Generatoren weit über 24 GHz hinaus.

[Silvio K. (exh)]

Für Experimente, erst im Kopf und vielleicht mittelfristig auch 
praktisch, bin ich auf der Suche nach Mikrowellengeneratoren im doch 
höherfrequenten Bereich. Einzige Anforderungen sind: preiswert, CW, 
paar-Millwattbereich und durchstimmbar. Phasenrauschen egal.

Interessante Generatoren gibt es bis knapp 1,5 THz hier:

http://www.edinst.com/pdf/quantum/Microtech/THz%20Generators%20Datasheet.pdf

Ich wollte mit Hohlleitern Erfahrungen sammeln. Mit den 24-GHz-Modulen, 
die als Dopplermodule erhältlich sind, werde ich vielleicht anfangen.

Weitere offene Fragen im noch nicht weiter spezifizierten 
Frequenzbereich:

- thermische Leistungsmessung: Kann man so etwas selber bauen?

- ?

Viele Grüße

Silvio

[Jörg W. (dl8dtl) (Moderator)]

Du solltest dich bei den SHF-/EHF-Funkamateuren umsehen.  Dort ist
praktisch alles nur im Selbstbau zu machen.

[Lukas K. (carrotindustries)]

Jörg Wunsch schrieb:
> Du solltest dich bei den SHF-/EHF-Funkamateuren umsehen.  Dort ist
> praktisch alles nur im Selbstbau zu machen.

Hast du da ein paar gute Links?

[Purzel H. (hacky)]

>thermische Leistungsmessung: Kann man so etwas selber bauen?

Sicher. Ein Absorber, der die Leistung verbraet, thermisch isoliert 
montiert. Da ein Thermoelement reinstecken. Dann daneben dasselbe 
nochmals, diesmals mit einem Widerstand beheizt. Dann wird die 
Heizleistung so reguliert, dass die Temperaturen gleich sind. Und die 
benoetigte Heizleistung ist gleich der Mikrowellenleistung. Machbarer 
Leistungsbereich -30..+20dBm. Zumindest fuer keaufliche Module. Mir ist 
schleierhaft, wie man ein Mikrowatt (-30dBm) so noch misst.

[Jörg W. (dl8dtl) (Moderator)]

Luk4s K. schrieb:

>> Du solltest dich bei den SHF-/EHF-Funkamateuren umsehen.  Dort ist
>> praktisch alles nur im Selbstbau zu machen.
>
> Hast du da ein paar gute Links?

Nö, ich würde gugeln.   Vielleicht mit der Weinheimer UKW-Tagung
beginnen, die wohl jedes Jahr stattfindet.

[EMU (Gast)]

die Ecke wo noch eher zu suchen ist:

-- UKW-Berichte
-- Dorsten-Tagung
-- DUBUS
-- VHF/UHF-Manual
-- DB6NT
-- Df9IC

EMU

[Wolfgang M. (womai)]

Also bis ca. 28 GHz bekommt man durchaus noch VCOs, da brauchst Du nicht 
sowas Exotisches. Die brauchen bloss Niederspannung, verbraten keine kW 
sondern mW, und kommen ohne Wasserkuehlung aus :-) Sieh Dich z.B. mal 
bei www.hittite.com  um.

Wenn's ein Stueck mehr Leistung sein soll, dann ein YIG-Oszillator, 
gibt's bis ca. 40 GHz, um relativ wenig Geld auch gebraucht auf Ebay zu 
finden. Da kann man eventuell noch einen Verdoppler nachschalten. Wenn's 
Dich interessiert, ich habe so ein YIG-Ding (18 - 28 GHz durchstimmbar, 
voll funktionsfaehig) unbenutzt auf meinem Tisch - bei Bedarf guenstig 
abzugeben inkl. Kalibrierdaten (Frequenz vs. Strom).

Wolfgang

[Purzel H. (hacky)]

Oberhalb verwendet man gerne GUNNs, die sind etwas schmalbandiger 
durchstimmbar. zB 34-36GHz, bringen 100mW und kosten um die paar kEuro.

[Optiker (Gast)]

Jörg Wunsch schrieb:
> Du solltest dich bei den SHF-/EHF-Funkamateuren umsehen.  Dort ist
> praktisch alles nur im Selbstbau zu machen.

Um 28 THz wird es wieder einfacher mit kommerziellen Baugruppen. Bei 290 
THz gibt es auch leistungsstarke Sender.

MfG

[Wolfgang M. (womai)]

Optiker schrieb:
> Bei 290 THz gibt es auch leistungsstarke Sender.

100W-Gluehlampe?  :-)   (fuer alle, die es noch nicht bemerkt haben, 290 
THz ist nahes Infrarot, ca. 1um)

[Optiker (Gast)]

Wolfgang M. schrieb:
> 100W-Gluehlampe?  :-)

Ein bisschen schmalbandiger: Nd:YAG Laser

[Winfried J. (Firma: Nisch-Aufzüge) (winne)]

Dafür wird PSK in dem Bereich wieder mechanisch aufwendiger ;-)
oder hat da jemand schon einen brauchbaren Ansatz?

73 Winne

[Silvio K. (exh)]

Erstmal danke für die Antworten. Bin im Moment kurz angebunden. Deshalb 
nur kurz:

Hex Oschi schrieb:
> Dann wird die
> Heizleistung so reguliert, dass die Temperaturen gleich sind.

Macht man das wirklich mit einer Referenzprobe? Muss ich noch mal 
schauen.
Teilweise gehen die sogar bis -40 dBm runter. Und, da muss ich dir recht 
geben, das ist praktisch nichts mehr an Leistung.

