Про генераторы на ЖИГ

[khach]

Однако, разбирать генератор 2-4 ГГц мне всё равно придётся, т.к. у него оборвана катушка электромагнита.

Сделайте тогда фотосессию разборки пожалуйста. Даже если транзистор сдох, но ЖИГ сфера не отвалилась от держателя, то генератор достаточно легко починить, правда используя буржуйские транзисторы. Но их сейчас из любого сотовика или спутниковой головки наковырять можно. Единственное, при разборке и последующей сборке едет заводская настройка частота-ток. Поэтому применять такой генератор в старых измерительных приборах без сложной перенастройки прибора нельзя. А вот в современных конструкция с системой ФАПЧ разборка-сборка практически не влияет на работоспособность. Т.е все дело в системе управления ЖИГом.

[noise1]

Это первые ЖИГ, починить их для работы во всем диапазоне не реально. Вы первый, у кого обрыв катушки. Снизу открутите 4 винта и катушка снимется. Не поцарапайте центральный стержень, изменится структура поля. Если захотите распаять, учтите. что запаян ПОИН-50, а внутри при монтаже использовались три разных припоя с определенной последовательностью. Покрытие алюминия, никель-олово-висмут легко отслаивается. Транзистор 2Т642А-2. Конденсаторы(пластин ы) сами делали. Для исключения резонансов в этих диапазонах.

[AntonSor]

Я их запустил, но не смог должным образом проверить. Подключал следующим образом:

В схеме включения, полученной от noise1 (Спасибо!), ток коллектора транзистора генератора уменьшался при увеличении напряжении настройки, однако неплохо получилось и с фиксированным током коллектора 25-30 мА. Генератор 1-2 ГГц начал работать при токе катушки 75-78 мА, при этом на выходе появилась частота 980-990 МГц. Далее 80 мА - 1005 МГц, 90 мА - 1124 МГц, 100 мА - 1235 МГц, 110 мА - 1359 МГц, 120 мА - 1465 МГц, 130 мА - 1512 МГц, 140 мА - 1640 МГц, а вот далее, видимо, чувствительность моего частотомера становится недостаточной, и показания начинают "скакать". При крутизне перестройки 10 МГц/мА максимум, видимо, находится в районе 180 мА. Обрыв обмотки на генераторе 2-4 ГГц удалось отремонтировать без разборки, отвалился конец обмотки недалеко от вывода. Частоту его генерации проконтролировать не получилось, удалось только увидеть наличие сигнала детекторной головкой. Этот генератор начал работать при более высоком токе через катушку, приблизительно 110-112 мА, а вот ток, при котором генерация прекращается (напряжение на выходе скачком пропадает), получался то 250 мА, то 280 мА. Ток коллектора задавал так же, 30 мА. Повод сделать новый предделитель к частотомеру, до 4 ГГц. :-)

[khach]

В схеме включения, полученной от noise1

О, правильная схема с автосмещением. Почему же в измериловке ставили два подстроечных резистора без транзистора и приходилось долго и нудно ловить рабочую точку?

а вот далее, видимо, чувствительность моего частотомера становится недостаточной, и показания начинают "скакать".

Эти ЖИГи (без внутреннего усилителя) могут начать чудить при плохом согласовании с нагрузкой. КСВ нагрузки более 1.2-1.3 могут заставить генерить неизвестно где. Поэтому в оригинальных схемах после ЖИГа всегда стоял ферритовый изолятор. Сейчас наверно проще поставить согласованный аттенюатор дб на 3-5 как минимум, а потом усилить сигнал MAR-подобным "крестиком". Во всяком случае, Если частотметр не с SMA раземом с гарантированным низким КСВ, поставьте аттенюатор SMA-"патрончик" в разрыв между генератором и частотомером.

[AntonSor]

Нет, в оригинальной схеме был операционный усилитель, на который подавалось напряжение настройки через подстроечный резистор, и оно вычиталось из напряжения включения (используемого как опорное). Подстроечными резисторами регулировалось начальное напряжение и степень снижения при максимальном напряжении настройки. Впрочем, это же был измеритель шума, там добивались наилучших параметров по шуму.
Согласование скорее всего было действительно плохим, т.к. генератор подключался к 50-омному входу частотомера просто коротким куском кабеля (10 см). Согласен, нужно было подключать через буфер или аттюнеатор.
Надеюсь, noise1 не обидится, что я выкладываю здесь присланные им файлы, вдруг они ещё кому-нибудь будут полезны:

[noise1]

Все ЖИГ обязательно нужно развязывать, даже новые с встроенными усилителями.Ставят или вентили или АТТ, минимум 3 Дб. В Х5-29 эти ЖИГ работали на устройство сложения мощности.Разъемы вот такие. Какие могут быть обиды. Для этого и пересылались.

