[repstosw 18]

Использую трансивер ATREB215-XPRO (чип AT86RF215).   На антенный вход  закручиваю нагрузку Load 50 Ом (калибровочная с VNA).   При подаче питания на приёмник, снимаю массив значений RSSI и вывожу их на дисплей.

Вижу почти ровную горизонтальную шумовую полку.

Но если коснуться пальцем до сигнального вывода антенного входа (при этом нагрузка 50 Ом подключена) - вижу кучу палок, расположенных с одинаковым шагом:

 

Предполагаю, что это гармоники с кварцевого генератора TXCO 26 МГц, который используется в качестве опорника.

 

Как предотвратить попадание этих гармоник на антенный вход?  При подключении антенны вместо нагрузки 50 Ом - эти гармоники также вижны на спектре.

 

Спасёт ли экранирование участка платы трансивера  прямоугольным экраном, который вырезан из тонкой меди и пропаянный по периметру платы?  Рисунок ниже (показаны площадки для пайки экрана):

[V_G 11]

По земле лезут гармоники. Вы принимаете их на себя, а касаясь входа, передаете на вход приемника. Если вход симметричный, можно бы было попробовать трансформатор с собственной землей первичной обмотки. К ней (возможно) и подключать экран, желательно фрезерованный.

Однозначных рецептов нет, надо исследовать. Не знаю, поможет ли ЭМ моделирование в таких исследованиях, но хотелось бы, чтобы помогло

[Raven 11]

1 hour ago, repstosw said:

Предполагаю, что это гармоники с кварцевого генератора TXCO 26 МГц, который используется в качестве опорника.

Как предотвратить попадание этих гармоник на антенный вход?  При подключении антенны вместо нагрузки 50 Ом - эти гармоники также вижны на спектре.

Спасёт ли экранирование участка платы трансивера  прямоугольным экраном, который вырезан из тонкой меди и пропаянный по периметру платы?  Рисунок ниже (показаны площадки для пайки экрана):

Не знаю, спасет ли полностью, но помочь может. Вот только экранировать нужно сами источники помех (кварцевые генераторы), наверное, а не приемники - ведь на антенну-то все равно ловиться будет.

[repstosw 18]

Экранирование не помогло.   Палки внаглую лезут ри касании входа пальцем.

 

Ситуация ещё усугубляется тем, что при включении дополнительного МШУ  (смежная тема в этом разделе) с полосовым фильтром на входе - уровень палок сильно растёт - особенно при подаче питания на МШУ.

 

Питание на МШУ отфильтровано:  конденсатор MLCC 22 мкФ + резистор 1 Ом + конденсатор 1 мкФ + 180 пФ NP0,  ферритовая бусина.

C МШУ выглядит так:

 

Полезный сигнал без МШУ:

 

Сигнал с МШУ и палками:

 

 

 

[_Sergey_ 19]

3 hours ago, repstosw said:

Но если коснуться пальцем до сигнального вывода антенного входа (при этом нагрузка 50 Ом подключена) - вижу кучу палок, расположенных с одинаковым шагом:

 

Как предотвратить попадание этих гармоник на антенный вход?  При подключении антенны вместо нагрузки 50 Ом - эти гармоники также вижны на спектре.

Я таки извиняюсь, но может не стоит касаться пальцем антенного входа? 🙃

А если серьезно - J1 дает питание на генератор и может фонить вокруг..

[rloc 57]

1 час назад, repstosw сказал:

Сигнал с МШУ и палками

От себя немного добавлю:

1. Заменить коаксиальный кабель между трансивером и МШУ на жесткий/полужесткий/c двойной экранировкой.

2. Соединить земли между трансивером и МШУ широким куском фольгированного стеклотекстолита, чтобы обеспечить безиндуктивную связь.

3. Подсоединить к земле толстым коротким проводом большой металлический предмет (шкаф, ящик)

 

[repstosw 18]

Пока удалось защитить внешний МШУ от вредного воздействия:  обмотал его аллюминиевой фольгой, обеспечив каcание фольги с разъёмами SMA.  Это временное решение.  Надо паять экранирующую коробку.

