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

Der chaotische Hauptfaden

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

Beitrag von Chrissy »

Hallo zusammen,

ist jemandem von euch eigentlich mal so ein Teil bzw. diese Schaltung über den Weg gelaufen? http://ra4nal.lanstek.ru/vna.shtml
Das Teil ist wohl ein Vektor Netzwerkanalysator bis so 60MHz bestehend aus einem Arduino, einem DDS und einem Gain/Phasendetektor, der mit der mini-vna Software auf dem Rechner läuft.

Mich würde es reizen, so ein Teil mal zu bauen - selbst ein einfacher Netzwerkanalysator bis 60MHz ist für mich erst mal tausendmal besser als gar kein Netzwerkanalysator. Allerdings habe ich keine Lust die >20€ für den AD8302 auszugeben, nur um nachher zu sehen, dass ich eine Möglichkeit gefunden habe, wie so etwas nicht funktioniert. Konkret würde ich gerne mit dem Gerät Antennen, Filter und son Zeugs vermessen sowie den BITX endlich zum Laufen bringen wollen.

Viele Grüße,
Ludwig
Zuletzt geändert von Chrissy am Fr 12. Jan 2018, 19:49, insgesamt 2-mal geändert.
Virtex7
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Re: Arduino VNA - zu geil um wahr zu sein?

Beitrag von Virtex7 »

http://www.ebay.de/itm/1PCS-AD8302-RF-I ... Swz71ZVqQE

probieren... da sind schon die SMA-Buchsen dabei.
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Chrissy
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Re: Arduino VNA - zu geil um wahr zu sein?

Beitrag von Chrissy »

Hab ich schon gefunden, wäre eine Option. Beim Chinesen gibts auch die hier, allerdings befürchte ich, dass das ganze da irgend einen Haken hat und ich 5 umgelabelte ne555 bekomme :?
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Wurstblinker
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Re: Arduino VNA - zu geil um wahr zu sein?

Beitrag von Wurstblinker »

naja, der hat doch gute Bewertungen
und bei nichtmal 7€ portofrei für 5 stk ist das Risiko doch eher klein, außerdem gibts ja Paypal.
Ich habe die Erfahrung gemacht das die auf einmal sehr bemüht sind, wenn man einen Fall öffnet
und lieber zurückzahlen statt streiten.
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dumdum99
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Re: Arduino VNA - zu geil um wahr zu sein?

Beitrag von dumdum99 »

Hallo,


schau mal hier

http://www.qrpguys.com

W8TEE and K2ZIA Antenna Analyzer die OM´s haben sich der sache auch mal angenommen..

73
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ferdimh
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Re: Arduino VNA - zu geil um wahr zu sein?

Beitrag von ferdimh »

Ich sehe keinen Grund für so einen teuren Spezialdetektor. Der DDS sollte I und Q Ausgänge haben, da kann man sich Detektoren auch mit zwei 74HC4053 häkeln. Zumindest zum Experimentierne für KW. Ansonsten gibts Ringmischer.
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Bastelbruder
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Re: Arduino VNA - zu geil um wahr zu sein?

Beitrag von Bastelbruder »

Dann fehlen aber noch zwei Logarithmierer.

Der "Spezialdetektor" ist ein superpraktisches Spottpreisbauteil wenn man es zu nutzen weiß. In der Frickelbude meines Chefs hat jemand zur Lösung einer ähnlichen Aufgabe (f_max 100 kHz) einen ganzen Monat gebastelt und nebst anderer Hardware eine NI-Karte für 1 k€ verwurstet um einen Dynamikumfang von deutlich unter 40 db zu erreichen...

Begründung für den nicht unerheblichen Hardwareaufwand: "Der Scheffe hat einen 1000fach-Verstärker im Angebot erwähnt."
Im AD83xx ist der drin. Selbst steinzeitliche LM3089 oder TDA1047 hätten die Aufgabe besser erfüllt...
Zuletzt geändert von Bastelbruder am Do 13. Jul 2017, 11:25, insgesamt 1-mal geändert.
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ferdimh
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Re: Arduino VNA - zu geil um wahr zu sein?

