Технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон рабочих частот, МГц | от 950 до 4400 |
| Диапазон установки мощности выходного сигнала генератора ГКЧ1, дБм* (шаг 0,5 дБм) | от минус 50 до минус 20 |
| Диапазон установки мощности выходного сигнала генератора ГКЧ2, дБм (шаг 0,5 дБм) | от минус 20 до плюс 5 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности установки частоты в диапазоне рабочих температур | ±5Т0-6 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности установки мощности выходного сигнала генератора ГКЧ1, % | ±25 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности установки мощности выходного сигнала генератора ГКЧ2, % | ±25 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерения СВЧ амплитудного детектора в диапазоне рабочих частот при измерении мощности от минус 50 дБм до минус 5 дБм, % | ±25 |
* — дБм обозначает уровень в дБ относительно 1 мВт
Масса — не более 1 кг;
Габариты (длина х ширина х высота) — не более 168 х 127 х 37 мм.
Питающее напряжение — 12 В.
Рабочие условия эксплуатации:
Температура окружающей среды: от плюс 15 до плюс 35 0С.
Измерение АЧХ антенны при помощи ГКЧ
Часто хочется видеть всю частотную характеристику антенны, а не только ее отдельные участки, на которые настраивается измерительный генератор ВЧ. Это весьма нудное и кропотливое занятие, которым приходится постоянно заниматься при испытаниях и настройках радиолюбительских антенн (не у всех еще есть антенные анализаторы).
При изменении длины одних элементов, отвечающих за нижнюю часть диапазона, обязательно изменяются верх и середина. Кто когда-либо настраивал свои антенны, меня поймёт. Поэтому со временем пришлось модернизировать схему и модернизировать свой старый прибор. Поскольку хочется увидеть весь диапазон работы антенны, а это может позволить прибор для измерения АЧХ, в состав которого входит генератор качающейся частоты (ГКЧ) и измерительная высокочастотная детекторная голова.
В наличии имеется измеритель амплитудно-частотной характеристики с верхней граничной частотой 1000MHz, который в дополнении содержит цифровой частотомер, показывающий среднюю частоту качания. По моему, это идеальные приборы для таких целей, но не возбраняется применять и другие приборы ГКЧ.
Схема модернизированного «осциллоскопа» приведена на рис.1, она также собрана по мостовой схеме, в диагональ моста включается измерительная детекторная головка.
При измерении антенны с волновым сопротивлением 50 Ом достаточно поменять резисторы в приборе с 75 Ом на 50 Ом. После изготовления прибора настройки никакой не требуется.
На высоких частотах, свыше 250MHz желательно германиевый диод заменить аналогичным, но более высокочастотным. В принципе можно и не менять, всё будет и так работать, только немного упадёт уровень выходного напряжения.
На дисплее ГКЧ мы будем увидим перевёрнутую АЧХ антенны, как изображено на рис.2.
После того как соберёте прибор и подключите к АЧХ-метру, его сначала следует проверить без антенны. Для этого вместо антенны подключаем безиндукционный резистор 75 Ом или 50 Ом, в зависимости для какого волнового сопротивления будет использоваться прибор. На дисплее должна быть горизонтальная прямая линия, без каких либо горбов и искажений. Если убрать нагрузочный резистор или его закоротить, то горизонтальная линия переместится вверх, при указанной полярности диода, или вниз при обратной полярности.
Если это соответствует действительности, можете подключать настраиваемую антенну и наслаждаться работой с прибором. Малейшие изменения элементов антенны вы будете видеть на дисплее АЧХ-метра безо всяких перестроек по диапазону.
Конструктивно, прибор был выполнен из штатного ответвителя, состоящего из небольшого прямоугольного корпуса, с обеих сторон которого установлены ВЧ разъёмы. Посередине корпуса расположен специальный «стакан» для подключения высокоомной детекторной головки.
Данный прибор был апробирован многими радиолюбителями, которые отмечали работу на высоком уровне. Однажды этим прибором настраивали антенны даже в диапазоне 470 MHz.
