in den letzten Wochen habe ich an einem kleinen Schiffsradar von ca. 2015 gearbeitet. Dabei sind einige Bilder vom HF-Teil entstanden, die ich zeigen möchte.
Es handelt sich um ein Simrad/Navico/… 3G Broadband Radar, ein frequenzmoduliertes Dauerstrichradar (FMCW) bei 9,2 GHz. Sende-Spitzenleistung laut Handbuch 165 mW.
Das letzte Bild ist sehr groß, so dass man die IC Beschriftungen lesen kann. Bitte nicht erschrecken :-)
Hoffentlich taugen die Becherelkos was.
Ich habe hier die Tage einen Synthesizer repariert (BJ.2011), bei dem alle SMD Becher mit Werten unter 47µF defekt sind.
Nicht ausgelaufen, sondern einfach nur noch max.20% der Sollkapazität.
Die höheren Werte sind komischerweise völlig ok.
Das nur am Rande, wo ich die Bilder der PCB so sehe...
(Übrigens ist das PCB Material hoffentlich kein Berylliumoxid)
Hast Du das Innere des Radars saubergemacht, oder wars
so im Original?
Habe nichts saubergemacht, das Teil sieht innen aus wie neu. Kann nicht viel gelaufen sein und ganz sicher nicht in Salzwasser. Radom ist ziemlich verkratzt - vielleicht lag das Radar nur als Ersatzteil in irgendeinem Lager? Anders kann ich mir den perfekten Zustand der Elektronik nicht erklären.
(Übrigens ist das PCB Material hoffentlich kein Berylliumoxid)
Da auch ein Teil HF-Schaltungen sind, wird es wahrscheinlich Teflon oder ähnliches sein. Die Fa. Rogers ist da bekannt dafür.
Berylliumoxidkeramik ist eher was für Leistung.
Die ganze Leiterplatte samt Antennen werden doch gedreht. Das sieht man ja auch an dem Antriebsriemen.
Am unteren Rand sehe ich eine 14? polige Steckverbindung, dessen Kabel irgendwo verschwindet.
Frage: wie wird die Verbindung zur Außenwelt, welche sich nicht um die eigene Achse dreht, hergestellt? Sind das Schleifringe?
Kann ich fast nicht glauben, denn sowas muss ja viele hunderttausend Umdrehungen halten, ohne dass es Kontaktschwierigkeiten geben darf.
Frage: wie wird die Verbindung zur Außenwelt, welche sich nicht um die
eigene Achse dreht, hergestellt? Sind das Schleifringe?
Ist komplett kontaktlos:
Energieübertragung über einen Ferrit-Schalenkern. Primärwicklung und eine Hälfte des Kerns ist stationär auf der Digitalplatine, die andere Hälfte, durch Luftspalt getrennt, dreht mit.
Datenübertragung passiert optisch durch die Mitte des Trafos mit LED und Photodiode. Der Stecker unten auf der HF-Platine wird also wohl auch zu einer kleinen mitdrehenden Platine mit LED, Photodiode und Gleichrichter gehen. Den Teil hatte ich aber noch nicht auseinander.
Habe keine guten Fotos von dem Drehgelenk. Den unteren Teil kann man aber auf der angehängten Digitalplatine sehen. Dort ist auch ein 200MHz Transimpedanzverstärker und ein schneller Komparator zu finden.
Da auch ein Teil HF-Schaltungen sind, wird es wahrscheinlich Teflon oder
ähnliches sein. Die Fa. Rogers ist da bekannt dafür.
Berylliumoxidkeramik ist eher was für Leistung.
Du hast Recht.
Ich bin immer vorsichtig, wenn ich so helle Platinen sehe.
Das Rogers Material kenne ich natürlich und in der Größe wäre das schon etwas viel BeO.
Sehr schickes Gerät.
Würde ich auch gerne mal mit Spielen wollen.
Diese induktive Energieübertragung zum drehenden Teil hätte ich gar nicht erwartet, ist aber schön gelöst.
Da steckt auch ordentlicher HF Aufwand drin.
Darf man Fragen wo man an sowas rankommt (ebay?)
und in welcher Größenordnung sowas noch defekt kostet?
Solche Geräte tauchen sporadisch mal bei Ebay auf. Funktionierend um 1000 €, defekt <300 €. Ich hab 100€ bezahlt.
