SARK100用户手册上.docx
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SARK100用户手册上
SARK100用户手册
说明:
为了方便查阅,初步对文本进行了简单编排,未完,因英语太差没有校对,待HAM后续…….BD8MI2012-4-29
目录
1引言................................................................................................................
1.1需要的工具.......................................................................................................
1.2鸣谢.......................................................................................
2术语和条件............................................................................................
3概述.....................................................................................................................
4特点.............................................................................................................
5规格..........................................................................................................
6盒目录.............................................................................................................
7组装指南.................................................................................................................
7.1PC板的制备.............................................................................................
7.2安装表面贴装元件..................................................................
7.2.1制备的工作..........................................................................................
7.2.2将SMT元件的PCB.........................................................
7.3安装槽孔元件.....................................................................
7.4上电和测试.............................................................................
7.5准备机壳.............................................................................
7.6安装在机箱的PCB............................................................................
7.7制造覆盖图.......................................................................................
8连接和控制........................................................................................
9天线分析仪操作....................................................................................
10天线分析仪的使用.............................................................................
10.1天线测量.............................................................................................
10.2测量馈电点阻抗.................................................................................
10.3测量接地损失..........................................................................................
10.4调整天线调谐器...................................................................................
10.5电容测量............................................................................................
10.6电感测量..............................................................................................
10.7测量电感.............................................................................
10.8传输线特性阻抗..................................................................................
10.9传输线损耗..........................................................................................
10.10传输线的短线长度..................................................................
10.11输电线路速度因子..................................................................
11PC软件.............................................................................
12PSoC开发.............................................................................
13故障排除.............................................................................
13.1具体问题.............................................................................
13.2电压的图表.............................................................................
14工作原理–硬件........................................................................
15工作原理-软件.........................................................................
附录A:
原理图...............................................................................................
附录B:
元件清单................................................................................
附录C:
元件布局..................................................................................
附录D:
外壳图..............................................................................
附录E:
USB驱动程序安装........................................................................
附录F:
更新分析仪软件...............................................................................
附录G:
校准分析仪....................................................................
附录H:
一个用于测试的虚拟天线.............................................
附录I:
PC命令接口...............................................................................
附录J:
快速参考表.........................................................................
1引言
SARK100驻波比分析仪是另一个天线分析仪,但以套件形式提供,设计要易于组装和负担得起的价格。
您将享受到这种DIY经验,这将不仅有助于改善您的贴片焊接技能,并了解分析仪的基础知识,但你会得到一个有用的工具,为您的小屋。
此外,您将有在方便的时候通过USB分析仪软件的修改和更新的可能性,但甚至更多,硬件部分是由于可编程功能的软件配置在PSoC微控制器。
例如,你可以改变类型的ADC,增加或减少分辨率或采样率等,因此它是优秀的学习培训套件的PSoC微控制器。
该试剂盒需要一些焊接技术,所以我不会推荐它,如果它是你的第一个经验用烙铁。
在这种情况下,它是比直插焊接更好的起点的套件组件。
如果你有烙铁的经验,但你是新来的SMD,不别怕,那是使用正确的技术和工具(基本),它似乎更容易。
它是一个工具包与适度的元件数量,所以一旦你已经完成,我敢肯定,你会更信心拥抱更复杂的贴片包建设。
本手册包含的一切,包括你需要了解的SARK100大会,指导,技术说明,操作指南,以及详细的技术信息,包括原理图和图表。
请访问该项目网站http:
//www.ea4frb.eu/sark100.html)访问软件更新的最新版本。
此套件是在我的业余时间开发的一个业余项目,所以没有商业支持可能。
你应该意识到这一点,接受,否则你会发现在市场上一个各种成品或类似的工具包。
在任何情况下,我尽了一切合理的努力,让您有成功的大会。
请不要犹豫与我联系给我有关套件或意见有问题。
我感谢您购买的套件,我希望你在运气建设和使用!
