В качестве примера возьмём комплект "Системы Связи".

1. Проверка стыковки блоков

Одна из самых частых причин, по которым сигнал перестаёт идти по тракту - это неверно подключенные разъемы. Отдельно информацию по тому, как корректно подключать разъёмы, можно найти в статье "Основы работы с СВЧ КИТ", здесь будут приведены краткие вырезки.

Во-первых, при установке блоков следите за тем, чтобы дорожки, соединяющие сигнальные контакты и земляные, совпадали. В ином случае может произойти соединение сигнальной дорожки и земляной, и сигнал будет полностью уходить на землю.

Во-вторых, необходимо следить за тем, чтобы устанавливаемый поверх стыка СВЧ-переходник также не был перекошен и соединял между собой необходимые дорожки.

Чем точнее будет обеспечено соединение, тем меньше будут возникающие на переходе потери мощности.

Особое внимание необходимо уделять угловым переходникам. Они сильнее подвержены деформации, и для их установки крайне не рекомендуется прикладывать дополнительные усилия. Подробнее об этом эффекте на странице блока CT-RFB1

В наборе "Системы связи такие разъёмы составляют тракт, идущий от синтезатора к квадратурным модулятору и демодулятору. На рисунке этот тракт выделен красным цветом. При сборке этого тракта стоит уделять особенное внимание установке угловых переходников.

Также стоит визуально оценить сами переходники на возможные повреждения и перекосы. 

Если проблема на этом этапе не решилась, необходимо разобрать подробнее работу каждого блока в отдельности.

2. Исследование блоков

Здесь будут подробно рассмотрен порядок исследования работы всех блоков, приведённых в данной схеме, по отдельности.

2.1 Исследование разъёмов

Начнём с блоков разъёмов CT-SM4-0303. Самый простой вариант их проверки - соединять их друг с другом и смотреть коэффициент передачи на векторном анализаторе цепей. Для начала соберём отладочную схему.

На анализаторе цепей можно задать диапазон частот до 25 ГГц, мощность 0 дБм. Потери на двух разъёмах и переходнике должны быть минимальными, до 5 дБ во всём диапазоне частот. Если же какая-то комбинация разъёмов выдаёт результаты, несоответвующие этому условию, то можно сделать вывод о неработе одного из разъёмов (или их обоих). 

Стоит убедиться в том, что при подключении SMP-кабеля не была погнута центральная сигнальная жила на разъёмах. В случае, если жила погнута, или отсутствует, сигнал с кабеля не будет передаваться через этот разъём.

2.2 Исследование пассивных элементов

Используя тот же анализатор цепей, можем проверить пассивные элементы схемы. В комплекте "Системы Связи" пассивными элементами являются фильтры низких частот MW-FLTR01-0303, угловые линии передачи MW-THR04-0303 и делитель мощности MW-PDIV01-0303. 

Для каждого из этих элементов будем проверять на ВАЦ параметры, соответсвующие их функционалу (для ФНЧ, например, частота среза, для делителя - амплитудная ошибка), обязательно учитывая их предельные параметры.

2.3 Исследование активных элементов без управления

Под активными элементами имеются в виду элементы, требующие питания. Таких в данных схеме много, но без управления всего 2 из них - квадратурный модулятор MW-QM02-0713,  квадратурный демодулятор MW-QD02-0713 и кварцевый опорный генератор MW-CG01-0203. 

В справочных листах к каждому из этих блоков приводятся необходимые платы питания и требуемое напряжение. Например, для обоих этих плат требуются платы питания DC-LDO02-0403. Они задают постоянное напряжение +5 В при подаче на них напряжения с источника питания не менее +7 В. 

Соберём измерительный тракт с MW-QD02-0713:

Установим под него плату питания (обязательно убедитесь в том, что пого-пин платы питания попадает в разъем питания блока):

Подадим питание на DC-LDO02-0403 и проверим, используя мультиметр, напряжение на плате MW-QD02-0713. Для этого положительным щупом можно подключиться к сквозному отверстию под питание на верхней стороне платы блока:

Оно должно быть равно . Если полученное напряжение не соответствует этим значениям, необходимо проверить плату питания на предмет брака. 

