Уважаемый рукастый народ, тихие читатели, знатки и уставщие от провалов экспериментаторы!

Как показали многочисленные дискуссии в разных ветках, при задаче измерения АЧХ могут возникать столь разных моментов, что результат измерения будет бессмысленным или мало выразителен, сомнительным или просто бесполезным. А хотелось бы конечно иметь результат, который отразит работу аппаратуру в реальной работе.

Предлагается обсуждать здесь вопросы измерения АЧХ , а имеено по проведению правдоподобных измерений. Просьба, здесь только по минимуму обсуждать сами приборы (но точно не бренды), также не обсуждать РЭА по всей красоте, в которой проводятся измерения. Для этого уже есть все ветки на форуме.

Приветствуются ссылки на самодельные приборы для радиолюбительской практики измерения АЧХ. Нет огранияения по частотным диапазонам, хоть сетевые фильтры или LNA измерим.

Удачи в дискуссиях!

Я когда настраивал антенный фильтр на авиадиапазон, использовал RTL-SDR свисток, генератор шума и программу RTLSDR Scanner. По статье с VRTP. Ссылка на статью.

СВИСТОК ПОМОГ МНОГИМ ПРОСТО SDR СТАЛ ФАКТОМ

Для общего развития "Адоменас П.Ю., Аронсон Я.А., Бирманас Е.М. и др. - Измерители амплитудно-частотных характеристик и их применение - 1968"

http://publ.lib.ru/ARCHIVES/_CLASSES/TEH_RAD/_Teh_rad_otdel%27nye_izdaniya_(rus.).html

labuda51
да наверно SDR - это и самый хороший "входной билет" если молодому бедному студенту начинать это творчествою. Даже "плацкартным билетом" можно комфортно доехать.
Но к сожалению, на SDR это не так просто мерить глубоко, где то при -50дБ начинаются хитрости.

Очень важно иметь хороший генератор шума, который в состояние при прямом подключении к SDR забить хотя бы на 30...50% допустимый амплитудный размах от SDR. Т.е. после шумового генератора должен работать хороший усилитель. В той статье из ссылки studentkra
усилитель не совсем оптималный , так как его выходной импеданс не 50 Ом и также он не тянет на "забитие" входа SDR шумом.
Т.е. если делать ШГ полосой 1ГГц то амплитуда шума по напряжению во временной области размажется на 1 ГГц и если хотите мерит фильтр на 125 МГц на +\-50МГц, то этот генератор выдаст 90% энергии мимо Вашего эксперимента и настолько теряется динамический диапазон измерительной установки = глубина измерений.

Я сделал для замеров от НЧ-диапазонов до КВ такой шумогенератор для налаживания диапазонных фильтров и КФ и ПКФ.



это схема из эдитора EAGLE, поэтому на входе 2 транзистора нарисованы с разными корпусами, установлен конечно только один.

Сначала идет тупо усиление, а потом между IC2 и IC3 устанавливаетя фильтр для той области работы, например на 10700. Тут можно по задаче делать модификации с большой фантазией.
В последующем усилителе работает АРУ и на выходе имеется большая амплитуда без изменений.
выходной ФНЧ важен, так как я пользуюсь SDR PERSEUS у которого зеркальная зона найквиста начинается от 40 МГц и забить её шумом вызывает ложное измерение.

С таким ШГ можно мерить узкополосные фильтры до -80дБ в удачно поставленном эксперименте.

studentkra, интересно, как автор по вашей ссылке ( https://vrtp.ru/index.php?act=categories&CODE=article&article=3717 ) подключал "антенны" для получения АЧХ?

