Автор Тема: Waveguide LNA 3 cm.  (Прочитано 8078 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн US4ICI

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2015
  • Репутация: +316/-94
Waveguide LNA 3 cm.
« : 19 Май 2015, 13:11:51 »
Снизить потери на СВЧ в антенном реле, разъеме, переходах можно используя волноводный вход.  Возникала идея проекта такого МШУ на диапазон 10368 МГц.

   В статье Дмитрия, UA3AVR, кратко изложены итоги совместной работы в течении года над проектом такого LNA.  Было изготовлено 2 опытных образца, и серия из 10 штук.  Скрупулезность   подхода Дмитрия к проектированию и измерениям NF, а также повторяемость результатов в серии, позволяют надеяться, что LNA удался :)

    Привожу технические характеристики LNA:

Gain: 20 dB typ;
NF: 0.95 ± 0.3 dB;
Питание: + 8-12 V;
Размеры: 95x50x23 mm;
Корпус: фрезеровка дюралюминий, цельнометаллический.
Волноводный вход WR-90, крепление на фланец с помощью винтов M4,
выход SMA female.
« Последнее редактирование: 19 Май 2015, 13:20:44 от US4ICI »
Павел  US4ICI

Оффлайн UA1CHN

  • Постоялец
  • ***
  • Сообщений: 70
  • Репутация: +20/-2
Re: Waveguide LNA 3 cm.
« Ответ #1 : 19 Май 2015, 14:20:23 »
Отличная идея! А будет ли файл топологии ПП для повторения РЛ ? Как раз есть листик такого материала.

Оффлайн RA3WDK

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 6267
  • Репутация: +528/-69
Re: Waveguide LNA 3 cm.
« Ответ #2 : 19 Май 2015, 23:08:46 »
Ищите по аукционам вот такие головки.
На борту двух-трех-каскадный МШУ с МПЛ фильтром. На другой стороне гетеродин и смеситель, на которые можно питание не подавать.
Волновод WR-75,  но переход WR-90-75 можно сделать, если используется реле c WR-90. Если реле с WR-75 , то и переделывать ничего не нужно.

Недавно для проверки двухзеркалки, когда не было под рукой волноводного МШУ, - спилили рупор со стандартной головки, выточили переход с круглого на прямоугольный и кабелем вывели сигнал со второго каскада LNB.  Кш получился в итоге 0,6 дб ( на LNB 0,2 было написано  :D ).


Оффлайн RA2FCD

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 506
  • Репутация: +24/-50
  • ПРОДОЛЖАЙ ВЫЗОВЫ ПРИ ВСЕХ ОБСТОЯТЕЛЬСТВАХ!
Re: Waveguide LNA 3 cm.
« Ответ #3 : 20 Май 2015, 00:56:15 »
Привет Иван.А не скажешь название этих чудо lnb уж очень их много подобных продаться?

Оффлайн US4ICI

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2015
  • Репутация: +316/-94
Re: Waveguide LNA 3 cm.
« Ответ #4 : 20 Май 2015, 06:51:46 »
PLL LNB интересное решение для приема 3см.  Во вложении характеристики одного из них.
С LO 9750 MHz и ПЧ 618 МГц получаем 10368 МГц.   Интересно в каких пределах можно подвинуть ГУН синтезатора, заменив кварц опорного генератора. Фазовый шум сносный, стабильность недостаточна, и нужно менять опору.
    В качестве LNA пойдет, но NF<0.8 dB мне попадались только на китайских LNB.  Уважающие себя производители такую чушь (NF 0.2 dB) не пишут!
« Последнее редактирование: 20 Май 2015, 06:54:02 от US4ICI »
Павел  US4ICI

Оффлайн RA3WDK

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 6267
  • Репутация: +528/-69
Re: Waveguide LNA 3 cm.
« Ответ #5 : 20 Май 2015, 07:15:01 »
В качестве LNA пойдет, но NF<0.8 dB мне попадались только на китайских LNB.  Уважающие себя производители такую чушь (NF 0.2 dB) не пишут!

Все правильно,  Павел, до того , как производство этих головок попало в Китай, писали на корпусе КШ - менее 0,6 или 0,8.  Несколько китайских
головок имеют маркетинговые фишки в виде КШ менее 0,2 и 0,4 . Но , как показала практика, это и более новые МШУ и КШ у них всех 0,6. Там уже нет
распространенных NE334S01 и NE3210S01, что стояли в старых LNB. Тем не менее, я собираю именно старые головки - из них можно прямо ножницами вырезать плату и поставить ее в корпус или на волновод.

