Инструкция по подключению RF-коммутатора HMC252AQS24E SP6T, DC–3 ГГц

1. Область применения

Модуль HMC252AQS24E — это высокочастотный коммутатор типа SP6T, соединяющий один общий RF-порт RFC с одним из шести каналов RF1–RF6.

Модуль позволяет:

• подключать одну из шести антенн к одному приёмнику;

• выбирать один из шести источников сигнала;

• направлять один RF-сигнал на один из шести выходов;

• автоматически переключать измерительные тракты;

• создавать антенные коммутаторы, сканеры и многоканальные приёмные системы.

RF-тракт двунаправленный: сигнал может проходить как от RF1–RF6 к RFC, так и от RFC к выбранному каналу.

Коммутатор не усиливает сигнал. После прохождения через модуль его уровень немного уменьшается из-за вносимых потерь.

2. Основные технические характеристики

Вносимые потери

Например, при типичных потерях 1 дБ уровень сигнала −10 dBm на входе составит примерно −11 dBm на выходе.

Изоляция между каналами

Изоляция не является бесконечной. Часть очень сильного сигнала может проникать в отключённые каналы, особенно возле верхней границы диапазона.

Линейность и интермодуляционные искажения

Для работы с малыми искажениями уровень сигнала должен быть заметно ниже P1dB.

Скорость переключения

Допустимая RF-мощность

Это абсолютные предельные значения микросхемы, а не рекомендуемая непрерывная рабочая мощность. Для надёжной эксплуатации необходим запас по мощности.

Не подавайте на невыбранные порты сигнал мощнее допустимого предела. Переключать каналы желательно при выключенном или уменьшенном RF-сигнале.

Важное замечание о маркировке DC–3 ГГц

Обозначение DC–3 GHz относится к микросхеме HMC252AQS24E. На готовой плате возле RF-портов установлены разделительные конденсаторы, поэтому модуль:

• не коммутирует постоянное напряжение;

• не пропускает питание через RF-кабель;

• не может непосредственно питать активную антенну или LNA;

• может иметь повышенные потери на очень низких частотах.

Если по коаксиальному кабелю необходимо передавать питание, используйте отдельный Bias-Tee до или после коммутатора.

3. Инструкция по подключению

3.1. Назначение RF-разъёмов

После выбора канала образуется соединение:

RFC ↔ выбранный RF-канал

Остальные каналы отключаются от RFC.

Для антенного коммутатора подключите антенны к RF1–RF6, а приёмник — к RFC. Если требуется распределять один сигнал, подключите его к RFC, а нагрузки — к RF1–RF6.

Все кабели, антенны, генераторы, приёмники и измерительные приборы должны быть рассчитаны на 50 Ом.

3.2. Расположение разъёмов на плате

Если расположить плату клеммой питания вверх, а разъёмом RFC вниз:

В первую очередь ориентируйтесь на маркировку возле разъёмов конкретной платы.

3.3. Подключение питания

На синюю винтовую клемму подаётся стабилизированное постоянное напряжение:

Перед включением:

1. Отключите RF-сигнал.

2. Проверьте напряжение блока питания мультиметром.

3. Убедитесь, что плюс подключён к +5V, а минус — к GND.

4. Для дополнительной проверки убедитесь, что контакт GND электрически соединён с корпусами SMA-разъёмов.

5. Только после этого подайте питание.

Не подавайте на модуль 9 В, 12 В или напряжение непосредственно от аккумулятора 2S/3S. Обратная полярность или превышение напряжения могут повредить микросхему.

3.4. Выбор канала перемычками

На плате установлен разъём 3×3 для управления входами A, B и C.

Для каждого входа устанавливается отдельная вертикальная перемычка:

• средний контакт с верхним — логический 0;

• средний контакт с нижним — логическая 1.

Не устанавливайте перемычку непосредственно между GND и VCC. Для стабильной работы не оставляйте A, B или C неподключёнными.

3.5. Таблица выбора каналов

Пример: чтобы соединить RF5 с RFC, установите:

• A = 0;

• B = 0;

• C = 1.

В режиме «все каналы выключены» порт RFC является отражающим и не имеет нормального согласованного прохода ни к одному RF-каналу.

3.6. Управление от микроконтроллера

Модулем можно управлять с помощью Arduino, ESP32, STM32, Raspberry Pi или другого контроллера.

Порядок подключения:

1. Снимите все перемычки A/B/C.

2. Соедините GND контроллера с GND модуля.

3. Подключите три цифровых выхода контроллера к средним контактам A, B и C.

4. Подайте на модуль стабилизированное питание 5 В.

5. Устанавливайте логические уровни согласно таблице каналов.

Логическая 1 от контроллера 3,3 В совместима с модулем, поскольку гарантированный высокий уровень начинается приблизительно от 2 В.

Не подавайте на A/B/C напряжение выше напряжения питания модуля. Не допускайте появления высокого уровня на управляющих входах при отключённом питании самого модуля.

3.7. Порядок первого запуска

1. Выключите питание модуля и источник RF-сигнала.

2. Установите A = 0, B = 0, C = 0.

3. Подключите генератор или источник слабого сигнала к RF1.

4. Подключите приёмник, SDR, анализатор спектра или измеритель к RFC.

5. Подайте стабилизированные 5 В.

6. Включите слабый тестовый сигнал, например от −30 до −10 dBm.

7. Убедитесь, что сигнал проходит между RF1 и RFC.

8. Последовательно изменяйте комбинации A/B/C и проверьте остальные каналы.

9. Проверьте оба режима «все каналы выключены».

Из-за установленных разделительных конденсаторов проверить прохождение RF-сигнала обычной прозвонкой мультиметра невозможно. Для проверки необходимы генератор и приёмник, анализатор спектра, SDR или векторный анализатор.

3.8. Меры безопасности

• Подключайте SMA-кабели при отключённом питании и RF-сигнале.

• Не превышайте допустимую мощность ни на одном порту.

• Не подключайте мощный передатчик без предварительного расчёта уровня сигнала.

• При необходимости установите аттенюатор между передатчиком и коммутатором.

• Не подавайте постоянное напряжение на RF-порты.

• Не допускайте короткого замыкания между VCC и GND.

• Защищайте плату от статического электричества.

• Не прикасайтесь к микросхеме и центральным контактам SMA-разъёмов.

• Для внешних антенн желательно предусмотреть защиту от статических зарядов и грозовых импульсов.