Всем привет. Собственно делаю ультразвуковой дефектоскоп с возможностью управлять углом ввода луча. На поверхности контролируемого объекта формируется (ЭМА методом) фазированная решётка из 10и излучателей. Каждый элемент подключается к своему генератору, и приёмнику. С генератором проблем нет, управление импульсное и все необходимые задержки легко формируются цифрой. А вот как сделать управляемые фазовращатели после приёмников я не знаю, никогда такого не делал. Собственно требуется как-то сдвигать сигнал, с полосой 0.8Мгц-1.2Мгц, амплитудой 0.5В по фазе на +/-(pi/2). Куда посмотреть по схемотехники управляемых фазовращателей?

Если просто нужен сдвиг по фазе на +/-(pi/2) в этом диапазоне - то возможно применение полифазных фильтров http://home.planet.nl/~niess153/Polyphase_...tworks_V3.5.pdf для квадратур с точностью 1 градус в таком диапазоне может и 2-го порядка хватит , если плавный - возможно в сторону всепропускающих фильтров, глянуть можно, например, здесь http://yu1lm.qrpradio.com/AF%20ALL-PASS%20NETWORK-YU1LM.pdf - там есть и полифазник на 33 странице, но криво изображен.
Может эта апликуха пригодится http://pdfserv.maxim-ic.com/en/an/AN559.pdf Гляньте еще на http://www.analog.com/en/rfif-components/m...ts/product.html - там дискретные фазовращатели с шагом 22.5градуса с демодуляторами.

Сообщение отредактировал ledum - Sep 19 2010, 18:22

спасибо, гляну, но хочется плавную перестройку, наверное буду смотреть в сторону фазовых фильтров

впринципе мне наверное первая схема из этого пдфа вполне подойдёт, спасибо

Вот Вам мысль для раздумий:
Один хороший излучатель моноимпульса и N приемников.
С каждого сигнал усиливается и оцифровывается.
Все остальные операции, в том числе сдвига, - в памяти.
Вычисление отклика от луча направления по времени.
В итоге - хоть 3D уз зрение.
Да, цифра получится мощная.
Но, для современных ФПГА - не проблема.
А в итоге можно и ASICом заменить.

Сам думал заняться, да мало кому это нужно. При значительных затратах на разработку "выхлоп" сделать сильно коммерческим трудновато.

с цифрой была идея, но жалко 10 ацп ставить, коммутировать один долго, вообщем решил в аналоге фазу двигать.

Не знаю, я бы в цифре все делал. AD9833 или AD9834 не столь дОроги. И в передающем и в приемном тракте. В приемном можно переносить на какую-нибудь частоту с помощью гетеродинов с изменяемой фазой на тех же DDS. В конце концов стоимость перестраиваемых аналоговых цепей в диапазоне 1МГц уже может оказаться дороже себестоимости цифры.

Сообщение отредактировал ledum - Sep 20 2010, 10:46

спасибо за ещё одну идею.

Измерения происходят относительно быстро, каждые 10мс должен оцифровываться А-скан из 3000 точек и должен успевать обрабатываться. если сделать в аналоге я смогу без особых проблем сделать не 10 элементов в решётке, а например 20.

+1. Настройка и повторяемость, гибкость - пожалуй, дополнительные аргументы в эту пользу.

А что правильнее - фазовращатель или регулируемая линия задержки ?

DDS в данном применении имеет достаточно быструю перестройку. Смесители можно собрать ключевые на чем-нибудь типа 74HC4053. Фильтры выделения вспомогательной частоты могут быть относительно широкополосными, а потому не требующими настройки.

Сообщение отредактировал ledum - Sep 20 2010, 12:04

=)Сам над этим вопросом бился) Для себя решил так - если подать на ФАР две частоты, то можно рассматривать возбуждение , в моём случаи, ультразвука на каждой частоте в отдельности. Причём направление распространения для каждой гармоники будет расчитываться исходя из фаз. Теперь если на приёме пропустить сигнал не через фазовращатель, а через линию задержки, которая соответствует сдвигу по фазе на одной частоте, то сдвиги по фазе для второй частоты будут отличаться от тех которые рассматривались при излучении, т.е. сигнал на второй частоте будет проанализирован неправильно.
Если кто более разумно разъяснит что правильнее буду благодарен)

А в чём разница?

Разницы нету для непрерывной синусойды. Если взять спектр разница появляется. К примеру, есть решётка из пъезопреобразователей с некоторым шагом. каждый следующий элемент излучает в противофазе относительно предыдущего (сдвинут на 180 градусов). Для некоторой частоты f, собственно для которой длина ультразвуковой волны равна шагу решётки, диаграмма направленности имеет два лепестка +/-30 градусов. Если на эту же решётку подать сигнал с частотой 2f, то ДН будет иметь два лепестка в +/-90 градусов. Может оказаться удобным подать на такую штуку две частоты одновременно и принимать отражения сразу с нескольких направлений. Если на приёмной части вместо фазовращателя на 180 градусов, работающего в полосе f..2f, будет стоять линия задержки скажем расчитанная на частоту f, то для частоты 2f она внесёт сдвиг по фазе в 360 градусов и соответственно сигнал будет потерян.

А у буржуйских 2D УЗИ уже прилично ставить минимум 32. С обработкой в ASICе. С эквивалентной частотой зондирующих импульсов 5 МГц. К тому же, сложение сдвинутых по фазам всех сигналов даст уменьшение шумов в корень из N датчиков раз.
Такое в аналоге реализовать, наверное, уже никак.