Beitrag von ferdimh »

Die Spannende Frage ist eher, ob man >40dB Dynamik wirklich braucht, oder obs da nicht eine schaltbare Abschwächerkette (-20 -40) tut.
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Chrissy
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Re: Arduino VNA - zu geil um wahr zu sein?

Beitrag von Chrissy »

Okay, ich glaube ich werde einfach mal nachschauen, ob die 5 Stück von den Teilen zu 6€ was taugen. Das Gerät soll für mich erst mal nur ein Werkzeug sein, um an meinen anderen tausend Baustellen weiter zu kommen --> viel Hirnschmalz wollte ich da jetzt also nicht investieren. Der DDS haut auch nur I raus und kein Q.

Der W8TEE and K2ZIA Antenna Analyzer ist auch recht schick (kannte ich auch schon vorher), kann aber halt "nur" das SWR eines Zweipoles analysieren, kommt dafür aber auch mit einer einfacheren Schaltung aus. Das ist zum analysieren einer Antenne zwar ganz nett, ich würde gerne aber noch einen Eingang haben, damit ich Filter vermessen kann (BITX!). Daher gefällt mir die Schaltung von dem Russen etwas besser. Die Übersetzung der Seite mittels des Googleübersetzers ist tatsächlich sogar recht gut.

Ansonsten müsste man mit dem DDS, nem Mischer und nem geeigneten anderen Oszillator (Meßsender) ja das Teil noch erweitern können, sodass man den Apparillo z.B. auch noch auf 2m und 70cm einsetzen kann, wenn man das Ganze Teil halt einfach mit 130MHz hoch mischt. Der Detektor kann die Frequenzen ja theoretisch analysieren. Wahrscheinlich ist der Richtkoppler bei so hohen Frequenzen aber etwas überfordert.
shaun
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Re: Arduino VNA - zu geil um wahr zu sein?

Beitrag von shaun »

> DDS haut auch nur I raus und kein Q.

Vielleicht ja auch nur Q ;)
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ferdimh
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Re: Arduino VNA - zu geil um wahr zu sein?

Beitrag von ferdimh »

Bei den jetzt genannten Preisen ist das auch deutlich attraktiver als die genannten 20€, die über die Distributorkette noch zu 50€ aufgeblasen werden...
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Chrissy
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Re: Arduino VNA - zu geil um wahr zu sein?

Beitrag von Chrissy »

Bei Mouser kostet der Käfer um die 20€...

Ansonsten: hat schon mal jemand bei Analog Devices gesampelt?
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zauberkopf
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Re: Arduino VNA - zu geil um wahr zu sein?

Beitrag von zauberkopf »

Die frage ist auch, ob man immer einen VNA braucht, oder aber, ob es nicht auch was anderes taugt ?!

z.B. wenn es um den ZF-Filter geht, würde ich diesen in seinem natürlichen Habitat messen, weil der nämlich seltenst 50Ohm aufweist.
d.H. also vor dem ZF-Verstärker einen Rauschgenerator, und dann dahinter entweder einen simplen SDR ( kann ja ein Audion/Dipmeter) sein, und ein PC/Tablet/Handy zur Audiofrequenzanalyse.
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zauberkopf
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Re: Arduino VNA - zu geil um wahr zu sein?

Beitrag von zauberkopf »

Ach noch was :
Vor .. also damals.. früher.. also vor ca 50-60 Jahren hat man auch ohne VNA, Specki, Frequenzzähler funktionierende SSB-Transceiver gebaut.
z.B. mit Messender und Messbrücke.. usw..
Das schöne am Yolo-TX (ich mag den namen) ist, das man die tollsten Fehler suchen kann.
Und wenn man die tollen Geräte nicht hat, dann überlegen, wie es auch anders gehen könnte.
Das schult.
Ein schönes Beispiel :
Ich meinte, ich bräuchte ein genauen Frequenzzähler weil im Servicemanual stand, das der BFO genau diese Frequenz mit dieser Tolleranz haben darf.
Hab ich mir gebaut.. also den Counter mit OCXO.. den OCXO auch noch kalibriert..
Und dann abggelichen.
Ergebnis : Träger.
Warum ? Nicht nur der BFO Quarz ist gealtert.. sondern auch das Quarzfilter.
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ferdimh
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Re: Arduino VNA - zu geil um wahr zu sein?

