Все доброго времени суток.

Разрабатываю прибор, который должен мерять КСВН на частоте 600МГц +- 100Мгц, т.е. должен перестраиваться, но панорамные измерения не особо интересны. Диапазон измеряемы значений КСВ от 1 до 10, с точностью порядка 0.1.

Думаю использовать схему которой пользовался на более высоких частотах (от 20ГГц и выше).
Т.е. генератор, модулятор, (вентиль может быть), пара направленных ответвителей (падающая и отраженная волна), детекторы, далее измерительная схема на НЧ.

Собственно вопросы:
1. Генератор + модулятор. Не могу найти простого решеня. Думаеться использовать NCO (numerical DDS по сути) + PLL поднять частоту вверх. Модулятор ключ на выходе PLL. Какие тут варианты могут быть?

2. Направленные ответвители подобрал от Mini-Circuits ADC-6-13. Может что-то более удачное есть?

3. Вместо детектора логарифмический усилитель AD8302.

4. Измерения на НЧ два ключа и ADC + контроллер, который дергает ключи со сдвигом фаз на пол ПИ, и делает синхронно выборки с ADC. Т.е. строю таким образом синхронный детектор (lock-in).

Может я конечно не замечаю каких-то еще проблем или мои решения не удачны. Жду советов. Заранее спасибо .

Single-Sideband Upconversion... (pdf, 5.7 MB)

По-моему, все гораздо проще: PLL-генератор (с шагом перестройки 10-100 кГц - например, ADF4360-7), усилитель Mini-Circuits (например, GALI-5, GALI-74 и т.п.) ответвитель на микрополосковых линиях, AD8302.

Шага 10 кГц достаточно для измерений в этом диапазоне. Самодельная полосковая линия ничуть не хуже ответвителей MiniCircuits (и, главное, гораздо дешевле). AD8302 выдаст отношение Uпад/Uотр, из которого просто вычислить КСВ.

Точность измерений 0.1 (и лучше) имеет смысл только в районе единицы. КСВ=8 или КСВ=10 - наверное, разница никого не будет интересовать.

Или я чего-то не понимаю?

На этих частотах направленник на связанных линиях здоровый по размерам будет, хотя диапазон не очень широкий, но, может быть, одним четвертьволновым звеном не обойдется - размер еще больше увеличится. При воздушном заполнении линии одно звено 12,5 см, с диэлектриком, конечно, покороче будет. Если моща небольшая, то направленник на диэлектрической подложке пойдет, а при большой мощи, имхо, варочная плита будет! Считал направленники с декадным диапазоном - потери неприемлемы для большой мощи сигнала!

Здравствуйте!

Все в порядке - для КСВ-метра достаточны милливатты, пусть греется. :-)

И равномерность коэффициента ответвления для измерения КСВ не так уж важна. Поэтому IMHO линия может быть достаточно короткой (или не-прямой формы).

Другое дело - изоляция каналов Uпад и Uотр (directivity по-буржуйски). По предварительным расчетам (я когда-то делал) она должна быть хотя бы 35-40 дБ. У ADC-6-13 - 17 дБ на частоте 600 МГц. При "прямом" способе расчета, это соответствует минимальному КСВ=1.3. (В том смысле, что при подключении идеальной нагрузки прибор может показать это значение КСВ.)

Поэтому я не люблю направленные ответвители. :-)

Усложнять все не стоит. Вопрос -нужна ли вам такая точность. Отсюда надо плясать. Ответвители, естественно должны быть совсем небольшие , но с хорошей направленностью -порядка 30 дБ.
Если стоят простые диодные детекторы, то нужно обратить внимание на нелинейность канала отраженной волны при низком КСВ. Как правило, сигнал отраженной волны попадает на нелинейный участок характеристики диода, но это зависит от уровня измеряемого сигнала и коэффициента ответвления.
Если не требуется большая точность, то можно обойтись и измерительным мостиком. Но это зависит от режима измерений -на проход при постоянно включенной нагрузки и передатчика или при подключения измерительного генератора и вашего КСВ-метра.

Спасибо, за ответы.

КСВ=8 или КСВ=10 - наверное, разница никого не будет интересовать.

Хочу уточнить поставленную задачу, может я несколько не правильно назавал прибор , больше для него подошло бы "рефлектометр". В том смысле, что основной интересн будут представлять значени КВСН от 3 - 6.

Если стоят простые диодные детекторы, то нужно обратить внимание на нелинейность канала отраженной

Предполагаю использовать логарифмические усилители. Например, как уже упонинал AD8302.
Отмечу, что данный девайс, не будет связан с радиосвязью, необходим для работы с ближнепольной антенной, которая в свою очередь являеться датчиком "чего-то" Поэтому меня мощность генератора, волнует мало, пусть она будет "небольшой", достаточной для того что бы "уверенно" измерить КСВН.

На сколько я понимаю, наиболее насущная проблема на данном этапе это все такие ответвители, что посоветуете посмотреть?

Не совсем понял вот, что: прибор (например) Р4-36(37, 38) измерют КВСН в диапазоне, как написано, например тут ~1.1 - 2.0, а коэффициент отражения ~0.02 - 1. На сколько я понимаю коэффициент отражения = 1, это бесконечный КСВН. Реально по "ТЗ" интересны коэффициенты отражения от 0.1 до 0.8, их собственно в КСВ я и перевел когда писал сюда.

Чушь полная. Эти приборы измеряют КСВ в нужных вам пределах. Только там мостовые схемы.

Смотря для какого, мне на десятки ватт нужен!!! А направленность направленников на связанных полосковых линиях большая не бывает, другое дело у волноводных.

Угу... И фазу мостом меряют? В Р4 - честные ответвители, мосты стоят в Р2.
Хотя сделать ответвитель с направленностью >30 dB в такой узкой полосе не проблема даже на МПЛ, в данном случае, когда интересует только модуль Г, мост, наверное, предпочтительнее.

Согласен, и подвержаю, что в Р4 стоят ответвители, сам пользовался указанным прибором. Мерял на нем коэффициент отражения, на счет КСВН, меня информация по ссылке испугала .
Там достаточно не больной по размеру ответвитель, вот и хотелось бы что-то вроде только сразу пару на одной плате сделать. Что почитать, если не сложно ткните пальцем.

ЗЫ с волноводами мне как-то понятнее было

Откройте в Р4-37 коробочку с тем, что вы называете направленным ответвителем. С удивлением обнаружите балансные мосты. Во всяком случае, мне это запомнилось. А для выделения сдвига фаз падающей и отраженной волны существуют схемы и на сосредоточенных элементах.

Походу размышлений возник вопрос.
Если я знаю, например из дата шитов S-параметры ответвителей, то получаеться, что решая соответствующие уравнения (те что я составлю из матрицы S-параметров) могу получать с заданной точность значния коэффициента отражения. Я прав?

Еще не забыть соединительные кабели, разъемы, переходы, температурную зависимость параметров и т. д.

а почему бы не воспользоваться импульсной рефлектометрией!?

Измерять падающий и отраженный сигнал на осциллографе, а потом на компе проводить Фурье обработку + всегда можно ввести цифровой фильтр.

Калибровку проводить по КЗ и нагрузке.

Или может я чего-то не понимаю? :-)))