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Windfreak Technologies

SynthNV:34MHz~4.4GHz パワーディテクター付きRFシグナルジェネレーター

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SynthNV:34MHz~4.4GHz パワーディテクター付きRFシグナルジェネレーター

主な製品特徴
  • 34.4MHz~4.4GHzのソフトウェア可変RFシグナルジェネレーター
  • スカラーネットワークアナライザーの機能
  • CE認証
  • 簡単に積み重ね可能
  • 動作温度:-40℃~+85℃(-40°F~+185°F)
カテゴリー

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データシート
Datasheet Serial Communications Operation Instructions Return Loss Measurement Application
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SynthNV:パワーディテクター付きRFシグナルジェネレーター

Windfreak Technologies社のSynthNVは、34.4MHz~4.4GHzまでの周波数帯域をソフトウェアで調整可能なRFシグナルジェネレーター、スイーパー、およびRFパワーディテクターであり、USBポートを介してWindows、Linux、またはAndroidを実行するデバイスによって制御および給電されます。

本製品には、34MHz~4GHzのRFパワーディテクターが内蔵されており、汎用RF電力計として、またはスイープ機能を使用して基本的なRFネットワークアナライザーとして使用できます。
RFシグナルジェネレーターを設定後、400μS未満でRF電力を測定できます。 SynthNVは、 CE認証を取得した34.4MHz~4.4GHzのソフトウェアチューナブルRFシグナルジェネレーターで、Windows 7 SP1からWindows 10、またはUSBポート経由でAndroidを搭載したPCから制御および給電されます。
旧バージョンのSynthNVソフトウェアではWindows XPもサポートされています。
内蔵のRFパワーディテクターを備えており、スイープ機能と組み合わせて基本的なRFネットワークアナライザーとして使用できます。

SynthNVは不揮発性メモリを内蔵しているため、任意の周波数、出力、変調設定で自動的に起動するようにプログラムできます。これにより、RF信号生成のニーズに対応する、高い可搬性、低消費電力、軽量性を備えたソリューションが実現します。

強力なスカラーネットワークアナライザーの機能

このデバイスは、テスト環境における汎用RFシグナルジェネレーターとして、またはRF/マイクロ波通信システムにおける高品質局部ジェネレーターとして使用できます。
RF電力をリアルタイムで同時に測定し、グラフ化することも可能です。

特長・メリット一覧
  • USB経由で制御するオープンソースのLabview GUIソフトウェア
  • USB電源または外部DC電源(6~9ボルト)で動作します。
  • PCの有無に関わらず、すべての機能を実行できます。
  • 1KHz以下のジェネレーターステップサイズ
  • ジェネレーターのロック時間:150μS
  • 2.5ppmのジェネレーター周波数精度
  • フェーズノイズは、1GHzキャリアの場合、1KHzオフセットで約93dBc/Hz、100KHzオフセットで約117dBc/Hzです。
  • 10MHz~100MHzの外部基準入力
  • 10MHz内部基準出力
  • +19dBmの出力電力
  • 1/2dB振幅出力電力ステップサイズ
  • 31.5dBのレンジが2つあり、60dB以上のパワーコントロールが可能。
  • ソフトウェアバージョン2.5以降における絶対電力表示およびキャリブレーション
  • -60dBm~+10dBmの広帯域RFパワーディテクター
  • 0.1dBのパワーディテクター分解能
  • 最大1dBのRFパワーディテクター精度
  • 最大0.1dBのネットワークアナライザー精度
  • オンボードパワーディテクターの1%基準値
  • 200μSのパワーディテクター測定時間
  • 最小パルス幅1μS、分解能1μSのパルス変調
  • 振幅変調
  • 正弦波、ランプ波、鋸歯状波、またはプログラム可能な任意波形によるAM
高性能ハードウェア

RFシグナルジェネレーターのPCB部品配置図

この技術は、Analog Devices ADF4351チップ[2]をベースとしています。
RFコネクター[6]では、データシートの仕様と同様に、高品質のRFパフォーマンスが期待できます。
ADF4351のデータシートとの唯一の大きなRFの違いは、Hittite HMC625LP5チップ[5]を介して、RFパワーが1/2dBステップで最大+19dBmに設定できることです。
このチップは、マイクロコントローラーチップ[8]からの高速6ビットパラレルバスを介して制御されます。

使いやすいソフトウェア

このソフトウェアはインストールと使用が簡単です。

プログラムされたシリアル番号に基づいて複数のデバイスを制御したり、RF CW周波数を実行したり、RFスイープを実行したり、基本的なスカラーネットワークアナライザー機能、振幅変調およびパルス変調を実行したり、多くの設定をEEPROM(不揮発性メモリ)に保存したり、コネクター[10]でリアルタイムの電力測定値を記録したり、熟練ユーザー向けにPLLレジスターを微調整したりできます。
制御は卓上シグナルジェネレーターと非常によく似ています。また、タッチパネルにも対応しています。

このソフトウェアはLabVIEWで作成されており、オープンソースコードが含まれているため、ご自身の用途に合わせて自由に修正および拡張できます。
※配布はご遠慮ください。
LabVIEWをお持ちでない場合は、スタンドアロンでインストールしてPC上で実行できる実行ファイルも提供されます。
独自のソフトウェアを作成したい場合は、LabVIEWを入手してWindfreakのLabVIEWソースコードをリバースエンジニアリングすることをお勧めします。
LabVIEWは、National Instrumentsから1か月間の無料トライアルで入手できます。
すべてのソースコードは、最新バージョンのLabVIEW Basicを使用して「名前を付けて保存」されたCDで送付されます。
デバイスとの通信は、1つの簡単なコマンド文字とそれに続くプログラムデータで簡単に行えます。たとえば、周波数を設定するには、「f1000.0」(引用符なし)を送信します。

