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[工仪] 制作(升级改进)开源低成本小型矢量网络分析仪NanoVNA,同开源

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发表于 2020-10-23 17:49:12 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 wdywhq001 于 2020-10-27 11:49 编辑

首先,感谢国内hugen79及国外Dislord大神的帮助。
先展示一下完成的作品:

简单介绍一下小型矢量网络分析仪(以下简称NanoVNA
NanoVNA由日本爱好者edy555开源分享,Nano即小型的意思,原始设计测量范围是50khz-200MHZ,经过国内外爱好者的参与,已经升级到10KHZ-1.5GHZ的测量范围。软件算法经过大规模的更新已经非常成熟完善,作为一台入门级的仪器非常合适,无论是测量天馈线还是测量带通滤波器都是非常好用的设备。
同时,上位机软件在国外大神的不断更新下已经非常完善,媲美专业矢量网络分析仪。

国内最早制作的爱好者是hugen79,命名为NanoVNA-H并制作了成品。

Dislord大神软件开源地址:https://github.com/DiSlord/NanoVNA-D

最近综合了国内外的一些改进及设想,参考hugen79的布局设计,结合自己的一些经验,制作了性能更好的NanoVNA,现命名为NanoVNA-W
电路改进阐述:
1MCUDSP)由edy555设计的STM32F072CBT6更换为STM32F303CCT6,主频从48MHZ升级到72MHZ,测量点数由101点升级到401点,测量速度加快。采样速率由192kbps升级到384kbps
2,增加高通及衰减,提升300MHZ-1.5G动态,基波保留衰减电路,方便以后优化电桥添加对应的衰减,新的参数如下
频率精度:<2PPM,频率稳定度<0.5PPM
S11动态:
50KHZ-300MHZ优于60dB
300MHZ-900MHZ优于60dB
900MHZ-1.5GHZ优于40dB
S21动态:
50KHZ-300MHZ优于70dB
300MHZ-900MHZ优于70dB
900MHZ-1.5GHZ优于50dB
天线分析SWR
50KHZ-300MHZ<1.005
300MHZ-900MHZ<1.02
900MHZ-1.5GHZ<1.06
3,增加蓝牙通讯,方便无线连接到电脑或手机(手机端APP暂未开发)。
4,增加TF卡存储功能,方便离线存储测量S1P/S2P数据和图片,可导入专业分析软件分析测量结果,方便对比分析等等。
5750mAh电池,关闭蓝牙使用3小时以上,开启蓝牙通讯使用2小时以上。
6,供电部分的修改直接看原理图,主要是3.3V供电和模拟部分供电的更改。
最新版原理图:

1.4版PCB(此版本蓝牙模块RX到MCU的TX存在BUG,已在1.5版本修复,上面的原理图是最新的)

贴好元器件:

用之前HTC手机的屏蔽罩手工折屏蔽罩安装上去:

组装前后面板:

测量一根144MHZ的业余段手持对讲机天线(此测量方法不严谨,但是大家又都喜欢这么测,正确的测试应建立模型,以后有机会再说)

测量一颗764MHZ的陶瓷介质滤波器。

鉴于github被墙,放百度盘源码下载连接:链接: https://pan.baidu.com/s/1Df3oaMQcc9eUlV12qvWoTg 提取码: mmbx

欢迎大家参与改进,让NanoVNA更好用。
重要提醒:开源不等于免费,为避免商家劣质克隆(可以看的某宝某鱼100多的劣质克隆hugen79的设计,技术指标完全无法保证),不开源PCB,网络喷子键盘侠请绕道。

想制作的朋友注意以下内容:
1,电路设计支持STM32F303CCT6STM32F072CBT6
使用072不需要安装8M晶振和R47,需要安装R500欧,使用072的固件。
MCU刷固件也无需使用J-LINK或者ST-LINK,直接按住滚轮开机用STM官方的DFU工具就可以直接刷。
2,模拟部分的元件选择非常重要,切不可选择低质元件。
混频器一定要购买正品的SA602A/SA612A,不要使用SE602,电阻选择高精度低温飘电阻,建议选择25ppm0.1%误差的松下电阻。电容电感建议选择村田1%误差的。建议某创商城购买,尽量不要某宝购买,以免买到劣质元件导致制作失败。
3,频率合成器部分使用的26MHZ-TCXO应选择0.5PPM的,这样才能保住频率稳定度。
4,频率范围的提升对屏蔽的要求非常高,不要省略屏蔽罩。
5SMA建议选择镀镍的不要用渡黄的,当然,钱多可以上镀金的。
6,成本很低,200多点点,想动手的不要犹豫。

最后,晒一下从参考edy555hugen79的设计一路走来经历的PCB版本
所有附件:
原理图:
STM32F303CCT6适用的固件:
STM32F072CBT6适用的固件:
OneOfEleven大神开发的上位机软件:
3D打印外壳文件:

固件和上位机软件也都上传到了百度盘,没积分的可以直接去百度盘下载。

2020-10-27:更新固件,同步DiSlord的1.0.41,保持相同特性。新固件已上传到百度盘。



补充内容 (2020-11-17 12:06):
固件更新到1.0.43
可以到百度盘直接下载更新

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