Analizator widma (spectrum analyzer) jest urządzeniem pozwalającym na śledzenie widma sygnałów, czyli charakterystyki układu w dziedzinie częstotliwości. Nie jest to może urządzenie "pierwszej potrzeby" w pracowni radioamatora, ale na pewno będzie bardzo użyteczne przy pomiarach i ocenie jakości oscylatorów, wzmacniaczy, mieszaczy czy nawet filtrów.
Przeglądając konstrukcje SA, które byłbym w stanie zrealizować, a jednocześnie na tyle zaawansowane, aby można było dokonywać sensownych pomiarów wybrałem:
S53MV Spectrum Analyzer (1750 MHz)
Matias Vidmar, S53MV, opublikował konstrukcję tego analizatora już dość dawno; natomiast polski opis wykonania Rafała SQ4AVS był zamieszczony w Świat Radio (pierwszy artykuł w nr 2/2007). Ta konstrukcja mocno "zahacza" o mikrofale i jest dosyć trudna do powielenia - chociaż jest to na pewno możliwe (zob. uwagi Rafała na jego
stronie o S53MV-SA ).
Scotty's Spectrum Analyzer (1000 MHz)
Konstruktorem tej dość skomplikowanej konstrukcji jest Scotty Sprowls, emerytowany inżynier z E-Systems Raytheon. Urządzenie jest modułowe, co pozwala na zbudowanie wersji podstawowej, a potem dobudowywanie kolejnych bloków. Dostępne są płytki drukowane, organizowane są też grupy zakupowe na trudniej dostępne części - jednak koszt i stopień trudności wykonania jest znaczny...
W7ZOI/K7TAU Spectrum Analyzer (150 MHz)
Oryginalny artykuł jest dostępny na stronach ARRL:
część 1 oraz
część 2 , natomiast w sieci można znaleźć sporo wykonań tej konstrukcji.
Bardzo dobry artykuł na temat swojej wersji WZZOI-SA napisał Jacek SP8BAI - zob. 'Świat Radio' 10/2009 i 11/2009 - nawet jeśli nie zamierzacie budować SA, to przeczytajcie chociaż pierwszą część tego opracowania, gdzie Jacek opisuje w jakich sytuacjach SA bywa wręcz niezbędny!
Również Andrzej SP2GOW wykonał ten przyrząd - wspominał już tu na Forum o jego zaletach.
SQ4AVS Spectrum Analyzer (70 MHz)
Pierwsza wersja tego analizatora jest opisana na
stronie autora konstrukcji . Urządzenie jest przystawką do NWT-500 i działa pod kontrolą oprogramowania WinNWT, które od wersji 4.03 ma wbudowaną jej obsługę.
NWT-500 jest wykorzystywany jako przestrajany oscylator pierwszej przemiany oraz przetwornik ADC napięcia pomiarowego dostarczanego przez przystawkę.
Rafał zmodyfikował ostatnio swoją konstrukcję, zmieniając rodzaj pierwszego mieszacza oraz upraszczając pewne fragmenty schematu.
Nowy schemat chyba jeszcze nie jest dostępny w sieci - pewnie pojawi się wkrótce wraz ze szczegółowym opisem budowy i uruchamiania - o ile będzie zainteresowanie
(bardziej niecierpliwi pewnie i tak znajdą adres mailowy do Rafała
).
Może odezwą się Koledzy, którzy
już zrealizowali konstrukcję analizatora widma częstotliwości radiowych? Niekoniecznie którąś z powyższych (jest wiele innych!) - mój wybór jest na pewno subiektywny...
Zapraszam także do wypowiedzi również tych, którzy dopiero
planują budowę takiego przyrządu.
========= 13.02.2010
Dzisiaj znalazłem chwilę czasu na uruchomienie analizatora widma na płytkach od Rafała SQ4AVS. Ponieważ układ uruchamiałem blokami, więc większych kłopotów z końcowym uruchomieniem nie było: musiałem tylko przełożyć przekaźniki na drugą stronę płytki
(zastosowany typ przekaźnika rozróżnia +/- na cewce...). Całość wygląda w tej chwili tak:
Oczywiście wymaga to jeszcze - jak stwierdził Rafał: "zapuszkowania"
poszczególnych modułów, dołożenia tłumików wejściowych, porządnego zasilacza oraz... modułu SDR! (to dodatkowa opcja umożliwiająca podłączenie poprzez kartę dźwiękową - "za darmo" mamy całkiem znośny odbiornik
)
A jak to mierzy? Nawet w takim stanie "rozłożenia" całkiem nieźle - w załącznikach uzyskane wykresy:
K3NHI_Calibrator_on_SQ4AVS-SA.pdf (Rozmiar: 16.36 KB / Pobrań: 1643)
Pomiar sygnału z kalibratora K3NHI; prążek 10MHz powinien być na poziomie -24dBm, zaś 50Mhz na poziomie ok. -38dBm - jest w miarę OK!
Widać też parzyste harmoniczne - jest to wynik niedoskonałej symetrii sygnału z kalibratora (zastosowałem typowy generator HCJ 10.0000 MHz).
PG19_SigGen_on_SQ4AVS-SA.pdf (Rozmiar: 16.71 KB / Pobrań: 1508)
Pomiar sygnału z generatora sygnałowego PG-19 ustawionego na 15 MHz, co na oscyloskopie wygląda na zupełnie ładną sinusoidę
Na obu wykresach widać "śmieci" w okolicach 12 MHz i 36 MHz - nie zlokalizowałem źródła (12 MHz... np. zegar 8051
może któryś ze sterowników mojego systemu sterowania domem gdzieś za bardzo "sieje"?). W każdym razie nie są to artefakty z zasilacza - wykresy zdjąłem przy zasilaniu płytek z akumulatora 12.7V
- bo przy zasilaniu z MAAS SPS-0250 było trochę więcej szumów...