[АлексейЮрьевич]

Уже как 11 лет прошло с момента последнего сообщения, но вдруг кому-то пригодится хоть какая-то информация по некоторым перечисленным в указанной ветке ЖИГ генераторам.
Здесь немного технической информации и немного описания ремонта.


Ниженаписанное будет справедливо только для головки генераторной (2.210.070) и гетеродина фиксированной частоты (2.205.261), входящие в состав блока Я4С-59, анализатора спектра С4-60.




Сразу оговорюсь, что в мои руки попал неудачный экземпляр, а именно, несмотря на наличие несорванных пломб и подкрашенных зеленной и белой красками шляпок болтов и т.п., грани гаек ВЧ соединений были сорваны, где-то не докручены, где-то перекручены с повреждениями.
А теперь по теме.


Головка генераторная (2.210.070)
Из описания: Работает в диапазоне частот (2.05-3.55) ГГц и представляет собой транзисторный автогенератор с ферритовой перестройкой частоты. <...> Перестройка частоты осуществляется за счет изменения частоты ферромагнитного резонанса ферритовой сферы из железо-иттриевого граната (ЖИГ - сфера). Сфера помещена в зазор электромагнита. Её резонансная частота линейно зависит от напряженности внешнего подмагничивающего поля <...> от тока в катушках электромагнита.
Уровень выходной мощности не менее 20 мВт.




В моем случае этот блок изначально не работал.
В связи, с некачественной пайкой блок (5.410.026) оказался негерметичен и как следствие все луженные участки покрылись слоем серого налета, который легко снялся деревянной зубочисткой.
Токоведущие "ленточки", соединяющие печатную плату генератора (3.666.606) с проходными конденсаторами (5.410.026), отвалились. Я, особо не заморачиваясь, почистил все покрытия от налета и аккуратно их пролудил ПОС-61.
Несколько раз после каждой манипуляции собирал весь блок (2.210.070) и проверял на анализаторе. Напряжение на катушку электромагнита подавал от литий-ионного аккумулятора. После припаивания токоведущих частей блок ожил, после чего, нагрел блок (5.410.026) феном до 70 градусов и наглухо запаял тем же припоем. Собрал в се во едино. На выходе после вентиля получил мощность СВЧ колебаний 13 дБ/мВт. Как в описании. Спектр на фото (с аттенюатором 20 Дб).




Слева от основной гармоники есть побочные, они всегда на одной и той же ширине от основной. Их амплитуда и положение не зависят от быбора частоты ЖИГ-генератора.
Изменение ориентации сферы и каких-либо подобных действий я не предпринимал, все осталось как есть, только пропаяно. В процессе сборки в свободные от монтажа участки положил пакетики с силикагелем. Фото конечного результата нет, возился около трех дней.


Гетеродин фиксированной частоты (2.205.261)
Из описания: <...> транзисторный автогенератор с заземленным коллектором. Частота автогенератора определяется высокодобротным инваровым резонатором и перестраивается винтом, изменяющим его геометрические размеры. И так далее. Слов насчет наличия в нем ЖИГ-сферы нет. Автор топиков #40 и #43 этой ветки АндрейЦ описал его как-то странно, указав на наличие ЖИГ-сферы, постоянного магнита и т.п. Там этого ничего нет.
Резонатор я полностью разбирал, он пустой. Регулировочный винт давит на гибкую мембрану этого резонатора и тем самым меняет его резонансную частоту и собственно все.
В моем случае внутри корпуса вокруг регулировочного винта находилась резиновая прокладка, остаточная влага которой разъела серебряный слой наружной стенки указанной мембраны. Внутренняя полость резонатора осталась без каких либо повреждений.
Транзистор 1Т612А, в моем случае, был приклеен на клей, в процессе прогрева паяльником отклеился. Планирую поменять его на аналогичный, они сейчас дешевые.




