus irgendwelchen Gründen.

Viele Grüße,
Ludwig
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Re: Arduino VNA geht auf einmal doch und ich weiß nicht waru

Beitragvon zauberkopf » Mo 22. Jan 2018, 19:36

Sehr geil !

Also ich denke langsam wieder an Sommer..
Und eigentlich habe ich alles dafür da..
http://www.dg7eao.de/arduino/antennen-analysator/
Nur bin gerade mit anderen Zeugs beschäftigt.
(Ziemlich Weltherrschaftlichen Zeugs.. '*breitgrins* )
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Beitragvon Bastelbruder » Fr 11. Mai 2018, 12:28

Eigentlich gehört das in aktuelle Funde - oder in Kurioses - oder ...
ESR-Messung per NWA. Die Idee ist garnicht mal soo doof.
https://www.edn.com/electronics-blogs/a ... ypass-caps
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