Вот что вышло:   внешний МШУ заэкранирован, вход замкнут 50 Ом нагрузкой:

 

Без внешнего МШУ, вход замкнут 50 Ом нагрузкой:

 

Подал сигнал с передатчика (в режиме непрерывного излучения CTX)  :   -15 дБм и аттенюатор 30 дБ.

 

С МШУ:

 

Тот же сигнал без внешнего МШУ:

 

В итоге с внешним МШУ (с полосовым фильтром на входе)   отношение С/Ш вышло больше на 14 дБ.

Фантастика?  Или что-то измеряю не так?

Изменено 22 августа пользователем repstosw

[repstosw 18]

45 minutes ago, rloc said:

1. Заменить коаксиальный кабель между трансивером и МШУ на жесткий/полужесткий/c двойной экранировкой.

2. Соединить земли между трансивером и МШУ широким куском фольгированного стеклотекстолита, чтобы обеспечить безиндуктивную связь.

3. Подсоединить к земле толстым коротким проводом большой металлический предмет (шкаф, ящик)

 

1. Нет коаксиального кабеля.  МШУ с приемником соединён SMA-переходником "папа-папа". Длина 1.5 см.

2. Земля между  МШУ и трансивером соединена SMA-переходником (п. 1) - земля в виде трубки из меди диаметр чуть более 5 мм.

 

[rloc 57]

2 часа назад, repstosw сказал:

В итоге с внешним МШУ (с полосовым фильтром на входе)   отношение С/Ш вышло больше на 14 дБ.

Хорошо бы зафиксировать усиление внутри трансивера. Мало ли как его алгоритмы работают. Без внешнего МШУ поставить максимальное усиление. И не забыть отключить режим работы с внешним МШУ на 9 или 12 дБ.

[repstosw 18]

21 minutes ago, rloc said:

Хорошо бы зафиксировать усиление внутри трансивера. Мало ли как его алгоритмы работают. Без внешнего МШУ поставить максимальное усиление. И не забыть отключить режим работы с внешним МШУ на 9 или 12 дБ.

1. Включена АРУ.   Отключить временно, выставив максимальное усиление приёмного тракта?

2. Режим работы с внешним МШУ +12 дБ был отключен, когда внешний МШУ быул убран.  Сам МШУ переделан с 9 дБ на 12 дБ.

 

Как вообще правильно посмотреть - насколько изменился С/Ш с МШУ и без него - с целью оценить эффективность внешнего МШУ ?   

В наличии: сигнал с передатчика - в режиме непрерывного излучения на нужной модуляции со средней мощностью -15 дБм до 10 дБм, шаг увеличения +1 дБ.   

И несколько аттенюаторов на 50 Ом со SMA-разъёмами в виде трубок:   10, 20, 30, 40 дБ.

 

Индикация - по RSSI.  Перестройка - минимальный шаг 25 кГц.   Номинальная полоса сигнала: 1,2 МГц.  С каким шагом надо перестраивать для такого сигнала?

Пока сделал 200 каналов в диапазоне от 389,5 до 510 МГц (шаг перестройки 600 кГц)

Изменено 22 августа пользователем repstosw

[rloc 57]

40 минут назад, repstosw сказал:

1. Включена АРУ.   Отключить временно, выставив максимальное усиление приёмного тракта?

Да, отключить и максимальное усилие. В экспериментальных целях, для уточнения собственного КШ.

 

1 час назад, repstosw сказал:

Как вообще правильно посмотреть - насколько изменился С/Ш с МШУ и без него - с целью оценить эффективность внешнего МШУ ?

Мне кажется, нужно откалибровать по мощности сигнала, чтобы была одинаковой. Понятно, если есть возможность ручной регулировки усиления.

 

8 часов назад, repstosw сказал:

Предполагаю, что это гармоники с кварцевого генератора TXCO 26 МГц, который используется в качестве опорника.

Еще раз глянул на структуру трансивера, АЦП работает по принципу сигма-дельта модуляции (квадратурной), очевидно сразу на RF частоте, как у большинства трансиверов. Скорее всего модулятор работает на частоте 26МГц. Учитывая сигма-дельта преобразование стоит помнить о том, что шумы модуляции растут относительно центральной частоты. Этот момент важно учитывать при сшивке полос и выборе ширины самой полосы. К сожалению по AT86RF215 крайне скудная информация, можно только косвенно догадываться.