Хайо
Deleted

Хайо
и также он не тянет на "забитие" входа SDR шумом
Согласен, уровень шума был не высок. Около -30 dB. Пришлось добавлять усиление ещё одним дополнительным транзистором.
Но это для прямого подключения исследуемого фильтра. Если шуметь прям на антенный вход приёмника, то исследовать разные фильтры ПЧ (37.3 МГц. 10.7 МГц, 455 КГц) очень даже удобно. И особо не надо думать о согласовании. А главное очень просто. Не нужен осциллограф и генераторы качающейся частоты.

ats52
интересно, как автор по вашей ссылке ..... подключал "антенны" для получения АЧХ?
К сожалению, мне это не известно. Скорее всего, автор использовал обычный Т-коннектор. Что очень не правильно. Да и на картинках из статьи Динамический Диапазон исследуемых антенн всего несколько dB.

В общем, данный метод получения АЧХ является показометром. Но в большинстве, скажем так, бытовых случаях вполне годный.

Интересные варианты АЧХ метров можно изготовить из доступных сейчас синтезаторов частоты si5351 и логарифмического измерителя мощности AD8307.

Ещё удобно наладить СВ-ДВ-приёмники с SDR по шуму. Сразу и виден гетеродин на экрание и можно очень наглядно проверить схождение контуров, точная настройка - дело 5 минут. Или 10 минут, чтобы скорректировать компоновку контуров.

ats52
думаю, что по измерению антенны было важно проверить резонанс и для этого резистивная часть мало что меняет. В этом плане очень элегантно, даже большая динамика не нужна.

studentkra
эти AD8307 не всегда хрошие, они сильно шумят. Проблема не Кш их входа, а нарастающий шум в демодуляторах если мерить в узком полосе. Эти ИМС предназначены для довольно крепких сигналов в широком диапазоне. Есть более старые AD640 AD641 или даже SA614 у которых цепочка усилителей короче и можно вставить фильтр для подавления широкополосного шума. Это важно для глубокого замера ниже -80дБ.

Хайо, я специально задал вопрос про АЧХ антенны, т.к. скорее всего автор получал не АЧХ с резонансом , а частоту , где наблюдается минимальный импеданс . Не думаю , что у автора использовалось что-то более серьезное , чем обычный тройник. С большей наглядности и пользой он мог бы подсоединить кусок кабеля и показать как меняется форма кривой от изменения длины этого куска.

ats52
с такой игрушкой целыми днями можно играть и получать красивые картины. Суть то в том, наладить измерения таким образом, что максимально приблизиться к реальной эксплуатации. Поэтому надо соорудить для антенны то, что она видит в реальном тракте, а также подключать ШГ с таким импедансом как передатчик. При этом картина отразит больше чемм только свойства антенны. Т.е. антенна спрятана через затухание АФУ. Но можно проверить , зависит ли оптимальный режим для передатчика от антенны или затухание между ними столь большая, что передатчик работает по сути только на разогрев АФУ. Поэтому лучше мерить антенну близко к ШГ и согласовать ШГ с антенной в концентрированных элементах. А потом уже посчитать, как сгласовать антенну с фмдером. При проверке антенны + фидера должно быть хорошее согласование передатчика к фидеру и оно должно зависеть сильно от антенны (малое затухание в фидере).

ats52
важно терминировать выход ШГ по Z от кабеля. Иначе будет не понятно, что мерили.

Вот тут я игрался с этим генератором шума. АЧХ контуров и фильтров перврй ПЧ 37.2 МГц приёмника.
Для настройки антенн, по хорошему, нужен КСВ-мост. Но у меня руки так и не дошли его собрать.

studentkra
нет не нужен. Просто делаете на выходе гибрид или мост, к дифференциальному выходу подключите SDR. К одному выходу подключаетет антенну или АФУ и к другому подключаете конденсатор/катушку/резистор. Если Ваш подбор RLC равен тому, что антенна принесёт , то в SDR видите минимум шума на тех частотах где есть равенство и максимум где большая разница.

Хайо, типа как описано на этой странице?
ВЧ мост для настройки антенн. - Страница 4

ага, принцип, чтобы при равновсии между антенной и калиброванной нагрузкой к приёмнику(детектору) поступает минимум. Это позволит довольно острым способом отмерить, лучше, чем через максимум.