SynthNVは、Google Playストアの「Android USB Serial」というターミナルプログラムでテストされています。このプログラムを使用すると、SynthNVにテキストコマンドを送信できます。このアプリは現在無料です。
これまでにテスト済みのハードウェアは、Samsung Galaxy Note 1、Galaxy Tab 2、Galaxy S4のみです。
USBホストとして動作させるには、スマートフォンにUSB周辺機器が必要です。これはAmazonで約15ドルのケーブルです。
お使いのスマートフォンまたはタブレットで動作確認ができた場合は、互換性のあるハードウェアのリストに追加できるよう、メールでお知らせください。また、SynthNVをご購入いただいた後、上記に示したアプリを無料で提供いたします。
SynthNVはデバイスの電源をオフにすることもできますが、バッテリー寿命やデバイスへの悪影響についてはテストされていません。

パルス変調と振幅変調はどちらもスイープと同時に実行できます。さらに、SynthNVをプログラムすれば、PCを使わずに電源投入時にこれらの動作を実行させることも可能です。

コミュニケーション

RFジェネレーターの精度は、オンボードの2.5ppm 10MHzクリスタルオシレーターに基づいており、このオシレーターは基準SMAコネクター[1]を介して外部にも出力されます。
必要に応じて、このコネクターを使用してより高精度の基準信号を入力することも可能になります。

このシンセサイザーはUSB電源で動作します。また、DC電源コネクター[9]と低ドロップアウトリニアレギュレーター[4]を介してスタンドアロン動作も可能です。
必要な電圧は6~9V DC、電流は300mA未満で、センターピンがプラス、外側導体がグランドです。
レギュレーターの放熱性を高めることで12Vにも対応可能です。

また、SMAコネクターと10dBの内蔵アッテネーター[10]を介して入力される、Analog Devices ADL5513[11]によって実現される1MHz~4GHzの広帯域RFパワーディテクターも備えています。
このRFディテクターは最大70dBのダイナミックレンジを持ち、最大+10dBmのRFパワーを測定できます。
ソフトウェアはリアルタイムの電力測定値を報告するか、コネクター[6]とコネクター[10]間の周波数に対するゲインを表示するように校正することができ、フィルターやその他のRFデバイスの性能を測定する基本的な機能を提供します。
ディスプレイには、ラボ品質のネットワークアナライザーと同様に、RF電力対周波数、またはゲイン対周波数が表示されます。
外部ディレクショナルカプラーを使用することで、アンテナなどのRFデバイスのリターンロス/VSWRを測定することもできます。

リターンロスの測定


MiniKits GPS-9700 10MHz I/P モジュラー(動画提供:Adam VK4GHZ - Ham radio, Electronics, Nerdy Stuff)


Atmelマイクロコントローラー[8]はATmega32U4で、Windfreak Technologies独自のファームウェアがプログラムされており、デバイス全体の基本的な制御が可能です。これに加えて、Atmelブートローダーも搭載されているため、エンドユーザーはUSB経由でカスタムファームウェアをロードできます。
マイクロコントローラーの多くのピンは、PCB全体に配置されている0.100インチのヘッダー(別売)に接続されています。これらのピンは、汎用デジタルI/O、A/Dコンバーター、またはPWM出力として構成できます。
すべてのヘッダーは0.100インチ間隔で配置されているため、ユニバーサル基板を特殊機能子基板のプロトタイプ作成に使用できます。これらのヘッダーに接続されているその他の機能には、SPIポート、ISP(インシステムプログラミング)ポート、リセット、ブートロード、およびVCOのvtuneポートへの基本的なFMアナログ接続があります。
これらの機能を使用する場合は、独自のデュアルロウ0.100インチヘッダーをインストールする必要があります。

USB通信は、仮想通信ポートを介してマイクロコントローラーに直接接続されます。ドライバーはソフトウェアに同梱されています。コネクター[7]にはUSBミニケーブル(別売)が必要です。

これら全てに加えて、CDにはPC基板の回路図とPCBリファレンス指定子マップの電子版が収録されています。これにより、シンセサイザーチップとPAを制御するためにどのバス配線が使用されているかを確認できます。
また、どのマイクロコントローラーピンがヘッダーに接続されているかも確認できます。これは、カスタムファームウェアの開発に役立ちます。

注:CDと説明書は、配送箱の中のピンク色の発泡スチロールの下に入っていますので、ご確認ください。

基板上には4つのトラブルシューティング用LEDが搭載されています。
1つはUSB電源の状態を示し、2つはマイクロコントローラーからの汎用LED[3]、もう1つはプログラムされた周波数でのフェーズロック状態を示します。
汎用LEDはコマンドごとに異なる点滅パターンを示し、コマンドが認識されない場合はエラーも表示されます。これはカスタムソフトウェア開発に役立ちます。

柔軟なアプリケーション

この製品を、数千ドルもする他社製品と比較してみてください。
Windfreak Technologies社は、お客様が高度にカスタマイズされたアプリケーションを構築できるよう、何百時間もの時間をかけてソフトウェアを開発してきました。

用途例:
  • アイルランド通信システム、マイクロ波ポイントツーポイントバックホール無線機
  • ソフトウェア無線(SDR)、レーダー、自動試験装置(ATE)
  • EMC-放射イミュニティ事前適合性試験、スイープおよびホッピング
  • スカラーネットワークアナライザー(SNA)
  • 複雑波形電子戦(EW)
  • フェーズロックループ(PLL)シンセサイザーの設計
  • ローカルオシレーター(LO)の交換
  • アマチュア無線家による無線機開発
製品紹介ビデオ

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