Wolfgang M. schrieb:
> ich habe so ein YIG-Ding

Gleich als Oszillator? Ich kenne das als Filter...

Silvio

[Wolfgang M. (womai)]

Silvio K. schrieb:
>> ich habe so ein YIG-Ding
>
> Gleich als Oszillator? Ich kenne das als Filter...

Das YIG-Kuegelchen hat lediglich eine sehr schmalbandige, linear von der 
Magnetfeldstaerke abhaengige Resonanzfrequenz. Damit kann man dann ein 
schmalbandiges Bandpassfilter bauen, aber man kann es auch als 
frequenzbestimmendes Element in einem Oszillator verwenden. Beides sind 
sehr uebliche Anwendungen - auch wenn in den letzten Jahren VCOs etc. in 
den Frequenzbereich vorgestossen sind und die YIGs verdraengen - 
billiger, viel kleiner, viel weniger Leistungsverbrauch. Deshalb gibt's 
jetzt auch massenhaft gebrauchte YIGs aus z.B. Sendern oder 
Frequenzgeneratoren zu erwerben. Such mal nach "YIG oscillator" auf 
Ebay... EIn Vorteil von YIGs gegenueber VCOs ist das erstere oftviel 
weiter durchstimmbar sind (1 - 2 Oktaven).

[Silvio K. (exh)]

Hi Wolfgang,
Tut mir Leid, ich habe mir unglücklich ausgedrückt. Ist dein YIG-"Ding" 
ein Filter oder ein Oszillator. Ich weiß, die alten HP-Generatoren sind 
YIG-Oszillatoren. Die alten Kisten haben für manche Anwendungen einen 
entscheidenden Vorteil gegenüber Synthesizern. Während des 
Frequenzwechsels bleibt die Leistung an. Alle R&S-Generatoren schalten 
für ganze kurze Zeit (~ms) aus. Wie es bei Agilent oder Anritsu aussieht 
weiß ich nicht.

Gruß

Silvio

[Wolfgang M. (womai)]

Mein "YIG-Ding" ist ein Oszillator. Gleichspannung anlegen und raus 
kommt ein Sinus-aehnliches Signal mit ein paar Volt Amplitude. Fuer 
reinen Sinus muesste man noch einen Filter nachschalten (Bandbass 24 - 
28 GHz gibt's fuer ein paar hundert $ neu). Ansteuerelektonik musst Du 
selber dazubauen, oder man nimmt fuer Experimente einfach eine 
Konstantstromquelle (viele bessere Benchtop-Netzteile haben so einen 
Modus, wo man den Strom statt der Spannung vorgibt). Man braucht:

- regelbare Stromquelle (ca. 0 bis 1 Ampere) um die Frequenz zu regeln; 
sollte sehr rauscharm sein, denn Stromrauschen erzeugt Frequenzrauschen 
am Ausgang
- Spannungversorgung fuer interne Elektronik 15V / ca. 100mA
- Heizversorgung ca. 24V (laeuft auch ohne, aber Frequenz ist stabiler 
mit)

Ich habe ein paar unterschiedliche YIGs herumstehen: nominell 1-4 GHz, 
2-9 GHz, 18-27.5 GHz. Letzteres kann ich in Wirklichkeit von ca. 15 bis 
28 GHz durchstimmen.

Ausser der Hauptspule (die die 0-1A braucht) haben die YIGs auch noch 
eine kleinere "Hilfsspule", die viel weniger Induktivitaet hat und daher 
zur Frequenzmodulation verwendet wird.

Ich kann bei Interesse mal ein paar Fotos von den Dingern machen und Dir 
auch meine Messergebnisse (Frequenz und Amplitude in Abhaengigkeit von 
der Steuerpannung; Spektrumanalysator- oder Oszi-Bilder) schicken.

[Wolfgang M. (womai)]

Hier ein paar Bilder vom YIG-Oszillator. Als Konstandstromquelle habe 
ich eine HP 3615A verwendet - funktioniert prima und ist sehr gut in 
Bezug auf Rauschen wie man am Spektrumanalysator erkennen kann. Wie man 
sieht ist die Beschaltung nahezu trivial. Eventuell noch die 
Heizspannung zuschalten.

Achja, wegen der angezeigten Leistung - im abgebildeten Signalpfad 
befindet sich ein -20dB-Abschwaecher um ine Ueberlastung des 
Spektrumanalysators zu vermeiden.

Wolfgang

[Silvio K. (exh)]

Sehr schön, Wolfgang,
ich werde es mir merken. Der 14 GHz+ Oszillator wäre ideal fürs N- und 
K-Band. Da ist der Hohlleiter auch schon relativ schmal. Ab 100 GHz 
scheinen die Hohlleiter aufgrund der geringen Abmessungen schon fast wie 
Drähte. Hat natürlich auch was. Ich muss mich erst wieder in die 
Thematik Hohlleiter herein finden, bevor ich praktisch starte. Erfahrung 
habe ich bis jetzt nur bei "NF" (3 GHz) und Leiterplatte.

[faustian (Gast)]

Bei VK2ZAY gibt es einiges ueber den Selbstbau einfacher thermischer 
Leistungsmesser (aka Bolometer) zu lesen...

[Silvio K. (exh)]

Hallo Faustian,
danke für den Hinweis. So ein thermisches Messgerät ist die 
Grundausstattung
für Hoppy-Experimente und dann aber gleich mehrkanalig. So etwas muss 
her. Auf Arbeit habe ich so ein typisches Powermeter und auch gute 
Generatoren. Leider habe ich jetzt schon zu viele Baustellen. Mal sehen. 
Elliptische Hohlleiter sind eine weitere Baustelle. Sanitärkupfer ist 
mir zu dickwandig. Kennt jemand eine dünnwandigere Alternative in rund 
oder gleich oval?