« Последнее редактирование: 20 Май 2015, 07:17:58 от RA3WDK »

Оффлайн NickName

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 921
  • Репутация: +120/-9
  • Оставил форум в начале 2018
  • QRA: EARTH
Re: Waveguide LNA 3 cm.
« Ответ #6 : 26 Май 2015, 21:11:24 »
Друзья, да, я понимаю, что МШУ эти по приведенным цифрам выглядят не очень впечатляюще. Но что есть, то есть. Это лучшее, что вышло, а куча откровенного брака была отсеяна при измерениях, и образовался запас модулей питания МШУ, неплохих фрезерованных корпусов и других деталей. Которые, есть такое желание, можно использовать для вариантов МШУ на этот диапазон, индивидуально сделанных и вылизанных. Думаю, это на вторую половину этого года работа и далее. Надеюсь, время на это будет.

Есть еще пара замечаний post factum, которые мне хочется сделать. По поводу неопределенности измерений. Не исключаю, что у меня методика измерений дает несколько завышенные цифры, есть систематическая ошибка в большую сторону. Но именно такая цифра (+-) 0.3 dB она характерна для этого диапазона, в том числе на фирменных автоматизированных измерителях. Или даже большая. Привычка ее указывать как-то не сложилась, я догадываюсь почему, но тут, по-моему, больше философская проблема, нежели коммерческая, как-нибудь ее затрону, но позже, не сейчас, и о ней не забуду. Бывает, что указывают для результатов измерений типовое значение и максимальное. Но культуры оценки неопределенности в целом нет, в том числе, у профессионалов. Правда, ГОСТ-ы о неопределенности измерений, довольно грамотные, как с технической, так и философской точки зрения, недавно принятые по линии ISO/IEC, и далее переведенные в России, они уже есть. Также не исключаю, что где-то есть просчет, который вылезает в серии, и где он указать пока трудно.

И о коммерции. Речь в этом проекте, насколько мне известно, идет только о возмещении затрат, вложенных в железки по проекту, на 99% не моих, кстати. А что мое, так это потраченное на проект время и труд, интеллектуальные усилия, некоторое количество ночей с плохим сном: они тоже могут стоить чего-то, но просить за это денег или договариваться желания нет как-то. И при этом отказываться от них тоже, если они вдруг случатся по воле провидения. Типа, я не аскет, деньги не зло, а получать их приятно, :).

Тут для меня определенный компромисс между принципиально некоммерческим характером радиолюбительской деятельности и тем, что в реальности какие-то деньги вокруг нашего хобби все-таки крутятся, и финансовые отношения между людьми возникают. Некая моральная проблема, которую подкидывает действительность, и которую для себя решаю так.

Ну, все, высказался, sorry за внимание, :).
« Последнее редактирование: 26 Май 2015, 21:48:11 от UA3AVR Dimitry »
Подписывался фразой "Scio me nihil scire", но здесь и теперь она лишь означает, что написанное мною можно игнорировать или не читать, я точно не обижусь, :).

Оффлайн ur5lx Сергей

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 843
  • Репутация: +229/-23
  • Подпись находится в стадии разработки
  • QRA: ko70wk
Re: Waveguide LNA 3 cm.
« Ответ #7 : 26 Май 2015, 22:07:19 »
УКВ , СВЧ дорогое хобби. И только фанаты готовы потратить последние деньги на это хобби.
Дима , все нормально! Успехов!
73! С уважением UR5LX

Оффлайн ra3ec

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 1210
  • Репутация: +141/-18
Re: Waveguide LNA 3 cm.
« Ответ #8 : 26 Май 2015, 23:48:56 »
Дмитрий, поздравляю. Видимо, достойная альтернатива МШУ от DB6NT. Возможно лучше, надо сравнивать. К сожалению у нас в стране не так много ЕМЕ на 3см, а потому и спрос на этот МШУ ограничен. Те кто проводят наземные связи в этом диапазоне, к сожалению, не всегда реально оценивают преимущества волноводного тракта, пользуясь SMA реле.
73! Анатолий.

Оффлайн F4EQE

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 277
  • Репутация: +76/-10
  • Подпись находиться в стадии разработки
  • QRA: jn38uo
Re: Waveguide LNA 3 cm.
« Ответ #9 : 25 Июнь 2015, 00:29:39 »
PLL LNB интересное решение для приема 3см.  Во вложении характеристики одного из них.
С LO 9750 MHz и ПЧ 618 МГц получаем 10368 МГц.

Если на ЛНБ вместо кварца 27МГц подать частоту 27.500  получим LO 9931 и ПЧ 437МГц
при частоте 27.51516 получим LO 9936 и соответственно ПЧ 432МГц

Оффлайн RX3DR Александр

  • Модератор форума
  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 4069
  • Репутация: +269/-87
  • команда UF3D
  • QRA: KO85XM
Re: Waveguide LNA 3 cm.
« Ответ #10 : 25 Июнь 2015, 09:32:19 »
Не достаток этого МШУ в том ,что его нельзя непосредственно прикрутить на волноводный переключатель как это сделано у DB6NT. Придется ставить дополнительный кусок волновода,а это не удобно.
ex RX3DUR-UV3DUR

Оффлайн US4ICI

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2015
  • Репутация: +316/-94
Re: Waveguide LNA 3 cm.
« Ответ #11 : 06 Февраль 2016, 13:50:05 »
Чуть подработал плату Дмитрия, под 50 Ом вход без волновода.
Выкладываю рисунки основной платы и платки стабилизатора питания +5 и -5 В.
Основная плата выполнена на RO4003C, 0.508 mm, размер 51x40 mm.
Плата стабилизаторов на FR4, 1mm, размером 37x10 mm.
Этот вариант можно использовать с SMA разъемом на входе.  Волноводный тракт не популярен.