Что еще почитать по теме:
- Мачта на мягкой кровле
- Укороченная антенна диапазона 160 м
- Простая широкополосная антенна
- Дистанционный антенный переключатель по коаксиальному кабелю
- Работа ГСС с ВЧ мостом
- Питание антенных симметричных вибраторов
- Автомобильная антенна на диапазон 2 метра (144 Мгц)
- Вертикальная антенна Bazooka (базука) от AB8DY
- Малогабаритная антенна диапазона 80 м
- Компактная антенна для диапазона 160 метров
- Малогабаритная антенна Super-Dipol 2/70 фирмы Lambdahalbe
Комплектность
Комплект поставки прибора приведен в таблице 1.
Таблица 1
| Наименование, тип | Обозначение изделия | Количество |
| Измеритель АЧХ | ИУЯД.468161.003 | 1 |
| Руководство по эксплуатации | ИУЯД.468161.003РЭ | 1 |
| Паспорт | ИУЯД.468161.003ПС | 1 |
| Специализированное программное обеспечение | ИУЯД.01634-01 | 1 |
| Кабель СВЧ | ИУЯД.685671.034 | 1 |
| Кабель USB 2/0 A-B | — | 1 |
| Импульсный источник питания | — | 1 |
| Упаковка | ИУЯД.468916.110 | 1 |
Поверка
осуществляется по документу МП-РТ-2100-2014 «Измерители АЧХ. Методика поверки», утвержденному руководителем ГЦИ СИ ФБУ «Ростест-Москва» 21 апреля 2014 г.
Основные средства поверки:
| Наименование средства поверки | Требуемые технические характеристики средства поверки | Рекомендуемое средство поверки | |
| Пределы измерений | Пределы допускаемой погрешности | ||
| Измеритель мощности СВЧ сигналов | Диапазон частот 10 МГц-18 ГГц Динамический диапазон от -70 дБм до 20 дБм | 0,25 дБм | Измеритель мощности с блоком Е4418В и первичным преобразователем Е4412А |
| Частотомер | Диапазон частот 0,001 Гц до 40 ГГц | 5F<�±2-10″7 | Частотомер электронносчетный CNT-90XL |
| Генератор
сигналов |
Диапазон частот от 100 кГц до 43,5 ГГц | 50 = ± 1-10-6 | Генератор сигналов SMF100A |
Сведения о методах измерений
Методы измерений с помощью измерителей АЧХ указаны в эксплуатационном документе «Измерители АЧХ. Руководство по эксплуатации. ИУЯД.468161.003РЭ».
Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к измерителям АЧХ
ГОСТ 22261-94. Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия.
ГОСТ Р 8.562-2007. Государственная поверочная схема для средств измерения мощности и напряжения переменного тока синусоидальных электромагнитных колебаний.
Измеритель АЧХ. Технические условия ИУЯД.468161.003 ТУ.
Поделки своими руками для автолюбителей
Начнем с того что бывают IIR и FIR фильтры. IIR это обычные фильтры-аналог катушки с конденсатором, которые применяются везде. Они очень легко имитируются в DSP процессоре. Но недостаток — крутят фазу. Поэтому применять их вблизи частоты раздела надо осторожно. FIR фильтры не имеют аналогов в реальном мире. Это чисто математическая модель. Могут иметь любую фазу и АЧХ. В том числе линейную фазу. Именно это больше всего интересно в FIR фильтрах в машине. Это позволит легче состыковать динамики и получить более лучшую сцену. Кроме того крутизна фильтров хоть 100дБ/октаву.
Но есть и недостатки. Самый главный – вычислительная сложность. Чем более низкие частоты обрабатываем, тем больше ресурсов процессора расходуется. В большинстве процессоров не хватит мощности для фильтрации сабвуфера. Давайте посмотрим что может наш маленький процессор MadBit DSP5.
В SigmaStudio в разделе фильтры можно установить FIR фильтр с длиной 512 тапов. То-есть 128 на канал (на сабвуфер не ставим). Есть хорошая программа для рассчета FIR фильтров rePhase. На картинке показано что реально может фильтр 128 тапов:
Рисуем произвольную АЧХ и видим, что уже с 1-2 кГц фильтр работает нормально. Синяя линия- что должно быть, красная — что реально получилось. Таким образом можно корректировать АЧХ мидбаса и пищалки в области раздела и выше, при этом не вносить фазовых искажений.
