Авторизация
Зарегистрироваться

Две платы радиочастотных детекторов


Для тех кто не интересуется радиоэлектроникой обзор бесполезен. Остальных — прошу под кат. Обзор про две платы. Одна, как я надеялся, на ВЧ детекторных диодах, вторая на микросхеме AD8318 (логарифмический детектор с рабочей частотой до 8 ГГц).
Захотелось мне узнать, как часто мой сотовый включается на передачу когда его никто не трогает. Конечное устройство, сразу скажу, делать еще не начинал. Только купил две платы детекторов, про которые и решил написать обзор.

Первая плата — детектор огибающей (RF Envelope Detector Amplitude Detection) на двух диодах, включенных по схеме с удвоением напряжения. Ссылка — в заголовке.

Заявленные продавцом характеристики:
Максимальный сигнал на входе: 20 dBM (не знаю)
Диапазон частот: 0.1 — 3200 МГц;
Размеры: 15x23 мм (так и есть, но без учета разъема);
RC фильтр: R = 10 кОм, C = 1 нФ (конденсатор не проверял, но похоже на правду);
Что-то написано про высокую чувствительноть -30...-40 dBm.
Также явно написано, что используется два обратных? микроволновых диода. И что это не обычные диоды 2AP9, 1N60.

В общем, прочитав все это и разглядев на картинках продавца маркировку диодов P2A мое воображение сказало мне, что это диоды HSMS-2852 — сдвоенный ВЧ диод, оптимизированный для работы без смещения. То что нужно для данной платы.

Разъем — SMA мама. У продавца не заявлено но из картинок очевидно.

К упаковке претензий нет. Помимо обычной пупырки плата пришла запаянной в маленький антистатический пакетик. Молодцы китайцы, подумал я — ВЧ диоды боятся статики. Вскрыл антистатический пакетик, достал плату. Плата от флюса не отмыта. Совсем. Ну ладно, отмыл сам. Фото после отмывки:

Фото детали, которая должна быть сдвоенным диодом, крупным планом:

Маркировка такая, какая нужно. Подключил ко входу антенну (на 430 МГц), к выходу — мультиметр на диапазоне 200 мВ. Показывает ноль. Хм. Странно. В Москве эфир просто забит и в такой широкой полосе частот что-то должно быть продетектировано. Ладно. Иду с планшета в интернет через LTE в 30 см от антенны. Ноль. Включаю на передачу радиостанцию на 430 МГц (5 Вт). Уже становится страшно спалить диод, поэтому делаю это на расстоянии 1 метр от антенны — ноль. Плата явно не работает. Прозваниваю диод мультиметром. Вообще-то так можно спалить диод статикой, на плата-то явно уже не работает.

Через некоторое время раздумий и поиска в интернете информации о деталях в корпусе SOT-23 с маркировкой P2A я пришел к выводу, что это тиристор P0102AL.

A-K не звонится в обоих направлениях. Зато если подключить к выводу A плюс мультиметра в режиме прозвонки диодов, к K — минус а затем кратковременно подключить к выводу G плюс тиристор открывается и мультиметр показывает падение напряжения ~0.6 Вольт. Тока мультиметра хватает для удержания тиристора в открытом состоянии. Если отключить мультиметр, а потом опять подключить к выводам A и K — опять не звонится. По всем признакам — тиристор. Работать как ВЧ детектор не может. Это обман.

На входе стоит конденсатор 0.1 мкФ. По моему так много не нужно.

Доставка была с приключениями. Через 1.5 месяца с момента заказа я обнаружил в информации по отслеживанию, что посылка доставлена в отделение связи. Но не в мое! Открыл спор — посылка отправлена по неправильному адресу. На следующий день кто-то получил ту посылку. Продавец просил отменить спор. Говорил, что посылку отправил, но она без трека. А этот трек дал просто чтобы заполнить поле. Меня это как-то не впечатлило. В общем спор выиграл, но пообещал продавцу заплатить, если посылка придет. Когда посылка пришла (через 70 дней с момента заказа!) — сообщил об этом продавцу. Сказал что готов заплатить 50%, но оставлю при этом негативный отзыв из-за того, что плата не работает. Этот нехороший человек сказал отлично — заплати через PayPal. Как я тогда оставлю негативный отзыв?

