Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Elektroda.pl
PCBway
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Budżetowe badanie EMC z wykorzystaniem SDR

15 Sty 2018 15:14 756 16
  • Poziom 18  
    Cześć,
    wpadłem ostatnio na projekt ciekawego SDR o nazwie limeSDR
    https://www.crowdsupply.com/lime-micro/limesdr

    (Za 115 USD można mieć wersję lite)

    Jako, że trochę urządzeń w świat wypuszczam, to pomyślałem o takim SDR jako pre-badanie pod kątem zakłoceń EMC w paśmie 100kHz-3.8GHz. Do takiego zestawu dokupić jakąś antenę szerokopasmową i coś można badać. Wiadomo - nie będzie to to samo co w laboratorium, ale dla FCC koszty dochodzą do 10k$. Oczywiście kiedy można korzysta się z precertyfikowanych modułów radiowych, ale nie zawsze jest taka możliwość.

    Pytanie, czy dokładność SDR potrafi określić czy np. nadajnik Bluetooth dobrze trzyma swoją częstotliwość. Do tego wyjścia z tego SDR możnaby wykorzystać np. do dostrajania obwodu wejściowego...czyż nie (w NRF51/52 można włączyć bezpośredni tryb dostępu do radia) ?

    Więc z pomocą SDR+anteny i ewentualnie wzmacniacza, można stworzyć sobie namiastkę laboratorium EMC. Wykorzystują profesjonalne laboratorium można dosyć dobrze skalibrować swój zestaw SDR+antena i mieć odniesienie. 12bit ADC nie da super dynamiki, ale dla wielu badań EMC powinno pokazać czy przekraczamy dopuszczalne poziomy.

    No właśnie, można?

    :)
  • PCBway
  • Poziom 43  
    Moim zdaniem nie.
    Używałem analogowego analizatora widma i wiele niedomagań dawało się wykryć obserwując pasożytnicze piki o poziomie -60...-120dBc.
    Zmierzenie -60dBc wymagało by ADCka o 10 bitach, ale przy założeniu że to będzie 10 bitów ENOB. Zmierzenie -80dBc już 13 bitów ENOB. Takie ADCki praktycznie nie istnieją (nie na kilka GHz).
    Dlatego jak dla mnie sens (i to nawet dla badań przedcertyfikacyjnych) ma analogowy analizator superheterodynowy (oczywiście może być nowoczesny, z wyświetlaczem, USB, Ethernetem, itp, ale chodzi o to żeby wewnętrznie korzystał z analogowego analizowania widma zamiast z ADC i FFT).
  • PCBway
  • Poziom 18  
    Czy dBc to nie wyznacznik jakości, tzn informacja/nośna? Nie wiem co takie doświadczenia mówi odnosnie badania EMC...tu chyba trzeba stwierdzić czy da się wykryć za pomocą SDR sygnał o wartości np. 30dBuV...jeśli tak to przydatność tego sprzętu jakaś już jest (wszystko powyżej może naruszać pewne normy). Radiówka to nie moja bajka, dlatego mogę się mylić.
  • Poziom 43  
    dBc to stosunek dwóch wartości w dB.
    Miałem na myśli że pik na -100dB, przy głównej nośnej na -20dB, to właśnie pik -80dBc.
    A to dBc są wyznacznikiem jakości ADC. Chodzi o liczbę efektywnych bitów (ENOB) co się bezpośrednio przekłada na zakres prawdziwej dynamiki (SFDR).
    Ta "prawdziwa dynamika" chyba nie ma polskiej nazwy. Ale dobrze to tłumaczy skrót SFDR. Spurius Free Dynamic Range. Czyli zakres dynamiki bez pasożytniczych pików (czyli takich których nie ma w sygnale, ale które pokaże ADC ze względu na swoje niedokładności pomiarowe).
    Czyli mając ADC 12 bitowego możesz na niego podać super czystego sinusa (THD 0.0001%, czyli -120dB), ale o jeżeli ten ADC ma tylko 8 bitów ENOB to pokaże jakieś piki na innych częstotliwościach. Zamiast sygnału na poziomie 0dB i szumów na poziomie -72dB (tyle wychodziło by z 12 bitów), zobaczysz wyższe szumy oraz jakieś piki sięgające -48dB (tyle wychodzi z 8 bitów ENOB).
    Krótko mówiąc nic ciekawego nie zmierzysz bo nie będziesz wiedział czy te piki to wady sygnału czy wady przetwarzania ADC. No chyba że na wstępie dowiesz się że ADC ma tylko 8 bitów ENOB i wytniesz na wykresie wszystko poniżej -48dB.