Beitrag von ferdimh »

ein VECTOR NA macht nur Sinn, wenn einen auch der Phasenwinkel interessiert. Das ist im Wesentlichen bei Antennen der Fall. Da reichen 20-30dB Dynamik aber völlig aus.
Alles andere kann man mit einem Analysewerkzeug machen, der nur die Amplitude liefert (z.B. ein Oszillator und ein passender Detektor).
Natürlich ist es geil, alles mit einer Kiste messen zu können und für die genannten Preise wird das auch wirklich attraktiv.
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Bastelbruder
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Re: Arduino VNA - zu geil um wahr zu sein?

Beitrag von Bastelbruder »

ludwig hat geschrieben:Mich würde es reizen, so ein Teil mal zu bauen - selbst ein einfacher Netzwerkanalysator bis 60MHz ist für mich erst mal tausendmal besser als gar kein Netzwerkanalysator. Allerdings habe ich keine Lust die >20€ für den AD8302 auszugeben, nur um nachher zu sehen, dass ich eine Möglichkeit gefunden habe, wie so etwas nicht funktioniert. Konkret würde ich gerne mit dem Gerät Antennen, Filter und son Zeugs vermessen sowie den BITX endlich zum Laufen bringen wollen.
Genau für sowas hat man Früher™ irgendwelche umständlich zu bedienenden Rausch-und andere Meßbrücken gebastelt, mit einem graphischen Display hätte man viiel Zeit und Mühen sinnvoller einsetzen können.
Auch wenn der Phasenwinkel absolut nicht interessiert, ist solch ein Gerät den aktuell aufgerufenen Preis wert. Vielleicht kann die Software auch den bei Funkbastlern mit und ohne staatlicher Fachprüfung besonders beliebten Stehwellenverlauf anzeigen oder irgendwann ein Smith-Diagramm. Die Hardware gibt das her. Zum Vergleich: ein Standard-Dipmeter grausigster "Qualität" hat vor 40 Jahren 150 DM gekostet. Der Liter Sprit 80 Pfennig.

Und weil ein erheblicher Teil der in meiner Jugendzeit zusammengebratenen Schaltungen einzig und allein auf Grund nicht oder falsch dokumentierter Spulendaten letztlich ohne ordentliche Funktion wieder zerlegt wurden, fühle ich mich genötigt hier meinen Mißmut zu äußern und ein paar Tips zu geben.

Zuerst ein paar salbungsvolle Worte aus der Bauanleitung:
Der Richtkoppler ist eines der wichtigsten Teile dieses Antennenanalysators, da sein Aufbau die Messgenauigkeit erheblich beeinflusst.
Für den Richtkoppler benutzten wir einen Doppellochkern, wie er in Baluns von Fernsehantennen (300 Ω/75 Ω) Verwendung findet, und 0,5 mm CuL. Die einzelnen Aufbauschritte gehen aus den Bildern 8 bis 16 hervor.
Abgesehen davon daß Ferritbaluns in Fernsehantennen längst nicht mehr gebräuchlich sind, ist ein Kern mit dem äußerst ungewöhnlichem Aufdruck "Fritz Zakel **** 5-350 MHZ" abgebildet, der jetzt für einen Präzisionsrichtkoppler 1-60 MHz verwendet werden soll. Aha!

Technische Daten werden verschwiegen, das gebräuchliche Kernformat 14 x 8,5 x 14 x 3,5 mm ist aus unterschiedlichsten Werkstoffen im Handel.

