sábado, 2 de octubre de 2010

6- Prototipo Analizador de Antenas Vectorial

Para completar las funcionalidades básicas del analizador, he añadido dos nuevos tipos de gráficas. La primera es la representación polar del coeficiente de reflexión que es tal como se representaría en una carta de Smith. La resolución del display no permite representar completamente la carta pero siempre será una buena aproximación. En futuras versiones se podría equipar un display de más alta resolución, tal como uno de 240x128 de Newhaven Display (€40 en DigiKey) que aunque el precio es prácticamente el doble que el de 128x64, permitiría mejorar las funcionalidades y especialmente en este tipo de representaciones.

El software para este tipo de gráfico es muy sencillo y no es más que aplicar un poco de trigonometría para representar el coeficiente de reflexión complejo sobre la gráfica.

Tal como en las otras gráficas del analizador, se permite seleccionar la frecuencia central y el ancho de banda siguiendo una operativa similar. La siguiente pantalla muestra la gráfica polar de un tramo de cable coaxial en circuito abierto.


La siguiente funcionalidad es la de reflectometría, la cual permite detectar fallos en líneas de transmisión. Existen en el mercado intrumentos que realizan reflectrometría en el dominio del tiempo (TDR) que se utilizan para esta aplicación. Estos instrumentos envían un pulso eléctrico de corta duración sobre la línea, y a contunuación analizan el pulso reflejado. Al conocer el retardo entre los dos pulsos, la velocidad de la luz, y el factor de velocidad del cable, se calcula la distancia al fallo. Además la amplitud y la forma del pulso del pulso reflejado proporcionan al operador una idea sobre la naturaleza del fallo.

En este caso no se utilizará esta técnica ya que el hardware no la soporta. En este caso se utilizará una técnica que se llama reflectrometía en el dominio de la frecuencia. En este caso se mide la impedancia en todo el rango de funcionamiento del analizador y posteriormente se realiza la transformada rápida de Fourier inversa (IFFT) a los datos de impedancia. Como resultado, se obtienen las respuestas al impulso y al escalón.

La implementación tampoco ha ofrecido gran dificultad ya que disponía de una implementación bastante eficiente de la FFT para el PSoC, la cual está publicada en una nota de aplicación de Cypress.

Las siguientes pantallas muestran un ejemplo de las gráficas de la respuesta al impulso (IR) y al escalón (SR):


En principio creo que el software cubre la mayor parte de las funcionalidades básicas que el instrumento puede ofrecer y a partir de aquí se irán realizando algunas mejoras sobre ellas y correcciones. Hay alguna otra funcionalidad interesante como el emitir el valor del ROE por radio en una frecuencia prefijada para ayudar al ajuste de antenas conectadas por medio de cables largos (SWR2Air mode en los analizadores de RigExpert), que probablemente iré incorporando poco a poco. Actualmente se utiliza el 33% de la memoria Flash y el 10% de la RAM, por lo que hay bastante espacio libre para evolucionar el código.

Lo que tengo previsto como siguiente paso es trabajar en la mejora del tema de la síntesis de frecuencia, con el objetivo de que el instrumento al menos llegue a VHF y sin impactar en gran medida el coste del instrumento. En este sentido hay mucho que experimentar y diferentes soluciones con sus ventajas e inconvenientes. Espero ir reflejando en futuras entradas del blog comentarios sobre las diferentes soluciones y resultados de los experimentos.

© EA4FRB - Melchor Varela 2010, Todos los derechos reservados

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