Автор Тема: Переходы PCB <--> волновод 76 GHz  (Прочитано 8097 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн UX7V

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2877
  • Репутация: +111/-27
Re: Переходы PCB <--> волновод 76 GHz
« Ответ #15 : 26 Октябрь 2013, 19:56:02 »
Приветствую Дмитрий!

Роде Шварц, Хьюлетт Паккард, Тектроникс, Брюль и Къер это киты, давно работающие в сферах производства средств измерений и делающие весьма качественные и уникальные приборы, но, даже на аукционах, б/у приборы этих компаний или их узлы стоят весьма дорого.

 Я, в основном, поглядываю на б/у ОDU или узлы от них, которых становится все больше, а частоты их все выше и выше и некоторые из них можно как-то приспособить для любительских целей.
 
 Сейчас практически все технические вопросы до 24 ГГц включительно у меня решены в двух комплектах, а дальше пока занимаю выжидательную позицию, хотя конструктивы имею все, имею к тому же и 3 шт упомянутых выше VSAT-передатчика.
73! Николай US7VA

Оффлайн NickName

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 921
  • Репутация: +118/-9
  • Оставил форум в начале 2018
  • QRA: EARTH
Re: Переходы PCB <--> волновод 76 GHz
« Ответ #16 : 25 Январь 2015, 15:11:26 »
Конструкция смесителя (или удвоителя) на 76GHz для обсуждения. Диоды MA4E1319 достать тут можно, например, через ChipFind.ru, причем, по довольно приемлемым для штучного заказа ценам. Форму облучателя, что вставляется в волновод 76 GHz, буду пытаться обсчитать отдельно. Ну, и для смесителя в целом какую-то модель придумать тоже.
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 RA3WDK

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 6147
  • Репутация: +488/-58
Re: Переходы PCB <--> волновод 76 GHz
« Ответ #17 : 26 Январь 2015, 00:12:58 »
Конструкция смесителя (или удвоителя) на 76GHz для обсуждения. Диоды MA4E1319 достать тут можно, например, через ChipFind.ru, причем, по довольно приемлемым для штучного заказа ценам. Форму облучателя, что вставляется в волновод 76 GHz, буду пытаться обсчитать отдельно. Ну, и для смесителя в целом какую-то модель придумать тоже.

Дмитрий, завтра найду свои переходы с полоска на волновод этого диапазона и 24 ГГц, сфотографирую и отправлю тебе размеры. Ступенчатые переходы со стекла на волновод. В то время Rogers/Duroid был мало распространен, даже за рубежом, был импортный ситалл.

Оффлайн RZ4HD

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 3879
  • Репутация: +430/-152
  • Дружу с паяльником 52 года
Re: Переходы PCB <--> волновод 76 GHz
« Ответ #18 : 26 Январь 2015, 08:22:54 »
Здравствуйте, коллеги.   Иван . Просьба представить размеры и фотографии так же и в этой тема сайта. Заранее спасибо. Интересен вариант, конечно, с использованием современных ламинатов. Юрий. RZ4HD.
Я не такой богатый, чтобы покупать дешёвые вещи. А скупой всегда платит дважды.

Оффлайн khach

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 345
  • Репутация: +35/-6
Re: Переходы PCB <--> волновод 76 GHz
« Ответ #19 : 26 Январь 2015, 14:01:03 »
Конструкция смесителя
Дмитрий, из какого материала пердполагается делать субподложку для диодов (с экспоненциальный переходом)? На более высоких частотах 200-300 ГГц подложку делают из сапфира толщиной около 100 мкм, но работа с сапфиром в любительских условиях несколько затруднительна.
Встречались ли кому решения на базе материала для гибких шлейфов (желтый прозрачный пластик типа каптона или полиимида) Есть ли у кого данные по диэлектрической проницаемости и потерям на таких частотах? Если этот материал подойдет, то можно будет заказывать субподложки там же, где и гибкие шлейфы. Сам материал вроде на СВЧ имеет подходящие характеристики, но тае еще есть клеевой слой для соединения двух подложек, и вот его СВЧ свойства вызывают опасения.

Александр

Оффлайн NickName

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 921
  • Репутация: +118/-9
  • Оставил форум в начале 2018
  • QRA: EARTH
Re: Переходы PCB <--> волновод 76 GHz
« Ответ #20 : 26 Январь 2015, 16:37:54 »
Александр, предполагал, что все будет на одной подложке: на Rogers-е без армирования толщиной около 0.25 mm. Снизу вся фольга стравливается, сверху как экспоненциально расходящиеся дорожки 76 GHz, так и дорожка зонда 38 GHz, между ними корпус диодной сборки напаивается (или наклеивется) прямо на дорожки.

