
Chciałbym dziś zaprezentować moją pracę dyplomową, którą obroniłem w poniedziałek na Uniwersytecie Technologiczno Przyrodniczym w Bydgoszczy. Jest to analizator widma wykorzystujący przemianę częstotliwości. Postanowiłem zaprezentować tą konstrukcję, ponieważ dziś większość ludzi myśli, że jedyna droga do analizy widma, to FFT. Jest to oczywiście nieprawdą.
Całe urządzenie wykonywałem bardzo długo, przez długi czas myślałem nad ogólną koncepcją urządzenia. Ostatecznie powstał poniższy schemat blokowy:

Analizator ten jest więc potrójną superheterodyną. W klasycznych analizatorach tego typu odczyt wyników pomiarów był wykonywany za pomocą lampy oscyloskopowej. W tym wypadku jest już on jednak cyfrowy. Wyniki pomiarów i nastawy są wyświetlane na wyświetlaczu graficznym o rozdzielczości 240x128 pikseli z kontrolerem T6963C. Początkowo chciałem zastosować korekcję charakterystyki częstotliwościowej głowicy poprzez wejście ARW. Zrezygnowałem jednak z tego rozwiązania z braku dostatecznej ilości czasu. Zastosowany mikrokontroler to Atmega16, oprogramowanie to ok. 6KB Asemblera. Poprzez RS232 wysyłane są zrzuty z ekranu wyświetlacza do PC (w celu rejestracji wyników pomiarów). Oprogramowanie dla platformy PC napisałem w Delphi 7.0 z wykorzystaniem komponentu ComPort do obsługi RS232.
Poniżej uzyskane parametry:
•Zakres częstotliwości wejściowych: 45 – 860MHz
•Szerokość pasma toru pomiarowego: 4,5KHz; 340KHz
•Krok strojenia: 1,25KHz; 12,5KHz; 62,5KHz; 312,5KHz
•Maksymalna szerokość widma wyświetlana na ekranie: 75MHz
•Czułość: ok.15µV
•Napięcie zasilania: ~230V 50Hz
•Pobór mocy: ≤30W
•Impedancja wejściowa: 75Ω
•Sterowanie przyrządu: impulsator i klawiatura
•Przesyłanie obrazu z wyświetlacza LCD do komputera PC za pośrednictwem interfejsu RS232C
•Szybkość przemiatania: ≥60 pomiarów na sekundę
•Prezentacja wyników pomiarów na wyświetlaczu graficznym LCD
•Rozdzielczość pola odczytowego wyświetlacza LCD: 240x128 pikseli
•Nasłuch radiowy FM z blokadą szumów
Trzeba przyznać, że parametry takiego przyrządu są marne w porównaniu do profesjonalnych analizatorów. Jednak mimo to przyrząd taki pozwala na wykonanie prostych pomiarów. Można np. za pomocą niego określić częstotliwość wąskopasmowego sygnału interferującego z sygnałem naszego kanału.
Zdjęcie wstępne przedstawia widmo stacji telewizyjnej TVP INFO z nadajnika w Trzeciewcu na kanale K28. Widać tutaj wizję oraz podnośne chrominancjii i fonii.
Poniższe zdjęcia przedstawiają wygląd przyrządu w różnych ujęciach.






Obudowa powstała na bazie obudowy polskiego woltomierza cyfrowego V534.
Poniższe zdjęcia przedstawiają pomiary wykonane za pomocą tego analizatora widma:
widmo sygnału sinusoidalnego, bez modulacji:

modulacja FM z dewiacją kolejno 10KHz i 2KHz:


fragment pasma radiofonicznego UKF:

sygnał z generatora obrazów kontrolnych - krata:

sygnał z generatora obrazów kontrolnych - kropki:

nieznany i dość tajemniczy sygnał radiowy:

to co wcześniej, jednak laboratoryjnie nałożyłem wąskopasmowy sygnał interferujący za pomocą generatora w.cz.:

schemat ideowy modułu cyfrowego:

schemat ideowy modułu analogowego:

na koniec niezbędne do zestrojenia takiego układu przyrządy: wobulator 10MHz-2GHz i generator G4-116 4MHz-300MHz:

Zapraszam do komentowania i oceniania. Na wszelkie pytania chętnie odpowiem. Zastanawiam się też nad udostępnieniem softu (dla Atmegi i dla PC) i ewentualnie całej dokumentacji, jednak bardzo wątpię by to wystąpiło. Skrótowo potraktowałem opis działania urządzenia, ponieważ schemat blokowy sam mówi za siebie.
Cool? Ranking DIY