Пристрій для тестування антен

Івлєв, Антон Володимирович

Пристрій для тестування антен

dc.contributor.advisor	Бондаренко, Наталія Олександрівна
dc.contributor.author	Івлєв, Антон Володимирович
dc.date.accessioned	2025-01-28T10:49:18Z
dc.date.available	2025-01-28T10:49:18Z
dc.date.issued	2024
dc.description.abstract	Роботу викладено на 114 сторінках, вона містить 6 розділів, 65 ілюстрацій, 4 таблиці, три додатки та 23 джерела в переліку посилань. Об’єкт розробки – пристрій, який забезпечує генерацію високочастотного сигналу, та застосовується для діагностування компонентів, включаючи високочастотні модулі та фільтри. Мета розробки – полягає в розробці пристрою для тестування антен (приймачів), основним блоком якого є генератор синусоїдальних коливань високої частоти до 8ГГц та пригніченням сигналу до -31,5 дБм. Пристрій повинен вирізнятися високою надійністю для використання у польових умовах. З варіантом живлення від ноутбуку або портативного зарядного пристрою. У зв’язку з теперішньою ситуацією в державі, актуальним стає питання наявності пристроїв для тестування приймачів. Загалом приймачі працюють на високих частотах до 8 ГГц, тому тестування відбуватиметься із застосуванням генератора синусоїдальних сигналів, який має генерувати частоту від 62,5 Мгц до 8 ГГц. Аналіз ринку показав що робота є актуальною, оскільки подібні пристрої в основному працюють в лабораторних умовах, доволі дорогі та громіздкі [1]. Дана робота присвячена розробці компактного пристрою підвищеної якості, призначеного для генерації сигналів високої частоти, працюючого в польових умовах і дешевшого за аналогічні пристрої. Найкращім рішенням для генерування сигналів високої частоти є компактний генератор, керований напругою (ГКН), реалізований на готових мікросхемах. ГКН працює за принципом коливального контуру LC, в якому можна задавати частоту, змінюючи ємність конденсатора або індуктивність котушки. Паралельно до конденсатора підключають варикап – конденсатор змінної ємності, який керується напругою. ГКН не досить стабільні та можуть змінювати частоту в залежності від різних факторів, наприклад: температури, тиску, вологості. Тому до генератора підключають систему фазового автопідлаштування частоти (ФАПЧ) [2], в якості якої обрано мікросхему з вбудованим ФАПЧ. Такі мікросхеми програмуються зазвичай за послідовним протоколом SPI. Різні приймачі, які тестуватимуться створеним пристроєм, мають різну чутливість, тому перед високочастотним виходом додається атенюатор, який має бути змінним та пригнічувати сигнал від 0 до 31,5 дБм. Для керування ФАПЧ та атенюатором обрано надійний та достатньо розповсюджений мікроконтролер STM32, який має необхідний функціонал. Проведено моделювання мікрополоскової лінії у програмному середовищі CST Studio для заданої частоти. В подальшому передбачається удосконалення пристрою в частині керування генеруванням високочастотних імпульсів із застосуванням перемикачів та вдосконалення програмного забезпечення для керування саме генератором.
dc.description.abstractother	The object of development is a device that provides high-frequency signal generation and is used to diagnose components, including high-frequency modules and filters. The purpose of the development is to develop a device for testing antennas (receivers), the main unit of which is a generator of high-frequency sinusoidal oscillations up to 8GHz and signal suppression up to -31.5 dBm. The device should be characterized by high reliability for use in field conditions. With the option of power from a laptop or a portable charger. In connection with the current situation in the state, the issue of availability of devices for testing receivers is becoming urgent. In general, receivers operate at high frequencies up to 8 GHz, so testing will be done using a sine wave generator that should generate frequencies from 62.5 MHz to 8 GHz. The market analysis showed that the work is relevant, since similar devices mainly work in laboratory conditions, are quite expensive and bulky [1]. This work is devoted to the development of a compact device of high quality, intended for the generation of high-frequency signals, working in field conditions and cheaper than similar devices. The best solution for generating high-frequency signals is a compact voltage-controlled generator (VCG) implemented on ready-made microcircuits. GKN works on the principle of an oscillating LC circuit, in which the frequency can be set by changing the capacity of the capacitor or the inductance of the coil. A varicap is connected in parallel to the capacitor - a capacitor of variable capacity, which is controlled by voltage. GKN are not quite stable and can change the frequency depending on various factors, for example: temperature, pressure, humidity. Therefore, the generator is connected to a system of phase automatic frequency adjustment (PLL) [2], as a microcircuit with a built-in PLL. Such microcircuits are usually programmed using the SPI serial protocol. The different receivers to be tested by the built device have different sensitivities, so an attenuator is added before the high-frequency output, which should be variable and attenuate the signal from 0 to 31.5 dBm. To control the PLL and the attenuator, a reliable and sufficiently widespread STM32 microcontroller, which has the necessary functionality, was chosen. The microstrip line was simulated in the CST Studio software environment for a given frequency. In the future, it is planned to improve the device in terms of controlling the generation of high-frequency pulses using switches and improving the software for controlling the generator itself.
dc.format.extent	139 c.
dc.identifier.citation	Івлєв, А. В. Пристрій для тестування антен : дипломний проєкт...бакалавра : 172 Телекомунікції та радіотехніка / Івлєв Антон Володимирови. - Київ, 2024. - 139 с.
dc.identifier.uri	https://ela.kpi.ua/handle/123456789/72249
dc.language.iso	uk
dc.publisher	КПІ ім. Ігоря Сікорського
dc.publisher.place	Київ
dc.subject	генератор
dc.subject	керований напругою (ГКН)
dc.subject	мікрополоскова лінія
dc.subject	ФАПЧ
dc.subject	атенюатор
dc.subject	мікроконтролер STM32
dc.subject	SPI
dc.subject	CST Studio
dc.subject	voltage-controlled generator (VCG)
dc.subject	microstrip line
dc.subject	PLL
dc.subject	attenuator
dc.subject	STM32 microcontroller
dc.title	Пристрій для тестування антен
dc.type	Bachelor Thesis