Von Siemens / Epcos gibt es solcherlei Kerne aus mindestens drei Werkstoffen: U60, K1 und N30.
Allein K1 "für Anpassungs- und Symmetrieübertrager bis 250 MHz in Antennenleitungen oder in Eingangskreisen für UKW- und Fernsehempfänger" könnte annähernd richtig sein. U60 (µi=9) hat nur 1/9 der Anfangspermeabilität von K1 (µi=80) und N30 (µi=3500) den zigfachen Wert.

Philips / Ferroxcube hat mindestens 6 Werkstoffe im Programm 3C11, 3C90, 3E25, 3E7, 4A11, 4B1, 4C65

Weil das Material natürlich nirgends draufsteht und die meisten Kaufleute keine - überhaupt keine! - Ahnung haben
Bild
bleibt dem Bastler oft nur der Glaube. Mit Hilfe eines Induktivitätsmeßgeräts lassen sich die Kerne einigermaßen auseinanderhalten, eine Windung (durch beide Löcher) sollte ungefähr 1 µH aufweisen. Auch aus entsprechenden Ring- oder Rohrkernen läßt sich so ein Doppelübertrager zusammensetzen.

Die in meinem Bastelvorrat vorhandenen Kerne haben Induktivitätswerte von 0,08 bis 15 µH pro Windung.

Die Impedanz (ungefähr XL) von Übertragern sollte bei der niedrigsten Frequenz mindestens den dreifachen(?) Wert der Systemimpedanz betragen. Das soll schließlich ein Meßgerät werden!
Bei 1 MHz werden mit den 5 Windungen auf einem Kern mit AL 1 µH gerade 25 µH mit XL 157 Ohm erreicht. Hmm.
Die effektive Drahtlänge einer Übertragerhälfte ist etwa 20 cm, das ist ein Fünftel von Lambda Viertel bei 4 m = 75 MHz, OK.

Ich denke die Problematik ist jetzt klar.
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ferdimh
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Re: Arduino VNA - zu geil um wahr zu sein?

Beitrag von ferdimh »

Eine brauchbare Bauanleitung für Richtkoppler, die tatsächlich messtauglich funktionieren, würde mich auch brennend interessieren. Hier sehe ich viel mehr Schwierigkeiten als in der Meßmethode.
ozonisator
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Re: Arduino VNA - zu geil um wahr zu sein?

Beitrag von ozonisator »

http://www.dg0sa.de/bruecke.htm
Nachgefrickelt mit zwei Schweineschnauzen und Ferritperlen von reichelt, Richtschärfe ist ganz manierlich:
6GHz50r.jpg
richtkoppler1.jpg
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Bastelbruder
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Re: Arduino VNA - zu geil um wahr zu sein?

Beitrag von Bastelbruder »

Der selige (DL1)BU-Mann hat immer gesagt: "So klein wie möglich". Ganz einfach deshalb, weil damit die störenden Bauteile Streu-Induktivität und -Kapazität klein bleiben. Der andere Punkt ist die Einhaltung der Leitungsimpedanz, deshalb muß das aus 99%Koax gefertigte Teil ganz einfach funktionieren. Zumindest im Bereich zwischen den Punkten Lambda-viertel und der durch die Ferritklötze erzeugten Induktivität, deren Impedanz wie oben erwähnt deutlich größer sein muß als die des Systems.

Die untere Grenzfrequenz wird vom Ferritmaterial und seiner Masse bestimmt, mit N30 ist bei unveränderter Größe glatt Faktor 10 drin. Damit die Verluste im eigentlich ungeeigneten Kern nicht unermeßlich hoch werden, kombiniert man gern zwei unterschiedliche Werkstoffe, die teilen sich das Geschäft untereinander auf.

