Jump to content

    
Sign in to follow this  
FastSnail

Микрополосковые калибровки

Recommended Posts

Всем доброго времени суток!

 

Задача:

Согласовать антенну с ВЧ трактом. Всё это на печатке.

И столкнулся с проблемой перенести плоскость калибровки на конец "оторванного" кабеля. Чтобы можно было данным верить.

Но все наши эксперименты терпели полное фиаско (после согласования тракта по расчетным параметрам качественными индуктивностями и кондерами получали несогласованный тракт в итоге).

 

Дано:

А) Есть меры и обрезанный высокостабильный кабель (как на рисунке во вложении).

Б) Что мы делали:

1. Получаем плоскость калибровки без кабеля.

2. Делаем автоудлинение с XX.

3. На XX вроде даже получаем точку на диаграмме Смита где надо (справа по центру).

 

Как проверяли совпадает ли она на КЗ:

Мы делали так:

1. Кладем маленькую перемычку из металла на конец кабеля.

2. На малых частотах всё нормально, но чем выше частота, тем сильнее уползает точка в верх.

 

Видимые Решения:

1. Нам подсказали умные люди, что нам нужны микрополосковые калибровки на печатке.

Но где их взять? Самим сделать это долго и дорого.

2. Самим сделать из подручных материалов. Кто-то уже делал? Коллеги. Если не сложно, то это был бы для нас идеальный вариант.

3. Возможно есть у Вас какие-нибудь варианты для решения моей задачи?

 

Заранее спасибо за Ваши ответы.

post-92211-1466076022_thumb.png

Share this post


Link to post
Share on other sites
3. Возможно есть у Вас какие-нибудь варианты для решения моей задачи?

Не пойму, что мешает сделать разъем на конце вашего обрезанного кабеля, перенести калибровкой на него плоскость отсчета, и также соединить через этот разъем ваше устройство? Измерительный тракт он такой, его приходится собирать из стандартных железок и учитывать погрешности, вносимые ими. Ну получите погрешность из-за не учета разъема на вашем устройстве. Качественный разъем, правильно собранный, даст вам только задержку в фазе.

Могу посоветовать книжечку, может чем поможет: Данилин А. А. Измерения в технике СВЧ: Учеб. пособие для вузов.

Edited by rnj2000

Share this post


Link to post
Share on other sites
Не пойму, что мешает сделать разъем на конце вашего обрезанного кабеля, перенести калибровкой на него плоскость отсчета, и также соединить через этот разъем ваше устройство? Измерительный тракт он такой, его приходится собирать из стандартных железок и учитывать погрешности, вносимые ими. Ну получите погрешность из-за не учета разъема на вашем устройстве. Качественный разъем, правильно собранный, даст вам только задержку в фазе.

Могу посоветовать книжечку, может чем поможет: Данилин А. А. Измерения в технике СВЧ: Учеб. пособие для вузов.

Спасибо огромное! Пошел переваривать...

Share this post


Link to post
Share on other sites
3. Возможно есть у Вас какие-нибудь варианты для решения моей задачи?

 

Заранее спасибо за Ваши ответы.

 

Уточните, пожалуйста, диапазон частот и полосу частот согласования

Share this post


Link to post
Share on other sites
Уточните, пожалуйста, диапазон частот и полосу частот согласования

Мне нужно согласовать GPS/ГЛОНАСС патч с трактом.

 

 

Не пойму, что мешает сделать разъем на конце вашего обрезанного кабеля, перенести калибровкой на него плоскость отсчета, и также соединить через этот разъем ваше устройство? Измерительный тракт он такой, его приходится собирать из стандартных железок и учитывать погрешности, вносимые ими. Ну получите погрешность из-за не учета разъема на вашем устройстве. Качественный разъем, правильно собранный, даст вам только задержку в фазе.

Могу посоветовать книжечку, может чем поможет: Данилин А. А. Измерения в технике СВЧ: Учеб. пособие для вузов.

Спасибо!

Помогло немного!

Мне кажется, что я получил неплохой результат довольно странным образом.

 

См. рис. 1. Решил попробовать соединить как Вы и говорили. Только не припаял, а соединил с уже оторванной частью прижимом.

 

См. рис. 2. Получил точки в области XX, нагрузка, но в области КЗ малой перемычкой получил дугу. Но она на много ближе к нужному месту чем было ранее.

 

Сейчас идея Ваша.

1. Хотим купить ВЧ кабель с переходом с разъема C на SMA.

2. Плоскость калибровки сделать хочу на SMA.

3. Взять сборку тайковскую SMA на открытый конец.

4. Сделать удлинение на XX.

5. После этого хочу припаять эту сборку к патчу и уже мерить.

 

Правильно ли я вижу путь?

 

Спасибо большое за подсказку!

post-92211-1466094672_thumb.png

post-92211-1466094737_thumb.jpg

Share this post


Link to post
Share on other sites
См. рис. 2.

Второе фото ужас и кошмар... дичайшая неоднородность для СВЧ....

Правильно ли я вижу путь?

В принципе все так... Просто сделайте все аккуратно, без перемычек, качественными разъемами, а не китайским шлаком, из которого при пайке вытекает диэлектрик, чтобы сохранить распределение поля в линиях. Ибо как мне с теоретической стороны видится, ваша та же самая перемычка по идее представляет переход с коаксиала к двух проводной линии и обратно. Этих моментов надо избегать.

