HX9500试验时打的各种电路板，这些已经该扔的扔，该进博物馆的进博物馆了。
![IMG_0171.jpg]()
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HX9500.01手持式扫频分析仪全部开源
HX9500.01手持式扫频分析仪是KC为无线电爱好者开发的实用仪器，计划实现的功能有：
1、天线驻波测试；
2、滤波器幅频特性测试；
3、简易的频谱显示；
4、频率计。
它的频率范围是1MHz~1000MHz连续，覆盖了主要业余频率，能够调试从短波直到UHF频段的电台天线，以及调试滤波器、双工器，测试馈线损耗以及做场强仪使用。这款仪器功能适合无线电爱好者的需求，结构简单，价格低廉，显示直观，可以作为无线电爱好者的必备仪器。
HX9500.01的框图如下：
![HX9500-1小.png]()
HX9500在2010年10月立项，KC投资，开发人是无线电爱好者。由于实际制作的指标一直达不到KC的要求，故没有投产。原开发人员进行了旷日持久的改进，拖了整整一年也没完成（怀疑是故意的）。最后，开发负责人（无线电爱好者）突然“失踪”，随后另立门户，导致KC的研发投入和教学培训投入全部报废，还在业内制造了恶劣的社会影响。该事件是KC进行人力资源体制整顿的直接原因。
在研制9500的同时，同步制造了一个简化版本。简化版和HX9500.01相比，缺少混频器和中频电路，采用宽带检波，因此不具备频谱显示功能，其测试带阻滤波器时的可用动态范围减少至约40dB（即不能用于双工器调整）。虽然损失了一些功能，但是成本大幅降低，功能符合普及需求。
简化版的技术指标如下：
频率范围：1~500MHz
输出功率：约10dBm
检波范围：约-70~10dBm
谐波限值：-40dB（137~500MHz）
-10dB（1~10MHz）
-20dB（10~137MHz）
驻波桥等效方向性：30dB（100MHz以下）
20dB（100~500MHz）
动态范围：60dB（测试带通滤波器，谐波正好位于阻带时）
40dB（测试带阻滤波器，137MHz以上）
导致动态范围缩小的主要因素是谐波，因此符合谐波限值指标。
频率容差：50ppm/a
频率步进：1Hz（1~137MHz）
4350支持的最小步进（137~550MHz）
带内波动：10dB(out端口)
6dB（in端口）
不确定度：无规范
耗电量：约1A，采用锂电池供电，约能工作2小时。
简化版采用1只普通晶体，1片ADF4350和1片AD9951做本振。当频率低于137MHz时，用DDS作为振荡器。当频率高于137MHz时，用PLL做振荡器。ADF4350本是2.2~4.4GHz的集成PLL震荡器，靠内部分频得到137~550MHz输出。DDS的输出经多个带通滤波器分段滤波，经PIN管与PLL的输出选通合路，再经ALC稳幅放大器放大，通过驻波电桥输出。
输入端口有两个，一个端口外置，用于S21幅频特性测量。另一个端口接驻波桥的不平衡输出端。两个端口均送到AD8307进行对数均值检波，检波结果经低通滤波，送到单片机的两个A/D端口。
驻波电桥由三个50欧左右的电阻和一个传输线变压器组成，待测天线构成第四个电阻。电桥平衡时，传输线变压器的不平衡端理论上无输出信号，电桥不平衡时，则根据不平衡的程度输出不同幅度的信号。
单片机处理收到的检波信号，显示在彩色液晶显示屏上。工作时，CPU控制DDS或者PLL连续的进行频率扫描，并同步记录检波值，在显示屏上即可得到回波损耗和幅频特性。扫宽（SPAN）较大时，步进将远远大于信号源支持的最小步进，对于某些窄带滤波器，在使用宽SPAN时，可能漏掉整个通带或阻带。
为造福KC网友，现在把简化版的电路图、PCB图、程序源代码全部开源。由于HX9500项目已经终止，因此仅供参考。当然对电路原理有任何见解，可以跟帖讨论。
（图有足够的分辨率，请点击或另存查看大图）
![扫频仪-原理图-小.png]()
![扫频仪-主板-正面小.png]()
![扫频仪-主板-背面小.png]()
![扫频仪-底板-正面小.png]()
![扫频仪-底板-背面小.png]()
源代码，高手勿喷：
HX9500.02的试验电路和源代码已经公布，请猛击：https://www.kechuang.org/t/39593
