Analizador de antena con Arduino y AD9850 Parte 2

el

En la primera parte he presentado una somera descripción de los analizadores de antena. Ahora consideraremos como el analizador se podría construir.

Primero que todo necesitamos un generador de frecuencia en el rango que queremos trabajar. La solución es usar un DDS como el AD9850 el cual puede generarnos una frecuencia entre 1 y 50 MHz muy adecuado para analizar antenas de Onda Corta 3 a 30 MHz lo que nos cubre las bandas de radio-aficionados (80, 40, 30, 20, 17, 15, 12, 10). No hay obstáculo y el analizador puede cubrir también 160 Mts (1,8 MHz) y las bandas de 11 Mts.

El AD9850 suministra una señal sinusoidal muy pura y aproximadamente 1 Voltio de amplitud de salida. Esta salida resulta suficiente para hacer las mediciones de voltaje necesarios, pero no parece adecuada ya que por los debiles necesitan mas sensibilidad de los sensores, pueden ser afectados por interferencias.  Claro que podemos hacer un amplificador de la señal utilizando un par de transistores pero esto complica el circuito y ademas necesitaríamos una fuente corriente externa para alimentar el paso de amplificación.  Por este motivo, nuestro primer intento de hacer un analizdor utilizaremos exclusivamente la señal que nos da el AD9850.

La siguiente figura muestra el circuito básico del puente. El tema es medir los diferentes voltajes indicados y luego hacer algunos calculos para deducir el valor de los parámetros de la antena.

analizador antena 3-1

Recordemos que los voltajes indicados son de corriente alternas. Un voltimetro necesita rectificar el voltaje  para su medicion y ademas el voltimetro necesita tener una altísima resistencia de entrada para que cuando acople a la resistencia en medicion no afecte afecte su medicion.

La siguiente figura muestra un diagrama simplificado del circuito de medición:

analizador antena 4

El voltaje sobre la resistencia R es rectificado por el diodo D seguido de un condensador C. La razón del condensador es tener un voltaje para medir mas estable para medir un valor que se llama V “rms” que se aproximadamente 0.7 el voltaje de pico de la onda sinusoidal.

El voltaje sobre el condensador es entregado a un circuito amplificador a través de las resistencias Ra y Rb. Ra es tipicamente 10 kohms y Rb de 100 kohms. Esta impedancia superior a 100 kohms es despreciable con los solo 50 ohm que tiene la resistencia sobre la cual se mide.

La salida del amplificador la conectamos a uno de los puertos análogos de un Arduino. Los puertos analógicos del Arduino pueden ser programados para que incluyan un convertidor análogo digital en su entrada de esta manera el valor de voltaje a la salida del amplificador se convierte en un valor digital binario.  El valor análogo es codificado en un valor de 10 bits con lo cual el puerto analógico del arduino se convierte en un excelente medidor de voltaje con 1024 diferentes valores en el rango de 0 a 5 voltios de entrada.

En este proyecto el Arduino nos va a dar varias facilidades:

  • Programar el AD9850 para la frecuencia que deceamos trabajar.
  • Sensor de voltaje.
  • Interface con un PC via puerto serial para transferir los datos medidos para un analisis mas elaborado en el PC.
  • Calcular usando los voltajes medidos los parametros de la antena.
  • Otros mas que iremos viendo a medida que avance el proyecto.

Continuara …

Anuncios

Responder

Introduce tus datos o haz clic en un icono para iniciar sesión:

Logo de WordPress.com

Estás comentando usando tu cuenta de WordPress.com. Cerrar sesión / Cambiar )

Imagen de Twitter

Estás comentando usando tu cuenta de Twitter. Cerrar sesión / Cambiar )

Foto de Facebook

Estás comentando usando tu cuenta de Facebook. Cerrar sesión / Cambiar )

Google+ photo

Estás comentando usando tu cuenta de Google+. Cerrar sesión / Cambiar )

Conectando a %s