Waveguide LNA 3 cm.

[US4ICI]

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.

[UA1CHN]

Отличная идея! А будет ли файл топологии ПП для повторения РЛ ? Как раз есть листик такого материала.

[RA3WDK]

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  ).

[RA2FCD]

Привет Иван.А не скажешь название этих чудо lnb уж очень их много подобных продаться?

[US4ICI]

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!

[RA3WDK]

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.

[NickName]

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, .

[ur5lx Сергей]

УКВ , СВЧ дорогое хобби. И только фанаты готовы потратить последние деньги на это хобби.
Дима , все нормально! Успехов!
73! С уважением UR5LX

[ra3ec]

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.

[F4EQE]

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

[RX3DR Александр]

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.

[US4ICI]

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.

[R3TGM Дмитрий]

Не популярен............из за того что волноводы лень делать???Как раз волноводный вход и выход лучший вариант ,чем с sma

[NickName]

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.

[US4ICI]

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?