методика настройки входной цепи на коаксиальном резонаторе

[Валерий Борисович]

Многие лета опытные УКВисты Кое как зарегистрировался на форуме, страничка регистрации сообщала, что я, мол, злостный спаммер. А я не спаммер вовсе, вопрос у меня к вам дюже важный.

Я полагаю, что многие из вас сталкивались со смесителями на двухзатворных полевых транзисторах.
В связи с чем вопрос:
Какая существует методика согласования резонатора с антенной и нагрузкой в виде двухзатворного ПТ? Вот набросал от руки быстренько фрагмент схемы.  Коаксиальный резонатор связан с кабелем 50 Ом и нагрузкой 3П328А петлями связи L1 и L2. Как определить их размеры для оптимального согласования по критерию минимума шумов? О транзисторе 3П328А - мало, что известно, кроме тока стока при минимуме шумов. Величину связи придется подбирать экспериментально.  Я так понимаю, что система имеет три степени свободы (при заданной настройке частоты резонатора и режимов ПТ по постоянному току) это связь с кабелем, связь с ПТ и уровень гетеродина. Все эти параметры я могу менять, но что-то не сильно хочется делать 100 - 200 измерений. Нет ли более быстрого способа настройки ?
Р.S.   диапазон 23см

[UT6IO Григорий]

Может проще взять транзистор с известными параметрами? Или дело принципа?

[Валерий Борисович]

Ну не так чтоб дело принципа, но:
1.  зарубежный двухзатворный полевой арсенидгаллиевый транзистор с барьером шотки еще нужно найти, а 3П328 у меня 10шт
2.  очень сомневаюсь, что это избавит от необходимости подстройки, поскольку зная S параметры буржуинского ПТ, лично я, однозначно не смогу рассчитать входную цепь для смесителя так чтоб NoTune.

[Валерий Борисович]

Ага, понятно. Из всего вышесказанного за последние 3 дня можно сделать следующие предположения:
1.  Опытные УКВисты знают, но молчат аки патризанены.
2.  Продвинутой методики просто не существует и опытные УКВисты настраивают входные цепи на полосковых, коаксиальных и прочих резонаторах методом научного тыка.
3.  В среде опытных УКВистов сей вопрос является лютым моветоном, чо ртутная антенна.

Скажите хоть, какое предположение правильное?

[US4ICI]

Скажите хоть, какое предположение правильное?

Валерий!
"Опытные УКВ исты" все реже строят МШУ с высокодобротным резонатором на входе.  Нынче в моде микросхемы с высокой динамикой и согласующими широкополосными цепями внутри.  По этой причине не пытался моделировать МШУ с резонатором на входе "продвинутой методикой"  пакет MWO. Ищите в Google  "cavity LNA"  Вы пишите "о транзисторе 3П328 мало что известно", и просите помощи  в расчета такого каскада?  Но для "продвинутого" проекта нужны S параметры на транзистор.  Купите VNA за 60 килобаксов, снимите s2p, и займемся расчетом в MWO

p.s. 3П328 и прочие аналогичные транзисторы прошлых лет выпуска деградируют со временем. Купите, например ATF-531P8. Описание конструкции есть на этом сайте.  Если же дело принципа, - удачи в конструировании!

[UT9UR, Аркадий]

Павел, здесь ключевое слово "у меня их 10шт"! Сам такой Плюшкин. Блок питания для ТС-2000 на тр-ре от сварки, вторичка-шина. Зато был готовый и никакой просадки!Сделал временно в 2002г. да так и.... Так что, транзисторы выбросить?
Тебе спасибо очередной раз за толковый пост!

[R2GKH Виталий]

Эх, зарубили очередную курсовую... Или диплом

А вернувшись к теме: двухзатворник на вход? Это типа такая попытка сэкономить на узлах и комплектующих? Сомнительная экономия. Да и что то мне подсказывает, что второй затвор используется исключительно для регулировки усиления, но никак ни для подачи сигнала гетеродина.

И уж если так хочется все расчитать, то возьмите за основу  параметры  BF998.
Заодно, после перепайки, АП328 либо в цветмет, либо в музей. 