Was in den meisten Fällen vernachlässigt wird ist die Leitungsimpedanz. Impedanzen sind Voodoo, igitt!
Unser Mustertrafo transformiert von 50 nach 2 Ohm. Die aufgewickelte Transformationsleitung sollte dafür 10 Ohm Wellenwiderstand haben. Der einzeln durchgeschobene Draht hat gefühlte 100 Ohm Wellenwiderstand, an der dadurch überwiegenden Streuinduktivität krankt das System. Wenn keine Software dabei wäre, die den Fehler nebenher rausrechnet, dann müßten die 5 Windungen aus 10 Ohm - Zweidrahtleitung bestehen. Die läßt sich beispielsweise mit vier über Kreuz verbundenen und eng verzwirbelten Lackdrähten realisieren. Dann würden Außen um den Kern 5 Windungen zweidrähtig laufen und der eine Draht bestände aus zehn Einzeldrähten die vorn und hinten miteinander verbunden werden müßten. Unpraktisch? Ein 5 mm kurzes Drahtstück frei im Irgendwo hat über Pi mal Daumen 5 nH, bei 60 MHz sind das schon 2 Ohm. In Reihe zu den transformierten 2 Ohm. So richtig genau wird das Schätzeisen wohl nicht...

Es hat sich gezeigt daß zumindest für kleine Leistungen und nicht allzu große Frequenzvariation die vorgestellte Bauweise funktioniert, es müssen bei der Kalibrierung bloß ausreichend viele Stützpunkte abgelegt werden. Oder man verwendet für niedrige Frequenzen einen separaten Richtkoppler der dann auch etwas größer sein darf muß.
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ferdimh
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Re: Arduino VNA - zu geil um wahr zu sein?

Beitrag von ferdimh »

Unser Mustertrafo transformiert von 50 nach 2 Ohm.
Auf welchen Trafo nimmst du hier bezug?
Der Koax-Schweineschnauzen-Richtkoppler scheint mir überall 50Ω zu haben, nur die parallele Induktivität ist etwas blöd (wobei ich kein Problem sehe, die per "Wickel den Kram nochmal um nen amtlichen Ringkern" hochzueskalieren.
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Bastelbruder
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Re: Arduino VNA - zu geil um wahr zu sein?

Beitrag von Bastelbruder »

Ich hab' da mal ein Bild geklaut, mögen die Kleinhirnfreaks mir verzeihen.
Bild
Mit Mustertrafo meine ich die beiden auf die Außenschenkel des Zweilochkerns gewickelten Transformatoren. Einer transformiert mit der hochohmigen Primärseite die Spannung herunter, der Andere transformiert mit der niederohmigen Primärseite den durchfließenden Strom. Alle Teile sind in einer 50 Ohm-Brücke zu einem Richtkoppler verheiratet. An den Sensorseitigen Ausgängen kommt jeweils 1/5 von Spannung und Strom raus, das bedeutet eine Koppeldämpfung von 14 dB (wenn ich mich im Kopfrechnen oder so nicht vertan habe).
Im Gegensatz zu den in CB-Stehwellenschätzgeräten üblicherweise verbauten Leitungskopplern und den diversen "besseren" Kopplern bei denen nur der Strom transformiert und die Spannung kapazitiv heruntergeteilt wird, ist dieser Koppler (im Rahmen seiner Möglichkeiten) frequenzunabhängig. Und natürlich auch nur dann, wenn die Leitungstheorie nicht sträflich mißhandelt wird.
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Re: Arduino VNA - zu geil um wahr zu sein?

Beitrag von ozonisator »

@Bastel:
hab mir exakt so einen Koppler auf 20dB Koppelfaktor berechnet, zur Leistungsmessung mit AD8307. Der Koppelfaktor ist sehr linear im Furzwellenbereich, allerdings ist die Richtschärfe bei Weitem nicht so gut, wie die der Messbrücke. Die ist so gut, dass man sogar 50 Ohm SMA Abschlusswiderstände selektieren kann :o
Eine Verbesserung wären Striplines, dann geht die Messbrücke auch locker bis über 2GHz.
@ferdimh:
die highend Variante dieser Brücke von R&S hat in der Tat zunehmend dickere Ringkerne, um die dann das Koaxkabel gewickelt ist.
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zauberkopf
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Re: Arduino VNA - zu geil um wahr zu sein?

Beitrag von zauberkopf »

ähmm.. Der Messender macht noch nicht mal einen Watt.. und verluste sind doch egal..
warum überhaupt einen Klassischen Richtkoppler ?!
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Chrissy
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Re: Arduino VNA - zu geil um wahr zu sein?

