A vektor hálózatanalizátorokkal jól kiértékelhetők a reaktáns elemek, például antennák vagy szűrők. Sok leírás található a neten is, de ezek vagy karakteres LCD kijelzőkön jelenítik meg, vagy egy grafikus megjelenítésre alkalmaz eszköz -például laptop- hozzákapcsolásával oldják meg az átviteli karakterisztikák kirajzolását. Ez elbonyolítja a terepen történő felhasználást. A színes, kisméretű TFT modulok, Arduino mikrovezérlő alaplapok, valamint az ezek környezetében alkalmazható áramkörök szélesedő választéka lehetőséget kínált egy kisméretű, beépített akkumulátorról működő készülék megtervezésére és elkészítésére. Az eredmény az 1. ábrán látható.
Az érintőképernyős TFT modul egyszerűsíti a mechanika munkákat, mivel mindössze egy kisméretű kapcsolót kell beépíteni a tápfeszültség bekapcsolásához az előlapra, valamint be és kimeneti csatlakozót a készülék tetejére. A további kezelőszervek a pillanatnyi üzemi állapotnak megfelelően megjelennek a kijelzőn, és érintéssel aktiválhatók. Bekapcsolás után a képernyőn megjelenő menüpontok érintésével kell kiválasztani a
működési frekvenciát és a löketet.
A megjelenő menü a 2.ábrán látható. A képernyő jobb oldalán az akkumulátor feszültsége is meg van jelenítve. A frekvencia beállításhoz a Freq feliratú ablakot kell megérinteni. A frekvencialöket a Sweep feliratú ablak érintésével állítható be. A löket lehet nulla is, ekkor a kimeneti BNC generátorként funkcionál. A frekvencia beállítás választása után a 3. ábrán látható kép jelenik meg.
A beírható frekvencia 5 számjegy, és kHz-ben jelzi a frekvenciát. A 3-ik ábrán 21100 kHz az itt beállított érték. A frekvencia helyes bevitele után az Enter gombbal lehet visszatérni a menübe.
A Sweep ablak érintése a löket beállítás oldalt jeleníti meg. A 4. ábra szemlélteti a löket beállítást. Használata a frekvencia beállítással megegyezik.
Az 5.ábrán a ciklikusan ismétlődő SWR mérés látható.
Ha a kimeneti csatlakozóra valamilyen Ohmos vagy reaktáns elem kapcsolódik, megnézhetők annak jellemzői. A menü R T feliratú ablaka elindítja a mérést és azt ciklikusan megismétli. A képernyőn megjelenik az SWR-t mutató sáv és karakteresen is kijelződik az SWR, az ellenállás, az impedancia, a fázisszög és a reaktancia képzetes része.
A ciklikus mérések alatt a képernyő alján látható nyilakkal mehet változtatni a frekvenciát 50 kHz-es lépésekben felelé vagy lefelé. A mérést az ESC gomb megszakítja, és megjelenik a menü a kijelzőn.
Lehetőség van a mért elem jellemzőinek grafikus megjelenítésére is a menü
Graph SWR ablakának aktiválásával. Ez a képernyő a 6.ábrán látható.
A méréshez be kell állítani a kívánt löketet is. A karakterisztikák egyszer rajzolódnak fel, ami a REP gombbal megismételtethető. Az ábrán az SWR, fázismenet és ellenállás változás látható eltérő színekkel. A mérés az ESC gombbal megszakítható és ezután a kezdeti menü megjelenik a kijelzőn.
Négypólus vizsgálatnál annak kimenetét a bemeneti BNC-re kell kapcsolni.
A 7.ábra egy 14 MHz-es kétkörös sávszűrő átviteli görbéi láthatók, frekvenciamenet és fázismenet. Az üzemmód a menü Transfer ablakának érintésével állítható be. A görbék egyszer rajzolódnak fel, de a mérés a REP gombbal megismételtethető.
A készülék felépítése és működése
Az előlap eltávolítása után látható a belső elrendezés a 8.ábrán. A három nikkelkadmium
akkut a tolókapcsolóval lehet bekapcsolni. A teleptartó alatt helyezkedik el a konverter amely az akku feszültségéből stabil 5V-ot állít elő. Ez a 9.ábrán látható.
A TFT modul hátlap fóliájára forrasztott 4 db csatlakozó tüske a ház aljára csavarozott folírozott lemezen elhelyezett csatlakozó aljzatokba dugaszolható és a hajlékony kábelek használata miatt kiforgatható. Így a TFT modul alatt elhelyezkedő áramköri panelek és a kábelezés hozzáférhető. A 10. és 11.ábrán látható a 4 fő áramköri panel: az Arduino MEGA 2560 Pro, AD9851 DDS panel, az AD8302-t tartalmazó szint és fázis detektor ( CJMCU-8302 ), az iránycsatolókat , a DDS jelerősítőjét és a relét tartalmazó panel.
A készülék kapcsolási rajza a 12. ábrán látható. Az amplitúdó és fázisdetektor panel bemeneti vezetékei a nyomtatott áramkörön meg lettek szakítva a bemeneti csillapítótagok beiktathatósága érdekében. Az ellenállások SMD típusuak.
Az iránycsatolók elkészítése kritikus. A kétlyukú balun vasmag furataiban az egymenetes tekercseket réz árnyékoló csővel árnyékolva az 5 menetes tekercseléstől a kapacitás lecsökkenthető, és a működési frekvencia a 6 méteres sávra is kiterjeszthető. A mérési hiba a frekvencia növelésekor megnő az iránycsatolók átviteli korlátai miatt. A vezérlő program nem tartalmaz automatikus kalibrációt, amely az amplitúdó – illetve fáziseltérések kompenzálását végezné. Az elkészült készülék átviteli tulajdonságai 55 diszkrét frekvencián lettek kimérve és az adatok alapján lett kiszámítva a szükséges korrekció az amplitúdó – és a fázishibák kiküszöbölésére. A kapott eredmények bekerültek a két program táblázatba, amelyből a beállított frekvencia alapján történik a korrekciós tényező kiválasztása. A mérés pontosságának határt szab a DDS oszcillátor fáziszaja is, mert a fázisok meghatározását megzavarja.
A készülék szoftvere innen letölthető.
HA5KJ Jóska 2018 szept 28.