[Валерий Борисович]

Спасибо уважаемые Павел и Виталий (к сожалению в профилях не указаны Ваши отчества) за интерес проявленный к моей теме. Позволю себе пару ремарок, поверьте, вовсе не для склоки.
1. я не просил расчет (поскольку без знания параметров транзистора он не возможен), я просил методику настройки.
2. Павел, я прочитал Вашу статью про МШУ на ATF-531P8, но для себя не понял, как можно распространить все сказанное там на смесители, кроме общей идеи, что любой нелинейный элемент может использоваться в качестве преобразователя частоты.
3. Виталий, сегодня 12 сентября, какие курсовые и дипломы ?
Я надеюсь Вы не станете вступать в дискуссию по этим мелочам. Спасибо.

Теперь к моему вопросу, придется выползать на чистую воду пока дядьки не взяли за ушко и не вывели сами
1. Этот узел вовсе не для трансивера или любой другой связной аппаратуры, это прибор для регистрации рассеяния радиоволн от человека и крупных животных до слона включительно
Я намеренно не хочу описывать идею полностью, иначе посыплются советы по альтернативной реализации, будем считать это некой сигнализацией основанной на рассеянии радиоволн.
2. Рабочая частота строго фиксированна, требуемый динамический диапазон мал - порядка 10Дб, питание приемника батарейное. Из всего сказанного, лично я  думаю, что нужно применить высокодобротный резонатор на входе и смеситель с малым уровнем гетеродина, антенна прямо к резонатору или через отрезок кабеля не длиннее 50см, без весьма прожорливого МШУ вообще.

Что бы я хотел услышать, когда задавал вопрос ?  Это некие рекомендации применительно к двухзатворным полевым транзисторам, ну что-то типа такого - установи как можно меньшую связь резонатора с антенной и подай постоянное напряжение на второй затвор, затем подбором петли связи настрой как усилитель по минимуму шумов, потом подай сигнал гетеродина и.т.д
Существуют же какие то методики настройки подобных узлов, не всегда ведь в распоряжении радиолюбителей были даташиты и MWO. Я конечно понимаю, что вопрос не к Вам, но мне удалось найти прецеденты использования таких транзисторов в не таком уж отдаленном прошлом:
Ю. Владыкин, Радио 2002 № 7 http://qrx.narod.ru/hams/konv.htm
И. Нечаев, Радио 2003 № 10 http://rfanat.qrz.ru/s9/rst-ra03.html
Как Вы считаете, как они искали точки отвода от резонаторов?

Я совсем не уверен в правильности моих умозаключений, именно по этому хочу попробовать собрать схему с транзисторами малой ценности, перед тем как приступить выжигать дорогие импортные.

Ну и Аркадий, у меня их действительно 10шт

С уважением Валерий.


 

[R2GKH Виталий]

Задачка любопытная. Не знаю, кто как, но и при такой постановке задачи я отказался бы от схемы "гетеродина на второй затвор первого транзистора".
Ну а по входной цепи... Думаю, что придется все таки "наощупь". Притом, чем добротнее основной контур, тем острее будет резонанс, и тем сложнее будет выудить точную настройку.
Главное, отследить тенденции.
Сейчас лень рыться, но есть ли где ток стока этого элемента, его емкости и рекомендованные напряжения по затворам?
 

[RU7L]

Не знаю, кто как, но и при такой постановке задачи я отказался бы от схемы "гетеродина на второй затвор первого транзистора"

Виталий, а что в этом плохого. Известный смеситель на двух затворном полевом транзисторе(Лаповок например) - сигнал в первый затвор, а гетеродин (поскольку крутизна по второму затвору меньше, чем по первому)во второй.

[R2GKH Виталий]

Геннадий, плохо или нет, объяснить не могу:(
Но только нигде не видел таких решений для входных цепей УКВ диапазона.

[RU7L]

Входная цепь УКВ-диапазона редко начинается со смесителя. Но такие смесители не редкость. Например RA3WDK в одном из первых своих трансвертеров применял смеситель на двух затворнике.В тансивере SW20.... в смесителе на 144 тоже подобный смеситель. Это очень распространенный смеситель.
Привыкли мы высокоуровневым смесителям и простое стали забывать)))
Для Валерия-если я не ошибаюсь то в этом каскаде большое входное сопр. и подключать затвор возможно к горячей точке резонатора. Но это зависит от частоты и входной емкости транзистора.
Активное сопр. то большое, но комплексное может испротить картину.