HX9501.01即将定型，详情了解：https://www.kechuang.org/t/39521
1、天线驻波测试；
2、滤波器幅频特性测试；
3、简易的频谱显示；
4、频率计。
它的频率范围是1MHz~1000MHz连续，覆盖了主要业余频率，能够调试从短波直到UHF频段的电台天线，以及调试滤波器、双工器，测试馈线损耗以及做场强仪使用。这款仪器功能适合无线电爱好者的需求，结构简单，价格低廉，显示直观，可以作为无线电爱好者的必备仪器。
HX9500.01的框图如下：
HX9500在2010年10月立项，KC投资，开发人是无线电爱好者。由于实际制作的指标一直达不到KC的要求，故没有投产。原开发人员进行了旷日持久的改进，拖了整整一年也没完成（怀疑是故意的）。最后，开发负责人（无线电爱好者）突然“失踪”，随后另立门户，导致KC的研发投入和教学培训投入全部报废，还在业内制造了恶劣的社会影响。该事件是KC进行人力资源体制整顿的直接原因。
在研制9500的同时，同步制造了一个简化版本。简化版和HX9500.01相比，缺少混频器和中频电路，采用宽带检波，因此不具备频谱显示功能，其测试带阻滤波器时的可用动态范围减少至约40dB（即不能用于双工器调整）。虽然损失了一些功能，但是成本大幅降低，功能符合普及需求。
简化版的技术指标如下：
频率范围：1~500MHz
输出功率：约10dBm
检波范围：约-70~10dBm
谐波限值：-40dB（137~500MHz）
-10dB（1~10MHz）
-20dB（10~137MHz）
驻波桥等效方向性：30dB（100MHz以下）
20dB（100~500MHz）
动态范围：60dB（测试带通滤波器，谐波正好位于阻带时）
40dB（测试带阻滤波器，137MHz以上）
导致动态范围缩小的主要因素是谐波，因此符合谐波限值指标。
频率容差：50ppm/a
频率步进：1Hz（1~137MHz）
4350支持的最小步进（137~550MHz）
带内波动：10dB(out端口)
6dB（in端口）
不确定度：无规范
耗电量：约1A，采用锂电池供电，约能工作2小时。
简化版采用1只普通晶体，1片ADF4350和1片AD9951做本振。当频率低于137MHz时，用DDS作为振荡器。当频率高于137MHz时，用PLL做振荡器。ADF4350本是2.2~4.4GHz的集成PLL震荡器，靠内部分频得到137~550MHz输出。DDS的输出经多个带通滤波器分段滤波，经PIN管与PLL的输出选通合路，再经ALC稳幅放大器放大，通过驻波电桥输出。
输入端口有两个，一个端口外置，用于S21幅频特性测量。另一个端口接驻波桥的不平衡输出端。两个端口均送到AD8307进行对数均值检波，检波结果经低通滤波，送到单片机的两个A/D端口。
驻波电桥由三个50欧左右的电阻和一个传输线变压器组成，待测天线构成第四个电阻。电桥平衡时，传输线变压器的不平衡端理论上无输出信号，电桥不平衡时，则根据不平衡的程度输出不同幅度的信号。
单片机处理收到的检波信号，显示在彩色液晶显示屏上。工作时，CPU控制DDS或者PLL连续的进行频率扫描，并同步记录检波值，在显示屏上即可得到回波损耗和幅频特性。扫宽（SPAN）较大时，步进将远远大于信号源支持的最小步进，对于某些窄带滤波器，在使用宽SPAN时，可能漏掉整个通带或阻带。
为造福KC网友，现在把简化版的电路图、PCB图、程序源代码全部开源。由于HX9500项目已经终止，因此仅供参考。当然对电路原理有任何见解，可以跟帖讨论。
（图有足够的分辨率，请点击或另存查看大图）
源代码，高手勿喷：
HX9500.02的试验电路和源代码已经公布，请猛击：https://www.kechuang.org/t/39593
HX9501.01即将定型，详情了解：https://www.kechuang.org/t/39521
M头只适合于较低频率，严格来说500MHz都悬。对于一个频率上G的仪器，M头不能用了。不过可以标配一个转接头，当用在较低频率时接上。
