Этот анализатор спектра задумывался как дешевое и полезное для любого радиолюбителя устройство. Для сборки этого устройства вам необходим минимум тестового оборудования, такого как цифровой частотомер, осциллограф, grid-meter и мультиметр. Основная схема основана на FM приемнике SA605D фирмы Philips. Эта схема является общей для некоторых старых аналоговых мобильников. Если мы посмотрим на основную схему, то увидим, что входной сигнал проходит через фильтр нижних частот (L1, C2, C3), и усиливается MMIC, MAR6, чтобы поднять слабые сигнальные характеристики прибора.
Важно всегда помнить, что нельзя превышать максимальный уровень входного сигнала из спецификации анализатора спектра. Не путайте максимальный уровень входного сигнала с точкой компрессии или точкой интермодуляции 3-го порядка. Максимальный по спецификации уровень входного сигнала это тот уровень который не повредит усилитель или смеситель. Точка компрессии 1 ДБ или точка интермодуляции 3-го порядка относится к искажению, вызванному чрезмерным уровнем входного сигнала. Точка интермодуляции 3-го порядка обычно встречается на 10-15 ДБ выше 1 ДБ точки компрессии. Если анализатор определяет 1ДБ точку компрессии как 0 dBm (логарифмическая единица измерения мощности сигнала по отношению к 1 милливатту (1 мВт = 0 dbm, 0.001 мВт = -30 dbm)), тогда уровень входного сигнала больший 0dBm не должен присутствовать на выходе ВЧ аттенюатора. Если ослабление ВЧ установлено на 20 ДБ, тогда уровень входного сигнала (на входе коннектора) может быть +20dBm без превышения 1ДБ точки компрессии. Лучше всегда иметь несколько ДециБелл ниже предела для безопасности. Например, если 1ДБ точка компрессии равно 0dBm, тогда для достижения наилучших результатов, уровень входного сигнала нужно держать на несколько дециБелл ниже этой точки. Если мы проверим каталог Minicircuits, то обнаружим, что 1 ДБ точка компрессии для MAR6 это 2dBm с усилением в 20ДБ на 100 МГц. Но в то же время поддержка смесителя SBL-1 входных ВЧ сигналов всего лишь до 9dBm. Таким образом в нашем случае, предел для входных сигналов будет около –10dBm, для сохранения хорошей линейности наших измерений.
Диапазон ГУН, используемого для преобразования с понижением частоты сигнала до первой ПЧ, равен от 150 до 250 МГц. В ГУН может использоваться любой ВЧ NPN транзистор, например BFY90, BFR90 и т.д. Варикап должен быть MV209 или аналогичный, способный дать хорошую линейность напряжение-емкость. У L9 из схемы колебательного контура 3 витка диаметром 3 мм и длина 5 мм. При помощи частотомера, соединенного с 8-м выводом SBL-1 можно измерить и подстроить диапазон частот ГУН. На выходе смесителя SBL-1 находится первый фильтр ПЧ на 150 МГц. Ширина полосы частот этого фильтра - 1МГц. У каждой катушки в этом фильтре 5 витков диаметром 8мм, длинной 10мм, намотаны катушки посеребренным проводом диаметром 1мм. Подстроечные конденсаторы используются для настройки фильтра. Другой MAR6 используется для усиления сигнала первой ПЧ. SA605D это FM система, объединяющая смеситель/генератор, 2 ограничивающих усилителя, квадратурный детектор, логарифмический индикатор уровня принимаемых сигналов.
Входное согласование SA605D обеспечивают C9, C10 и L7. Колебательный контур низкого порядка на 139.3 МГц (использован для преобразования сигнала с понижением частоты до второй ПЧ) состоит из C12, C13, C15, L8. L8 имеет 6 витков, на диаметре 6 мм. Проверьте наличие верной частоты низкого порядка на выводе nr 4. Для лучшей стабильности частоты, можете использовать кварцевый генератор на 139.3 МГц. Вторая ПЧ - 10.7 МГц. Я выбрал эту частоту из за того что можно найти множество ПЧ фильтров. В основной схеме используются только кварцевые фильтры, которые обеспечат анализатору ширину полосы пропускания в 15 КГц. Здесь можно использовать коммутируемые фильтры, для различных полос пропускания. Для полосы пропускания в 3 КГц можно использовать SSB фильтр а для 150 КГц керамические фильтры, используемые в радиовещательных FM радиостанциях. Одной из наиболее важных частей SA605D является индикатор уровня принимаемых сигналов, который будет нашим логарифмическим детектором. Можете посмотреть график уровня принимаемых сигналов и уровня на входе в документации на SA605D.
TL084(d) по схеме логарифмического усилителя подает сигнал на Y щуп осциллографа. Другие 3 усилителя TL084 (a, b, c) используются для генерации сигнала развертки. Выход (b) будет подавать сигнал на X щуп осциллографа. Эта схема задумывалась как недорогой, но в то же время обладающий хорошими характеристиками анализатор спектра. Для улучшения, можете добавить шаговый аттенюатор, больше полюсов к входу фильтра нижних частот, коммутируемых фильтров на ПЧ 10.7 МГц, видео усилитель с переменной полосой частот для вертикального вывода и т.д.