Silvio

[Thomas R. (segelfam)]

Hallo,
sehr günstige Gun-Oszillatoren für 76 GHz findest Du bei Ebay, in 
ACC-Modulen, (automatic cruise control, Autoradar). Während neue Teile 
recht teuer sind bekommt man ältere manchmal fast geschenkt, habe selber 
drei Stück für insgesamt  50€ gekauft. Die Gundiode sitzt ähnlich wie 
bei den 24 GHz Dopplermodulen in einem Stück R740 Hohlleiter mit Flansch 
und kann leicht von der Platine entfernt und mit einem kleine 
Selbstbauhorn versehen werden. Die Leistung liegt bei einigen zehn 
Milliwatt.

Gruß
Thomas

[Silvio K. (exh)]

Thomas Rapp schrieb:
> Autoradar

Daran habe ich nicht gedacht. Die müsste man auch um einige GHz ziehen 
können. Radar braucht für die Auflösung immer Bandbreite. Wenn ich mich 
recht entsinne, sind das beim Autoradar ca. 5 GHz.

Gruß und Danke.

Eine wichtige ist mir noch gekommen. Gibt es einen eleganten Weg die 
Frequenz zu bestimmen. Ohne Vorteiler, eher in Richtung Wellenlänge 
bestimmen. Außerdem ist die Gruppengeschwindigkeit abhängig zur 
cut-off-Frequenz. Mir ist noch das Dispersionsdiagramm des Hohlleiters 
im Kopf. Da muss doch was gehen...

[Wolfgang M. (womai)]

Silvio K. schrieb:
> Eine wichtige ist mir noch gekommen. Gibt es einen eleganten Weg die
> Frequenz zu bestimmen. Ohne Vorteiler, eher in Richtung Wellenlänge
> bestimmen.

Naja, elegant vielleicht nicht, aber wenn Du zumindest ein einfaches 
Power-Meter hast, dann ist die traditionelle Methode eine "Air Line" 
(auch "slot line" genannt - eine Google-Suche nach "Airline" bringt wohl 
nicht das gewuenschte Ergebnis :-) Signal in the AAir Line einspeisen 
und mit einem "Sniffer" entlang der (am Ende unterminierten oder 
kurzgschlossenen) Leitung fahren und die Abstaende der Wellenberge bzw. 
Wellentaeler der stehenden welle bestimmen. Das gibt die Wellenlaenge 
und damit die Frequenz. So hat man das schon vor Jahrzehnten gemacht.

[Lukas K. (carrotindustries)]

Gibt's manchmal auf ebay: http://de.wikipedia.org/wiki/Wellenmesser

[Silvio K. (exh)]

Bei den Überlegungen zur Signalerzeugung hat es mich jetzt zur einzelnen 
Gunn-Diode verschlagen. Einen passenden Hohlraumresonator inkl. 
Auskopplung und Hohlleiteranschluss würde ich selbst probieren wollen. 
Ich habe im Netz auch kurz geguckt, aber nicht eine einzige Gunn-Diode 
als vereinzelte Komponente gefunden.

Bei www.gigacomp.de gibt´s Gunn-Oszillatoren
und bei www.advancedsemiconductor.com ne Menge anderer MW-Dioden, aber 
Gunn-Dioden habe ich noch nicht gefunden. Hat jemand eine Idee wo man 
diese partiell negativen Widerstände beziehen könnte?

Gruß

Silvio

[Purzel H. (hacky)]

>aber nicht eine einzige Gunn-Diode als vereinzelte Komponente gefunden.

Diesmal hat das Internet auch recht, das GUNN Element ist auch keine 
Diode. Hat keinen P-N Uebergang.

[Silvio K. (exh)]

Hex Oschi schrieb:
> das GUNN Element ist auch keine
> Diode

Habe ich auch bei Wikipedia gelesen. Umgangssprachlich wird´s aber eine 
Diode bleiben.

[Thomas R. (segelfam)]

Hallo Silvio,

ich würde nicht versuchen einen Gunoszillator für höhere Frequenzen als 
vielleicht 24GHz selbst zu bauen. Die Schwierigkeiten sind nicht zu 
unterschätzen. Die Gundiode muss die richtige Impedanz sehen um richtig 
zu schwingen. Vor Allem das Zuführungsglied für die Betriebsspannung ist 
kritisch, meist ein Tiefpass aus kleinen Zylindern (Kapazitäten) die 
durch dünnen Stege (Induktivitäten) verbunden sind. Bei hohen Frequenzen 
sind die Teile winzig, und selbst mit einer guten Drehbank kaum zu 
machen.
Einfacher ist es fertige Teile zu verwenden, wie z.B. Autoradar. Oder Du 
nimmst eine 24 GHz Doppler Einheit, schraubst einen Hochpass (kleiner 
Hohlleiter oder Blende) darauf und verwendest die Oberwellen des 
Oszillators als Signal. Je nach Betriebszustand des Gunnelelemenst 
können die beträchtliche Pegel erreichen.
Zur ungefähren Frequenzmessung musst Du nur Sender und Detektor in einer 
Richtung nebeneinander anordnen. Das Sendesignal wird mit 
einerMetallplatte zum Detektor reflektiert. Wenn Du nun den Reflektor 
verschiebst wirst du periodische Schwankungen des Detektorsignals 
feststellen. Die Verschiebung des Reflektors zwischen zwei Maxima oder 
Minima ergibt direkt lamda/2 des Senders.Sozusagen ein Freiraum Air-Line


Thomas

PS Gunnelemente für 10 GHz hätte ich sehr viele zu verschenken, für 24 
GHz leider nur wenige.