Das dieses Gerät in so gutem Zustand ist und reparabel, war aber pures Glück. Ich habe die auch durch Salzwasser schon komplett oxidiert gesehen. Dann ist jede einzelne Leiterbahn vergammelt.
Hier meine Interpretation der Signalerzeugung. Das meiste spielt sich auf der rechten Seite der Platine ab. Ganz oben rechts in der Ecke sitzt der AD9956 DDS.
Das bischen HF soll ja 25 NM Reichweite haben.
Hast du denn auch den Plotter dazu?
Würde mich mal interessieren wie so ein Radarbild auf "Land" ausschaut.
Moin,
habe keinen originalen Kartenplotter dazu, aber die Navico Radare werden von verschiedenen Open Source Tools unterstützt. Das Datenformat, das per Ethernet rauskommt, ist zum Glück recht simpel, siehe angehängtes Paper. Bisher am besten funktioniert OpenCPN.
Bilder auf Land machen aber leider keinen großen Sinn. Dieses Radar hat 25 Grad Öffnungswinkel vertikal und 5 Grad horizontal. Alles in diesem Kegel verschmilzt, auf Land hat man so viel Clutter (Bäume, Häuser, …), dass am Ende nur Matsch zu sehen ist.
Habs an einem kleinen See probiert, da sieht man zumindest das Ufer. Muss nochmal eine Aufnahme machen, wenn ein Paar Boote unterwegs sind. Damit warte ich aber bis das Wetter wieder angenehmer wird.
Auf den ersten Blick schon. Nur die Erzeugung des LO für den HMC213
ist noch etwas vage. Die Quelle Y2 muss ja auch quarzstabil sein.
Ist da irgendwo noch eine PLL versteckt um diesen (vermutlichen)
VCO zu synchronisieren?
Der AD9956 wird nicht viel mehr als ca. 50 MHz liefern können
wenn er aus 150 MHz gespeist wird. Allerdings könnten die 150 MHz
noch vervielfacht werden. Der Referenz-Eingang des ADF4002 würde
ja bis 300 MHz funktionieren. Eine höhrere Eingangs-Frequenz würde
aber kaum Gewinn bringen. Ein Quarz-Oszillator mit 150 MHz ist
ungewöhnlich aber möglich.
Auf den ersten Blick schon. Nur die Erzeugung des LO für den HMC213
ist noch etwas vage. Die Quelle Y2 muss ja auch quarzstabil sein.
Ist da irgendwo noch eine PLL versteckt um diesen (vermutlichen)
VCO zu synchronisieren?
Sehe da nur ein paar kleine so-23 Gehäuse im Signalpfad… für eine mehrstufige Frequenzvervielfachung ist aber recht wenig Filterung zu sehen. Bin also noch nicht sicher, wie dieser Schaltungsteil genau funktioniert.
Der AD9956 wird nicht viel mehr als ca. 50 MHz liefern können
wenn er aus 150 MHz gespeist wird. Allerdings könnten die 150 MHz
noch vervielfacht werden. Der Referenz-Eingang des ADF4002 würde
ja bis 300 MHz funktionieren. Eine höhrere Eingangs-Frequenz würde
aber kaum Gewinn bringen. Ein Quarz-Oszillator mit 150 MHz ist
ungewöhnlich aber möglich.
Ich schau mal, ob ich die HF-Platine ohne den sperrigen Rest zum Laufen bringe. Dann könnte ich sie mit zu Uni oder Arbeit nehmen und mit Spectrumanalyzer die Frequenzen auf den wichtigsten Leitungen abhorchen… das werd ich aber erst in 1-2 Wochen schaffen.
Der AD9956 wird nicht viel mehr als ca. 50 MHz liefern können
Beim DDS muss man die Verwendung von Frequenzen nahe ganzzahliger
Teilerwerte des Systemtakts vermeiden. Das wäre in diesem Fall
hauptsächlich die 75MHz. Also wird sich der Wert - wie bereits
erwähnt - um die maximal 50 MHz ergeben da die Frequenzanteile
der Ganzzahl-Teilung immer vorhanden sind wenn man sie nicht
explizit herausfiltert. Könnte aber mit der LC-Anordnung am
Ausgang passieren. Bei 300 MHz Systemtakt läge dann die zu
nutzende Frequenz zwischen 100 und 150 MHz, jedoch nicht nahe
dieser Bereichsgrenzen.
