DIY HF/VHF/UHF天線SWR分析儀 PART1

BV2BD

最近心血來潮，想把頂樓HF的低端負載垂直天線換掉，一直感覺天線振子太短，發射效率不好，索性拆下來，重拉一條DIPOLE，拉完後測試發射，發現在14.100MHZ駐波偏高,約2.0,本來在天線下方用MFJ 207的天分測試有駐波在1.5以下，但下來電台旁測試，竟然偏高，當初發現用MFJ207在TUNE頻率時，因為MFJ207並沒有顯示TUNE頻率的功能，光是看轉盤上的刻記，實在無法準確，後來就乾脆直接用電台發射來測，只是上下樓很不方便，且問題來了，電台在非業餘頻率無法發射。
本來對岸或MFJ有更精確的天分可買，但是價格起碼都需4張小朋友以上，還不包含運費，若又有VHF及UHF段的機種，價格更是驚人，像我這種小資人士實在買不下手。且經研究現路MFJ是採用LC振盪，頻率穩定度不好，對岸則是用DDS相對穩定度及精確度都高，但對岸好像還沒出有HF/VHF/UHF三頻段的。
花了約1~2星期的研究，發現其實線路不難，於是打算自己DIY一台三頻段的天分，除了可以顯示駐波以外，還可顯示R+X阻抗，以及加一個掃描頻率的功能，頻率HF採DDS模式，VHF及UHF則採PLL模式，這樣頻率穩定度夠，精確度也能大幅度提高，不會因外部環境改變TUNE的頻率，且也能當頻率發生器。
趕工一個星期，程式已經完成，預計有以下功能
1. HF TUNE RANGE 1.0MHZ ~60MHZ.
2. VHF TUNE RANGE 138~174MHZ.
3. UHF TUNE RANGE 400~520MHZ.
4.TUNE MINE STEP -> HF 100HZ , VHF 5KHZ , UHF 5KHZ.
5. TUNE STEP SELECTABLE (100HZ(ONLY HF), 1KHZ(ONLY HF), 10KHZ , 100KHZ , 1MHZ , 10MHZ)
6. SCAN FUNCTION .
7.Battery Voltage 內部電池電壓顯示
8.output lever arround 5dbm.
9.SWR TEST RANGE 1~99
預計成品能降在4張小朋友以下，有興趣的朋友可以跟我聯絡，到時多作一台。
程式寫好了，接下來就是設計線路及lay板，等線路完成在陸續PO上來

2013/03/13
本來預計自己diy 1~2台，因為OM反映想多加一台，所以預計打樣並製作到共20台，目前除已有在hamtalk論壇跟帖登記外，現已經到達我DIY的上限(20台)，若有興趣的友台想預定，可在等DIY完成後看是否有多的零件後，再次接受各OM的需求，謝謝。

我第一個報名...

哇, BV2BD OM, 要來開發這個的東東, 超強的A...
小弟很好奇, 想請教一下, 如何偵測 "實部" 與 "虛部" ?
我只知道, 使用耦合器, 可以得到反射功率, 進而算出 VSWR,
可是這" 實部" 與 "虛部, 是如何得到 ? 是比較參考信號源 ?
請高手指導一下..

我也要一台

若開發完成,真是大家的福音啊,
若需要量產PCB,我可以幫忙找便宜的.
我也想要一台啊!

請老闆開團購

台灣的DIY要拼一下,不然都是對岸在DIY.

我也一台

BV3CE 發表於 2013-1-15 22:22

                               
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哇, BV2BD OM, 要來開發這個的東東, 超強的A...
小弟很好奇, 想請教一下, 如何偵測 "實部" 與 "虛部" ?
我 ...

AD985x 可以選相位.
http://www.analog.com/static/imp ... a_sheets/AD9851.pdf
Figure 7. Application Showing Synchronization of Two AD9851 DDSs to Form a Quadrature Oscillator

N2PK VNA
http://www.makarov.ca/vna.htm

2BD OM～你太有才了！感謝分享！造福許多友台...

BX4ABD 發表於 2013-1-16 09:40

                               
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AD985x 可以選相位.
http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD9851.pdf
Figure 7. A ...

OK, thanks for information.
Interesting, and will study it.

【KC901H】3GHz場強儀、天線測試儀、掃頻儀、標網-帶電橋跟蹤源
有打算發展圖形介面的天線分析儀嗎？

BV3CE 發表於 2013-1-15 22:22

                               
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哇, BV2BD OM, 要來開發這個的東東, 超強的A...
小弟很好奇, 想請教一下, 如何偵測 "實部" 與 "虛部" ?
我 ...

這實數及虛數的求法須配合vswr的檢測，首先須先利用電橋取出已下電壓
VF = 前進功率電壓
VR = 反射功率電壓
VZ = 代測物阻抗反應電壓
VA = 前進參考電壓

VSWR = (VF+VR)/(VF-VR)

再來求IMPENDANCE -->Z = (50*VZ)/VA
求出 Z後才可求實數R 及虛數X
R = ((2500+Z^2)*VSWR) / (((VSWR^2)/2)+5000)
X = SQRT(Z^2-R^2)
(SQRT = 平方根)

其實X還可求出電容量及電感量
還有善用VSWR及TUNE的功能還能查出電纜開路的位置
希望能解答你的問題

BV2CK 發表於 2013-1-16 13:14
【KC901H】3GHz場強儀、天線測試儀、掃頻儀、標網-帶電橋跟蹤源
有打算發展圖形介面的天線分析儀嗎？ ...

圖形介面工程浩大，且成本較高，我的能力還不足搞TFT
不知有哪位OM在對岸或是有朋友在對岸可以幫忙買幾顆 IC?台灣找一些IC確實有點困難，例如AD 9851及義隆FLASH MCU EM78F668N sop28

BV2BD 發表於 2013-1-16 16:07

                               
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這實數及虛數的求法須配合vswr的檢測，首先須先利用電橋取出已下電壓
VF = 前進功率電壓
VR = 反射功率電 ...

謝謝BV2BD OM 的解說... ( 我還是很頭大啦... 書到用時方恨少 )

小弟也想要一台
可以的話 請大大多費心了

BV3CE 發表於 2013-1-16 12:38 [url=forum.php?mod=redirect&goto=findpost&pid=12101&ptid=1306][/url]
OK, thanks for information.
Interesting, and will study it.

如同 BV2BD 在#12 講的，用電橋即可。N2PK VNA 也不是用 Quadrature Oscillator，而是用反射電橋來量的。

2BD OM +1

BX4ABD 發表於 2013-1-16 21:17
如同 BV2BD 在#12 講的，用電橋即可。N2PK VNA 也不是用 Quadrature Oscillator，而是用反射電橋來量的。
...

他的VNA確實是用QUADARTURE DEMOULATION來解 I/Q的準位給電腦程式用，若沒有電橋，他只能當TRACKING SG及SPECTRUME來用，若加電橋就可測S參數及RETURN LOSS,VSWR等，所以他有一個BRIDGE OPTION BOARD 附件這樣才能測所有參數

小弟也想要一台

BV2BD 發表於 2013-1-16 21:59

                               
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他的VNA確實是用QUADARTURE DEMOULATION來解 I/Q的準位給電腦程式用，若沒有電橋，他只能當TRACKING SG及 ...

謝謝提醒。的確，N2PK VNA 利用分時的方法，讓 LO DDS 與 RF DDS 同相或差90度。

我也要訂一台。