[Silvio K. (exh)]

Thomas Rapp schrieb:
> Die Gundiode muss die richtige Impedanz sehen um richtig
> zu schwingen
Die Frage nach der Impedanz des Elements habe ich mir auch schon 
gestellt. Angenommen man sieht die Gunndiode als konzentriertes Element, 
dann muss man auch einen negativen Widerstand angeben können. Ist dieser 
eher im Bereich -10 Ohm oder -200 Ohm? Das hängt sicher 1 zu 1 von der 
aktiven Fläche ab. Die Größenordnung würde mich aber schon 
interessieren.

> Gunnelemente für 10 GHz hätte ich sehr viele zu verschenken

Das würde ich sehr gerne annehmen. Im X-Band anzufangen ist sicher 
ratsam. Auf 77 GHz kann ich mich immer noch steigern.

Vielleicht doch ein paar Worte zum Hintergrund, damit das Interesse 
aufrecht erhalten wird: Auf Arbeit habe in der letzten Zeit einen 
Messempfänger entworfen und aufgebaut. Im Bereich 1,7 - 2,5 GHz. 1 Tor, 
zwei Empfänger. Es geht also in Richtung Netzwerkanalyse. Das habe ich 
nicht mit dem berühmten AD8302 gemacht. Auf die Architektur möchte ich 
noch nicht weiter eingehen, privat oder zukünftig würde ich das auch bei 
höheren Frequenzen probieren wollen. Auf jeden Fall hat das ganz gut 
funktioniert.

[Purzel H. (hacky)]

Das Element wird in einem Resonator eingeklemmt. Dort rechnet man mit 
Feldern, weniger mit Impedanzen. Ich wuerd gerne mal einen XBand 
Oszillator bauen. PN ist unterwegs. Zumindest rechnen kann ich's. Ich 
koennt so einen Resonator auch publizieren.

[Silvio K. (exh)]

Sept Oschi schrieb:
> Dort rechnet man mit
> Feldern, weniger mit Impedanzen.

Hi hacky,
ich stimme dir zu. Guckst du beim designen dann auf das Verhältnis E/H 
als äquivalente Größe zum Widerstand? Wichtig ist sicherlich für den 
Oszillator, dass der Widerstand der Diode und der Lastwiderstand 
zusammen noch negativ ist. So kann der Oszilaltor anschwingen. Du 
siehst, ich denke in Impedanzen und du in Feldern.

Silvio

[Thomas R. (segelfam)]

Hallo,
hier noch Bilder von verschiedenen Oszillatoren und Gun-Elementen. Auf 
dem 3. Bild sieht man in den 76 GHz Oszillator, das kleine, runde 
Scheibchen über dem Gunelement ist ein Resonator der auf 76 GHz 
abgestimmt ist. Man sieht das Ganze ist nicht unkritisch.
Einen sehr guten Design Guide für Gunoszillatoren findet man im " 
Microwave Handbook, Volume 3,"

Thomas

[Silvio K. (exh)]

Hi Thomas,
danke für die Bilder!
Im Laufe des Tages ist mir noch ein Gespräch mit einem Professor 
eingefallen, dessen Name mir gerad nicht einfallen will. Dieser besagte 
Professor, der in der Radartechnik und Sensorik bekannt ist, sagte mir, 
dass er diskrete Oszillatoren bis ca. 24 GHz aufgebaut hatte. Ich habe 
damals noch mal gezielt nachgefragt, weil "24 GHz" und "diskret" nicht 
so leicht zusammenpassen. Aber ich habe es ihm geglaubt. Man könnte also 
auch mal versuchen ein diskreten Oszillator mit nem BFG410W oder so 
aufzubauen. 10 GHz +- je nach Varaktor sollte man schon schaffen...

[Purzel H. (hacky)]

Moeglicherweise kann man das lokale, fuer jeden Punkt andere, 
Verhaeltnis zwischen E und H Feld berechnen und dem eine Impedanz 
zuschreiben. Ob das hilft...
Soweit ich weiss koppelt das GUNN Element an das H Feld. Man laesst ja 
einiges an Strom runter(0.5-1A), bei nicht viel Spannung (ca 5V) Wenn 
man sowas erreichen will, dann muesste das etwa so aussehen:
Das GUNN Element hat wenige Ladungstraeger, dafuer haben die eine extrem 
hohe Beweglichkeit. Denn nur so kann das H Feld auf die Ladungstraeger 
zurueckwirken. Kann mich aber auch taeuschen. Dh man wuerde die GUNN 
entlang dem E-Feld hinstellen, das H-Feld muesst dann drum herum sein.

