Генератор На Диоде Ганна. Волноводная Конструкция Опции

[kadet.89]

Добрый день, я занимаюсь расчетом генератора на диоде Ганна
Параметры такие: диод 3А703; частоты 9,3...9,5 ГГц
Приблизительная схема

Для генератора использую волновод 23х5 или 23х10, пока не решил что лучше. Выход должен быть 23х10, но мне советуют брать 23х5 с переходником на 23х10.
Есть несколько вопросов, на которых нигде не смог найти ответы, буду благодарен за любую помощь:
1) Мне нужно определить растояние от задней стенки на которых будут располагаться диоды, как это можно сделать? Есть такая картинка
http://s019.radikal.ru/i640/1204/1f/d286c7843000.png но вроде это совсем не то, что должно быть.
2) Рабочий диапазон диода 3А703 8,24...12,42 ГГц , значит ли это то, что мне нет смысла использовать варактор и требуемой перестройки частоты я смогу добиться с помощью изменения болтом резонансного объема, т.е. вот таким решением?:

В таком случае есть ли формулы для расчета зависимости объема от частоты?
Есть формула для расчета резонансного значения длины волны генератора:

При этом длина резонатора получается 2,215 см для волны 3,2 см. Если я ставлю варактор на 1/4λ от задней стенки и диод Ганна на 1/2λ от варактора (следуя советам и инструкциям), получится 2,4, а это уже больше. Как я понимаю под словом "длина резонатора" подразумевается не длина волновода, ведь в последствии при подключении к генератору волновода - его длина (как и объем) как бы увеличивается за счет подключенного волновода. В таком случае что же такое длина резонатора и его объем?

Сообщение отредактировал kadet.89 - Apr 7 2012, 13:00

[Самоделкин]

Лично у меня бы возникли вопросы уточнения .
1. Для каких целей нужен этот генератор ?
а) просто генерации 9,5гГц или потом это прийдется как то модулировать или перестаивать-подстраивать ?(вот тут возможно варактор был бы не лишним ) .
б)с какой стабильностью болжен работать генератор ?
2) Какой режим работы генератора - непрерывный или импульсный .
А так в остальном все правильно все верно !

[kadet.89]

Генератор должен генерировать непрерывный сигнал с перестройкой от 9,3 до 9,5 ГГц. Относительная нестабильность частоты ∆f/f0 ≤ ±10^-6. Модуляция не нужна.
Это мой дипломный проект, раньше ничем подобным не занимался и можно сказать делаю всё вслепую. Спасибо EVS, помог разобраться с мембраной, но остальные вопросы для меня по прежнему загадка. Есть пример расчета генератора для перестройки частоты варактором. Я возможно варактор не буду рассчитывать, но тогда нужно рассчитать перестройку штырем, пока к сожалению не нашел нужных формул.

[Самоделкин]

[quote name='kadet.89' date='Apr 7 2012, 19:22' post='1046605']
Генератор должен генерировать непрерывный сигнал с перестройкой от 9,3 до 9,5 ГГц. Относительная нестабильность частоты ∆f/f0 ≤ ±10^-6.
--------------------------
А вот с этим вопросом возможны проблеммы . На 10гГц уход частоты подобного генератора будет где то 350кГц на градус !!! И это очень в хорошем случае . Увы ганплексеры не отличаются стабильностью частоты .

[DEM_ALEX]

На 10гГц уход частоты подобного генератора будет где то 350кГц на градус !!! И это очень в хорошем случае . Увы ганплексеры не отличаются стабильностью частоты .

Ага. Генератор выходит в свой тепловой режим минут за 40.

Вот Вам методчка с рачетом простейшего генератора на диоде Ганна.

Прикрепленные файлы

 UML_1041.pdf ( 1.78 мегабайт ) Кол-во скачиваний: 319

 

[kadet.89]

Спасибо за ссылки/советы на книги и методички. Я прочитал методичку и пролистал книгу Н.С. Давыдовой. В них я не нашел ни слова о том, что диод должен быть расположен на определенном расстоянии от задней стенки, отсюда я сделал вывод, что расстояния в пределах от 1/2λ до 1/4λ должны подойти. Диафрагму решил взять емкостную т.к. о плюсах и минусах нигде не написано, но в одном из примеров я видел емкостную. Кроме того я не стал заморачиваться и рассчитал схему с варакторной перестройкой частоты. Т. ч. индуктивная мембрана из-за использования 2-х диодов не подходит.
КПД вышел для частоты 9,5 ГГц 0,484, для частоты 9,3 ГГц 0,4695 это адекватный результат или должно быть значительно меньше? Получается если диод 3А703Б, то отдаваемая в нагрузку мощность будет 0,4695*20=9,39 мВт.