Может быть, стоит оставить снизу тонкую полоску ~ 0.2 mm поперёк дорожек и раскрыва трубки 76 GHz, прямо под диодной сборкой для лучшего запирания 76 GHz в волноводе со стороны "холодного" конца.

Иван RA3WDK, спасибо, очень интересно было бы посмотреть.
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 UA4HAK Алексей

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 276
  • Репутация: +59/-2
  • UA4HAK Alexey
Re: Переходы PCB <--> волновод 76 GHz
« Ответ #21 : 26 Январь 2015, 18:17:44 »
Добрый вечер!
Тема для меня очень актуальна – с Анатолием UA4HTS готовимся к QSO на 76 ГГц.
У меня трансвертер DL2AM, вопрос с приёмом решён, а вот на передачу
хотелось бы иметь по больше мощность, поэтому вопрос у меня по умножителю.
Попытался сравнить возможности диодов MA4E1319, которые Вы предполагаете использовать
и MA46H 146, которые использует и продаёт DL2AM. В интернете есть куцые даташиты на эти диоды, но оценочно (среднефонарно), если сравнить допустимый прямой ток, то получается, что мах. выход с MA4E1319 будет раз в 5 меньше… . Досадно как-то «упираться» ради такого результата.
От сюда вопрос: Какие-то изменения потребуется вносить в конструкцию удвоителя в случае замены диода? (если надо, то могу помочь с приобретением MA46H 146, правда уже в марте)
И второе: В удвоителе надо ли ставить настроечный винт в том месте, где у смесителя вход ПЧ?
Алексей, UA4HAK
73! Алексей

Оффлайн NickName

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 921
  • Репутация: +118/-9
  • Оставил форум в начале 2018
  • QRA: EARTH
Re: Переходы PCB <--> волновод 76 GHz
« Ответ #22 : 26 Январь 2015, 19:25:08 »
Ну, какие-никакие, но других datasheets нет, наверное, это то, что дает производитель. Они тут приложены.

Почему MA4E1319? Это диодная сборка, хороша для симметричных схем. В datasheet максимальная мощность, приходящаяся на один диод, приведена 20 dBm. Надеюсь, диоды выдержат и то, что выдает умножитель 38 GHz от DL2AM: у него выход приличный, он больше 100 mW может выдать. Ну, а сколько умножитель 76 GHz или смеситель выдаст на выходе, надо будет смотреть. Смоделировать попробую, чтобы была какая-то априори ожидаемая цифра по мощности: тут тоже не все гладко, и какие-то допущения и отвлечения в модели придется делать.

Второе, возможность применения этой сборки вместе с симметричным широкополосным облучателем в волноводе вместо традиционного зонда, тем, что с экспоненциальным раскрывом, или "антенной Вивальди". Настраивать волноводные тракты на 76 GHz все-таки сложнее: размеры небольшие уже, и желательно обойтись вообще без подстройки на этой частоте. Ну, и схема умножения, удвоенный уровень второй гармоники.

И возможность сделать сравнительно простыми средствами, и может быть даже без микроскопа,  :), ну, достать диоды поштучно и по демократичным ценам, ламинат Rogers тоже доступен (у итальянцев из RFelettronica он был, там же отрезки UT-047 взять можно было).

Точность изготовления экспоненциального раскрыва видится проблемой, но сделать его попробую, посмотрим что выйдет. Или искать пути заказать его.

У DB6NT были схемы и платы под них для смесителей на второй гармонике на MA4E1318, это сборка с двумя встречно-параллельными диодами.

>>В удвоителе надо ли ставить настроечный винт в том месте, где у смесителя вход ПЧ?

Винт над зондом в умножителе ставить не надо: три винта в волноводе дадут какое нужно согласование по 38 GHz, настройка в таком виде получается более-менее плавной с винтами М2, проверено, а тракт 76 GHz планируется вообще без подстройки, широкополосный.
« Последнее редактирование: 26 Январь 2015, 20:13:46 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 RA3WDK

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 6147
  • Репутация: +488/-58
Re: Переходы PCB <--> волновод 76 GHz
« Ответ #23 : 28 Январь 2015, 21:36:18 »
Вот нашел один переход, жаль, что не совсем тот, что хотел. Сказываются последствия переезда  :D

Если раньше я думал, что это ступенчатый Чебышевский переход. То сегодня проверил микрометрическим колумбиком - есть
экспоненциальный ход согласующего гребня. Точнее размеры сниму позже.
Вот рисунок и фото.  Волновод со стороны платы по размерам запредельный, поэтому волна не распространяется в обратном направлении.