YIG本振和YIG预选器是商品频谱仪常用的器件。上面说过，如果用PLL或DDS来实现扫频，有个问题是稳定时间长，因此扫描速度难以做得很快，而且这时是间断接收，每次接收相位都不一样。为了提高在宽SPAN时的扫描速度，就只有加大step，这样就会漏掉大部分信号。比如span=1GHz，如果RBW为1KHz，为了不漏掉信号，应该扫至少100万点，此时对于稳定时间500us的PLL电路，需要至少500秒才能扫完一屏，远大于中频滤波器的响应时间，而且数据处理量大。为了提高速度，就要加大step，比如每100KHz取一个点，于是漏掉了99%的频段。YIG一旦校准中心频率，其扫描速度取决于线圈电感，可以做得很快，而且是连续的，相位噪声也容易控制。
随着PLL振荡器技术的发展，原来许多不能达到的要求，现在能达到了，所以在现代频谱仪中，YIG本振的使用越来越少。现在，YIG通常作为高频段的跟踪预选器使用。但是对于网络分析仪，其分辨率取决于频率步进而非中频带宽，测试窄带滤波器时，不论RBW多大，只要step不够小，都会漏掉通带或者阻带。而大span，小step时，点数太多，PLL电路仍然吃不消，YIG还是必须的。
对于一个适用于业余爱好者的仪器，相噪和实时性要求并不高，从成本考虑，应立足于在PLL电路的基础上，想办法提高扫速。对于RBW在10KHz以上的情况，每GHz十万个点（最好20万个），努努力是可以办到的。另一种办法是大SPAN时只准用大RBW，比如再装一组100KHz的中频滤波器用软件控制切换。还可以考虑用数字滤波器来实现窄RBW，将较大带宽的中频（如100KHz）采样后送进FPGA实现窄IF，因为信息并未丢失，所以通过适当的计算方法，可以防止窄RBW时的遗漏。用这些方法能解决全景扫描的问题。
YIG本振和YIG预选器是商品频谱仪常用的器件。上面说过，如果用PLL或DDS来实现扫频，有个问题是稳定时间长，因此扫描速度难以做得很快，而且这时是间断接收，每次接收相位都不一样。为了提高在宽SPAN时的扫描速度，就只有加大step，这样就会漏掉大部分信号。比如span=1GHz，如果RBW为1KHz，为了不漏掉信号，应该扫至少100万点，此时对于稳定时间500us的PLL电路，需要至少500秒才能扫完一屏，远大于中频滤波器的响应时间，而且数据处理量大。为了提高速度，就要加大step，比如每100KHz取一个点，于是漏掉了99%的频段。YIG一旦校准中心频率，其扫描速度取决于线圈电感，可以做得很快，而且是连续的，相位噪声也容易控制。
随着PLL振荡器技术的发展，原来许多不能达到的要求，现在能达到了，所以在现代频谱仪中，YIG本振的使用越来越少。现在，YIG通常作为高频段的跟踪预选器使用。但是对于网络分析仪，其分辨率取决于频率步进而非中频带宽，测试窄带滤波器时，不论RBW多大，只要step不够小，都会漏掉通带或者阻带。而大span，小step时，点数太多，PLL电路仍然吃不消，YIG还是必须的。
对于一个适用于业余爱好者的仪器，相噪和实时性要求并不高，从成本考虑，应立足于在PLL电路的基础上，想办法提高扫速。对于RBW在10KHz以上的情况，每GHz十万个点（最好20万个），努努力是可以办到的。另一种办法是大SPAN时只准用大RBW，比如再装一组100KHz的中频滤波器用软件控制切换。还可以考虑用数字滤波器来实现窄RBW，将较大带宽的中频（如100KHz）采样后送进FPGA实现窄IF，因为信息并未丢失，所以通过适当的计算方法，可以防止窄RBW时的遗漏。用这些方法能解决全景扫描的问题。
引用
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9500理论上可以工作到100KHz左右，实际上已经非常不准了，主要是DDS在低频噪声巨大，驻波桥也不支持。9501设计可以工作到200KHz，但指标仍然从1M开始。成本所限，必须考虑爱好者的承受能力，售价尽量做到2K以内。
特斯拉线圈貌似频率很少超过1MHz，对于这种低频的测试，应该使用完全不同的办法，制作另一种简单仪器。用无线电仪器来兼顾有点得不偿失。何况阻抗等也与射频系统相差甚远。我觉得高压版可以考虑搞点高压仪器套件。
特斯拉线圈貌似频率很少超过1MHz，对于这种低频的测试，应该使用完全不同的办法，制作另一种简单仪器。用无线电仪器来兼顾有点得不偿失。何况阻抗等也与射频系统相差甚远。我觉得高压版可以考虑搞点高压仪器套件。
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虎哥
专家 进士 学者 机友 笔友
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