[Thomas R. (segelfam)]

Hallo Silvio,
natürlich sind Gunelemente, zumindest bei Frequenzen unter 100 GHz, 
technische Vergangenheit. In jedem Satelliten LNC arbeiten Oszillatoren 
auf 10 GHz mit Transistoren.  Selbst Funkamateure verwenden keine 
Gunelemente mehr sondern HEMT-Fets bis über 70 GHz und die noch höheren 
Bänder (immerhin 411 GHz,  DB6NT) werden mit Diodenvervielfachern 
erschlossen. Auch die ganze Hohlleitertechnik hat bei nicht zu hohen 
Leistungen ausgedient und ist durch Striplines ersetzt worden.
Trotzdem lohnt es sich mit den alten Teilen zu experimentieren und es 
ist viel einfacher einen Hohleiter zusammen zu löten als z.B. eine 
Beamlead-Diode die nur noch unter dem Mikroskop zu handhaben ist 
einzuleben. Siehe Bild, erst bei 5000 facher Vergrößerung wird die 
eigentliche Diode sichtbar


Hallo Oschi,
die Gunelemente werden normalerweise senkrecht eingebaut, parallel zu 
den Schmalseiten des des Hohleiters, also entlang des E-Felds.Die 
niedrige Impedanz kann man durch eine reduzierte Höhe des Hohlleiters 
oder mit einem Kurzschlussschieber anpassen. Für die Frequenz des 
Hohlleiters ist ja in erster Linie nur die Breite des Hohlleiters von 
Bedeutung.

Thomas

[Purzel H. (hacky)]

Danke Thomas,
GUNNs als veraltet zu betrachten erscheint mir etwas schnell. Wir 
setzten immer noch neue GUNNs bei 10 und 35GHz ein und moegen die hohe 
Ausgangsleistung von ueber 100mW. Wir haben eine mechanisch und 
varactorgetunte bei 35GHz, die per Peltier temperaturstabilisiert ist, 
und die auf 10kHz stabil ist, das waeren dann etwa 0.3ppm.
Mach mal ... Ich sollt das nicht alles auf mich nehmen, ich hab nur die 
Speisung und die Temperatur stabilisiert.

[Kater Sylvester (Gast)]

Thomas Rapp schrieb:
> Einen sehr guten Design Guide für Gunoszillatoren findet man im "
> Microwave Handbook, Volume 3,"

Da gibt's verschiedene, welches genau empfiehlst du?

[Silvio K. (exh)]

Hallo Thomas,
danke für die Gunn-Elemente. Ich habe jetzt ein paar Dioden zum 
Experimentieren. 10 und 24 GHz. Sicherlich könnte man die auch 
breitbandig einsetzen in der Form eines mechanisch verstellbaren 
Oszillators. Vielleicht 6-10 GHz oder 10-30 GHz (dann nicht Hohlleiter). 
Ich muss gerade schmunzeln, da 6 GHz nicht gerade weit "über 24 GHz 
hinaus" liegen.

@Hacky:
Soll ich die Abmessungen mal schicken und du befragst Tante Simulatör? 
Ich würde dann auch gerne wissen, welche Strategie du beim Entwurf eines 
solchen Resonators/Oszillators verfolgst. Gleich Koaxial oder über 
Hohlraum wäre auch noch die Frage.

Viele Grüße

Silvio

[Purzel H. (hacky)]

Danke Silvio,
ich nehme gerne die Masse, und werde unabhaengig davon mal eine 
Simulation laufenlassen. Ich frage mich erstmal wie ich die 
Leistungsgrenze feststelle ... soll ich ein Thermoelement ankleben ? Und 
hoffen, dass das keine Leistung auskoppelt ? Oder mal die Infrarotkamera 
draufhalten ?

Meine Simulation wuerde einen mechanisch verstellbaren Resonator zum 
Ziel haben, denn eine Varactordiode habe ich nicht.

[Silvio K. (exh)]

Oktal Oschi schrieb:
> Leistungsgrenze feststelle ... soll ich ein Thermoelement ankleben ? Und
> hoffen, dass das keine Leistung auskoppelt ?

Daten zur Leistungsaufnahme und Verlustleistung habe ich noch nicht.
Thomas, hast du Daten? Thermoelement würde ich nicht einbauen. Ich 
strebe eh nur 10-20 mW an. Das reicht mir für meine Experimente.

>Oder mal die Infrarotkamera draufhalten ?
Du wirst lachen, wir haben eine Thermokamera auf Arbeit. Ich würde aber 
erstmal davon Abstand nehmen.

Oktal Oschi schrieb:
> Meine Simulation wuerde einen mechanisch verstellbaren Resonator zum
> Ziel haben

Das hört sich gut an. Kann auch in Richtung Kurzschlussschieber oder ä. 
gehen. Nicht nur Schräubchen fürs Feintuning.

Die Maße kommen Morgen

Gruß

[Silvio K. (exh)]

Hi hacky,
hier sind die Maße für die 10 GHz-Variante. Jetzt bin ich gespannt.

Gruß

Silvio

Ich merke gerade, es sind alles Durchmesser auf der linken Seite...

[Purzel H. (hacky)]

Ich hab mal ne Simulation durchgelassen. Die 10GHz Gunn in einem WR90 
Wellenleiterstueck  links als Resonator mit einer Iris rechts 
abgetrennt. Die Gunn ist in der linken oberen Ecke, eine Schraube fuer 
das Tuning in der Mitte des Resonators, hervorgehoben. Rechts daneben 
der Koppler und ein Stueck Wellenleiter. Der Resonator hat gerechnet 
eine Guete von 5000 oder so. Die Schraube laesst die Frequenz bei 2mm 
Eindringtiefe um 400MHz schieben.

