Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Dzielnik częstotliwości do 12 GHZ dla miernika Agilent 53131(2)A

max-bit 21 Paź 2014 10:50 2196 0
  • W pierwszej części opisałem dzielnik częstotliwości do 27 GHz. Teraz opisze dzielnik częstotliwości, który zastosowałem w fabrycznym mierniku częstotliwości Keysight (HP, Agilent) model 53131(2)A.
    W mierniku Agilent 53131(2)A jako opcja można zabudować dodatkowe trzecie wejście, które może być miernikiem częstotliwości do odpowiednio 1,5 GHz, 3 GHZ, 5 GHz i 12,4 GHz. Są to moduły płytki zabudowywane wewnątrz miernika. Najpowszechniejsza jest opcja, 030 czyli dzielnik do 3 GHz takie płytki moduły można kupić na portalu ebay za ok. 250-300 PLN. Oryginalny moduł 030 kosztuje na ponad 1000 PLN. Z opcją, 124 czyli dzielnikiem do 12,4GHz w postaci sprzedawanego modułu się nie spotkałem. W mierniku to wydatek około 3000 PLN więcej.
    Schemat miernika 53131(2)A można ściągnąć z strony keysight.com (dawniej agilent.com). Tutaj małe wyjaśnienie Agilent wydzielił z swej struktury cześć produkującą sprzęt pomiarowy elektryczny i obecnie się to nazywa właśnie Keysight, jest to dla mnie dziwne, ale ….
    Dobrze, przejdźmy do budowy i zabudowy dzielnika w mierniku. Jeśli można dość łatwo zabudować odpowiedni dzielnik do 3 GHz to, dlaczego nie wykonać takiego do 12 GHz ? Schemat miernika (model 53132A) to dokument 5989-6308EN.pdf. Złącze, do którego doprowadzamy sygnał do PCB miernika to J7. I dla dzielnika do 3 GHz sygnał dzielony jest przez dzielnik o wartość 128 i doprowadzany właśnie do tego złącza. Dla dzielnika do 12 GHz sygnał powinien być dzielony przez 512. Wynika to oczywiście z maksymalnej częstotliwości pracy wejścia układu zliczającego, która wynosi ok 25 MHz. I tutaj pojawiły się dwa problemy. Pierwszy jest związany z konfiguracją miernika dla wejścia nr 3. O ile oryginalnie zakupiony miernik „wie”, że sygnał z wejścia nr 3 powinien mieć podział przez 128, o tyle nie można tej wartości nigdzie zmienić? Nie znalazłem takiej procedury w intrenecie firma Agilent też takiej tajemnicy nie zdradzi. Przypuszczalnie jest to możliwe w trybie serwisowanym lub w jakimś ukrytym menu. Niestety, więc trzeba użyć funkcji MATH w mierniku i ustawić dla kanału nr 3 dodatkowe przeliczanie sygnału, przez 4 aby poprawnie odczytywać wartość częstotliwości. Pierwotnie myślałem, że miernik „sam” wykrywa typ dzielnika na podstawie wpiętego modułu, ale okazało się, że to nie prawda…. Drugi problem związany jest z opisem „pinologii” złącza nr 7. Sytuacja wygląda dość zabawie, gdyż schemat sobie PCB sobie, a życie sobie. I tak właśnie myślałem, że typ modułu, a jednocześnie stosowny podział identyfikowane są przez miernik za pomocą pinów nr 9 i 10 (nawet nazwanych CODE0, CODE1) na J7, jednak tak nie jest. Więc ową „pinologię” musiałem rozpracować od nowa.
    Przejdę teraz do opisu budowy samego dzielnika. Ze względu na wysoką częstotliwość pracy oraz konstrukcje wymaga ona użycia najlepszej klasy elementów i musi być wykonana z największą precyzją. Podobnie jak w poprzednim dzielniku użyty został laminat Rogers RO4350C o grubości 0,7mm. Urządzenie ma konstrukcje blokową i teraz opisze poszczególne bloki (rysunek nr 1):




     Pierwszy i drugi to wejście i ogranicznik max wartości sygnału w oparciu o diody MADS-001317-1500 firmy MACOM, wartość sygnału jest ograniczana do około 8dBm i zabezpiecza przed uszkodzeniem dalszych bloków wzmacniaczy.
     Trzeci blok to układ kaskadowego wzmacniacza opartego na trzech wzmacniaczach mikrofalowych VMMK-2503 firmy Avago
     Czwarty blok to kolejny ogranicznik sygnału również diody MADS
     Piąty to dzielnik na układzie Hittite HMC363, podział na tym układzie to /8
     Szósty blok to dzielnik przez /64 na układzie uPC1505 firmy NEC.
    Tutaj kończą się bloki samego toru WCZ. Układ posiada dodatkowo bloki zasilania, gdzie zastosowana jest przetwornica 12/5V na układzie TL2575 oraz układy zasilania bloków wzmacniaczy mikrofalowych.
    Maksymalny sygnał jaki może być podany na wejście dzielnika to 20 dBm (100mW) . Oczywiście podanie większego sygnału może skutkować zniszczeniem układów wejściowych. Elementy wejściowe R i C oraz układu od sprzęgania w obwodzie wzmacniacza wejściowego oraz dzielnika HMC powinny być przystosowane do pracy z wysokimi częstotliwościami, czyli np. rezystory cienkowarstwowe. Ja elementy do budowy kupowałem w zagranicznych firmach dystrybucyjnych (i to z za oceanu). Dysponuje diodami MADS, jeśli by ktoś potrzebował gdyż najtrudniej je zdobyć. Na rysunku 2 i 3 przedstawiony jest schemat, jest to wersja finalna przygotowana do zabudowy ekranu z frezowanej kształtki z aluminium. Na kolejnych zdjęciach rys 4-6 widać prototyp płytki, rysunki 7 i 8 pokazują już zamontowany dzielnik w mierniku. Układ charakteryzuje się bardzo dobrą czułością i do 5 GHz, która jest lepsza niż -40dBm, układ został przetestowany do 10 GHz gdzie czułość wynosi około -20 dBm. Osoby zainteresowane budową takiego dzielnika (innych również) proszę o kontakt udzielę wszelkich rad pomocy oraz udostępnię stosowne materiały. Proszę sobie zdawać ze budowa takiego dzielnika nie jest najtańsza i przekracza 1000 PLN, jednak i tak jest znacznie niższa niż wyrób fabryczny a i satysfakcja z budowy też znaczna.
    I jeszcze na koniec uwaga przy budowie nie wykorzystujemy już praktycznie lutownicy, musimy umieć się posługiwać pastą lutownicza oraz topikami i dysponować lutownica na gorące powietrze musimy też wiedzieć ze elementy są skrajnie małe np. wzmacniacz VMMK-2503 to obudowa o wymiarach 0,5 x 1 mm podobnie diody MADS.

    Dzielnik częstotliwości do 12 GHZ dla miernika Agilent 53131(2)A Dzielnik częstotliwości do 12 GHZ dla miernika Agilent 53131(2)A Dzielnik częstotliwości do 12 GHZ dla miernika Agilent 53131(2)A Dzielnik częstotliwości do 12 GHZ dla miernika Agilent 53131(2)A Dzielnik częstotliwości do 12 GHZ dla miernika Agilent 53131(2)A Dzielnik częstotliwości do 12 GHZ dla miernika Agilent 53131(2)A Dzielnik częstotliwości do 12 GHZ dla miernika Agilent 53131(2)A Dzielnik częstotliwości do 12 GHZ dla miernika Agilent 53131(2)A


    Fajne! Ranking DIY
  Szukaj w 5mln produktów