domingo, 29 de agosto de 2010

5- Prototipo Analizador de Antenas Vectorial

He completado la primera fase del firmware del analizador de antenas vectorial. Este firmware contiene prácticamente toda la funcionalidad necesaria y salvo la funcionalidad de calibración que está pendiente, quedarían temas más secundarios en este momento tales como la gestión eficiente de energía, conexión al PC (que no es posible en el prototipo), y ajustes.

El manejo del analizador es muy sencillo y se controla por medio de un mando rotativo con pulsador, y tres teclas. El mando rotativo se utilizará principalmente para la selección de la frecuencia o el ancho de banda, y para la selección de opciones de los menús.

Todas las selecciones, frecuencias de trabajo, paso de avance, ancho de banda, pantalla en curso; se almacenan en memoria no-volátil automáticamente por lo que facilita en gran medida la utilización.

El funcionamiento básico se describe a continuación:

MAIN MENU:
Menú principal del analizador. La selección de la opción se realiza con el mando rotativo y la validación con cualquiera de las teclas o pulsando el mando.

En este momento están implementadas las tres primeras opciones.


SINGLE FREQUENCY:
Realiza la mediciones en la frecuencia seleccionada. La selección de la frecuencia se realiza por medio del mando rotativo. El valor del paso de avance de frecuencia se señala por medio de un cursor debajo del valor de frecuencia. Para modificar la posición del paso se utilizará el mando pero pulsando sobre él mientras se realiza el movimiento.

La selección de los diferentes modos se realiza por medio de la tecla central. La tecla izquierda permitirá volver al menú principal.

Show All (serial):
Muestra todas los resultados de la medición incluyendo todos los valores de la impedancia, el coeficiente de reflexión, el ángulo de fase, y el valor de inductancia o capacitancia.


Show All (Parallel): Exactamente igual que el anterior pero utilizando el modelo paralelo de impedancia.


SWR:
Esta pantalla está pensada para utilizar en campo ya que muestra el valor del ROE con una fuente de más fácil visualización.

MULTI FREQUENCY:
Realiza la mediciones en diferentes frecuencias (5), lo que permite estudiar antenas con diferentes puntos de resonancia. La selección de la frecuencia se realiza por medio del mando rotativo. El valor del paso de avance de frecuencia se señala por medio de un cursor debajo del valor de frecuencia. Para modificar la posición del paso se utilizará el mando pero pulsando sobre él mientras se realiza el movimiento.

La selección del índice de frecuencia se realiza por medio de la tecla central. La tecla izquierda permitirá volver al menú principal.


SWEEP FREQ PLOT:
Este modo permite visualizar los gráficos de los parámetros de impedancia en un rango de frecuencias. La selección de la frecuencia se realiza de la forma habitual utilizando el mando rotativo. Para moverse por los diferentes gráficos se utilizará la tecla central. La tecla izquierda permitirá volver al menú principal. La tecla derecha permitirá intercambiar la selección de frecuencia con la selección del ancho de banda. La selección en curso se mostrará por el cursor debajo del valor de frecuencia o de ancho de banda.

SWR:
Gráfico del ROE (escala semi-logarítmica).


Z:
Gráfico del módulo de la impedancia (escala semilogarítmica).


R:
Gráfico de la resistencia (escala semilogarítmica).



X:
Gráfico de la reactancia.


PH:
Gráfico del ángulo de fase.


S11:
Gráfico del coeficiente de reflexión.



Pues esto es todo, de momento. Hay que reconocer que el entorno de desarrollo, PSoC Creator, del PSoC5 facilita en gran medida la programación sobre todo a la hora de acceder a los recursos del micro y representa un gran avance comparado con el PSoC Designer para el PSoC1, aunque hay todavía algunos defectillos que tendrán que pulir.

En próximas entradas abordaré aspectos más técnicos de la implementación y algunas conclusiones más detalladas.

© EA4FRB - Melchor Varela 2010, All rights reserved

jueves, 19 de agosto de 2010

4- Prototipo Analizador de Antenas Vectorial

Estas son algunas fotografías del prototipo de analizador de antenas vectorial ensamblado en su caja. No ha sido el objetivo por el momento tener una terminación perfecta, pero más que nada tener cierta ergonomía y proteger la electrónica para permitir el desarrollo del software más comodamente.

He utilizado para ello una caja de aluminio muy sencilla (y barata) de Hammond Manufacturing que está disponible en DigiKey. El factor de forma y la ergonomía no son los ideales pero es necesario considerar que el prototipo se ha realizado "de dentro hacia fuera", es decir, las placas se han implementado sin consideraciones mecánicas y luego se ha buscado una caja que se ajustara a las dimensiones. El mecanizado se ha realizado con ayuda de un taladro, una sierra de marquetería, y un juego de limas.

El frontal contiene el codificador rotativo, tres pulsadores empotrados, y el display. En la parte posterior se encuentra el conector de antena, un interruptor, y un pasante para el cable de alimentación (posteriormente implementaré un conector adecuado).


© EA4FRB - Melchor Varela 2010, Todos los derechos reservados

sábado, 14 de agosto de 2010

3- Prototipo Analizador de Antenas Vectorial

Ya solucionado el problema con la placa DDS y después de escribir un sencillo software de demostración, pero funcional, ya tengo ciertas garantias del funcionamiento del prototipo lo que me permitirá progresar con el desarrollo del prototipo y especialmente con el software.


La primera demostración es un gráfico de la ROE de mi antena de aro en un ancho de banda de 1Mhz:


La segunda pantalla muestra todos los parámetros de impedancia, incluyendo ROE, coeficiente de reflexión y ángulo de phase:

Esta tercera pantalla muestra el SWR simultáneamente en varias bandas:

En fín, queda un largo camino pero lo importante es que se va confirmando la viabilidad del diseño y además se demuestran las posibilidades del instrumento.

© EA4FRB - Melchor Varela 2010, All rights reserved