Варакторный утроитель- как запустить?

[ua6ajs]

               Для  маячка  1300МГц для  настройки  параболы  не получается  стабильный  запуск  варакторного  утроителя  построенного  на  переходе   база-коллектор  КТ911.  Каково  должно  быть   МИНИМАЛЬНОЕ   ВЧ напряжение  на  входе  утроителя?   
                       Геннадий.

[UX7V]

Геннадий, приветствую!

Уровень сигнала на входе умножителя должен быть таковым, чтобы переход б-к был открыт сигналом, т.е. , чтобы через резистор, подключенный параллельно варактору протекал выпрямленный ток. Кроме этого, связь с выходным контуром должна быть чуть больше оптимальной, поскольку в противном случае спектр выходного сигнала "рассыпается" , превращаясь в шумоподобный.

Для получения максимального уровня полезного сигнала третьей гармоники и упрощения дальнейшей настройки необходимо предварительно настроить холостой контур на вторую гармонику входного сигнала.

 Желательно  делать настройку утроителя, пользуясь анализатором спектра, подключенным к нагрузке 50 Ом через аттенюатор 20...30 дБ, последовательно подстраивая входной контур, выходной контур, элемент связи и холостой контур и так по кругу несколько раз до получения стабильной  и устойчивой работы утроителя с максимальным уровнем выходного сигнала и "красивым " спектром.

 При подключении реальной нагрузки (антенны) надо проконтролировать спектр выходного сигнала еще раз.

[ua6ajs]

                          To   UX7V   
                Николай,  спасибо   за  ответ.   Увы,   анализатора  спектра   нет,   был  бы  в  наличии  и   вопрос   не   возник  бы.   Есть   Х1-42,  попытка  сдвинуть  его   конечную  границу  с   1250  до  1300МГц   пока   успехом   не   увенчались.   Для   контроля  на   эту   частоту   только   FT-736X,   холостой   контур   настраивал   по   максимуму   нужной   гармоники   когда   варактор   всё  таки   запускается,   причём   сигнал   бывает   довольно   сильным,   хорошо   слышен   на   слух,   принимается   на   параболу   и,  хотя   ант   стоит  чуть  в   стороне   от  шека  и   до   облучателя  всего   метров  10,  очень   чётко   реагирует   на   повороты   по   азимуту   и  элевации.   Беда  в   том   что   варактор   запускается  нестабильно,   может  десяток  раз  запуститься  и  ни  с   того  ни  с  сего  отказаться   работать.  Как   я  понял   нужно  увеличить   напряжение   накачки   430МГц,   чем  и   займусь.   
                     Геннадий.

[UX7V]

 Геннадий, прибор Х1-42 (перестроенный, конечно) тоже можно использовать в какой - то степени в качестве примитивного анализатора спектра, подавая сигнал с умножителя на вход "Внешняя метка" прибора.

 Если сигнал "рассыпается",- видно несколько меток возле основной, если все настроено верно, то метка только одна.

[RW3PX]

Варакторные умножители не любят изменения входной мощности!Какова минимальная не знаю, типа настроил (обычно на максимум возможного) и больше мощность не менять!И они себя "много лучше ведут" если на выходе не один резонатор,а двойной!

[ua6ajs]

                          Уровень   возбуждения  меняться  не  будет,   ведь   это   всего   лишь   маячок  нужный  всего   на   пару   часов  пока   будет   найдено  оптимальное  положение   облучателя,   а   вот   выходная   мощность   должна  быть   стабильна. 
На  выходе   стоит  полосовой  фильтр

[UX7V]

 Геннадий, надо помнить, что в основе  работы варактора используется принцип модуляции емкости р-n перехода, а она (емкость) появляется (образуется) тогда, когда переход заперт обратным напряжением, приложенным к p-n переходу.

 Для этого и используется выпрямленное напряжение автосмещения, запирающее диод. Нет смещения - нет емкости - нет модуляции емкости - варактор не работает.

