История одного анализатора спектра

Я иногда задумываюсь почему меня очень интересуют одни вещи и совсем не интересуют другие, ведь интерес — это то, что помогает сутками напролёт, не чувствуя усталости, заниматься предметом интереса и в то же время если он угасает, тяжело себя заставить делать что-либо. Откуда приходит, куда уходит непонятно, понятно лишь то, что пока он есть нельзя терять времени, надо делать то, что интересно ведь интерес рано или поздно уйдёт, а опыт останется.

Так было и в этот раз, работая некоторое время назад автоэлектриком, меня интересовал вопрос — «как узнать работает ли пульт сигнализации и чем они отличаются?».

Чем закончилась эта история читайте под катом.

Шло время, работу я сменил, но интерес и желание разобраться осталось.
В очередной раз гуляя по просторам интернета, наткнулся на rf explorer и понял, что это то, что мне нужно, правда цена его меня смущала, он вроде как «показометр», и не нормирован по мощности, а стоит 130$.

Не нравятся мне такие покупки, лучше эти деньги отложить и в будущем купить полноценный анализатор, а этот попробовать собрать самому, так как судя по фотке из интернета он построен всего на одном чипе si4313.  К тому времени у меня уже был опыт работы с дисплеями и МК, поэтому заказал si4313 на али и начал читать даташит.

После того как чип пришёл, понадобилось совсем немного времени чтобы его запустить. Первый этап пройден, следующий этап — это описание работы устройства и разработка схемы, по написанному ТЗ. Оно было скромное, поэтому схема была быстро спроектирована, плата нарисована и собрана. И тут для меня наступил самый трудный момент — это разработка интерфейса, хотя какая там разработка, надо было определиться как расположить элементы на экране, чтобы они красиво смотрелись, а также подобрать цвета. В результате множества проб и ошибок получился, такой интерфейс.

После того как прибор, показанный на картинке был готов, я был удовлетворен, некоторые завесы были приоткрыты и разработка остановилась. Обычно, когда делаю, что-то для себя так происходит всегда, некоторое время максимально сосредотачиваюсь на разработке пока не добьюсь, удовлетворяющего меня результата и забываю о проекте на месяц-другой.

Спустя несколько месяцев, решил, что всё-таки хорошо было бы заказать плату на производстве и упаковать всё это дело в корпус. На али был найден алюминиевый корпус, под него была перерисована плата, затем корпус и плата были заказаны. Разработка снова остановилась на время пока шли заказы, то есть на месяц.

Когда посылки пришли, оказалось, что корпус не подходит по высоте, пришлось модернизировать его, используя вставки, напечатанные на 3D-принтере. В течение нескольких следующих дней прибор был собран, интерес полностью удовлетворён и разработка снова оставлена. На тот момент он обладал следующими характеристиками:

• частотный диапазон 240 – 960МHz
• минимальная полоса обзора – 3,18MHz
• максимальная полоса обзора – 636MHz
• регулируемая полоса пропускания входного фильтра – 10,6 kHz / 24,0 kHz / 56,2 kHz / 112,1 kHz / 225,1 kHz / 335,5 kHz / 420,2 kHz / 620,7kHz
• регулируемый шаг сканирования – 10kHz/ 50kHz/ 100kHz/ 500kHz/ 1MHz/ 1.5MHz/ 2MHz
• чувствительность – -98…-118dBm
• ток потребления — 150mA

Управление осуществлялось с помощью сенсорного экрана размером 3.2» и энкодера, хотя на плате предусмотрено место под механические кнопки, но в данный корпус они не вписались.

Через какое-то время понял, что очень удобно было бы иметь возможность делать скриншоты, и за пару недель прикрутил к анализатору sd карточку, благо предусмотрел возможность её подключения на этапе разводки ПП. Осталось несколько простых, но важных вопросов, какова ошибка в показаниях мощности и во всём ли диапазоне он работает. До этого использовал его для проверки брелков от сигнализации, то есть на частотах 315 и 433MHz, а правильно ли он работает в остальном диапазоне понятия не имел.

Для того, чтобы ответить на вопросы, был собран ВЧ генератор от dernuss,  описанный тут и произведена проверка. Результата порадовал, анализатор видел во всем диапазоне, а вот с мощностью разобраться не получилось, оказалось, что генератор не нормирован по мощности, а в его настройках можно лишь выбрать ослабление сигнала, от максимума, который он может выдать.

Когда опубликовал прошлую статью про осциллограф, мне в личку написал engine9 и предложил поработать над дизайном интерфейса ослика, но тогда у меня были другие планы и я отказался, сказав, что планирую другую версию на 303 чипе, вот над ней и поработаем. Через какое-то время мы списались и должны были начать работу над осликом. Как-то в разговоре, я упомянул, что сделал анализатор и хотел, чтобы он глянул на него своим творческим взглядом и подсказал, что можно исправить, так как некоторые моменты в дизайне мне определенно не нравились. Он посмотрел и началось… В общем, мы начали работать над дизайном анализатора, вот что получилось в итоге.

Конечно же, назвать этот прибор анализатором спектра нельзя, это скорее «показометр» и анализатором никогда не станет, потому что разработчик такого прибора практически не может повлиять на работу чипа si4313, то есть если чип в каком-то диапазоне будет слепнуть и отдавать неверный результат, исправить это не получится. Благо пока таких багов замечено не было, но и тестировщик был один))

Если у кого есть желание присоединиться к тестированию, пишите в личку, могу выслать пару устройств без корпуса и батареи.

На создание того, что есть с перерывами было потрачено больше года, сказать, чтобы было сделано, что-то серьёзное нельзя, по сути, куча суеты вокруг пустоты, интерес ушёл, а опыт был получен.