В описании есть некоторое противоречие, в пункте 3.18 ТОиИЭ "Мощность сигналов гетеродинов на выходных разъемах прибора не менее 100 мкВт на разъемах <...> ГЕТ 1.5 ГГЦ <...>" и на стр. 33 того же описания для этого же гетеродина фиксированной частоты "Уровень выходной мощности неменее 18 мВт", это около 12 дБ/мВт.
В моем случае анализатор показывает уровень -10 дБ/мВт, это соответствует 100 мкВт, как должно быть на самом деле я пока не знаю.
Фото этого блока один в один как в топике #40. Фото я не делал, возможно, сделаю когда снова за него возьмусь.

[khach]

Вы восстанавливаете С4-60 или только используете его ЖИГ генератор? Потому что если восстанавливаете то обратите внимание на полужесткие коаксиальные кабеля ( медные трубки с разьемами). В некоторых партиях С4-60 попадались кабеля с повышенным содержанием свободных галогенов во фторопласте, из за этого внутренняя поверхность медного экрана стала черной, и потери достигают 3-5дб на 10 см. Т.е до смесителя или внешнего разьема не доходит нужный уровень сигнала. Проще всего промерить потери кабеля каким либо измерителем АЧХ.
Если ЖИГ используете отдельно, то питать его лучше не оригинальной схемой с настроечными резисторами, а использовать схему автосмещения на биполярном транзисторе и датчике тока коллектора.
В некоторых экземплярах герметичная камера ЖИГа болталась внутри электромагнита из за этого был огромный микрофонный эффект. При сборке-разборке желательно подложить упругие уплотнители типа поролона или войлока.

[АлексейЮрьевич]

Уровни в обоих случаях я измерял после вентилей. Было бы неплохо, если кто-нибудь из читающих эту ветку владельцев С4-60 смог бы измерить уровень гетеродина 1,5 ГГц, сигнал от него через направленный ответвитель выведен на переднюю панель прибора. Разбирать ничего не нужно.

Пока не надоело предпринимаются попытки восстановления этого анализатора. Насчет черного налета Александр прав. Этим налетом покрыта внутренняя поверхность экрана первого смесителя с учетом того, что он запаян наглухо. Им же покрыты некоторые кабеля со стороны коаксиальных розеток и вилок. Несколько кабелей я разбирал, но внутри налета не обнаружил.
Проверку этих кабелей тоже произведу, но АЧХ кроме х1-48 никакого нет, я думаю взять г4-81, который от 4 до 5,6 ГГц и им проверить, плюс с4-60(2) для контроля уровня.

Относительно Гетеродина фиксированной частоты (2.205.261) могу дополнить то, что это очень чувствительная конструкция, например, если вы положите резонатор на бок, у вас на 10-15 кГц вверх или вниз убежит частота, далее если положите на него резинку для стирания карандашей, частота тут-же уходит на 5-8 кГц. Прикоснетесь пальцем та же ситуация. Надавите чуть сильнее, уходит на 30 - 40 кГц. Хотя судя по описанию: уход частоты в течение 15 минут не более 1,2 на десять в минус пятой степени, выполняется. Скажу честно я так и не понял где в нем находится инвар (сплав), или что-там из него сделано.
Этот гетеродин отдельно лежал на столе и его частота контролировалась Ч3-63/1, вчера она была 15 000 076,ххх кГц, утром 14 999 956,ххх кГц , днем 15 000 010,ххх кГц, сейчас 14 999 956 кГц. Я о том, что достаточно слабого постукивания по блоку Я4С-59 и эта железка начинает "звенеть". Я пока не пробовал и не знаю как это отразится на самих измерениях.

[khach]

Относительно Гетеродина фиксированной частоты (2.205.261) могу дополнить то, что это очень чувствительная конструкция,

ФАПЧ-евать его надо к опорной частоте 10 МГц, как остальные гетеродины и ЖИГ. Но это настолько глубокая переделка конструкции, что от С4-60 почти ничего не останется. Я когда-то пошел по этому пути, но до конца не довел, т.к появился фирменный анализатор в результате применения знаний полученных при разработке самоделки. Так останки от С4-60 и валяются- и ЖИГ, и ЖИГ-фильтр, и смесители с направленниками.