此致
敬礼
梅尔乔瓦雷拉,EA4FRBmelchor.varela@
1.1需要的工具
PCB组装
您将需要下列工具板装配组件:
烙铁25W(如果它的温度控制)和一个湿的海绵
镊子(推荐)
放大镜灯(或放大眼镜或放大镜)
平钳,钢丝钳
测试设备
您将需要以下电源和测试设备:
直流电源13.8-19V
万用表
示波器(帮助,但不是必要的)或射频探头
外壳准备的工具
外壳上的切口,您将需要下列工具:
小槽螺丝刀
手电钻
薄型圆锯切割,文件,和砂纸
3或4mm金属钻头
13毫米锹钻头
金属13毫米钻头
联系胶水
构建套印工具
如果您决定使用本手册中所描述的程序的涵盖,您将需要以下内容:
喷墨打印机
照片A4纸大小,最好贴纸
透明胶水(不使用不干胶纸的情况下)
切割机
规则
造型或装饰用的丙烯酸喷漆
其他
下列组件是不提供的套件,但将其运作所需的:
8电池镍氢1000mAh的容量和AAA级大小
USB迷你-B电缆
1.2感谢
特别要感谢安东尼奥EA1CDV,他有很大的帮助和合作项目开发和推广
赛普拉斯半导体公司提供了PSoC开发工具包
这个项目的许多想法是基于Micro908AmQRP俱乐部的项目,其中有
是一个很好的设计参考以及纪录片
丹马奎尔AC6LAExcel工作表ZPlots
安德鲁斯美塔那的应用笔记鈥淏ootloader:
PSoC的如下
2术语和条件
Gòujiàntàoyìngōngjùrúguǒnínjuédìngshǐyòngběnshǒucèzhōngsuǒmiáoshùdechéngxùdehángài,nínjiāngxūyàoyǐxiànèiróng:
PēngmòdǎyìnjīzhàopiànA4zhǐdàxiǎo,zuìhǎotiēzhǐtòumíngjiāoshuǐ(bùshǐyòngbùgānjiāozhǐdeqíngkuàngxià)qiēgējīguīzézàoxínghuòzhuāngshìyòngdebǐngxīsuānpēnqīqítāxiàlièzǔjiànshìbùtígōngdetàojiàn,dànjiāngqíyùnzuòsuǒxūde:
8Diànchínièqīng1000mAhderóngliànghéAAAjídàxiǎoUSBmínǐ-Bdiànlǎn1.2Jīfēntèbiéyàogǎnxièāndōngní'àoEA1CDV,tāyǒuhěndàdebāngzhùhéhézuòxiàngmùkāifāhétuīguǎngsàipǔlāsībàndǎotǐgōngsītígōnglePSoCkāifāgōngjùbāozhègexiàngmùdìxǔduōxiǎngfǎshìjīyúMicro908AmQRPjùlèbùdexiàngmù,qízhōngyǒushìyīgèhěnhǎodeshèjìcānkǎoyǐjíjìlùpiàndānmǎkuíěrAC6LAExcelgōngzuòbiǎoZPlotsāndélǔsīměitǎnàdeyìngyòngbǐjìhuǒhàoootloader:
PSoCderúxià:
3概述
SARK100SWR分析仪套件是一个独立的天线测量仪器而不需要连接发射机的系统,性能跨HF/6M业余频率的天线。
这是在检查的谐振,带宽,和SWR理想选择方便,快捷的方式。
仪测量的电阻,电抗和数量级阻抗。
分析仪是由一个单一的双面电路板PCB(145毫米x81毫米)所有内部的包含的所有组件,控制和一个2X16的液晶显示,带背光,外壳,允许在手使用。
外壳拥有一个8芯AAA电池包使方便现场使用。
分析仪的设计是基于一个DDS信号发生器,一个PSoC微控制器,以及阻抗测量的反射。
功能和灵活性的PSoC微控制器可简单的硬件设计。
该设计提供了一个USB接口允许固件更新和上传到PC机的实时测量。
开发环境是免费的PSoCDesigner工具,并已在“C”语言编程的代码沿USB更新功能轻松定制代码的需要,允许在不获得任何工具。
下图说明了分析仪的框图:
增益
DDS的过滤器和功率放大器形成一个正弦信号发生器的频率和幅度控制在PSoC微控制器。
幅度控制允许补偿的数字模拟转换器在DDS的滚降的影响。
信号通过组成一个吸收的反射发生器的信号传送到天线驻波比桥使用二极管检波器匹配和补偿缓冲放大器。
数据反射提供的数字化和微控制器用来计算的SWR每个采样频率和阻抗值。
用户迭代是提供一个2X16显示,带背光,键盘,蜂鸣器。
在扫描模式下,微控制器扫描所选波段信号发生器的SWR的最低点,共振频率,和2:
1的SWR限制,以确定2:
1的带宽。
在扫描结束时的共振频率是选择和显示阻抗值。
在手动模式下的频率和波段,可以选择使用键盘并允许选择四种工作模式:
驻波比,复数阻抗,电容和电感。
分析仪是由移频技术能够确定阻抗的符号。
它采取措施,在选定的频率的电抗与现有值相比频率略高下的电抗电抗值变大,这是可能的感抗(+J)。
如果电抗值变小,它是容抗(-J)。
分析仪是专为现场可用的和操作友好。