    Żeby sprawdzić na ile ten SRD się nadaje trzeba by znać parametry przetwornika. Póki co wiem tylko że ma 12 bitów. Ale nie wiem jaki to przetwornik. Nie wiem więc ile ma bitów ENOB.
    Jeżeli w opisie gdzieś jest podany symbol przetwornika to podaj (ja nie znalazłem). Sprawdzimy co on warty.
  • Specjalista elektronik
    A może od sygnału badanego odjąć sygnał (częściowo) oczyszczony z zakłóceń, różnicę wzmocnić i dopiero wtedy podać na ADC?
  • Poziom 18  
    Tutaj DS:
    https://github.com/myriadrf/LMS7002M-docs/blob/master/LMS7002M_Data_Sheet_v3.1r00.pdf
    Układ jak i samo SDR od tej samej firmy.

    Czy to o czym kolega Atom1477 napisał to:
    IQ Imbalance Image -70dBc
    Czy raczej to nas bardzie powinno interesować?:
    Reference and Other Spurs Level -100dBm

    Układ wygląda na dosyć zaawansowany. Co ciekawe jednostkowy układ kosztuje tyle co wersja lite SDRa.

    Na RF się nie znam, wiec tu potrzeba kogoś mądrzejszego :) Mam pewien produkt który wymagać będzie sprawdzenia wyjścia na 2.4GHz, wiec sprawdzenie urzadzenia jako intencjonalny nadajnik będzie potrzebne, a do tego fajnie wykorzystać taki sprzęt do badania standardowego emc. Do tego trzeba by zakupić (albo wykonać) odpowiednią antenę, potem skalibrować sprzęt w lab, a później w prototypowaniu sprawdzać zakłocenia :)
  • Pomocny post
    Poziom 43  
    _jta_ napisał:
    A może od sygnału badanego odjąć sygnał (częściowo) oczyszczony z zakłóceń, różnicę wzmocnić i dopiero wtedy podać na ADC?

    Taka metoda się nadaje do pomiarów laboratoryjnych specyficznych i wstępnie znanych sygnałów.
    Do analizatora widma się nie nadaje bo trzeba by do każdego pomiaru dawać inny filtr.

    mongoł2000 napisał:
    Czy to o czym kolega Atom1477 napisał to:
    IQ Imbalance Image -70dBc
    Czy raczej to nas bardzie powinno interesować?:
    Reference and Other Spurs Level -100dBm

    Ani jedno ani drugie. Ja pisałem o ADCku a to są parametry odbiornika radiowego.

    mongoł2000 napisał:

    Przede wszystkim cały układ to odbiornik radiowy (i nadajnik też) a nie sam ADC.
    Wracając jednak do ADC to ten układ ma w sobie ADC i ma podany parametr ENOB. Wynosi on 9 bitów. To mniej niż się spodziewałem (myślałem że będzie z 10).
    Ale to się robi mniej ważne bo układ okazał się być kompletnym odbiornikiem radiowym.
    Jest to odbiornik homodynowy (po angielsku homodyne albo Zero-IF) co mogło by mu dać dobre parametry przy pracy jako analizator widma (mogło by, ale niestety nie da bo nie tylko to o tym decyduje). Po drodze są 2 wzmacniacze o regulowanym wzmocnieniu co rozszerza zakres ADCka.
    Parametrami decydującymi będą parametry miksera, filtru IF i wzmacniaczy przed filtrem IF.
    Niestety parametry filtru IF nie są zbyt dobre:
    Budżetowe badanie EMC z wykorzystaniem SDR
    Przy czym nie podają dokładnie co to znaczy.
    Brakuje też informacji o pozostałych blokach.
    Ciężko więc ocenić ile będzie warty analizator zrobiony z takiego układu.

