Platinenfotos: Navico 3G Schiffsradar

[Sebastian B. (sfreak)]

Hallo allerseits,

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 :-)

Reparatur Bericht folgt.

Sebastian

[Stefan M. (derwisch)]

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)

[Wastl (hartundweichware)]

Sebastian B. schrieb:
> Das letzte Bild ist sehr groß, so dass man die IC Beschriftungen lesen
> kann. Bitte nicht erschrecken :-)

Danke, bei so schönen Bildern darf man schon mal ein paar MByte 
spendieren.

[Lotta . (mercedes)]

Respekt!

Feine Aufnahmen!
Hast Du das Innere des Radars saubergemacht, oder wars
so im Original?

mfg

[Sebastian B. (sfreak)]

Lotta  . schrieb:
> 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.

Sebastian

[Helmut -. (dc3yc)]

Stefan M. schrieb:
> (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.

[Ralph B. (rberres)]

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.

Ralph Berres

[Sebastian B. (sfreak)]

Ralph B. schrieb:
> 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.

Habe inzwischen den Reparaturbericht mit ein bisschen mehr Infos zur 
Digitalplatine hier hochgeladen: 
Beitrag "Reparaturbericht: i.MX6 Resetschaltung in Navico Schiffsradar"

Sebastian

[Kilo S. (kilo_s)]

Sehr Cool!
Interessantes Gerät.
Danke für den Einblick, die Fotos sind gut geworden.

[Sebastian B. (sfreak)]

Habe das Drehgelenk doch noch zerlegt, interessiert mich ja auch wie es 
darin ausschaut.

[Stefan M. (derwisch)]

Helmut -. schrieb:
> 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.

[Markus B. (dalotel)]

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?

[Sebastian B. (sfreak)]

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.

[Maik .. (basteling)]

Da möchte ich doch auch mal Danke für die schönen HF-Feinkost Bilder 
sagen.

[Sebastian B. (sfreak)]

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.

Macht das so Sinn?

[Markus B. (dalotel)]

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.

[Sebastian B. (sfreak)]

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.

Sebastian

[Wastl (hartundweichware)]

Sebastian B. schrieb:
> Macht das so Sinn?

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.

[Sebastian B. (sfreak)]

Wastl schrieb:
> Sebastian B. schrieb:
>> Macht das so Sinn?
>
> 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.

Sebastian

[Wastl (hartundweichware)]

Sebastian B. schrieb:
> Dann könnte ich sie mit zu Uni oder Arbeit nehmen und mit
> Spectrumanalyzer die Frequenzen auf den wichtigsten Leitungen abhorchen

Auf jeden Fall eine interessante Sache, werde ich weiter verfolgen.

[Wastl (hartundweichware)]

Wastl schrieb:
> 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.

[Bradward B. (Firma: Starfleet) (ltjg_boimler)]

Hm, irgendwie sieht der mittlere Elko "ge-morpht" aus, seltsamer Algo 
auf der Kamera?

[Ron-Hardy G. (ron-hardy)]

BTW: was ist das für eine geile Kamera?

[Bradward B. (Firma: Starfleet) (ltjg_boimler)]

An der Oberkante sieht man zwei weitere "ge-morphte" Stellen mit 
verschobenen Lochungsabschnitten, das scheint aus mehreren Aufnahmen 
zusammen "gestitched"

* https://de.wikipedia.org/wiki/Stitching

> BTW: was ist das für eine geile Kamera?

Lt. Metadaten im Bild eine "Canon EOS 760D" .

* https://www.digitalkamera.de/Kamera/Canon/EOS_760D.aspx

In den Metadaten findet sich auch ein Hinweis auf die (vermutete) 
stitching Software - "Hugin 2025.0.1* built by Thomas"

* https://de.wikipedia.org/wiki/Hugin_(Software)

[Sebastian B. (sfreak)]

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.

[Bradward B. (Firma: Starfleet) (ltjg_boimler)]

> 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

[Sebastian B. (sfreak)]

Hier noch die Bilder, die als Eingabe für das Stitching dienten.

Bei Gelegenheit probiere ich das nochmal mit mehr Überlapp und genauerer 
Positionierung der Kamera.

[.● Des|ntegrator ●. (Firma: FULL PALATINSK) (desinfector)]

Sebastian B. schrieb:
> Ralph B. schrieb:
>> 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.

[Bradward B. (Firma: Starfleet) (ltjg_boimler)]

> Hier noch die Bilder, die als Eingabe für das Stitching dienten.

Danke, sehr interessant, da hat man mehr Spass an der PCB-Analyse da man 
nicht immer wieder über Graphic Artefakte stolpert.

Im Moment versuche ich gerade herauszufinden, warum hier soldermask und 
silkscreen matt sind und bin über dieses gestolpert: 
https://www.allpcb.com/allelectrohub/matte-vs-glossy-solder-mask-which-finish-is-right-for-your-rf-design

Wir sind ja hier bei 9.2 GHz.

> 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.

[Marek N. (db1bmn)]

Geil, danke! thumbsup

[Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)]

.● Des|ntegrator ●. schrieb:
> 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.