Beitrag von Chrissy »

so... ich hab mal eine Platine gemacht. Die Platine zu bohren ging übrigens mit CamBam auf der kleinen CNC Fräse ziemlich gut.

Ich werde den Krempel jetzt die Tage mal bestücken und dann berichten, ob es tut.

Viele Grüße,
Ludwig

Edit: ich hab die Platine heute mal bis auf das Relais bestückt. Bemerkenswert sind die am DDS Modul verbauten Stiftleisten. Die lassen sich nämlich nicht löten.

Bild

edit²: ich bin natürlich strohdoof und hab die Platine verkehrt herum geätzt. Gerade schwimmt Version 2.0 in der Ätzsuppe...
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Chrissy
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Re: Arduino VNA - zu geil um wahr zu sein?

Beitrag von Chrissy »

So, ich habe den ganzen Scheiß noch mal neu aufgebaut und bin gerade dabei das Teil mittels VnaJ zu kalibrieren. Was mir dabei aufgefallen ist, ist, dass er die Impedanz meines 50Ohm Dummyloads korrekt misst, allerdings meinen 75Ohm Dummyload auch mit 50Ohm angibt, was mich irgendwie skeptisch stimmt. Da muss also noch irgendwo ein Fehler sein. Das Smith-Diagramm meines schlecht aufgebauten Dummyloads passt auch zu dem, was ich früher mal mit dem NWA eines Freundes vermessen habe. Mit zunehmender Frequenz gehts ins kapazitive, das passt also.

Ich werde nachher zu Hause noch mal eine Antenne vermessen, und schauen ob das so etwa passt. Es liegt nahe, dass mein heute zusammengepfuschter Richtkoppler totale Grütze ist. Meine Schweinenasen sind nicht mehr näher bestimmbar, weil die dazugehörigen Aufkleber auf den Reichelttütchen natürlich verblasst sind und ich es versäumte, die Bezeichnung mit haltbarem Stift drauf zu malen. Eine Windung durch die Schweinenase macht jedenfalls 0,75µH, weswegen ich auf einen AL-Wert von 750nH/n² schließe. Nach Bastelbruders Ausführungen dürfte das wesentlich zu wenig AL für einen ordentlichen Richtkoppler sein. Da muss ich mir noch mal einen neuen Doppellochkern besorgen und das Ganze noch mal schöner aufbauen.

Alles in Allem finde ich es schön, dass der Gerät doch etwa so tut, wie gedacht. Ein wenig Optimierungspotential ist noch drin, besonders beim Richtkoppler aber das wird noch. Ansonsten ist das Ganze auch kein Arduino-VNA. Ich benutze der Einfachheit halber zwar einen Arduino Nano, allerdings wird die Firmware da mittels ISP ohne Arduino Bootloader drauf geflasht.

Weiß jemand, was es mit den im Schaltplan mit "Kalib" bezeichneten Widerständen auf sich hat?

Edit: Egal, was ich dran hänge, er misst immer eine Impedanz von nahezu 50Ohm.
shaun
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Re: Arduino VNA - zu geil um wahr zu sein?

Beitrag von shaun »

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?

Beitrag von Chrissy »

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?

Beitrag von Chrissy »

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...

Beitrag von Chrissy »

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...

Beitrag von Chrissy »

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...

Beitrag von ferdimh »

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...

Beitrag von Chrissy »

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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Chefbastler
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Re: Arduino VNA, zickt immer noch rum...

Beitrag von Chefbastler »

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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Chrissy
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Re: Arduino VNA, zickt immer noch rum...

Beitrag von Chrissy »

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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Chrissy
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Re: Arduino VNA, zickt immer noch rum...

Beitrag von Chrissy »

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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zauberkopf
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Re: Arduino VNA geht auf einmal doch und ich weiß nicht waru

Beitrag von zauberkopf »

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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Bastelbruder
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Jeder Komputerflicker braucht einen Netzwerkanalysator

Beitrag von Bastelbruder »

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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