[Silvio K. (exh)]

Hast du S11 in der Hohlleiterebene als Tor gemessen? Oder steckt da noch 
irgend wo ein anderer Port? Wie ändert sich die Frequenz, wenn ich die 
Iris schiebe? Kannst du E zu H parallel zum Gunnelement ploten, bzw. 
kannst du ein E-Feld dort anregen und H komplex berechnen? Zum 
Oszillator gehören bekanntlich 3 Bedingungen: loopgain >1, Phase=0 
(n*360), dPhase/dF<0. Ansonsten erstmal vielen Dank für die schnelle 
Simulation... und weiter so. Wenn wir so schnell weiter machen, schwingt 
der Oszillator noch diese Woche ;-)

[Purzel H. (hacky)]

Das S11 ist von der Gunn her gemessen. Ohne Gunn natuerlich. Mit der 
Iris aendert man den Mode geringfuegig, daher auch die Frequenz. Die 
Iris ist natuerlich fest, die Position des Matchers auch. Der einzige 
Parameter soll die Tuning Schraube sein. Das S21, zum Wellemleiter, hab 
ich auch.
Zum Feld. Das E-Feld ist am Rande des Resonators klein, um die Gunn 
herum kommen noch ein paar H-Feld Linien. Wenn die Gunn geometrisch zu 
zentral ist, ist die Guete zu gering.

[Silvio K. (exh)]

Oktal Oschi schrieb:
> Das S11 ist von der Gunn her gemessen. Ohne Gunn natuerlich.

Sehr gut. Kleiner Dipol? Kannst du das auch mal als Smithdiagramm rein 
stellen? So kann ich über die gesehene komplexe Last nachdenken.

> Wenn die Gunn geometrisch
>zu zentral ist, ist die Guete zu gering.

Güte= gespeicherte Energie/Verluste= E und H-Felder im Resonator durch 
Hohlleiterausgang

Mal ne blöde Frage: Sieht man das aus dem |S11|? Ich bin mir da nicht so 
sicher.

[Maikh (Gast)]

Den Tipp mit den alten ACC Radarmodulen will ich auch nochmal 
bekräftigen.
Teilweise billigts beim großen Auktionshaus.

Oben konnte man ja schon den kleinen Gunn Oszillator eines 
geschlachteteten Bosch LRR2 betrachten.

In den TRW AC20 Radarmodulen (für VW) siehts auch interessant aus, dort 
drin sind 3 Halbleiter hintereinandergenbondet. Soweit ich mich erinnere 
ein ca 18 GHz DRO-VCO, der jedoch nur ein paar MHZ ziehbar ist (FSK 
Doppler Radar). Dann ein Verdoppler, und dann glaube ich noch ein 
Verdoppler mit Mischern. Dann hat man die gewünschten 76 GHz. Die 
Halbleiter sind von UMS, die Datenblätter gibts zum Download, die Chips 
kriegt man wohl auch einzeln bei Richardson.


Alternative :
Es gibt von Avago schöne Mischer mit internem Verdoppler.
Typ: AMMP6545. Sind gehäust, ähnlich QFN.
Hab mir davon mal 3 Stück besorgt, aber noch nicht verbaut - nun grad 
wieder hergekramt :

LO mit 9-20GHZ rein - wird intern verdoppelt
IF bis 3GHz
Raus bis 40GHz spezifiziert, gemäß Datenblatt aber wohl auch bis 50GHz.
Davor einen Generator - und es steht einem das ganze Spektrum offen.

vg

Maik

[Silvio K. (exh)]

Hallo Maik,
danke für deinen Beitrag. Das alles hört sich sehr gut an und bleibt im 
Kopf.

Viele Grüße

Silvio

[Thomas R. (segelfam)]

Hallo Silvio,
wie schon gesagt, leider habe ich keine Daten zu den Gundioden. Ich weiß 
nur dass sie für die Bewegungsmelder gedacht waren und von der 
Sovjetarmee zurück gelassen wurden als sie die Kasernen in 
Ostdeutschland räumten.
Anbei noch ein Bild der Sende/Empfangsplatine des Autoradars.
Der lokale Oszillator arbeitet auf 19 GHz und ist mit einem 
dielektrischen Resonator stabilisiert. Darauf folgt ein 
Trabsistor-Verdoppler auf 38 GHz und anschließend ein Dioden-Verdoppler 
auf 76 GHz.
Das Signal wird mit einem Richtkoppler den 4 Mischdioden zugeführt und 
mit dem Empfangssignal das von den dielektrischen Stielantennen kommt, 
auf eine niedrige Frequenz Zf-Null gemischt. Auch das Sendesignal vom 
Gunoszillator geht auf die vier Stielantennen. Man hat also 4 
getrennte, schmale HF-Keulen.

Thomas

[Silvio K. (exh)]

Hi Thomas,
danke für das Bild des offenen Autoradars. 2 Fragen: Wo wird die ZF 
abgegriffen? Wahrscheinlich bei den Antennen irgendwo?! Und, wird der 
Gunnoszillator gesweept? Weil Radar=Bandbreite. Der Gunn-Oszillator 
macht den Hauptteil der Sendeleistung und der feste(?) LO wird über den 
Richtkoppler mit zugegeben. Die niedrige ZF sind trotzdem noch ein paar 
GHz...

Ist schon tolle Technik.

Silvio

[Thomas R. (segelfam)]

Hallo Silvio,
ich fürchte ich habe die Schaltung falsch interpretiert. Habe mich 
inzwischen schlau gemacht. Anbei die Bilder der Blockschaltung und der 
Rückseite der HF-Platine.
Der Transistoroszillator dient nicht als LO sondern als 
Referenzoszillator für eine PLL zum Regeln des Gunnnoszillators. Der 
zweite Transistor ist kein Verdoppler sondern eine Verstärkerstufe, und 
auch die Diode ist kein Verdoppler sondern ein Subharmonischer Mixer. An 
den Empfangsdioden entsteht direkt die Dopplerfrequenz (NF) die in einem 
Vorverstärker verarbeitet wird.
Wenn man die SPI Befehle des PLL Asic's kennen würde könnte man direkt 
die Frequenz des Gunnoszillators einstellen.
Leider habe ich keine Bekannten bei Bosch, aber vielleicht gibt's hier 
im Forum jemand der weiterhelfen kann.