Также стоит оценить потребляемый ток. Он должен находиться в пределах значений, указанных на странице базы знаний блока. Если потребляемый ток сильно отличается от указанных значений, это может свидетельствовать о выходе блока из строя.

2.4 Исследование активных управляемых элементов

На данный момент в системе СВЧ КИТ используется два основных интерфейса для управления блоками - GPIO и SPI. Разберёмся с ними подробнее.

Интерфейс GPIO

GPIO (General Peripheral Input-Output) - Стандартный параллельный интерфейс. В для управления блоком необходимо подавать напряжения на соответствующие разъёмы, которые подключены к встроенному мультиплексору внутри микросхемы. В "Системах Связи" посредством интерфейса GPIO управляются два блока MW-PGA01-0605. На странице этого блока можно увидеть, что его платой питания и управления является блок DC-CTRL01-0605. Соберём измерительный тракт:

Установим с обратной стороны плату питания (Убедитесь в том, что все 8 пого-пинов платы питания попадают в нужные отверстия):

Далее, необходимо подать соответствующее напряжение на плату питания. В усилителях MW-PGA0-0605 питание однополярное, соответственно надо подать на вход VIN LDO напряжение от +7 В. 

Далее, используя кабель CT-DCCBL6 необходимо подключить плату управления к боковой плате. В зависимости от вида боковой платы, порядок управления может меняться. Всего на данный момент имеется три вида боковых плат: DC-BC01-16, DC-BC02-32 и DC-MCC01-16. При подключении к платам DC-BC01-16 или DC-BC02-32 управление производится переключением механических тумблеров на внешней стороне платы. По управлению блоком при подключении к плате DC-MCC01-16 можно подробнее прочитать на странице, посвящённой набору Системы Связи. 

После подключения питания и управления, необходимо проверить уровни напряжений на пинах. На VDD должен быть установлен уровень 5 В. На пинах управления должны устанавливаться уровни, соответствующие определенному биту платы управления. Если порядок отличается от ожидаемого, могут быть проблемы, связанные с платой питания или с кабелем управления. В таком случае исправить проблему можно, изменив порядок подаваемых битов в ПО, или изменить порядок переключаемых тумблеров на боковых платах DC-BC01-16 и DC-BC02-32. Если напряжение питания не соответствует ожидаемому, также может быть проблема в управляемом блоке.

Если же все уровни напряжений соответствуют норме, стоит проверить саму работу блока. В данном случае, можно использовать векторный анализатор цепей (учитывайте, что данный усилитель может обеспечивать усиление до 32 дБ). Последовательно переключая уровни напряжений управления блока, проверим изменение величины усиления блока в рабочем диапазоне частот. Если блок работает верно, то получаемые графики с учётом погрешностей измерения должны соответствовать данным, приведённым в странице базы знаний, посвящённой этому блоку. 

Интерфейс SPI

В наборе "Системы Связи" интерфейс SPI служит для управления блоком синтезатора частот MW-SYNT01-0908. Блоком управления для этой платы служит DC-CTRL04-0302. По аналогии с платой DC-CTRL01-0605, эту плату необходимо подключить к порту SPI на боковой плате микроконтроллера. Подключим все необходимые блоки питания и управления платой (В данном случае мы сразу будем подключать кварцевый генератор MW-CG01-0203 для подачи опорного сигнала):

После этого, необходимо подать напряжения и проверить, что на пинах устанавливаются следующие уровни:

Если же с питанием и управлением проблем нет, стоит проверить выходной сигнал на анализаторе спектра. Частота сигнала должна соответствовать частоте, устанавливаемой в ПО. Также убедитесь, что другие параметры, указанные на странице базы знаний блока соответствуют действительности.

