Аппаратура 24gHz

[UX7V]

  В дополнение к ответу 256, теперь уже могу показать, как реализуется преобразование первой ПЧ в 144 МГц и обратно.

 За основу выбрана плата от ММДС конвертера, показанная внизу.

 Не знаю зачем в ней применено два фильтра, соединенных впараллель, но мне это пригодилось,- один из фильтров использован в канале передачи, куда добавлен и усилительный каскад на MMIC, вырезанный из тракта ПЧ 950...2050 МГц спутникового конвертера (над правым фильтром).

 Смеситель (он правее фильтров) будет реверсивным, для его перевода с приема на передачу под платой будет установлено миниатюрное реле.

[UX7V]

 Движемся дальше.

 Основа панорамного приемника, ее цифровая sdr-часть готова. Как не странно, но все заработало (см.фото).

 Производитель "свистка" обещает возможность приема в диапазоне частот 48.25 - 863.25 МГц и полосу обзора до 8 МГц, что позволяет применить устройство в трансивере для анализа сигналов на первой ПЧ.

 Но это позже.

 Впереди главное - запуск СВЧ части на основной частоте, т.е. на 24 ГГц.

 

[UX7V]

 Еще одно приобретение - трансвертер 1296 - 144 МГц (TNX LZ4AU), необходимый для организации второго преобразования частоты диапазона 24 ГГц в одном из комплектов аппаратуры. Трансвертер будет применен в трехдиапазонном СВЧ трансвертере  совместно с приемопередатчиком THALES и одновходовым трансивером FT897D.

 Как видно на фото, габариты трансвертера (104 х 114 х 25 мм) позволяют легко его разместить в свободном отсеке питания трансивера FT897D и, тем самым, сделать трансивер трехдиапазонным на УКВ.

 Гетеродин трансвертера выполнен на микросхеме синтезатора частоты с дробным коэффициентом деления ADF4153, которая управляется  контроллером, выполненным на микросхеме Atmega8, что позволяет выбрать неточность установки частоты целочисленного синтезатора частоты DFS-1201, работающего на СВЧ.

 

[UX7V]

 Вот таким образом трансвертер разместился в отсеке питания трансивера FT897D.

 Как видно на первом фото, места вполне достаточно и для размещения полноценного усилителя мощности на модуле RA18H1213G (в правом верхнем углу).

 Конечно, есть и неудобства, связанные с обилием кабелей возле маленького трансивера, поэтому, в будущем, возможно, перенесу трансвертер наверх, на место рубидиевого стандарта (снимок 2), если найду ему более компактную замену. Здесь же придется организовывать и коммутацию кабелей снижения.

[UX7V]

 Работу по доработке трансивера на сегодня можно считать  законченой.
 
 Поскольку маяк на частоту 24048 МГц из Европы еще не приехал, рассматриваю возможность использовать для получения источника сигнала программируемый на 32 частоты - LO apolLO-32 от N5AC, имеющийся у меня и который вместе и DDS синтезатором встроен в корпус рубидиевого стандарта Ч1-50 и ведется от него ( см. фото, внизу, справа).

 Из описания LO следует, что существует четыре варианта получения сигнала частотой 24048 МГц. Один из вариантов - запрограммировать LO на частоту 996 МГц, при этом 24-ая гармоника  этой частоты, смешанная с сигналом частотой 144 МГц это и есть 24048 МГц. Теперь проблема в ГЕНЕРАТОРЕ ГАРМОНИК. Такая штуковина была в комплекте к прибору С4-27, но до моих рук, увы, не дошла.

 Есть ли у кого подобное устройство или его  эскизы для самостоятельного повторения-?

[UX7V]

 Вспомнилось, что в моем арсенале СВЧ - узлов есть и кусок (варакторный умножитель) достаточно мощной (около ватта) венгерской РРЛ диапазона 8 ГГц (фото1 и 2) , выходной сигнал которой вполне можно утроить и таким образом получить необходимую частоту 24048 ГГц.

 А идею волноводного умножителя х 3 - смесителя подсмотрел в книге Павла OK1AIY  (фото 3).

[UX7V]

 Попытка найти какую-нибудь информацию об устройстве в интернете увенчалась хоть небольшим, но успехом - в одной из обзорных статей венгерского журнала "Хирадаштехника" о развитии техники РРЛ в Венгрии есть краткое описание, которое гласит, что у меня в руках устройство, работающее в диапазоне частот 7900...8400 МГц и представляющие собой пять каскадов варакторных удвоителей на варакторах компании ITT.

 Устройство обеспечивает мощность на выходе ок. 0,25 ватта на 8 ГГц при входном сигнале частотой 250 МГц и мощностью ок. 10 вт.

 Насколько я понимаю, третья гармоника выходного сигнала будет достаточно мощной и без утроителя, но, чтобы иметь на 24 ГГц стабильный сигнал достаточного уровня, все-таки решил сделать несложный варакторный утроитель  волноводной конструкции (примерно такой, как в книге OK1AIY) и дополнить его волноводным полосовым фильтром с волноводным вентилем на выходе.