Оффлайн NickName

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 921
  • Репутация: +118/-9
  • Оставил форум в начале 2018
  • QRA: EARTH
Re: Переходы PCB <--> волновод 76 GHz
« Ответ #24 : 29 Январь 2015, 14:36:43 »
Да, Иван, интересно, благодарю. Прикладываю еще статью-обзор, там тоже переходы разных видов есть. Интересно, можно сделать несимметричный с одним экспоненциальным раскрывом? Там есть аналогичные, правда, в тексте речь идёт о синусоидальной форме.
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 RA3WDK

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 6147
  • Репутация: +488/-58
Re: Переходы PCB <--> волновод 76 GHz
« Ответ #25 : 29 Январь 2015, 14:47:17 »
Интересно, можно сделать несимметричный с одним экспоненциальным раскрывом?

Дмитрий, конечно можно. На фото выше как раз несимметричный экспоненциально-ступенчатый переход.
Параметры у него ,  потери менее 0,5 дб , КСВ 1.1 , причем подстроечных винтов нет . Но полоса с таким КСВ, конечно, не октава.  Если волновод длиннее 5-6 лямд, то не важно, как возбудили в нем ЭМВ.
Спасибо за файл. Много знакомого. Я застал то время, когда все что выше 10 ГГц делали на водноводах, смесители, НО и даже принимал участие в разборке параметрического МШУ от фирмы NEC c СВЧ накачкой :) Сейчас эти технологии , не сказать, что утеряны, но мало, кто у нас в стране этим занимается.  Лет 15 назад не было доступа к импортным смесительным диодам - делали на наших, надежность и характеристики были хуже.
Но сейчас и в мире все уходят от волноводных трактов к микрополосковым уже на частотах даже выше 70 ГГц - прогресс не стоит на месте.

Оффлайн NickName

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 921
  • Репутация: +118/-9
  • Оставил форум в начале 2018
  • QRA: EARTH
Re: Переходы PCB <--> волновод 76 GHz
« Ответ #26 : 30 Январь 2015, 14:11:30 »
В ChipFind.ru, к сожалению, не получилось с поштучным приобретением MA4E1319, минимум 100 штук. Хотя и заказ уже оплатил, что-там не состыковалось. Есть другие диоды, когда-то купленные у DL2AM, но с ними симметрией придётся пожертвовать, либо думать о симметрировании.

Моделирование для умножителя x2 на этих диодах (MA4E1319) дает ориентировочно -12 dB conversion losses, это при уровнях раскачки ближе к максимуму 20 dBm, т.е. около 8 dBm на выходе.

Позже постараюсь выложить результаты с отдельным моделированием экспоненциальных щелей: симметричные выходят более-менее гладко и с хорошим КСВ (в районе 2, и даже меньше, при сопротивлении излучения ~ 150 Ом). С несимметричными хуже, есть большие всплески КСВ, причём, на разных версиях моделировщика (HFSS), похоже, это не модельная ошибка. Буду ещё пробовать, посмотрим.
« Последнее редактирование: 30 Январь 2015, 14:58:12 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 NickName

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 921
  • Репутация: +118/-9
  • Оставил форум в начале 2018
  • QRA: EARTH
Re: Переходы PCB <--> волновод 76 GHz
« Ответ #27 : 31 Январь 2015, 14:22:16 »
Тут результаты моделирования по экспоненциальным переходам, симметричному и несимметричному. С несимметричным проблемы: есть всплески КСВ. Сопровождается это поворотом поляризации на выходе, рисунки поляризация на выходном порту также прикладываю.

Причина поворота где-то в переходе, возможно, из-за бокового сдвига. Пытался запорным штырем вдоль волновода убрать ненужную составляющую поляризации, но, видимо, их там минимум два надо ставить. Иногда бывает такое и симметричным переходом, но с симметрией удается получить переходы без срыва КСВ и поляризации.

В названиях файлов и надписях указаны длина перехода l, а также r или rExp, коэффициент экспоненциального раскрыва, вроде характеристики его крутизны.
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 ex RN6MT

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 1562
  • Репутация: +113/-25
  • Геннадий RU7L
  • QRA: KN97LN
Re: Переходы PCB <--> волновод 76 GHz
« Ответ #28 : 31 Январь 2015, 16:32:54 »
Да, Иван, интересно, благодарю. Прикладываю еще статью-обзор, там тоже переходы разных видов есть. Интересно, можно сделать несимметричный с одним экспоненциальным раскрывом? Там есть аналогичные, правда, в тексте речь идёт о синусоидальной форме.
Друзья, а по различным КВП ссылочки есть у кого нить?
Геннадий RU7L