[repstosw 18]

Сделал новые замеры раньше, чем был написан предыдущий пост.

На верхних картинках были мгновенные значения.  Сделал фиксацию максимальных значений - в течение минуты подождал, пока максимумы вытянутся.

Плюс в случае с МШУ неверно был определён уровень шума - там АЧХ фильтра ещё, так что надо брать шум по-выше рядом с полезным сигналом.

Получилось вот так:

1) Шум с вариантом без МШУ (вход нагружен на 50 Ом):

 

2) Шум с МШУ.  Слева - более высокие значения шума из-за АЧХ полосового фильтра. 

Плюс пролезли гармоники TCXO (26 МГц):

 

3) Полезный сигнал без внешнего МШУ (приёмник скорректирован - опция "внешний МШУ" выключена):

 

4) С внешним МШУ.  Опция "внешний МШУ +12 дБ" включена.   МШУ проверил на VNA: вход/выход согласованы не хуже, чем -20 дБ, усиление 12.09 дБ:

 

Сам МШУ, S-параметры, снятые с помощью VNA (смежная тема в этом разделе форума):

 

Максимальный уровень сигнала (пика) -49 дБм - в обоих случаях.

Выигрыш в SNR с применением внешнего МШУ с полосовым фильтром на входе: +4 дБ.   Теперь смотрится более правдоподобно.

 

20 minutes ago, rloc said:

Еще раз глянул на структуру трансивера, АЦП работает по принципу сигма-дельта модуляции (квадратурной), очевидно сразу на RF частоте, как у большинства трансиверов. Скорее всего модулятор работает на частоте 26МГц. Учитывая сигма-дельта преобразование стоит помнить о том, что шумы модуляции растут относительно центральной частоты. Этот момент важно учитывать при сшивке полос и выборе ширины самой полосы. К сожалению по AT86RF215 крайне скудная информация, можно только косвенно догадываться.

 

Там есть бит в регистре, который подавляет спуры на частотах несущих, кратных 26 или 32 МГц (TCXO).  Я его включил, но он не изменил картину.

 

Изменено 22 августа пользователем repstosw

[rloc 57]

53 минуты назад, repstosw сказал:

Выигрыш в SNR с применением внешнего МШУ с полосовым фильтром на входе: +4 дБ.

Хороший результат. А фильтр наверное можно сделать единым с УМ, учитывая низкие потери, чтобы работать в более нелинейном режиме, когда сильно расширяется полоса.

[_Sergey_ 19]

2 hours ago, repstosw said:

Там есть бит в регистре, который подавляет спуры на частотах несущих, кратных 26 или 32 МГц (TCXO).  Я его включил, но он не изменил картину.

Попробуйте закоротить по ВЧ J1 - напаять конденсаторы на выводы снизу..

[repstosw 18]

17 hours ago, _Sergey_ said:

Попробуйте закоротить по ВЧ J1 - напаять конденсаторы на выводы снизу..

Не помогло.

Также запитал генератор через ферритовую бусину, джампер выпаял:  всёравно не помогло.

 

On 8/22/2024 at 5:33 PM, _Sergey_ said:

Я таки извиняюсь, но может не стоит касаться пальцем антенного входа? 🙃

Так подключенная антенна тоже собирает эти гармошки.

 

18 hours ago, rloc said:

Хороший результат. А фильтр наверное можно сделать единым с УМ, учитывая низкие потери, чтобы работать в более нелинейном режиме, когда сильно расширяется полоса.

Cделал ещё замеры с усреднением на 1024 значений отсчётов.  Результат тот же +4 дБ выигрыш.

 

Что касается фильтра, в ТУ указана максимальная мощность 1,5 Вт.   Жалко такой фильтр ставить на выход передатчика.  Тем более у него полоса 20 МГц, а у сигнала номинальная полоса 1,2 МГц.    AC и AAC  он не срежет.   Только гармошки разве что.  Но гармошки срезаются уже согласующей LC-педалью усилителя мощности, C со стороны выхода.  ФНЧ 🙂

 

Изменено 23 августа пользователем repstosw