[DEM_ALEX]

Спасибо за ссылки/советы на книги и методички. Я прочитал методичку и пролистал книгу Н.С. Давыдовой. В них я не нашел ни слова о том, что диод должен быть расположен на определенном расстоянии от задней стенки, отсюда я сделал вывод, что расстояния в пределах от 1/2λ до 1/4λ должны подойти. Диафрагму решил взять емкостную т.к. о плюсах и минусах нигде не написано, но в одном из примеров я видел емкостную. Кроме того я не стал заморачиваться и рассчитал схему с варакторной перестройкой частоты. Т. ч. индуктивная мембрана из-за использования 2-х диодов не подходит.
КПД вышел для частоты 9,5 ГГц 0,484, для частоты 9,3 ГГц 0,4695 это адекватный результат или должно быть значительно меньше? Получается если диод 3А703Б, то отдаваемая в нагрузку мощность будет 0,4695*20=9,39 мВт.

1. Думаю, что диафрагма Вам не нужна.
2. Конструкция с варикапом много сложней (и при конструировании и при защите) чем простая камера с механической перестройкой.
3. Длина резонатора примерно четверть длины волны. Это связано с распределением поля в резонаторе. В месте включения диода эл. поле должно быть максимальным.
4. Мощность определяется не так, См. методичку.
5. КПД большой если это не в процентах.

А по какой специальности Вы пишете диплом?

[kadet.89]

DEM_ALEX, специальность "средства связи с подвижными объектами". В универе сейчас полный бардак, точнее запущение и дали тему, какую смогли дать, выбирать не приходилось. Из близкого по теме был года 2 назад курс про волноводы. За это время уже всё позабылось т.ч. приходится вникать в неизвестную тему. На кафедре к сожалению нету компетентных по данной теме специалистов и никто помочь там не может. Может оно и к лучшему, на защите хоть поменьше придирок будет.
Сейчас начал с 0 по методичке делать, посмотрю что будет получаться.
Если я винт, который для изменения частоты, ввинчу полностью, частота уменьшиться должна или увеличиться?

Сообщение отредактировал kadet.89 - Apr 8 2012, 13:57

[vladim117]

DEM_ALEX,
Если я винт, который для изменения частоты, ввинчу полностью, частота уменьшиться должна или увеличиться?

При ввинчивании настроечного диэлектрического штыря (вращение по часовой стрелке), частота генерации уменьшается и наоборот-при вывинчивании (вращение против часовой стрелки), частота -увеличивается.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[kadet.89]

vladim117, спасибо за картинки. Диоды, как я вижу, находятся на одной дистанции от задней стенки?
А вообще откуда такой девайс, продается где или снят с другого оборудования?, схемы или названия к нему не прилагалось в комплекте?
И самый главный вопрос - болтом какой перестройки частоты удается добиться? если там 2-3 ГГц, то может мне и нет смысла рассчитывать.

Сообщение отредактировал kadet.89 - Apr 8 2012, 20:04

[vladim117]

vladim117, спасибо за картинки. Диоды, как я вижу, находятся на одной дистанции от задней стенки?
А вообще откуда такой девайс, продается где или снят с другого оборудования?, схемы или названия к нему не прилагалось в комплекте?
И самый главный вопрос - болтом какой перестройки частоты удается добиться? если там 2-3 ГГц, то может мне и нет смысла рассчитывать.

Да, диоды находятся на одной дистанции от задней стенки. Девайс до сих пор используется в устройствах радиолокации и, скорее всего, до сих пор производится. По вопросу продаж пишите в личку или по почте (адрес сообщал). Есть паспорт и схема, называется "Прибор". Выпускается настроенным на частоту 10 ГГц (30 мВт), винтом перестраивается в диапазоне частот от 8,7(20 мВт) до 11,1 ГГц (5 мВт). Это экспериментальные данные, технических условий на прибор у меня нет.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[kadet.89]

vladim117, спасибо, но думаю мне этот девайс будет не по карману.
DEM_ALEX, скажите пожалуйста, где в методичке учитывается режим работы диода. Я знаю что используется ОНОЗ, но как это учтено?

[vladim117]

vladim117, спасибо, но думаю мне этот девайс будет не по карману.

kadet.89, мне кажется, что для дипломного проекта этот прибор Вам и не нужен. Если только снять размеры и сделать демонстрационные эскизы. О цене и доставке не могу в этой теме писать, "личка" у Вас не включена, e-mail не знаю.