[ua6ajs]

                                Николай   доброе   утро.   
                  Проблему   всё  таки   удалось   решить   увеличением   напряжения   накачки   подняв   его   примерно   в   десять  раз.    Первоначально   на  переход  б-к  приходило  примерно  30-40мв,   пришлось   добавить  ещё   один  каскад   усиления   по  430МГц   на   КТ610,   напряжение   увеличилось  до  500мв,   варактор   стал   запускаться   без  проблем   однако  уровень   выходного   сигнала   оставлял   желать   лучшего.   Если  бы  маяк  нужен  был   для   настройки   приёмного   тракта   трансивера  на   этом  бы   и   остановился   но   я   планирую   его   установку   метрах   в  трёхстах  от  параболы   и  сигнал   явно   маловат.   Поскрипев  старыми  мозгами   решил   попробовать   заменить   КТ911  на   другой  СВЧ  транзистор   из  тех  что   у   меня   есть.   Все   кремневые   транзисторы   дали  примерно   тот  же   уровень,   а   вот   нашедшийся   ,, в  закромах ,,  ГТ329,  который  лет   тридцать  лежал  без   применения   дал   неожиданно   сильный  сигнал,   раз   в   пять   на   слух  сильнее.   Относительных  измерений   не   делал, 
нет   необходимости,   хотя   это   и   не   сложно.   Кстати   об   измерении:   ВЧ  щуп  сделан   по   книге   уважаемого   С  Г   Жутяева,    сейчас   она   у   меня  всегда   на  столе  под   рукой   зачитанная  до  дыр,    плюс   MY64,   конечно   такая   связка   не   претендует  на   точность   но   относительные   величины   ,,больше-меньше,,   показывает   достаточно   хорошо.   
Теперь  стоит   задача   усилить   полученный   сигнал   чтобы   уверено   слышать   маяк.   Для   меня   это  довольно   сложная   задача    т  к   это   вообще   моя   первая   конструкция    на   этих   частотах.   Хотя   у    меня  и   ушло   две   недели  на   маяк   я   рад   что   получилось,    поборюсь   и  с  усилителем.    Очень   интересно   открывать   для   себя   что  то  новое.   
    Николай,   ёщё  раз   спасибо  за   Ваши  советы.   
                                   С    уважением    Геннадий.

[UX7V]

 Геннадий, приветствую!

 Для работы варакторов при малых мощностях применяется принудительное напряжение смещения от отдельного источника. В этом случае номинальная емкость запертого перехода, определяется величиной напряжения смещения, а модуляции емкости ocуществляется входным ВЧ сигналом.

[UX7V]

 Вот примеры конструктивного исполнения  варакторных умножителей частоты  из отечественной аппаратуры 1992-93 годов.

 Сверху - упятеритель 250 МГц х 5 = 1250 МГц. На раскачке - микросхема М42177-1. В центре - варактор 2А605 или 2А609 (у них корпус одинаковый). Левее варактора виден резистор автосмещения и холостой контур. Выходной полосовой фильтр - внешний. Утроитель строится аналогично, различие только в настройке входного и холостого контуров.

 Внизу - учетверитель 1250 МГц х 4 = 5 ГГц. Здесь два минатюрных варактора, работающих в балансной схеме с принудительным смещением.

[ua6ajs]

                               Николай,   сделано   красиво.   
           Не   могли   бы   Вы   набросать   примерную   схему   варактора  с   отдельным   смещением,   перечитал   всё  что  смог   найти  в  Интернете,  все   прочитанные  материалы   описывают   принцип   работы  в   общих   чертах,  а  ещё   лучше   если   дадите  ссылку  на  хорошую   книгу   по   этой   теме.   Вот   только   умножительных   диодов   нет.   Пробовал   вместо   них   генераторные  и   смесительные   диоды,   не   получилось.     
                            Геннадий.

[UX7V]

Геннадий , приветствую!

 Сделано, действительно, красиво, но это уже история и вчерашний день. 30 лет назад варакторы были востребованы, поскольку других элементов для получения узкополосных СВЧ-сигналов почти не существовало. На сегодня есть разнообразные методы получения СВЧ-сигналов да и аппаратура с рабочей частотой выше 1000 МГц есть уже в каждом доме.

 К сожалению, книг по схемотехнике варакторных умножителей мне тоже попадалось немного, хотя работать с варакторами 30 лет назад пришлось достаточно много времени. Но, разве что, упомяну книгу "Радиопередающие устройства" под ред.О.А.Челнокова, изд. Радио и связь 1982 г., которая по сей день есть в моей библиотеке. Была, помнится, интересная публикация Вячеслава UA1МС в ж-ле "Радио", но номера журнала и год издания я уже не помню.