« Последнее редактирование: 06 Февраль 2016, 14:40:59 от US4ICI »
Павел  US4ICI

Оффлайн R3TGM Дмитрий

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2228
  • Репутация: +188/-343
  • N.Novgorod R3TGM
Re: Waveguide LNA 3 cm.
« Ответ #12 : 06 Февраль 2016, 14:33:14 »
Не популярен............из за того что волноводы лень делать???Как раз волноводный вход и выход лучший вариант ,чем с sma
N.Novgorod

Оффлайн NickName

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 921
  • Репутация: +120/-9
  • Оставил форум в начале 2018
  • QRA: EARTH
Re: Waveguide LNA 3 cm.
« Ответ #13 : 04 Август 2016, 21:17:44 »
Приветствую. Несколько дней занимался этими LNA, а заодно попробовал в работе новый измеритель NF. О нем дальше, а пока по результатам и выводы.

Похоже, что коэффициент шума NF ~ 0.9 dB для такой конструкции близко к пределу. Можно его несколько снизить, на 0.1-0.15 dB, убрав стабилизирующие резисторы в стоках транзисторов, но при этом возрастает риск самовозбуждения. Он и так чуть-чуть гудит, видимо, на частотах выше 20-25 GHz, а без резисторов может и ниже рабочей частоты. Второй фактор - материал. RO4003c не самый лучший вариант по потерям, лучше делать их на фторопластовом Rogers, хоть он и дороже. И желательно от хорошего продавца.

Лучший шум (NF < 0.8 dB) я получаю с LNA из sat-платы с коаксиальным входом, его измерения на фотках (и еще тут о нем речь идет. Это старый LNA, 2011 года изготовления, уже успевший повисеть несколько лет за окном в комплекте 10 GHz. Материал платы там фторопласт, стоит старый транзистор NE32584c (это плата от R.F. Elettronica из Италии), правда, все питание и смещение затвора транзистора выведено с помощью хороших проходных фильтров наружу. После 2011 были еще сделаны два таких МШУ, по обоим результаты аналогичные, один из них висит до сих пор в комплекте 10 GHz за окном. Снимал комплект для профилактики какое-то время назад, проверял МШУ, цифра по шуму подтверждается.

О новом измерителе коротко. Он сделан на основе SDR платы BladeRF от Nuand. Это довольно продвинутое устройство, даже по сравнению с вариантами из начала ценовой линейки устройств USRP от Ettus: АЦП 12 bit, внутри FPGA (ПЛИС, с доступом к его программированию), хороший чип трансивера на входе, внутренний Low Pass Filter, максимальная частота выборки 40 MHz, максимальная мгновенная полоса - 28 MHz (определяется внутренним фильтром). Если делать измерительное устройство, то тогда уж на нем, не на свистке RTL-SDR.

Программу измерителя делал сам в среде LabVIEW. Пришлось еще повозиться с тем, чтобы BladeRF с LabVIEW подружить, и иначе чем через посредство скриптов MATLAB из сопроводительного софта не вышло, но работает. Соответственно, процесс выборки, ее частоту, процесс усреднения шума в полосе я мог контролировать. И даже сделал возможность задания точности измерения уровня шума, правда, с ней надо аккуратно, иначе ресурсов компа может не хватать, и ошибка измерения уже из-за этого вылезать.  Это не "черный ящик" в виде CANFI с алгоритмом манипуляции усилением свистка, и по поводу точности измерения уровней шума (Y-фактора) уверенности больше. Контроль уровней сигнала есть, случаи, когда АЦП начинает обрезать верхушки шума, и, соответственно, возрастает ошибка измерения, можно отслеживать. Управлять им как самолетом, :), на панель выведено все что можно, но оно того стоит.
« Последнее редактирование: 04 Август 2016, 21:46:14 от UA3AVR Dimitry »
Подписывался фразой "Scio me nihil scire", но здесь и теперь она лишь означает, что написанное мною можно игнорировать или не читать, я точно не обижусь, :).

Оффлайн US4ICI

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2015
  • Репутация: +316/-94
Re: Waveguide LNA 3 cm.
« Ответ #14 : 05 Август 2016, 08:50:36 »
Он сделан на основе SDR платы BladeRF от Nuand.
Дмитрий скромно анонсировал по сути новый, более точный чем "свисток" с Canfi измеритель NF.
Стоит описать подробнее функциональные возможности и преимущества этого ИКШ в теме по измерениям.  Буде ли доступна программа и help по ее использованию?
Павел  US4ICI