Хайо, спасибо. Немного разобрался. То есть для настройки антенны на определённую частоту, по этим схемам, нужна калиброванная нагрузка именно на эту частоту? А зачем такие сложности? Не проще ли сделать так? Подключается антенна, генератор шума. С выхода снимается АЧХ.

Лет 40 назад встал вопрос удлинять ли у Яги пассивные элементы при пропускании их через траверсу или нет при изоляции ее от элементов, одев на последние кембрик. Мнения разделились. После изготовления тестовой антенны и измерения именно АЧХ ( сигнал со свипа подавался на маленький излучатель , на кот. была направлена тестовая антенна), выяснилось , что можно считать что элементы изолированы. При при этом КСВ антенны в двух вариантах на диапазоне укладывался в приемлемый.

Сегодня приехал их Китая Векторный анализатор nanoVNA.
"Игрушка" безусловно полезная при цене менее 50 долларов. Пока изучаю инструкции.

Хайо
Расскажите на примере Океанов как вы подключаете щупы АЧХ-метра. В моём случае имеет сильное значение точка подключение массы (корпуса) на форму АЧХ.

Если делать по мануалу, то выход ГКЧ нужно подключать строго в точку входа устройства (горячий и масса), а осциллограф строго в точку выхода. Тогда АЧХ далеко не соответствует тому, что есть на самом деле.

Более-менее точный результат получается, когда масса обеих приборов (ГКЧ + Осцл.) имеют одну точку подключения в исследуемом устройстве (масса барабана).

vatsur
надо прицепить массу там, где узел под тестом. Далее надо убрать не нужны узлы из игры, которые могут повлиять. АРУ деактивировать. Генератор подключать с правильным импедансом к узлам. В случай ОКЕАНа это вовсе не 50 Ом , а надо через резисторы сотни Ом .... кОмы подключать. Также вход АЧХ-метра 50 Ом напрямую не подключать чаще всего. Поэтому я предлагал метод замера всегда в конфигурации, что мерить фильтровую секцию и усилитель за ним вместе. Тогда смжете у "выходного усилителя" за коллекторным резистором (51..220 Ом) поставить 100нФ заземление и получаете широкополосный вспомогательный усилитель, к которому можно подцепить (через разделительный конденсатор) вход АЧХ-метра 50 Ом.

Хайо, как замерить АЧХ входного контура блока УКВ?

можно конечно развивать целую науку, но можно "по-инженерски" )))

Суть простая. К УВЧ на выходе делайте широкополосную нагрузку, туда подцепить АЧХ-метр. На вход тюнера в штатной схемной конфигурации подключить тот телескоп, который потом будет. У него 50...150 Ом на УКВ, всё зависит от длины, частоты, противовеса. Делать обстановку ближе к эксплуатационной.
Потом от выхода АЧХ-метра через резистор 1...3 кОм подавать сигнал к нижней точке телескопа или прямо к клеммам тюнера, чтобы провод заземления был коротким. желательно подачу делать без кабеля.

Ну и вот всё)
Конечгно затухание легко 30дБ, но для настройки равномерной АЧХ в полосе работ этого достаточно.

О, отличная ветка! Сразу 2 вопроса в студию.
1) Одно время народ как-то умудрялся измерять... Хотя, нет, скорее, наверное, смотреть АЧХ с помощью панорамного КСВ-метра. Если АЧХ - это функция проходящая сквозь черный ящик, то как измеряют АЧХ через функцию отражения? Тема была лет 10 назад, и вразумительных ответов до сих пор не услышал.
2) Подскажите пожалуйста практические рекомендации для замеров АЧХ высокоомный антенн типа минивип и похожих.

NanoVHF
я так и измеряю, но только после того, что я у автора купил модуль расшинения )))
но можно както синхронизировать выход отражательного прибора и осциллоскоп....
но это да, лет 10 назад было тема. Сейчас приборов с одним только разъёмом не делают)

надо сначала мерить АЧХ самого усилителя активной антенны, это просто подавать низкоомно сигнал и смотреть. Это есть предпосылка для понимания, что это АА может делать в лучшем случае.
А потом уже подавать сигнал из антенного эквиваленита, если у Вас есть представление, каким он должен быть в конкретнм случае. А тут как раз много разных мнений и расчётов и доказательств. В случай сомнения проще всего смотреть спектр шумовой дорожки при выезде на удалённую природу. Она прямо совсем правильно всё рисует.