 Получить входной сигнал необходимого уровня мощности и частоты не представляет сложности, поскольку, как писал ранее, имею DDS синтезатор частоты, ведущийся от рубидиевого стандарта частоты.

[UX7V]

 На приложенном фото рядом с оконечной ступенью удвоения частоты показано как будет выглядеть утроитель 8  х 3 = 24 ГГц.

 Все просто - два скрещенных волновода типоразмеров 28.5 х 12.5 мм и 10 х 4.5 мм, связанных общим штырем связи, в разрыве которого будет установлен варактор 2А605 или 2А608 с цепью автоматического смещения.

[UX7V]

 Теперь о мощном генераторе накачки частотой 250 МГц для варакторных умножителей.

 Как оказалось, на входе цепочки варакторных удвоителей частоты применен варактор  WJE66W компании  ITT, способный работать со входной мощностью 20 вт на частоте 0.25 ГГц и обеспечить кпд 65% в режиме удвоения частоты, да и все остальные варакторы в цепочке подобраны так, чтобы обеспечить максимальную эффективность умножения.

 Исходя из необходимой мощности на входе цепочки удвоителей, для УМа генератора накачки выбран доработанный УМ от аппаратуры системы "ВОЛЕМАТ", обеспечивающий 20 вт выходной мощности на частоте около 300 МГц. Как видно на фото, УМ состоит из двух частей, на выходе применен транзистор 2Т960, общее усиление около 43 дб.

 Мне думается, что перестроить УМ на частоту 250 МГц не представит большой проблемы.

[UX7V]

 За пару вечеров спаял варакторный утроитель, который, как и предполагалось ранее,  будет состыкован с вентилем, показанным справа на фото. Однозвенный полосовой фильтр в маленьком волноводе решил пока не делать (его будет не сложно распаять позднее), ограничился лишь тремя отверстиями для штырей (винтов) согласования.

 Конечно, лучше было бы смоделировать этот узел, но, поскольку, пока еще искусством моделирования не владею, сделал так, как понимаю и как подсказывает опыт работы с волноводными узлами.

 Теперь предстоит еще сделать кварцевый генератор на частоту 250,5 МГц и осуществить комплексную настройку всего сделанного.

[UX7V]

 Еще раз о накачке.

 При более внимательном рассмотрении венгерского устройства оказалось, что упомянутый в сообщении №270 варактор VJE 66W использован во втором удвоителе, а в первом каскаде применяется прибор VJE 77M, способный работать с кпд 65% при входной мощности 37 вт!

 Мои 20 вт на 250 МГц уж точно не смогут нанести вреда первому каскаду умножения, а расчетная диаграмма мощностей  покаскадно выглядит примерно следующим образом: 20 - 13 - 6.5 - 3 - 1.2 - 0.5 вт.

  Если после утроения на 24 ГГц будет получена мощность в 30% от 0.5 вт, то это будет хорошо, но если даже будет меньше, то тоже неплохо.

[UX7V]

 Теперь о нереализованном (пока) волноводном полосовом фильтре на рабочую частоту.

 Не стал утруждать себя в выборе сложной конструкции полосового фильтра, а выбрал конструкцию простого  однозвенного стержневого фильтра, описанного DC0DA в журнале "DUBUS" nr. 1 за 1989 год.

 Для  размещения этого фильтра требуется всего лишь 6.5 мм длины малого волновода.

[UX7V]

 И еще один момент, связанный с возбуждением малого волновода.

 Для получения максимального КПД утроителя желательно, чтобы варактор, расположенный во входном волноводе, находился в цепи, настроенной на рабочую частоту. В таком случае к варактору будет приложено максимальное напряжение и, стало быть, через варактор будет протекает максимальный  прямой ток, включающий в себя и ток нужной нам третьей гармоники.

Возбуждение малого волновода предполагается реализовать посредством клинообразного перехода, посмотренного в журнале "DUBUS" нр. 3 за 1984 год.

[UX7V]

 Всем привет!

 В выходные дни провел небольшие эксперименты со вновь изготовленным узлом утроителя.
 Представляю  фотоочет об этом.

 На первом снимке изображен весь умножительный тракт от 250 МГц до 24 ГГц, на втором, более крупно, справа, - изготовленный узел утроителя.

 На третьем и четвертом - схемы проверок узла, организованные с помощью имеющихся у меня двух волноводных генераторов на диодах Ганна.

 В первом случае при помощи генератора MJH4211H частотой 24.2 ГГц и вентиля проверил как работает выходной тракт,- контроль осуществлялся по току диода утроителя.  Во втором случае при помощи отечественного генератора частотой ок. 10 ГГц,  вентиля и самодельного волноводного перехода проверил режим удвоения частоты. Контроль осуществлялся по току детектора, встроенному в генератор Ганна диапазона 24 ГГц.

 И в том и другом случае приборы показали, что узел утроителя правильно реагирует на подаваемые сигналы.

[UX7V]

 Всем привет!

 Работа по перестройке УМа на 250 МГц пока еще не закончена, поскольку надо завершить к зиме дачные дела, но есть приятная новость - заказанный для маяка 24 ГГц LO от DB6NT (см. фото) уже на Украине!