Thomas

[Maikh (Gast)]

Ich habe mir mal die Mühe gemacht, die HF Baugruppe des LRR1 etwas zu 
untersuchen... Da ist das, was in dem abgebildeten LRR2 Sensor liegt, in 
einem einzeln entnehmbaren Aluminiumgehäuse drin. Die verschieden 
Platinen sind da dann aber wiederum miteinander verbondet, so dass man 
das nicht zerstörungsfrei untersuchen kann. Das eigentliche 
Sensorgehäuse ist aber auch sehr stabil verklebt.

besser wirds erst beim LRR3 - den kann man wiederum aufschrauben, aber 
da sitzen nur noch zwei Dies von Infineon drin, deren Datenblatt man nur 
gegen NDA bekommt. (Würde mich zum Basteln nochmal interessieren, da da 
gleich ein PLL vorteiler mit drin ist)

Wobei ich auch das hier abgebildete Blockschaltbild des LRR2 schon schön 
finde.

Der Gunn Oszillator / Diode müsste von e2v sein, ich glaube da mal was 
gelesen zu haben ;).

vg

Maik

[oschi (Gast)]

Zum Gunnresonator. Anbei sind die |S21|, das H-Feld in der Schnittebene 
als Vektoren, und das E-Feld in der Schnittebene, die senkrechte 
komponente. Die letzten beiden als Video. Die Smithchart macht wenig 
Sinn, da auf 50 Ohm normiert. Ich versuch aber trotzdem noch den 
Phasengang zu rechnen.

[oschi (Gast)]

Hier der Phasengang fuer eine Frequenz, wie erwartet. Und die Smith 
Chart fuer den Ort Der Gunn normiert auf 10 Ohm.

[Silvio K. (exh)]

Maikh schrieb:
> abgebildete Blockschaltbild des LRR2

HAllo Maik,
Sind die Bezeichnung LRR1.2.3 die verschiedenen Varianten der ACCs? 
Stell auch mal Fotos rein, wenn vorhanden ...

oschi schrieb:
> Die Smithchart macht wenig
> Sinn, da auf 50 Ohm normiert.

Aus dem Smithdiagramm sieht man doch vieles. Z.B. dass man den Resonator 
als Reihen-RCL modellieren kann. Wenn die Dunn-Diode einen negativen 
Widerstand von kleiner -10 Ohm also z.B. -12 Ohm hätte, dann schwingt 
das ganze System an. Das sagt mir jedenfalls QUCS in der transienten 
Simulation.

Noch mal zur Iris. Geht das auch einfacher, z.B. durch ein kurzes Stück 
Wellenleiter mit viel höherer Cut-off-Frequenz, wo die Welle eigentlich 
nicht durch passt?

Gruß

Silvio

[Purzel H. (hacky)]

Die Iris ist eine steuerbare Blende. Mir dem Spalt macht man die Guete 
des Resonators, je kleiner der Spalt, desto kleiner die Kopplung. Und 
mit dem verschiebbaren Klotz vorne dran macht man die Transformation.
Anstelle der Iris kann man auch etwas anderes waehlen, das die Welle im 
Resonator drin haelt. Es sollte einfach eine gewisse Menge an Leistung 
rauskommen.

Ja, eine feste Laenge eines kleineren Wellenleiters wuerde auch passen.

[gerd (Gast)]

@Oschi:

wie hast du in deiner CST-Simulation die Gunndiode berücksichtigt?
ich versuche mich auch grade an einem Gunn-Oszillator. Habe einige 
Gunndioden für Ka-Band, 26.5-40 GHz, die ich gerne einsetzen möchte. Ich 
habe mir dazu heute eine kleine Cavität gefräst, rund, ca. 6mm 
Durchmesser und 4mm tief. Nach meinen Abschätzungen müsste diese Cavität 
dann eine Resonanzfrequenz von ca. 35GHz haben, und das tut sie auch, 
wenn ich in CST den Eigenmode Solver laufen lasse. Die Gunndiode werde 
ich mittig in der Cavität im "Boden" hinein schrauben und oben mittels 
eines kleinen Drahts kontaktieren, der Draht wird dann zum "Deckel" der 
Cavität geführt, wo er durch ein kleines Loch hinaus geführt und an eine 
Buchse geführt wird. Laut MACOM-Datenblatt müsste die Gunndiode, die ich 
hier habe, 150mW erzeugen, bei einer Betriebsspannung von rund 8 Volt.

Als Auskopplung aus der Cavität habe ich eine sehr kleine Iris gefräst, 
ca. 6mm breit, aber nur 0.5mm tief. Diese kleine Iris mündet dann in den 
WR28 Hohlleiter.

Die Eigenmoden konnte ich in CST erfolgreich simulieren, aber halt ohne 
die Diode.

[Jörg W. (dl8dtl) (Moderator)]

gerd schrieb:
> @Oschi:

Der hat hier vor 7 (!) Jahren mal als Gast geschrieben. Ob er das 
wirklich noch liest?

[nachtmix (Gast)]

gerd schrieb:
> und oben mittels
> eines kleinen Drahts kontaktieren, der Draht wird dann zum "Deckel" der
> Cavität geführt

Nach meiner Beobachtung ist das kein kleiner Draht, sondern eher ein 
dicker Bolzen, vllt doppelt so dick wie das Gunn-Element.

