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制作(升级改进)开源低成本小型矢量网络分析仪NanoVNA 开源

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发表于 2020-10-24 10:18 | 显示全部楼层 |阅读模式

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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:
正面.png 背面.png

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:
Schematic_NanoVNA-W_V1.4_2020-10-23_17-32-49.png

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)
PCB.png

贴好元器件:
贴好元件.png

用之前HTC手机的屏蔽罩手工折屏蔽罩安装上去:
安装屏蔽罩.png

组装前后面板:
安装面板及背壳.png

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)
144M天线测试.png

测量一颗764MHZ的陶瓷介质滤波器。
764M陶瓷介质滤波器.png

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
各版本.png
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:

论坛不给上传压缩文件?固件和上位机软件也都上传到了百度盘,可以直接去百度盘下载。


回复 dsu_marcocopyright:copyright

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该用户从未签到

 楼主| 发表于 2020-10-24 11:01 | 显示全部楼层
制作遇到问题的可以加群924250951
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  • TA的每日心情
    开心
    2021-5-1 02:59
  • 签到天数: 8 天

    [LV.3]偶尔看看II

    发表于 2020-10-24 18:02 来自手机 | 显示全部楼层
    伸手党想买成品
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  • TA的每日心情
    开心
    2024-7-23 10:25
  • 签到天数: 180 天

    [LV.7]常住居民III

    发表于 2020-10-25 07:08 | 显示全部楼层
    专业,我看的一脸茫然
    来自安卓客户端来自安卓客户端
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  • TA的每日心情
    开心
    2019-4-2 09:13
  • 签到天数: 7 天

    [LV.3]偶尔看看II

    发表于 2020-10-26 11:41 | 显示全部楼层
    同样伸手党。
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    该用户从未签到

     楼主| 发表于 2020-10-26 12:07 | 显示全部楼层
    进群吧,有人组织924250951
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    该用户从未签到

     楼主| 发表于 2020-10-26 12:08 | 显示全部楼层
    进群吧,有人组织924250951
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    该用户从未签到

     楼主| 发表于 2020-11-17 12:08 | 显示全部楼层
    固件更新到1.0.43

    增加 RTC 就绪时间等待时间(在某些情况下修复时间设置)
    在"召回"菜单中添加当前插槽
    的复选框只需撤回校准数据(如果 freq 和点计数一些(未进行任何计算)
    如果 freq 和点计数一些(只需调用 cal 数据),将显示 cal 状态为未插值
    如果数据插值,在 cal 状态中显示绿色"cX"
    对于未插值的数据,在 cal 状态中显示白色"CX"
    "X" - 是当前插槽编号
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     楼主| 发表于 2020-11-26 08:23 | 显示全部楼层
    固件已更新到V1.0.44(已上传到网盘)
    修复校准后改变测量点数未能正确调用插值的问题。(重要更新,建议升级)
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     楼主| 发表于 2020-12-19 10:55 | 显示全部楼层
    固件已更新到V1.0.45(已上传到网盘)
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  • TA的每日心情
    开心
    2020-4-18 09:00
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    [LV.2]偶尔看看I

    发表于 2020-12-26 11:32 | 显示全部楼层
    多谢分享,有空也准备自己diy一个。
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     楼主| 发表于 2020-12-28 14:30 | 显示全部楼层
    固件更新。1.0.45-NEW(已上传到网盘)
    1、提高300-900Mhz信号强度,提高动态。
    注意:更新后请重新校准。
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