它有一个方便的尺寸规格沿左上侧手操作按钮控制的位置该单位。
射频连接器是位于顶部的单位提供了方便连接被测量天线。
外接电源插口,USB接口,和电源开关位于仪器的底部。
单位提供内部电池或外部电源适配器两种操作。
分析仪的软件实现一些省电功能以延长电池自主权。
内部电池自动充电,恒定电流电池充电器当连接外部电源适配器。
4特点
自动天线驻波比分析仪
提供一个简单的组装价格低廉的套件
硬件:
Ø强大的和灵活的PSoC微控制器来控制仪器操作
Ø精确的并自校准反射的设计提出措施和
反映的信号和阻抗数据
o显示与可选的背光2X16
Ø精密DDS信号发生器(AD9851)作为信号源
OUSB端口连接到PC现场升级软件和实时上传
测量数据
Ø蜂鸣器
软件:
Ø微控制器软件编程“C”语言
Ø开源GPL许可
o免费的PSoCDesigner工具和现场升级能力,允许用户
定制分析仪操作
操作:
o手动控制选项显示在选定的SWR和复杂的阻抗
频率
o自动扫描结果显示频率和最低SWR
复数阻抗
O电池经营领域使用或使用外部13.8V墙上适配器
Ø省电模式
o多点校准,更准确地
仪器功能:
Ø测量天线电气参数:
驻波比,阻抗(电阻+电抗),电容,电感
Ø测量馈点阻抗
Ø测量地面损失
Ø调整天线调谐器,并确定损失
Ø测量电感器和电容器
Ø测量同轴电缆传输线(SWR,长度,速度因子,近似Q和损失,共振频率和阻抗)
Ø测量,并确定最佳设置调整存根:
驻波比,近似Q,共振频率,带宽,阻抗
Ø确定传输线的特性阻抗
Ø确定¼并半波淘汰线的长度
Ø同轴电缆损耗
Ø确定天线调谐器损耗
Ø测量巴伦损失
Ø测量电感的Q
Ø估计石英晶体参数
Ø测量磁回路的谐振并驻波比
5规格
频率产生及控制:
O1-60兆赫
O源阻抗:
50欧姆
Ø稳定性:
+/-100PPM
Ø频谱纯度:
谐波下降>-待定分贝以外的60兆赫
Ø步长:
100赫兹的用户可配置的增量,1千赫,10千赫,100千赫
可用的测量范围:
Ø驻波比:
1.0至9.99
Ø阻抗:
约5至2000欧姆
射频输出:
Ø可调:
2.0伏PP(典型值)
电源:
o外部:
13.8至19伏直流,500MA
o内部:
8xAAA1000mAh的镍氢电池(9.6V)
Ø充电时间:
12小时(充电率为0.1C)
控制:
Ø按键(5):
“MODE模式”,“BAND波段”,“CONFIG配置”,“扫描SCAN”,“CAN向上”,“VAL向下”
o开关:
“电源开关”
连接器:
Ø射频输出:
BNC
OUSBMINI-B插座
o外部电源:
2.1mm电源插孔(中心针正极)
6套件内容
SARK100套件包括一个双面印刷电路板与丝网和焊接面具,组件包括预编程的PSoC微控制器,焊接用品,在灰色的合适的工具盒(未经加工提供)。
仔细检查各部件包并组件套件中提供的内容,以确保你已在该项目的启动所需的一切。
如果缺少的一部分,请与我联系电子邮件并我们会得到它马上给你。
组件中提供了包括其完整的标签个人袋识别包括识别组件上印的参考电路板丝印。
7组装指南
组装套件包括几个阶段。
第一步是装配的组件对电路板。
板组装可能似乎并不困难,在第一一目了然,并可以执行的难度不使用正确的工具。
完成组装套件不应该超过四个小时。
在此之后,您将上电测试阶段。
然后将外壳板组装前的必要准备。
对于为此目的,它提供切割贴纸上印刷的图案,贴在外壳和面板并将大大有助于使削减。
一旦外壳加工,你将组装板和电池的持有人。
机箱的准备和装配操作不应该超过三个小时。
最后,您可以选择建立一个更好的产品外观,仪器覆盖。
在这一节中我会告诉你一个建设覆盖使用喷墨打印机的自制方法。
7.1PC板准备
你应该成为熟悉的方向命名,我们将在本手册,请参见下面的插图:
底部,“控制”侧
左右
7.2安装表面贴装元件
7.2.1作业的准备
任何建设项目的成功,关键是选择和使用适当的工具。
使用SMT(表面贴装技术)的项目,这些工具是很容易找到。
放大镜灯(或放大镜),光线充足,特写镜头组件的工作是必不可少的。
镊子或细嘴钳,允许你抢用灵巧的小芯片组件。
稀释剂焊料(0.015“),可能比你通常使用的是首选,因为其更快融化并组件上的铅焊料量较小。
使用细尖烙铁使得这些简单和容易的一小部分的焊接引线。
助焊剂和锡丝,SMT元件的焊接成功的关键。
两种焊料,焊剂,并锡丝都包含在套件。
首先要有一个干净的工作桌面是因为贴片元件很小,即使在镊子小心伺候下,也往往会有一个最重要的零件的飞走,你将很难找到它,如果它落在一个地毯覆盖的地板上。
最好是在非地毯的工作区室,这样做的原因以及保护静电敏感元件。
7.2.2将SMT元件的PCB
我建议表面贴装集成电路和顺序如下:
U11(稳压器),U5(运算放大器),U3(振荡器),U2(放大器),U1(DDS),U8(USB驱动器),和J2(USB连接)。
首先,特别是细心的钢印上的组件的方向在PCB上。
组件应用焊剂垫
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