Вторая плата — логарифмический детектор 1-8000 МГц на микросхеме AD8318. Вот ссылка на магазин. Цена $11.08. Посылка дошла не быстро. За 45 дней. Фото:



Характеристики, заявленные продавцом:
Рабочие частоты: 1-8000 МГц
Динамический диапазон: -65dBm to + 5dBm (более менее линейный от -55 до 0 dBm)
Наклон передаточной характеристики: -25 мВ / dB (типичный)
Диапазон выходных напряжений: 0.5--2.1V
Напряжение питания: 7-15 В (содержит стабилизатор питания)
Входной импеданс: 50 Ом
РЧ разъем: SMA мама

Установленная микросхема стабилизатора 78L05 имеет довольно большое падение напряжения. На выходе выдает 5 В при напряжении на входе 6.5 В и выше. Я питал плату от 9 В. На входе VCC стоит красный светодиод, показывающий наличие питания.

Схема включения практически полностью совпадает со схемой из описания на AD8318:

На входе вместо конденсаторов 1 нФ (C1 и C2) установлены 0.1 мкФ. Номинал R1 — 51 Ом. К выводу TADJ вместо резистора 499 Ом подключен резистор 510 Ом. К выводу CLPF предусмотрено подключение конденсатора, но место под него пустое. Выводы VSET и VOUT соединены где-то под микросхемой. Если понадобиться перевести микросхему в режим контроллера это может быть проблемой. C6 и C7 скорее всего по 0.1 мкФ. Конденсаторы измерял без выпаивания. Возможна ошибка.

Для проверки платы использовал генератор Rohde & Schwarz. Диапазон его выходных частот от 0.1 до 3.3 ГГц. Калибровку он не проходил несколько лет, но сам прибор не старый. Для подключения платы использовал коаксиальный кабель из комплекта прибора (полужесткий, где-то 0.5 м) и переходник N-тип — SMA. Выходное напряжение платы измерял мультиметром.
Полученные цифры - под спойлером

Сигнал на входе, dBm      :     0    -10    -20    -30    -40    -50    -55  генератор выключен
На выходе, Вольт (100 МГц): 0.617  0.844  1.103  1.353  1.601  1.840  1.952  2.171
На выходе, Вольт (500 МГц): 0.608  0.836  1.092  1.342  1.591  1.837  1.953  2.162
На выходе, Вольт (1.0 ГГц): 0.601  0.816  1.072  1.321  1.568  1.817  1.938  2.161
На выходе, Вольт (2.0 ГГц): 0.562  0.749  1.008  1.256  1.501  1.748  1.872  2.159
На выходе, Вольт (3.3 ГГц): 0.604  0.820  1.074  1.322  1.567  1.816  1.946  2.158

В результате получился вот такой график:

Почему-то на частоте 2 ГГц линия прошла ниже. Как будто сигнал на входе был на 3 dB больше, чем я выставил на генераторе. Почему?
Измерил еще зависимость выходного напряжения от частоты на входе при постоянном уровне входного сигнала -20 dBm.
Цифры - под спойлером

Частота, ГГц    :   0.4   0.5   0.6   0.7   0.8   0.9   1.0   1.1   1.2   1.3   1.4   1.5   1.6   1.7   1.8   1.9   
На выходе, Вольт: 1.096 1.092 1.090 1.087 1.081 1.077 1.072 1.065 1.055 1.050 1.043 1.034 1.025 1.021 1.013 1.005 

Частота, ГГц    :   2.0   2.1   2.2   2.3   2.4   2.5   2.6   2.7   2.8   2.9   3.0   3.1   3.2   3.3
На выходе, Вольт: 1.008 1.005 0.997 0.995 1.006 1.009 1.002 1.008 1.032 1.070 1.056 1.089 1.111 1.074

График:

Зависимость от частоты, конечно, далека от идеала. Что за беда случилась на частоте 2.3 ГГц? КСВ, к сожалению измерить нечем. Впрочем, для моих целей сойдет и так. Но вот пользоваться этой платкой для измерения уровня ВЧ сигнала не очень хорошо.
Планирую купить +16 Добавить в избранное +49 +73
свернуть развернуть
Комментарии (34)
RSS
+
avatar
  • NoViY
  • 23 января 2019, 01:48
+4
Хотелось бы по побольше узнать о практическом применении, а точнее о реализации контроля «включения на передачу».
+
avatar
  • miklsh
  • 23 января 2019, 11:03
+14
Ардуинка+индикатор к этой плате + пара вечеров. Делал недавно S-Meter на основе похожей на вторую платы, на AD8317, 2.9Мб Довольно неплохая чуйка у этой микрухи как оказалась, отписывался уже тут, правда так и не откалибровал этот паказометр с тех времен.
+
avatar
  • ngm
  • 24 января 2019, 01:43
+2
Хотелось бы записывать журнал и ловить короткие импульсы (хотя бы 5 мс).
А то постоянно следить за вашим индикатором, думаю будет утомительно.
Но тут уже пары вечеров не хватит. Так что ваша конструкция по своему хороша.
+
avatar
+4
Захотелось мне узнать, как часто мой сотовый включается на передачу когда его никто не трогает.
Случайно не huawei?)
И всё же, чаще выход в эфир — не следствие происков внутренних врагов, а ответ на инициативу базовой станции…