[Purzel (Gast)]

Ja, Oschi liest noch...
Vergiss mittig im Resonantor. die Kopplung ist viel zu hoch, die Quete 
daher viel zu klein. Die Guete bedeutet Leistungsueberhoehung. Eine 
Guete von 1000 bedeutet du hast 1000 mal mehr Leistung im Resonator, wie 
rauskommt. Je hoeher die Guete, desto kleiner das Phasenrauschen. Du 
kannst auch einen geschlossenen Wellenleiter nehmen, ohne Iris, und die 
Gunn in Lambda Halbe von der Wand. Es kommt was raus. Eine Frequenz .. 
naja.

[Purzel (Gast)]

@Gerd,
Du moechtest einen Resonator mit einem toroidalen E Ring im 
zylindrischen Hohlraum. Das waere der Verlustaermste. Nein, du moechtest 
das E Feld senkrecht im zylindrischen Hohlraum.

Ich habe die Gunn natuerlich nicht mitsimuliert. Habe mich auf das Feld 
im Volumen konzentriert. Ich weiss ja, wie das Feld der Gunn aussehen 
muss.

[Christoph db1uq K. (christoph_kessler)]

Die meisten Publikationen zu hohen GHz-Themen stammen derzeit von 
Philipp Prinz: http://www.dl2am.de/

Mit Gunn-Dioden gibt er sich aber nur selten ab, die sind heute nicht 
mehr ganz Stand der Technik, nehme ich an. Die einzige Fundstelle ist 
hier auch noch falsch geschrieben: http://www.dl2am.de/pa1d.htm
"Gann 24 GHz, zum experimentieren 15 €"

[gerd (Gast)]

Purzel schrieb:
> Vergiss mittig im Resonantor. die Kopplung ist viel zu hoch, die Quete
> daher viel zu klein.

aha, interessant. Ich werd die Gunndiode also einfach etwas versetzt 
montieren, das ist kein Beinbruch. Das Montageloch habe ich zum Glück 
noch nicht gebohrt, da mir im Moment noch der benötigte UNC 
Gewindebohrer fehlt.

Purzel schrieb:
> Es kommt was raus. Eine Frequenz ..
> naja.

ja, wenns geht, möchte ich schon gern geringes Phasenrauschen haben. 
Aber für den ersten Versuch ist das noch nicht so wichtig. Ich will vor 
allem mal sehen, dass überhaupt was raus kommt.

Purzel schrieb:
> du moechtest
> das E Feld senkrecht im zylindrischen Hohlraum.

jo, denke ich auch. Das H-Feld sieht aus wie ein Donut, und das E-Feld 
geht parallel vom Boden zum Deckel.

Purzel schrieb:
> Ich habe die Gunn natuerlich nicht mitsimuliert. Habe mich auf das Feld
> im Volumen konzentriert. Ich weiss ja, wie das Feld der Gunn aussehen
> muss.

hast du für die Gunn einfach einen Discrete Port verwendet?

Christoph db1uq K. schrieb:
> ie sind heute nicht
> mehr ganz Stand der Technik, nehme ich an

ich bin mir nicht sicher. Wenn ich bei SAGE Millimeter und anderen 
Firmen für hohe GHz-Technik schaue, bieten die immernoch massenhaft 
Gunndiodenbasierte Oszillatoren an. Wie könnte man denn sonst einen 
vergleichbar guten Oszillator bauen, ohne Gunndiode?

[Christoph db1uq K. (christoph_kessler)]

https://de.wikipedia.org/wiki/Backward-wave_Oszillator
"je nach Typ Frequenzen von etwa 1 GHz bis in den Terahertz-Bereich"

Die gibt es vermutlich preisgünstig gebraucht.
https://www.google.de/search?q=surplus+Backward-wave+Oscillator&tbm=isch&tbo=u&source=univ&sa=X&ved=2ahUKEwir9qKh-I_eAhXEqIsKHQGTCo0QsAR6BAgGEAE&biw=1202&bih=862

[gerd (Gast)]

Christoph db1uq K. schrieb:
> Die gibt es vermutlich preisgünstig gebraucht.

sehr interessant. Aber ob das wirklich besser als eine Gunn ist?

[Jochen F. (jamesy)]

Nicht jeder kann mit der Hochspannung umgehen, die ein BWO benötigt. Im 
HP 851/8551 waren bis zu 8 KV unterwegs...

[Purzel (Gast)]

Ja, zur Simulation habe ich einen diskreten Port verwendet.

Fuer einen Gunn Oszillator wuerde ich den verlustarmen Mode mit einem 
toroidalen E Feld in einer Zylinder Cavity arbeiten. Der hat keine 
Wandstroeme. Fuer hinreichend kleines (Phasen-) Rauschen sollte die 
Guete des Resonators maximal hoch sein, um die 20GHz wuerde ich ueber 
10000 anstreben.

Selbstredend ist hohe Ausgangsleistung und niederes Phasenrauschen 
gegenlaeufig. Also eher niedere Ausgangsleistung und einen Verstaerker 
hintendran.

Gunn und BWO sind nicht wirklich austauschbar. In ueberhaupt keinem 
Parameter.

Was alternativ zu einer Gunn funktionieren koennte waere allenfalls eine 
Impatt, die hat aber viel mehr Rauschen. Fuer Gunn & Impatt ist bei 
spaetestens 100GHz schluss.

Waehrend Gunn & Impatt Halbleiter mit Hochgeschwindigkeits 
Ladungstraegern in einem Resonator sind, ist ein BWO ein Wellenleiter, 
dessen eine Modenstruktur mit einem verlansamten Elektronenstrahl 
wechselwirkt. Bedeutet Hochspannung, Vakuum, begrenzte Lebensdauer.