Analizador de antena con Arduino y AD9850 parte 3

Navegando por internet ha varios proyectos de costrucion casera para analizadores de antena. Muchos estan inspirados en los proyectos descritos por el colega Beric Dunn K6BEZ en la pagina web https://sites.google.com/site/k6bezprojects/antenna-analyser “An HF Antenna Analyser for under $50”.

De la pagina se puede bajar un documento PDF con detalles de los proyectos.

Un proyecto utiliza un Arduino Nano y un AD9850, justo el objetivo de mi proyecto, por lo cual desidí  intentar su construcción. Este es el circuito del proyecto:

antenna_analyzer_docs

El circuito es relativamente sencillo y realiza solo dos mediciones de voltaje a la antena que corresponde al voltaje directo (forward) y el reflejado. Esto es suficiente para calcular el ROE (SWR) que es el factor mas importante de la antena. Los datos medidos en la antena se envían a un PC conectado en el puerto serial del Arduino. Todo el circuito se alimenta con los 5 voltios que vienen en la conexión USB desde el PC.

El circuito original utiliza un Arduino Micro el cual he reemplazado por uno Nano. El amplificador operacional es un MCP6002 que he reemplazado por el LM358 de mas fácil de encontrar.

El software para el Arduino se puede bajar de la pagina del autor K7BEZ.

Para la construcción utilice una placa de circuito impreso perforado que encontré en un almacén de electrónica que se muestra en la siguiente foto junto con el LM358, Arduino nano y el AD9850:

IMG_1027

Utilicé unos conectores de tipo SIL para permitir que el Arduino y el AD9850 fueran enchufables y por tanto reutilizables en otros proyectos.

IMG_1029 IMG_1030

Las fotos muestran el circuito realizado antes de poner los Arduinos y AD9850.

(actualizado 28 Junio 2016)

Con el circuito descrito, he realizado algunas pruebas de funcionamiento con resultados poco satisfactorios.

En primer lugar todo el circuito trabaja con 5 voltios que vienen por el cable USB y pasa por el Arduino. La capacidad de corriente es limitada y no puede uno exederse en sobrecargar los circuitos. Hay un riesgo: si por accidente el circuito de 5 voltios se llegara a poner el corto por un instante, el Arduino queda inservible. Lo mismo puede pasar por una mala conexión u operación de algún componente que provoque una sobrecorriente puede causar daño irreversible en el Arduino. Lo aconsejable es disponer que el circuito tenga su suministro de corriente independiente, mas robusta.

El AD9850 (DDS) funciona con 5 voltios y su salida es una onda sinusoidal muy pura. Las mediciones hechas con osciloscopio muestran que a baja frecuencia, ejemplo 500 kiloherz la salida es de 9.7 voltios pico a pico pero se reduce a 1 voltio a frecuencias de 500 kHz y valores de 400 milivoltios para frecuencias de 5 y 20 MHz como se muestra en las siguientes fotos.

IMG_1032IMG_1034 IMG_1040 IMG_1041

Como el analizador esta planeado para que realice mediciones en la banda de HF (3 a 30 Mhz), el voltaje de salida de 400 milivoltios pico a pico resulta insuficiente para hacer un eficente medidor. Con un agravante, las mediciones anteriores fueron hechas con circuito abierto a la salida del AD9850, si uno carga el circuito con 50 ohms los voltajes medidos caen a la mitad de los medidos a circuito abierto.

Con estos resultados resulta poco viable realizar el analizador con este circuito. La solucion es amplificar la señal entregada por el AD9850 para tener un voltaje de 2 a 5 voltios sobre el circuito en medicion. El amplificador puede ser contruido con un par transistores lo cual permitiria lograr una separacion entre el oscilador (el AD9850) y la carga que se conoce como un Buffer. El amplificador no se podria alimentar de los 5 voltios del Arduino si no que requeriria una alimentacion separada de 6 a 12 voltios.

Por estos motivos, la sencillez de este circuito no es bueno continuarlo y debo buscar un circuito, con la misma idea, pero mas elaborado.

 

 

 

 

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