3. Последовательное соединение тракта

После того, как мы проверили все блоки по отдельности и проверили соединения, не стоит переходить сразу к сборке полноценной схемы. Рекомендуется собирать её по отдельным узлам, и при сборке каждого из узлов проверять их на работоспособность. В случае успешной работоспособности одного узла, можно попробовать добавить к нему ещё блок или другой узел. 

Вот, как можно поступить, на примере работы с "Системами связи":

3.1 Узел гетеродина

Состоит из кварцевого генератора MW-CG01-0203, синтезатора частот MW-SYNT01-0908, полосков на проход MW-THR03-0303 и MW-THR04-0303, и делителя мощности MW-PDIV01-0303. Схема представлена ниже:

Что можно проанализировать в данной схеме:

• Уровень выходного сигнала на разъёмах MW-SM4-0303 - он должен лежать в диапазоне от -5 до 5 дБм для корректной работы модулятора и демодулятора
• Диапазон рабочих частот - Частота должна изменяться от 800 МГц до 1200 МГц, сигнал в этом диапазоне должен соответствовать параметрам, указанным в странице базы знаний на блок синтезатора, с учётом пониженной на 3 дБ мощности за счёт делителя мощности.

3.2 Узел приёмника

Состоит из квадратурного демодулятора MW-QD02-0713, управляемого усилителя MW-PGA01-0605, фильтров низких частот MW-FLTR01-0303 и разъёмов CT-SM4-0303. Схема соединения представлена ниже:

Сигнал для гетеродина на вход LO демодулятора можно подавать с генератора сигналов в пределах диапазона частот демодулятора. На разъем CT-SM4-0303 на входе усилителя MW-PGA01-0605 можно подавать сигнал РЧ-сигнала c частотой, отличной от частоты гетеродина. 

Что можно проанализировать в данной схеме:

• Возможность менять уровень сигнала на управляемом усилителе MW-PGA01-0605 и соответствия уровней мощности этого сигнала итоговому демодулированному сигналу.
• Подключив 4-канальный осциллограф к выводам фильтров, можно наблюдать соответствие получаемого сигнала теоретическому: оценить такие параметры, как частота сигнала, уровень фазовой и амплитудной ошибки, мощность сигнала, максимальная получаемая частота (должна ограничиваться ФНЧ MW-FLTR01-0303).

3.3 Узел передатчика

Состоит из квадратурного модулятора MW-QM02-0713, управляемого усилителя MW-PGA01-0605, фильтров низких частот MW-FLTR01-0303 и разъёмов CT-SM4-0303. Схема представлена ниже:

Сигнал для гетеродина на вход LO модулятора можно подавать с генератора сигналов в пределах диапазона рабочих частот модулятора. На ПЧ-вход сигнал можно подавать с 4-канального генератора произвольных сигналов, например ArbStudio 1104. К РЧ-выходу можно подключиться анализатором спектра.

Что можно проанализировать в данной схеме:

• Уровни мощности выходного сигнала при изменении коэффициента усиления регулируемого усилителя
• Центральную частоту выходного сигнала при изменении частоты гетеродина на входе LO модулятора
• Форму полосы сигнала на выходе при применении различных видов модуляций на ПЧ-входе модулятора

После проверки работоспособности всех ключевых узлов, можно приступить к сборке итоговой схемы. 

4. Итоговая сборка схемы

Теперь, когда были проверены блоки в отдельности и в составе отдельных узлов, можно приступить к сборке полноценной схемы и проверке её работоспособности. После всех проделанных шагов шанс возникновения каких-либо проблем должен быть минимален. 

О том, какие эксперименты можно провести после сборки комплекта "Системы связи", можно прочитать на соответствующей странице базы знаний.

Если же у вас ещё остались вопросы по сборке, или всё ещё возникают проблемы при сборке радиотракта после всех проделанных шагов, напишите нам на почту - info@svch-kit.ru, и мы обязательно вам поможем.