L’analyseur de réseau vectoriel USB (VNA) open source LibreVNA fonctionne dans la plage de 100 kHz à 6 GHz

LibreVNA de Jan Käberich est un analyseur de réseau vectoriel (VNA) USB open source basé sur un FPGA Spartan-6, un microcontrôleur STM32 et des circuits RF avec des puces MAX2871 et Si5351C. Le VNA open source prend en charge deux canaux et fonctionne dans la plage de fréquences de 100 kHz à 6 GHz.

Les analyseurs de réseaux vectoriels sont des équipements de test électroniques coûteux utilisés pour mesurer l’ampleur et la phase des réseaux électriques à haute fréquence, coûtant plusieurs milliers de dollars. Ils sont couramment utilisés dans les applications d’ingénierie radiofréquence (RF) et micro-ondes. L’année dernière, nous avons écrit que Pico Technology avait publié le logiciel PicoVNA 5 pour Linux, Raspberry Pi et macOS au lieu de fournir uniquement un programme Windows pour ses appareils PicoVNA commerciaux. Je pensais que c’était déjà un bon développement même s’il était de source fermée, mais LibreVNA va jusqu’au bout avec une conception matérielle open source avec des fichiers de conception matérielle, le code FPGA, le firmware STM32 et le logiciel PC (GUI) tous ouverts. source.

Spécifications matérielles de LivreVNA :

• FPGA – Spartan6 FPGA gère la communication avec les blocs RF et échantillonne les ADC.
• MCU – Le microcontrôleur STM32G431 gère la configuration du balayage dans le FPGA, extrait et prétraite les mesures, et les transmet via USB.
• Stockage – Flash pour le bitstream FPGA. Le microcontrôleur peut également accéder au flash, donc aucun outil matériel lié au FPGA (tel que les programmeurs JTAG) n’est nécessaire et tout peut être mis à jour via USB.
• Sources d’horloge
  • Un générateur d’horloge Skyworks Si5351C fournit toutes les horloges requises et sert de source de stimulus pour les fréquences inférieures à 25 MHz. Son horloge de référence est soit un cristal de 26 MHz, soit un signal externe de 10 MHz.
  • Analog Device MAX2871 est la source de stimulus pour les fréquences supérieures à 25 MHz, son signal de sortie est légèrement filtré pour réduire le nombre d’harmoniques et peut être ajusté entre environ -42 et -10 dBm avec un atténuateur numérique (RFSA3714).
• Après l’amplificateur TR37A73, le signal est divisé
  • La partie la plus faible est introduite dans le récepteur de référence.
  • La partie la plus forte du signal peut être acheminée vers l’un ou l’autre port, chacun étant doté de 2 commutateurs RF utilisés en série pour obtenir une meilleure isolation entre les ports.
• Les deux ports ont des chemins de réception complètement séparés pour mesurer deux paramètres à la fois (S11 et S21 ou S22 et S12).
• Chaque récepteur se compose de deux mélangeurs down-convertisseurs. Le 1.IF se situe à 60 MHz, le 2.IF à 250 kHz.
• Les ADC échantillonnent le FI final avec 16 bits à 800 kHz.
• Alimentation – 5 V via le port USB-C ou 5 V DC externe

Jan explique que le PCB LibreVNA n’est qu’une interface RF avec une certaine puissance de traitement utilisée pour capturer les données et les envoyer à l’hôte via USB. Le traitement réel des données est effectué dans l’application PC LibreVNA-GUI avec des binaires prédéfinis disponibles pour Windows, Ubuntu, macOS et même le Raspberry Pi 5. Cela signifie que vous pouvez l’essayer sans que le PCB n’importe simplement des exemples de mesures.

J’ai essayé cela sur un ordinateur portable Ubuntu 22.04, et après avoir installé quelques dépendances supplémentaires, le programme a pu démarrer.

</p> <p>sudo apt installer libqt6widgets6 libqt6svg6 libqt6network6 qt6-wayland décompresser LibreVNA-GUI-Ubuntu-v1.5.0.zip ./LibreVNA

Je pourrais également importer des exemples de mesures (dossier Documentation/Mesures) dans LibreVNA-GUI, mais d’une manière ou d’une autre, les données ne s’afficheraient pas… Voici l’un des exemples de mesures à partir d’une capture d’écran fournie par le développeur.

Il peut également servir de générateur de signaux ou d’analyseur de spectre. Les ingénieurs RF peuvent trouver la solution intéressante et accéder à toutes les ressources pour démarrer ou créer les leurs sur GitHub. Le projet n’est pas entièrement nouveau, le matériel peut donc être acheté sur Amazon ou Aliexpress pour environ 500 $ et plus avec un boîtier et des accessoires.

Via Hacker News

Retrouvez l’histoire de Raspberry Pi dans cette vidéo :