RF - SNIPER

Scaner de frecvente cu afisaj grafic in domeniul (0,1...150)MHz

10.10.2021

Acest aparat este inspirat din proiectul "ANTUINO" al lui Ashhar Farhan - VU2ESE care este prezentat pe site-ul: HF Signals.

Fig.1: Vedere de ansamblu

Fata de proiectul original eu am adus unele modificari, si zic eu, unele imbunatatiri legate de manevrabilitate, astfel:

  • Am eliminat encoderul ca si comanda principala si l-am inlocuit cu o serie de 4 taste "soft-touch" care elimina in principal erorile de "click" ale encoderelor mecanice. Tastele sunt mai ergonomice si mai usor de selectat, este parerea mea.
  • Am rezolvat unele BUG-uri din program referitor la selectarea diferitelor functii care nu erau suficient de clare in momentul selectarii acestora.
  • Am adaugat pe ecranul principal indicatia referitoare la tensiunea bateriei de alimentare a aparatului
  • Am reconfigurat afisarea valorilor SWR pe afisaj, limitarea la valoarea de 9,99 fiind suficienta pentru o citire exacta; valorile peste acest prag nu mai conteaza a fi citite, deci, nici afisate.
  • In meniurile "PWR" si "SNA" scanarea ploterr-ului se face in mod continuu fiind vizibil semnalul care se schimba in timp real. Am micsorat si perioada de scanare a plotter-ului de la 50ms la 20ms.
  • Daca este miscat cursorul pe graficul rezultat, dupa apasarea tastei ENTER aceasta valoare este memorata pe centrul grafic iar la urmatoarea scanare este luata ca frecventa selectata central. Un avantaj pentru scanarea multipla de frecvente in intervale largi.

    • Fig.2: Schema de principiu

    Elementul de comanda este un modul Arduino Pro Mini care piloteaza intreg aparatul iar generatorul de frecventa este un Si5351 care genereaza trei frecvente diferite. Mixarea se face cu un mixer pasiv pe micro-inele de ferita si diode de la "Mini-Circuits" de tip ADE-1. Semnalul rezultat din mixare este filtrat pe o frecventa intermediara de 25MHz cu filtre scara cu cristale clasice. Amplificarea semnalelor de frecventa intermediara se face cu amplificatoare de banda larga de la "Mini-Circuits" de tip ERA-1+ foarte fiabile si cu amplificare mare (A > 10dB) foarte utile aici. Pe schema originala a lui Ashhar Farhan acest lucru era facut cu tranzistoare clasice iar amplificarea globala era slaba; chiar el explica intr-un articol ca aceste componente ar trebui modificate cu altele mai performante in ceea ce priveste factorul de amplificare. In final detectia se face cu un detector logaritmic de la "Analog Device" de tip AD8307.

    Fig.3: Ecranul principal

    Afisarea se face pe un display grafic de 128x64 pixeli monoclor cu controller KS0108, foarte facil si usor de gasit. Se gasesc diferite variante cu sau fara invertor de tensiune negativa. Al meu este fara invertor incorporat si de aceea a fost nevoie sa creez tensiunea negativa necesara afisajului, cu ajutorul unui circuit auxiliar de tip ICL7660.

    In imagini se poate vedea: 1. Scanarea unei antene in mod SWR, 2. Scanarea unui filtru de FI 10,7MHz in mode SNA si 3. Scanarea unui Quartz de 4,921MHz in mod SNA.

    Mai multe detalii despre functionarea acestui aparat se pot vedea in filmuletele din sectiunea "Movie Demo" din antetul acestei pagini.

    Constructia aparatului

    Intreg aparatul l-am incasetat intr-o caseta de la firma "Takachi". Partea de RF a trebuit sa o ecranez cu un ecran metalic deoarece distantele dintre module sunt extrem de mici fiind o caseta doar cat o palma de om, iar frecventa mare a oscilatorului cu Si5351 este de peste 150MHz. Am evitat astfel influentele parazite intre etaje.

    Fig.7: RF-Sniper vedere interior
    Si asa, abia am gasit loc pentru bateria de alimentare, care este recuperata de la telefoanele mobile dezafectate, pe care am introdus-o intre placa de comanda cu Arduino si afisaj. A incaput exact! Din fericire.

    Fig.8 PCB verso placa de baza
    Fig.10 PCB front placa de baza
    Fig.9: PCB front placa de RF
    Fig.11: PCB verso placa de RF

    Toate componentele de pe placa de RF sunt smd. Pe o fata sunt plantate toate rezonatoarele cu Quartz si cip-ul Si5351 care este pe o placauta de adaptare. Placa este dublu-strat cu suprafata de masa mare. Totul a fost realizat astfel pentru a simplifica la maximum montajul.