An der Oberkante sieht man zwei weitere "ge-morphte" Stellen mit verschobenen Lochungsabschnitten, das scheint aus mehreren Aufnahmen zusammen "gestitched"
Ja, alles richtig, IMG_0233.jpeg ist aus mehreren Einzelaufnahmen zusammengeflickt. Das hat nicht 100% geklappt, da das Stitching-Tool mit der Perspektive nicht zurecht gekommen ist. Wo Leiterbahnen im Nichts verschwinden, bitte IMG_0240 verwenden, das ist eine einzelne Übersichtsaufnahme.
Kamera ist eine alte Canon 760d DSLR mit 50mm Festbrennweite. Hatte es vorher mit Handy probiert, das war aber ein Alptraum, da zu den Rändern unscharf und verzerrt.
Ja, alles richtig, IMG_0233.jpeg ist aus mehreren Einzelaufnahmen
zusammengeflickt. Das hat nicht 100% geklappt, da das Stitching-Tool mit
der Perspektive nicht zurecht gekommen ist. Wo Leiterbahnen im Nichts
verschwinden, bitte IMG_0240 verwenden, das ist eine einzelne
Übersichtsaufnahme.
Vielen Dank für die Klärung, bei der Betrachtung von "HF-Platinen" stösst man ja öfters auf Strukturen bei denen "man seinen eigenen Augen nicht traut" (und deshalb besser mal nachfragt);-)
Also wenn es um Beschriftungen geht 0233.jpg, sonst das ungestückelte *0240.jpg. Vielleicht kannst die im Rahmen des Reparaturberichtes due ungestichten Teilbilder veröffentlichen, mich würde das hinsichtlich der PCB-Details interessieren.
Ansonsten sehr lehrreich hier zu sehen, wie das Panorama-stitchen versagt und trotzdem ein zumindest ästhetisch anschauliches Ergebnis produziert. Habe ich jetzt nicht erwartet, vielleicht können das andere stitcher "realitätstreuer". Die Leiterzüge sind doch IMHO geeignete Fixpunkte/Passungs-Stellen an denen man das gesamte Bild anpassen (entzerren) könnte.
Anbei ein weiteres Detail aus 0233.jpg (Zentrum, als b/w hervorgehoben) bei dem wohl das Zusammenfügen am Computer neue "Artefakte" schuf. Zum Vergleich der gleiche ausschnitt aus *0240.jpg
Frage: wie wird die Verbindung zur Außenwelt, welche sich nicht um die
eigene Achse dreht, hergestellt? Sind das Schleifringe?
Ist komplett kontaktlos:
Energieübertragung über einen Ferrit-Schalenkern. Primärwicklung und
eine Hälfte des Kerns ist stationär auf der Digitalplatine, die andere
Hälfte, durch Luftspalt getrennt, dreht mit.
Das Prinzip hatte man auch in Videorecordern für die Kopftrommel.
Bei Gelegenheit probiere ich das nochmal mit mehr Überlapp und genauerer
Positionierung der Kamera.
Eventuell liegt es am Entzerr-Algo im picture-stitching, da stand im wiki-text irgendwas, das das tool Informationen über die Linsencharakterristik aus den EXIF herausliest. Auch ein interessantes Thema, mal sehen, ob wer die Zeit findet, mal verschieden Tools an PCB-Fotos zu evaluieren, wäre IMHO ein extra thread wert.
Das Prinzip hatte man auch in Videorecordern für die Kopftrommel.
So ist das. Ich hatte vor einiger Zeit einen dicken Sony Digibeta in der Mache, der 8 Köpfe über den Ferrittrafo übertrug und zusätzlich noch 5 Schleifkontakte für das Piezotracking besaß (ähnlich wie bei alten V2000 Rekordern).
Schöne Bilder sind das vom Radar.
IMG_0238.jpeg
(31 KB)
IMG_0237.jpeg
(220 KB)
IMG_0239.jpeg
(350 KB)
IMG_0240.jpeg
(230 KB)
IMG_0233.jpeg
(230 KB)
IMG_0233.jpeg
(7,7 MB)