 Геннадий, в старых компьютерных материнских платах есть кварцевые генераторы частотой 48 МГц, которые идеально подходят для маяка на 1296 МГц. Схему умножителей можно подсмотреть в конструкции тракта гетеродина трансвертера 1296/144 МГц Николая UA3DJG, там все просто. Можно быстро соорудить и синтезатор частоты 1296 МГц на основе гетеродина с ФАПЧ промышленного ММДС-конвертера. А варакторы-оставьте истории, их время уже прошло и, по моему, не стоит тратить время на изучение особенностей их применения, хотя там есть много интересного и познавательного.

 Желаю успехов!

[ua6ajs]

                             Николай,   просто   хотелось   бы  иметь   чёткое   представление    о   работе    того   что    делаешь.    Не  люблю   тупо   повторять   устройство  не   понимая  принцип   работы.    Маяк   делал  на   ,,коленке,,  из  того   что  нашёл   в   ,,закромах,, .  Схема  довольно   проста:  кварц   12МГц   возбуждается    блочком   ЗГ  от  ,,Пальмы,, ,  усиливается   УМ  от  той  же   р/ст (блочок  номер  десять),   сразу   выделяется   432МГц  с   помощью   укороченной  четвертьволновой   линии  ( по  С Г  Жутяеву),   далее  каскад   усиления   на   КТ911,  следом   полосовой   фильтр  и   ещё   каскад  усиления   на   КТ610,   потом   уже   утроитель  на   1300.  Что   интересно,   по   ТУ   блочок   УМ   работает   всего  до  200МГц,но   тем   не  менее   без   него   невозможно   сразу   получить   432,   а   с   ним   запросто.    Ещё   большое   значение   имеет   активность   кварца,    из   пяти  штук   подошли   только   два,   хотя   на   12МГц   работают  вроде  бы   одинаково.    Уровень   сигнала   на   432   получился   сразу   очень   сильный  и  я  был   уверен   что  варактор   заработает   так  же   без   проблем.    Ага,  сейчас...   Пришлось   отказаться   от   полосового   фильтра   и   между   резонаторами    фильтра  поставил   ещё   каскад   на   КТ610,   вот   только   тогда   всё   начало   ладиться.
Сегодня   наладил  один   каскад   усиления    уже    после   варактора,    1300МГц,   на   КТ911,    а    второй     что   то   с   налёта   не   пошёл,   есть   забота   на   завтра.   Получаю   большое   удовольствие   преодолевая   трудности   на   этом   новом   для  меня  диапазоне.     
Николай   нет   смысла   заморачиваться   со  сложной  схемой,   пусть   варакторы  и  ,,каменный  век,,   лишь  бы  работало   стабильно,   да  и  нужен  маяк   только   для   настройки,   хотя  если   получится   хорошо   можно   и   оставить   для   постоянного   контроля.   
                                            Геннадий.

[UX7V]

Понятно, Геннадий!

 В таком исполнении и с такой мощностью на 432 МГц  третья гармоника частотой 1296 МГц  должна быть слышна после КТ911 без транзистора КТ610 и без варакторного утроителя.

 Я не понимаю зачем нужен ПФ после КТ911-? Избавиться от гармоник, чтобы потом их генерировать при помощи еще одного каскада усиления и варактора-?

 Мне думается, что выход с КТ911 через "быстрый" диод или  диод Шоттки типа КД503 или КД514 (или другой, аналогичный) на частично включенный колебательный контур (линию), настроенный на 1296 МГц должен уже обеспечить достаточный уровень необходимого сигнала. Не забудьте только организовать цепь постоянного тока диода, отделив переменную составляющую от постоянной.

[UT6IO Григорий]

http://www.electroschema.com/Radio-Transmitters/prostoi-utroitel-na-12672-mgc.html

А "компьютерный генератор" со старой материнки на 24 МГц слышно на 1296 на расстоянии 50 м достаточно хорошо, проверено в поле (в старые времена, когда этот диапазон был разрешен).