    mongoł2000 napisał:
    Na RF się nie znam, wiec tu potrzeba kogoś mądrzejszego :) Mam pewien produkt który wymagać będzie sprawdzenia wyjścia na 2.4GHz, wiec sprawdzenie urzadzenia jako intencjonalny nadajnik będzie potrzebne, a do tego fajnie wykorzystać taki sprzęt do badania standardowego emc. Do tego trzeba by zakupić (albo wykonać) odpowiednią antenę, potem skalibrować sprzęt w lab, a później w prototypowaniu sprawdzać zakłocenia :)

    Przede wszystkim do pomiarów EMC Bluteootch sprawdzenie trzymania częstotliwości jest najmniej ważne. Nie mówię że nie jest ważne. Jest ważne do działania Bluetootha. Ale nie jest specjalnie ważne dla EMC.
    Do pomiarów trzeba przede wszystkim sprawdzić zawartość harmonicznych a do tego trzeba by analizator do 4.9...7.3GHz.
  • Poziom 18  
    Dzieki za odpowiedz.

    Pamietam jak za pomocą taniego SDR można było podsłuchiwać komunikacje USB :)

    Oczywiście działało to z bliska. FCC dopuszcza do 37dBuV/m, więc może jednak z odpowiednimi warunkami (mniejsza odległość) można mieć namiastkę pre-badań. Trzeba tylko skalibrować zestaw :)

    Co do harmonicznych Bluetooth to rzeczywiście pasmo do 3.8GHz duzo nie pokaże, choć poza BT, jest jeszcze cała reszta elektroniki do badania.
    Zamówię ten zestaw rozbudowany, do tego antenę EMC i dam znać czy coś można z tym zrobić :)
  • Poziom 43  
    atom1477 a uwzględniasz zysk transformaty?
    FFT gain = 10*log(M/2)
    M liczba próbek.
    W analogowym jest podobny efekt, im węższe pasmo tym mniej szumów przechodzi.
  • Poziom 43  
    Zysk transformaty nie ma znaczenia bo on zmniejsza tylko szumy kwantyzacji.
    Nie ma tu więc też za bardzo analogii do węższego pasma w analogowej obróbce.
    http://www.analog.com/media/en/training-seminars/tutorials/MT-001.pdf (tu piszą że analogia jest, ale jak dla mnie to jest analogia tylko w efekcie końcowym, czyli w zmniejszeniu szumów)
    Zresztą i tak założyłem szumy dla idealnego przypadku (nieskończenie długiego FFT), więc można uznać że uwzględniłem to.
  • Poziom 43  
    atom1477 na początku Cię nie zrozumiałem, masz rację jeśli chodzi o urządzenia nadawcze, gdzie zawsze jest obecny silny sygnał użyteczny i utrudnia obserwację składowych niepożądanych, jednak bardzo wiele urządzeń nie jest (w zamyśle) nadajnikami i tam nie SFDR, ale poziom szumów ma znaczenie.
  • Poziom 43  
    Ale ten poziom szumów z FFT nie ma znaczenia.
    Jeżeli w sygnale jest szum to FFT ma pokazać ten szum.
    Sztuczne obniżanie wskazywanego za pomocą FFT gain szumu jest bezcelowe.
  • Poziom 18  
    Dziś odebrałem sprzęt :) Poczekam na anteny EMC i jak znajde czas to wrzucę wrażenia na elektrodę, choć fajnie jak znajdzie się ktoś z większa więdzą w EMC dla sprawdzenia moich testów :) Ale to i tak za jakies 2mce..za dużo pracy :)
  • Użytkownik usunął konto  
  • Poziom 18  
    Kupiłem LIME SDR. A do czego planujesz piny te wykorzystać?
    Jak na razie to oprogramowanie od Lime wymaga redesign'u. Mało intuicyjne i trzeba sporo posiedzieć. Do tego cała płytka powinna być ekranowana (obudowa z alu). Jak ogarnę i znajdę czas to jakiś opis wrzucę na elektrodę.
  • Użytkownik usunął konto