[UT9UR, Аркадий]

 Валерий Борисович, Вы имеете в виду УВЧ на 2-х затворном полевике? Откуда взялись упоминания о смесителе и гетеродине на 2-затвор?
 Если я правильно понял, вы и не спрашивали о расчете, а ищете методику. Так очень просто, критерий-Кус и минимум Кш, согласны? В готовых конструкциях контур (пусть высокодобротная катушка) к затвору, отвод примерно от "холодного конца" 1,2-1,5 витка.
Но лучше емкостной делитель с ВЫСОКАКАЧЕСТВЕННЫМИ конденсаторами. Ну, какая может быть методика, при наличии 2-х конденсаторов, помним о критерии (см.выше). Если вх. цепь натуральный резонатор и Вы не интересуетесь расчетом, а только заголовоком ("настройка"), то все тоже самое. Мне представляется трудным совместить малые размеры транзистора и трубы,но есть известные конструкции.
И что, для ваших целей нужен именно резонатор? Выигрыш будет, по сравнению с катушкой,но проигрыш в мороке с этим резонатором не малый. Подумайте.

[UA9FAD]

Лет тридцать назад делал МШУ на 2П306А, частота 144 МГц. Без резонатора, на входе контур с катушкой. Критерий оптимизации - получение максимальной чувствительности (для Луны). Пришел к выводу, что первый затвор надо включать полностью, а связь с антенной 1/3 - 1/4 катушки.  Но лучше чем 1.5 дб (по моим измерениям генератором шума 2Д2С) получить не удавалось. Когда заполучил 3П320А2 - легко добился 0.6дб. Усиление в обоих случаях 20 - 23 дб.

Вопрос топикстартеру - а из каких соображений резонатор? Частота выше 400 МГц?

PS Можно воспользоваться схемотехникой TS2000 - там на 144 два двухзатворника - предварительный усилитель и смеситель.

[Валерий Борисович]

Ну да, я тоже нигде, не встречал таких решений со смесителем на УКВ/СВЧ, хотя на КВ такое попадалось несколько раз. Как пример - приемник Владимира Полякова в сотом выпуске "В помощь радиолюбителю". Там антенна через контур сразу в первый затвор КП306, этот транзистор специально предназначен для смесителей и у него специально нормируется участок ВАХ с квадратичной характеристикой по первому затвору. Не знаю почему так не делают на УКВ, может быть из-за весьма хилой динамики таких смесителей, вот и прячут их за АРУ. В моем случае динамический диапазон полезного сигнала весьма ограничен, а с внеполосными сигналами хочу бороться высокодобротным резонатором. Мощность передатчика от которого требуется ловить рассеяние - около 5 dbm, частота 1280 МГц.  Одно из основных критериев - энергопотребление, я просто не знаю (в чем возможно ошибаюсь) более экономичных смесителей чем на двухзатворных
полевиках. Что касается параметров 3П328, нужно посмотреть в паспорте на мою партию транзисторов, но сейчас я пишу из дома, а они на работе. Но оценку сделать можно, Игорь Нечаев, в своей статье "Конвертер 1260/430(144) МГц" связал первый затвор транзистора на растоянии 7мм от холодного конца резонатора, а кабель снижения 50 Ом на растоянии 3мм такого же резонатора. Если предположить, что сделал он со знанием дела, а предполагать обратное у меня нет абсолютно никаких оснований, то входное сопротивление транзистора получается 270 Ом. Но для меня остается загадкой, как он нашел на резонаторе эти точки.

2 UA9FAD и Аркадий цитата из первого сообщения " Я полагаю, что многие из вас сталкивались со смесителями на двухзатворных полевых транзисторах.
В связи с чем вопрос: "  Да я говорю именно о смесителе !

P.S.   Прошу, не обращайтесь ко мне столь официально как Валерий Борисович, зовите просто Валерий, я просто вынужден был что-то написать при регистрации т.к. имя Валерий уже присутствует на форуме, как оказалось я выбрал не совсем удачный вариант, мне право не ловко перед форумчанами со статусом ветеран.