По всем признакам — тиристор. Работать как ВЧ детектор не может. Это обман
Это старое новое слово в «честном» обмане клиента! Как вы справедливо заметили, продавец вам как бы ничего не обещал, работало только ваше воображение и знание предметной области…
В добросовестность продавца, цинично обманутого производителем, я тоже ни на грош не верю

Схема включения практически полностью совпадает со схемой из описания на AD8318
Тут неплохо смотрелась бы картинка, или хотя бы внешняя ссылка
вместо резистора 499 Ом подключен резистор 510 Ом
Насколько дороже номинал из ряда E96 в жадной московской рознице?)
Если понадобиться перевести микросхему в режим контроллера это может быть проблемой.
В reference design всё так же плохо, или это оригинальная китайская диверсия?
+
avatar
  • olgerd
  • 23 января 2019, 10:48
+4
«продавец вам как бы ничего не обещал, работало только ваше воображение и знание предметной области…»- все-таки прод заявил что его плата- это детектор на «microvave diodes», а не непонятно что на тиристоре. Так что прод обещал и обманул. ТС только предположил тип сдвоенного диода
+
avatar
  • ngm
  • 24 января 2019, 01:33
+1
Тут неплохо смотрелась бы картинка, или хотя бы внешняя ссылка
Добавил.
В reference design всё так же плохо, или это оригинальная китайская диверсия?
На отладочной плате от AD предусмотрен 0 резистор.
+
avatar
  • svmysky
  • 23 января 2019, 06:20
+4
у моей сестры подставка для телефона, привезла давным-давно откуда то, начинает светиться при приеме-отправке СМС или звонке.
картинку с интернета, один-в один, можно как детектор использовать
+
avatar
  • SEM
  • 23 января 2019, 09:13
+1
В 90-е это были «виброклипсы» — для сотовых без вибромоторчиков, стоили недорого, при входящем звонке на телефон, находящийся на расстоянии до 1 метра от такой клипсы — она начинала мигать светодиодами и вибрировать.
Потом это выродилось в шнурки и брелки к телефонам, вибра была уже не нужна, просто переливались разноцветные светодиоды. Стоили даже в оффлайне (в салонах сотовой связи) меньше 100р (меньше 2$).
Сейчас везде пропали из-за пропадания популярности, даже на китайских сайтах трудно найти, иногда встречаются наборы «сделай сам» да «противошпионские» детекторы радиосигнала.
+
avatar
  • AndyBig
  • 24 января 2019, 12:59
+1
Форма подставки из разряда «показалось» :))
+
avatar
  • ksiman
  • 23 января 2019, 06:50
+7
готов заплатить 50%, но оставлю при этом негативный отзыв из-за того, что плата не работает.
Т.е. нерабочее устройство стоит половину своей стоимости?
+
avatar
+2
Ну да. Разъем ведь годный. :)
+
avatar
+1
за два доллара десяток таких можно взять
+
avatar
+1
В принципе неравномерность АЧХ 5% не так плохо. Имеет смысл поменять конденсаторы на конденсаторы с диэлектриком NPO или C0G.
+
avatar
  • ngm
  • 24 января 2019, 01:48
+1
А что, X7R ведет себя как-то не так на ВЧ? Где про это можно почитать? В справочниках обычно приведена зависимость диэлектрической проницаемости от напряженности поля и от температуры для разных диэлектриков. Но как это влияет на работу на ВЧ?
+
avatar
  • L2014
  • 23 января 2019, 08:44
+1
Как не хватает простых наклеек блинкеров(
+
avatar
  • u3712
  • 23 января 2019, 09:58
+6
Что за беда случилась на частоте 2.3 ГГц?
Так ведь,
На входе вместо конденсаторов 1 нФ установлены 0.1 мкФ
))
Чем больше емкость конденсатора, тем раньше его импеданс из «емкостного» переходит в «индуктивный». Не зря же спаривали 10nF с 1nF.
Прочем, на таких частотах сей дефект может быть и из-за более тривиального — кабеля. /IMHO
+
avatar
  • rx3apf
  • 23 января 2019, 12:55
0
Более того, уже даже на VHF в профессиональной аппаратуре можно встретить блокировочные цепи не то что с 1 nF, но дополнительно и 100 pF и еще меньше. А 0.1 на гигах — вполне можно ожидать таких чудес.
+
avatar
  • olgerd
  • 23 января 2019, 10:40
+1
Насколько реально можно купить и перепаять настоящий ВЧ-диод?
+
avatar
  • allll
  • 23 января 2019, 12:56
+2
Я когда-то в подобных целях заказывал на али BAT62-03W, но результат не впечатлил — старые кд-922 работали лучше.
+
avatar
  • rx3apf
  • 23 января 2019, 13:17
+1
Про поддельные BAT62 с ali я слышал. Сам-то по себе BAT62 как детектор просто великолепен.
+
avatar
+1
Покупка первой «платы» и есть попытка розничной покупки диода:)
+
avatar
  • EVS
  • 23 января 2019, 10:53
+1
Зависимость от частоты, конечно, далека от идеала.
Такую зависимость легко может давать сам генератор.
Например R&S SMC100A в диапазоне 200kHz-3.2GHz имеет Level Error не более 0.9dB или около 23% по мощности. И это калиброванный и поверенный прибор.

