KiCad и базовая электроника¶

Блок 10. KiCad и базовая схемотехника¶

Назначение¶

Блок связывает SDR-курс с электрическими схемами, макетированием, простыми аналоговыми/цифровыми вспомогательными узлами и реальными RF-измерениями на лабораторном столе.

Почему блок важен¶

Он снимает искусственное разделение между DSP и железом: студент видит, как питание, уровни, разъёмы, согласование, кабели, аттенюаторы и фильтры влияют на эксперимент.

Основные темы¶

интерфейс KiCad и структура проекта;
чтение и выпуск схем;
питание, развязка и соединения;
макетная плата и простые генераторы;
разъёмы, согласование и защита входов;
RF-измерения NanoVNA: S11, S21, КСВН, диаграмма Смита;
проверка цифрового аттенюатора для controlled sweep;
подготовка документации и BOM.

Практическая часть¶

открытие и разбор готовой схемы;
создание простой схемы вспомогательного узла;
подготовка макетной реализации;
измерение RF Demo Kit на NanoVNA;
характеризация цифрового RF-аттенюатора;
связка схемы с лабораторным SDR-экспериментом.

Лабораторные работы блока¶

Lab 10.1 — Passive RC filter.
Lab 10.2 — Simple attenuator pad.
Lab 10.3 — RF measurement safety checklist.
Lab 10.4 — KiCad schematic mini-project.
Lab 10.5 — NanoVNA и RF Demo Kit: S11/S21, КСВН и диаграмма Смита.
Lab 10.6 — Цифровой RF-аттенюатор: проверка шага, диапазона и линейности.

Инструменты блока¶

Основной набор инструментов: KiCad, мультиметр, макетная плата, MATLAB / Simulink, NanoVNA, RF Demo Kit, фиксированные и цифровые аттенюаторы, 50-омные кабели и нагрузки.

Что должно получиться на выходе¶

схема или её фрагмент;
список компонентов;
фотографии сборки и измерительного стенда;
таблицы S11/S21, КСВН, ослабления и ошибок;
отчёт по электрической и RF-части эксперимента.

Структура папки блока¶

block_10_kicad_and_basic_electronics/
├── README.md
├── README_ru.md
├── README_en.md
├── CONTENTS_ru.md
├── CONTENTS_en.md
├── assets/
├── images/
├── kicad/
├── simulink/
├── matlab/
├── python/
├── cpp/
├── gnuradio/
└── reports/

assets/ — справочные данные и вспомогательные материалы;
images/ — диаграммы, скриншоты и фотографии;
kicad/ — схемы и электрические пояснения;
simulink/, matlab/, python/, cpp/, gnuradio/ — модели и инструменты анализа;
reports/ — отчёты и шаблоны оформления.

Следующий шаг¶

После завершения блока студент должен быть готов использовать его результаты как основу для следующего этапа курса: безопасного RF loopback, controlled attenuation sweep и объяснения расхождений между моделью, FPGA-логикой и измерением.