Если минивип будет с малым антенным элементом, да ещё для работы до 10 МГц, то можно просто из 50 Ом подавать через 10пФ и получать примерно реалистичную картину, как всё будет при работе на мачте.
А когда антенный элемент метровый и работа до 20...50 МГц, по опыту более реалистичную картину рисуется их эквивалента 220 Ом и 24 пФ последовательно. Этим учитывается заметный размер к длине волны, противовес и условия на крыше при установке около 2м над плоской крышей.

Измерить то можно всякое и бессмысленное и академическое и желаемое и получать супер-цифры, но нужно ставить условия измерения ближе к эксплуатационным.

Измерить то можно всякое и бессмысленное и академическое и желаемое и получать супер-цифры, но нужно ставить условия измерения ближе к эксплуатационным.

вот спрошу как практик. насколько Вы считаете корректным настраивать технику по сервис мануалам, без измерения характеристик конкретных контуров? насколько оправдано (не берем во внимание интерес ради интереса и образовательные цели) такая настройка и получение идеальных характеристик каждого каскада с учетом например свойств и качества материалов, их которых он изготовлен. в качестве примера возьмем ту же Рига-104 и Zenith 3000. в ламповой технике Балтика 52 и какой-нибудь телефункен тех годов. мне кажется, что из говна конфетка все равно не получится. в случае бытовой техники вообще достаточно выйти на заводские параметры.

US7IGN
всегда нужно сначала сформулировать задачу, иначе можно крутить до вечности и ничего не улуушать.

Есть заводская настройка по технологии - она даст заявленные параметры и не более того, это на заводе отработали ещё до нас.

Другое дело, когда в приёмнике есть "раздражитель" и Вы его переделаете и получаете опять в рамках заводских параметров уверенный результат. Это часто имеем дело со старением аппаратуры. Освежил, обновил, настроил и всё - получаем удовольствие с радиоприёмом.

Другое совсем дело, когда ставим задачу на порядок сложнее, чем ставили на заводе. Тогда нужно покинуть уютную хату с описаниями и подчинять все изменения той цели, которую ставили себе. То есть, когда я ставил задачу на новые схемы для ОКЕАНов, я как основную цель ставил, что явно слышимых искажений не должно быть. А это сразу означало, что каждый узел должен в отдельности работать не хуже -50дБ по искажениям, когда в заводской конструкции -30дБ считалось нормальным.

В том эе ОКЕАНе всё было от завода продумано. Схемотехника была составлена для деревенского радиомастера, который давно уже пропил пробный генератор и Цэшка у него только на третий стук покажет кое-что. Этот приёмник реально можно "на слух" настроить. Но это не означает, что для этого нужные компромиссы в схемотехнике хороши. Таким образом, из научно правильной до корни концепции ОКЕАНов из начала 1970их со временем мутировал приёмник для удобного дешевого обслуживания и качество приёма уже было проблемой владельца.

В принципе это повторяется с азиатскими примниками, которые по сути слизанные от немецких и японских 1980их/1990их. Но китайцы оптимизировали их по себестоимости, а не по функционалу. Поэтому можете всё настроить по инструкции (китайци и это уже перестали выдать) и получать уверено некоторый результат. Но концепция и китайских приёмников позволит куда больше. Но заводам это уже не интересно, не прибыльно. И тут уже Вам справиться с чесоткой на руках, вскрыть и доработать или за 10 раз дороже купить то же самое, только с дополнительным контроллером на всякие не нужные функции, а радиотракт - он такой же как в дешевом..... вот такая беда.

Нет в продаже хороших приёмников. Вывод делайте сами.

я как основную цель ставил, что явно слышимых искажений не должно быть

моя беда в том, что я искажений не слышу (
а вот возможность или не возможность услышать сигнал для меня имеет куда большее значение. как и надежность.