По поводу диодного детектора…
Чувствительность таких схем очень сильно зависит от нагрузки. 10k — это мало.
Для примера:
Детектор с удвоением на частоте 2.4GHz, входной сигнал -20dBm.
На нагрузке 10kOhm он даст всего около 1.5mV пост.напряжения, а вот при 1MOhm — уже почти 40mV.
+
avatar
  • rx3apf
  • 23 января 2019, 13:09
0
К тому же характеристика в самом ее начале чисто квадратичная. За давностью не помню, сколько точно получалось, но при 1 mV RMS отклик был что-то около 40 uV (@50 MHz, одиночный диод, 510k нагрузка).

И на практике (по крайней мере по моему опыту) что со смещением, что без — чувствительность одинакова. А в компенсационных схемах смещение вообще зло, поскольку температурные вариации в разы больше полезного сигнала, от любого чиха болтает.
+
avatar
  • EVS
  • 23 января 2019, 16:31
+1
смещение вообще зло
Для широкополосных детекторов это не совсем так.
На вход перед детектором ставится коммутатор на pin, после диода усиление идет уже без пост.составляющей, далее — синхр.детектор.
За счет ухода на частоты выше частоты НЧ шума самого диода и этой радиометрической схемы вполне реально получить тангенц. чувствительность около -65dBm.
+
avatar
  • Zhenjko
  • 23 января 2019, 13:01
0
Из второй платки можно сделать анализатор спектра радиочастот?
+
avatar
+1
Посмотрите на график «зависимость выходного напряжения от частоты на входе при постоянном уровне входного сигнала -20 dBm.»
)
+
avatar
  • miklsh
  • 23 января 2019, 13:12
+2
Только если прилепить перестраиваемый полосовой фильтр перед ней. %)
+
avatar
  • PICachu
  • 23 января 2019, 13:40
+1
AD8318 на Али — сплошные подделки. Не мог настроить ВЧ-вольтметр, пока не заказал микросхему с Фарнелл.
+
avatar
  • rx3apf
  • 23 января 2019, 14:15
0
сплошные подделки
В смысле вообще не работают? Или результат отличается от ожидаемого?
+
avatar
  • PICachu
  • 24 января 2019, 19:20
0
Такое ощущение, что внутри простой диод.
+
avatar
  • u3712
  • 23 января 2019, 14:17
+1
Брал AD8313 (2.5G) — работают. У них выходной уровень инверсный, софт придется поправить.
+
avatar
+2
Я недавно, ради страдания дурью взял да скрестил MAX9814 Microphone AGC Amplifier Board вместе с BAV99, и тут понеслась. Но по настоящему услышал всё-всё (и вайфай, и 3Ж и ЛТЕ и даже потрошки планшетов и ESP8266) когда вместо BAV подключил диод Д9…
Если же не нужно слышать радио, а только потрошки, то вместо диода цепляем дроссель-гантельку… Может, если будет время, то напишу обзор…
+
avatar
  • ksiman
  • 24 января 2019, 12:38
0
вместе с BAV99
Коммутационный диод в качестве детекторного?
неудивительно, что хреново работало.
+
avatar
  • rx3apf
  • 28 января 2019, 01:00
+1
Мне еще более удивительно, что хоть как-то заработал Д9. Он у меня, помнится, даже на 430 не работал (уж не помню, на полутора сотнях было ли что). А вот Д18 или Д20 — способны и 2.4 GHz детектировать, хоть и паршивенько.

Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.