Теперь посмотрим как можно сделать кроссовер:
Фильтр прекрасно отрабатывает 96дБ/октаву на частоте 3кГц. Можно с любой крутизной фильтра стыковать пищалку и мидбас и фаза будет линейна!
На картинках отдельно показан эквалайзер, а отдельно кроссовер. Но фактически это можно сделать в одном фильтре.
Попробуем взять реальную АЧХ левого мидбаса и скорректировать с помощью комбинации обычных фильтров и FIR фильтра. Кроме того FIR фильтр будет работать как кроссовер 8 порядка (48дб/окт).
Для коррекции я снял АЧХ и загрузил ее в SigmaStudio. Там есть отличный блок AutoEQ. Выбрал править АЧХ с 100 до 3000Гц. Макс. Количество фильтров-7.
Синий – исходная ужасная АЧХ, красный-скорректированная. Фиолетовая линия – работа фильтров. Огромный провал на 2-3кГц следствие того что динамик направлен прямо в ногу и не развернут на слушателя. Это самый проблемный динамик в моей тестовой установке. Я его выбрал специально чтобы исследовать возможности FIR фильтров.
На вкладке Filters я выбрал только те фильтры которые близко к частоте раздела и с частотами больше 2 кГц. Они пойдут на расчет FIR фильтра.
Частота Добротность Уровень 2259 2,24 14,77 2222 6,52 4,69 Вносим эти параметры в rePhase и генерим FIR фильтр. Тут нужно не забыть включить опцию Linear-Phase у эквалайзера и на вкладке LinearPhase Filters сделать low-pass фильтр для кроссовера.
Как видим на этих частотах фильтр хорошо работает. Можно посмотреть как он влияет на АЧХ если загрузить измерения нашего динамика в rePhase.
Синяя линия до коррекции и кроссовера. Красная-после. rephrase сгенерирует нам файл с 128 числами вида: 0.000015559560006078698 0.000051550244716123768 0.00007983702962106549 Загружаем его в SigmaStudio в блок FIR. В блоке Auto-EQ нужно удалить те фильтры, которые мы перенесли в FIR. Проект для левого мидбаса выглядит так. Это вместе с кроссовером на 3кГц.
Попробуем снять АЧХ получившейся системы
С горбом на 130 герц надо еще разбираться, похоже это дребезжание обшивки двери. В остальном получилось неплохо. При том что я сам не крутил ни одного фильтра. На 3 кГц получилося спад больше чем нужно. Судя по всему в автоэквалайзере надо было корректировать не до 3000, а хотя бы до 3500.
Из особенностей и недостатков: 1. Длина FIR фильтра не позволяет корректировать АЧХ ниже 1-2 килогерца, но на стыке пишалки и мидбаса и выше работает отлично. 2. FIR фильтр вносит задержку равную 64 семпла(для 128 тапов). Это следует учитывать при настройке задержек 3. Сабвуфер и мидбас нужно стыковать обычным кроссовером. Это не является серьезным недостатком. Такие фильтры даже более мощный чип ADAU не потянет. Учитывая длину волны низких частот можно хорошо состыковать и обычными фильтрами. 4. Автоматический эквалайзер в сигма студии не очень понятно работает. Чтобы он заработал нужно в окне фильтров сохранить фильтры в файл, а затем загрузить в блок автоэквалайзера в сигма студии правой кнопкой мыши. Дольше всего провозился с этим пунктом.
Ну вроде все. В следующий раз надеюсь дойду до FIR фильтрации пищалок. В общем ничем не отличается кроме того, что автоэквалайзер не нужен. 128 тапов для пищалки за глаза хватит.
Популярное;
- Цифровые частотные фильтры высоких и низких частот
- Самый простой съёмник для фильтра своими руками
- Простые твитеры от старых сигналок или как сделать простой высокочастотный фильтр
- Чем можно заменить салонный фильтр
- Съёмник для масляного фильтра из цепи
-
Двухполосный фронт и сабвуфер. Как подключить. Как настроить. - Фильтр от помех своими руками
- Как сделать простой усилитель в авто своими руками