Нет в продаже хороших приёмников

наверное все зависит от потребностей. впрочем, аналоговый прием уже давно технологически уперся в потолок. поэтому имеет смысл или делать с нуля для себя свой идеальный приемник, или выбрать что-то из того еще настоящего.

поэтому и был мой вопрос о настройке. для себя понял, что лучше изначально взять аппарат выше уровнем и привести к заводскому состоянию, чем допиливать запорожец в надежде сделать из него мерседес. тогда и настройку наверное стоит делать по мануалу, получая нужные характеристики всего тракта от антенны до динамика в целом.

возвращаясь к АЧХ

Схемотехника была составлена для деревенского радиомастера, который давно уже пропил пробный генератор и Цэшка у него только на третий стук покажет кое-что

так разве для настройки любого другого аналогового приемника не достаточно генератора и вольтметра? без изменения схемотехники вся регулировка сводится к получению максимального уровня сигнала на выходе. осциллограф может быть полезен только для наблюдения возможных искажений из-за неисправности компонент или режимов транзисторов/ламп, вызванных снова же неисправностью других элементов...

Вывод делайте сами.

"solutions in search of a problem"

US7IGN
в 1980их в АМ массово появились ФСС на несколько контуров. В случай ОКЕАН (и не только) дизайн этих ФСС выбрали таким, что связь контуров оставили (с запасом) ниже критической. Это означает, что при прокрутке "на слух" в сторону роста сигнала безошибочно крутите в правильную сторону. И после энного цикла прокрутки Вы докрутили и дальше некуда лучше. Это реально можно на слух делать на чистый эфир без помех. Но такие фильтры в ПЧ не соответсвуют задаче приёма АМ однозначно. Для правильного АМ-приёма нужен фильтр с прямоульной формой АЧХ. Это можно делать, меняя связь контуров. Но это на слуз уже не настроить и не настроится это с простым генератором. Без АЧХ-метра и визуализацией АЧХ эту задачу не решать в разумных сроках.

На ЧМ идеально нужна АЧХ с некоторой дугой на вершине, если в конце тракта работает ограничитель. Это про искажения ниже -60дБ. Для искажений до -50 дБ лучше делать ровную вершину с более крутыми скатами. В ОКЕАНах (и не только) сделали ФСС опять с запасом со слабой связью и любая прокрутка в сторону большего сигнала будет правильная. Получаем АЧХ не просто с дугой , а с острым пиком - это перебор. Особенно когда нет ограничителя до демодулятора, получаем в демодуляторе заметную паразитную АМ и -30дБ искажение считать достижением. В ОКЕАН я - опять с АЧХ-метром - переделал ФСС 10700 , усилили связь контуров. Получилась более правильная АЧХ для качественного ЧМ-приёма, заодно затухание существенно убралось и приёмник ожил на глазах.

Эт про налаживанию по инструкции. Нужно понимать, почему сделаны вещи на заводе и стоит ли их переделать. Часто на заводе некогда и некому проводить индивидуальную настройку с привлечением мозгов. Там нужно Марие Петровне научить при прокрутке не повредить подстроечники и крутить только в сторону увеличения. А наладить прямоугольную АЧХ, там иногда нужно крутить в сторону уменьшения, но не всегда... Поэтому берите хороший надёжный приёмник в хорошем состоянии, а потом уже поймёте , как его могли бы наладить на заводе, если не было бы пятилетки и цена без ограничении. Вам сейчас в руки это спокойно доделать.

Это только а профессиональных приёмниках найдёте по инструкции правильные настройки, потому что там на 99% схемные решения взяты из инженерных наук, без ширпотребской гонки.

Поэтому берите хороший надёжный приёмник в хорошем состоянии, а потом уже поймёте , как его могли бы наладить на заводе, если не было бы пятилетки и цена без ограничении. Вам сейчас в руки это спокойно доделать.


да, спасибо!
история это всегда интересно.
сейчас разберу Ригу, но уже для экспериментов.