Антенный анализатор FAA-450 (EU1KY)

1 июля 2019

Некоторое время назад я стал задумываться о покупке нового антенного анализатора. Я в общем-то доволен моим Mini60S, но данное устройство годится только для КВ-антенн. В то же время много интересного происходит на частотах 144-146 МГц (радиолюбительский диапазон 2 метра), 430-440 МГц (диапазон 70 см), в ISM диапазоне 433.05-434.79 МГц (в нем работают LPD-рации и многие радиомодули), а также на интервалах 137-138 МГц (метеоспутники), 108-137 МГц (авиадиапазон), 151.7-156.0 МГц (ж/д диапазон), 156-174 МГц (морской диапазон), 300-337 МГц (речной диапазон) и 446.0-446.2 МГц (PMR-рации). Недорогим и полностью открытым анализатором, покрывающим все эти частоты, является анализатор белорусского радиолюбителя Юрия Кучуры, EU1KY.

Страница анализатора EU1KY находится на BitBucket. Там вы найдете схему устройства, прошивку, инструкцию по сборке, и так далее. На eBay анализатор продается под именами Mini600 и Mini1300 в собранном виде, без какого-либо упоминания оригинального автора. Продавцы обещают поддержку частот до 600 и 1300 МГц соответственно, но мне почему-то слабо в это верится. Если вдруг вы являетесь обладателем одного из этих устройств, прощу поделиться впечатлениями в комментариях.

Кроме того, в магазине Elekitsorparts анализатор продается под именем FAA-450 как в собранном виде, так и в виде набора для сборки. Цена собранного FAA-450 составляет 217$, плюс 9$ за доставку. На первый взгляд, это немало. Однако цена ближайшего аналога в лице RigExpert AA-600 составляет что-то в районе 750$. Кроме того, подобные устройства исправно служат десятки лет. Если помнить про эти два момента, то предложение перестает казаться таким уж невыгодным.

Было решено сделать ставку на FAA-450. Вот так он выглядит:

Антенный анализатор FAA-450 (EU1KY)

Конечно же, первое, что бросается в глаза — это сенсорный TFT-дисплей диагональю 4.3" с разрешением 480x272, при помощи которого и осуществляется взаимодействие с анализатором. Устройство имеет разъем Type N, но идет в комплекте с переходниками на SMA, BNC и UHF. Также с анализатором идет комплект для его калибровки, SD-карта на 16 Гб, USB-кабели и небольшой мешочек для транспортировки.

Что не идет в комплекте — это Li-Ion аккумулятор форм-фактора 18650. Кроме того, из коробки устройство поддерживает только интервал частот 0.5-150 МГц. Связано это с тем, что анализатор поддерживает частоты 150-450 МГц, работая на третьей гармонике генератора сигналов (Si5351, даташит [PDF]). В данном интервале точность анализатора несколько ниже. Видимо, это как-то влияет на желание производителя заставить пользователя явно включать поддержку этих частот.

Итак, открываем корпус устройства и выполняем следующие шаги:

  1. Вставляем Li-Ion аккумулятор 18650;
  2. Снимаем перемычку JP1 и ставим JP2. Перемычки находятся под платой форм-фактора Arduino с большим металлическим экраном;
  3. Включаем анализатор, идем в Configuration Editor → SHOW_HIDDEN и меняем значение на Yes;
  4. Там же находим BAND_FMAX и меняем его значение на 450 МГц;
  5. Идем в HW Calibration → Start HF Calibration;
  6. Снимаем джампер JP2 и ставим JP1;
  7. Идем в OSL Calibration, выполняем Scan short, Scan load и Scan open. Соответствующие SMA-адаптеры идут в комплекте;

Вот теперь устройство готово к работе! Первым делом было решено протестировать его на КВ-вертикалах диапазонов 20 и 40 метров:

Тест анализатора FAA-450 (EU1KY) на КВ-антенне

Вроде, похоже на правду. Для тестирования в диапазонах 2 метра и 70 см было решено воспользоваться старой-доброй RTL-SDR Blog Multipurpose Antenna:

Тест анализатора FAA-450 (EU1KY) на КВ-антенне

Также выглядит вполне законно. Тот факт, что в диапазоне 70 см КСВ выше, а его кривая более пологая, связан с тем, что в этом диапазоне толщина плеч антенны приближается к длине волны. То есть, здесь антенна начинает работать уже как толстый, широкополосный диполь.

Как и положено нормальному антенному анализатору, FAA-450 умеет измерять комплексное сопротивление антенн, да и вообще чего угодно:

Измерение комплексного сопротивления антенным анализатором EU1KY

На первой картинке мы видим зависимость импеданса балуна по току 1:1 от частоты. Балун представляет собой восемь витков кабеля RG58 на кольце FT240-31. Для измерения я спаял адаптер с BNC на одном конце и двумя «крокодилами» на втором. Крокодилы цепляются к оплетке кабеля на входе и выходе балуна. Таким образом, измеряется импеданс, который увидит синфазный ток, если решит пойти по оплетке кабеля. Балун неплохо работает от 2.5 МГц до 16 МГц. На этом интервале активное сопротивление балуна больше реактивного (по модулю) и значение активного сопротивления не опускается ниже 1.5 кОм.

На второй картинке представлен импеданс трапа из коаксиального кабеля. Видим, что резонанс пришелся ровно посередине диапазона 20 метров, что и требовалось.

Примечание: Ранее в этом блоге я уже неоднократно ссылался на статью «Common-mode chokes», написанную Steve Hunt, G3TXQ. Помимо прочего, из раздела Why reactive chokes are undesirable можно узнать, чем плохи балуны, имеющие низкое активное сопротивление и высокое реактивное. TL;DR при неудачном сочетании рабочей частоты и длины кабеля реактивная составляющая может быть скомпенсирована в ноль.

Картинки, сохраняемые на SD-карту, имеют небольшое разрешение, всего лишь 480x472. Карту не требуется вынимать из FAA-450, так как устройство способно выполнять роль кард-ридера. Для доступа к файлам анализатор можно просто подключить к компьютеру по USB. Помимо картинок устройство также сохраняет touchstone файлы с сырыми данными. Это текстовые файлы, но вместо привычных значений КСВ в них пишется что-то вроде 0.022849. Как оказалось, это децибелы относительно идиницы, и в более привычный вид они переводятся по формуле:

>>> from math import pow
>>> pow(10, 0.022849)
1.0540203599675082

Что интересно, FAA-450 также может работать в качестве генератора сигналов. В осциллографе генерируемый сигнал выглядит как-то так:

FAA-450 в роли генератора сигналов

До идеального меандра, конечно, далеко, да и амплитуда оставляет желать лучшего. Зато выдает стабильную частоту до 100 МГц (полоса пропускания моего осциллографа) или даже выше. Может для чего-нибудь пригодится. Например, сигнал можно отфильтровать и получить несущую для передатчика.

В общем и целом, устройство работает без нареканий. Я очень доволен.

Дополнение: Мои субъективные впечатления от NanoVNA

Метки: , , .

Понравился пост? Узнайте, как можно поддержать развитие этого блога.

Также подпишитесь на RSS, ВКонтакте, Twitter или Telegram.