А книжечку все-таки почитайте, больно она хороша. Объясняет всю идеологию измерений на СВЧ.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Какие то посты у Вас разрозненные. Трудно понимать.

Мой опыт мне подсказывает, что

- до гига -двух можно калиброваться обычным шлаком.

- До 4...6 гиг - фирменными хорошими производителями

- выше 6 гиг - космическодорогими каллибровочными наборами.

 

Надеюсь, что калибровочный набор у Вас не убит. Далее делать по шагам:

1. После калибровки если накручивать опять этот калибровочный набор (ХХ, КЗ), то чуток должно быть набег фазы на графиках, т.к. сечение калибровки чуток дальше. Если так, то дальше.

2. Накрутить хорошую кабельную сборку небольшой длинны. На графике должен увеличится набег фазы вдоль графика. Накручивая ХХ, КЗ, нагрузку всё должно повториться по п.1. И при этом не должно быть ИЗЛОМОВ и график должен монотонно/равномерно удлинняться. Если кабель длинный, то есть вероятность, чуток заворачивания внутрь графика т.к. потери в кабеле. Если на графике появились изломы или график вылазит за границы окружности, то дальше нет смысла что то делать. Нужно искать что не так.

где то косяк. Ищите и только после устранения можно двигаться дальше.

Этот пункт простым методом покажет жива ли у Вас калибровка или уже подохла + кабель.

 

3. Далее закручивайте открытый конец и калибруйтесь. вот книжка. см. стр.3-18, фигура 3.18 очень напоминает Вашу задачу. Там кстати дальше полистайте и много картинок интересных можно увидеть.

 

Должно получиться. Аджилент калибруется когда тестирует чип элементы при помощи резистора 49,99Ом, открытого конца, и закороткой в виде желтого кубика.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Второе фото ужас и кошмар... дичайшая неоднородность для СВЧ....

 

В принципе все так... Просто сделайте все аккуратно, без перемычек, качественными разъемами, а не китайским шлаком, из которого при пайке вытекает диэлектрик, чтобы сохранить распределение поля в линиях. Ибо как мне с теоретической стороны видится, ваша та же самая перемычка по идее представляет переход с коаксиала к двух проводной линии и обратно. Этих моментов надо избегать.

А книжечку все-таки почитайте, больно она хороша. Объясняет всю идеологию измерений на СВЧ.

Согласен на все 100%!

Но Ваша идея приблизила моё понимание к нормальному состоянию. А этот эксперимент просто попытка.

 

 

Какие то посты у Вас разрозненные. Трудно понимать.

Согласен. Но задача одна.

Патч запаян на печатку. Я к нему лезу с другой стороны платы. Если что, то могу легко до снабжать любой информацией.

 

Мой опыт мне подсказывает, что

- до гига -двух можно калиброваться обычным шлаком.

- До 4...6 гиг - фирменными хорошими производителями

- выше 6 гиг - космическодорогими каллибровочными наборами.

Очень познавательно для меня!

 

Надеюсь, что калибровочный набор у Вас не убит.

Новьё пока что. Но давайте проверим.

 

Далее делать по шагам:

1. После калибровки если накручивать опять этот калибровочный набор (ХХ, КЗ), то чуток должно быть набег фазы на графиках, т.к. сечение калибровки чуток дальше. Если так, то дальше.

См. рис 1-3

post-92211-1466155370_thumb.png

post-92211-1466155377_thumb.png

post-92211-1466155390_thumb.png

Меры после калибровки.

 

См. рис 10

post-92211-1466155881_thumb.jpg

Это вид удлинителя.

 

См. рис 4-6

post-92211-1466155397_thumb.png

post-92211-1466155405_thumb.png

post-92211-1466155415_thumb.png

Удлиняю Перемычка-Кабель-Перемычка и Вешаю меры через эту длинную конструкцию.

 

См. рис 7-9

post-92211-1466155551_thumb.png

post-92211-1466155556_thumb.png

post-92211-1466155560_thumb.png

Эту удлиненную конструкцию делаю Автоудлинение с Потерями всеми через меру КЗ.

Далее снимаю уже нормированные данные с учетом этой длинной конструкции и получаем реальные картинки.

 

2. Накрутить хорошую кабельную сборку небольшой длинны. На графике должен увеличится набег фазы вдоль графика. Накручивая ХХ, КЗ, нагрузку всё должно повториться по п.1. И при этом не должно быть ИЗЛОМОВ и график должен монотонно/равномерно удлиняться. Если кабель длинный, то есть вероятность, чуток заворачивания внутрь графика т.к. потери в кабеле. Если на графике появились изломы или график вылазит за границы окружности, то дальше нет смысла что то делать. Нужно искать что не так.

где то косяк. Ищите и только после устранения можно двигаться дальше.

Этот пункт простым методом покажет жива ли у Вас калибровка или уже подохла + кабель.

Могу ли я сделать заключение что меры и кабель хороши?

Если да, то обрезанный кабель как раз точно такой же.

 

3. Далее закручивайте открытый конец и калибруйтесь. вот книжка. см. стр.3-18, фигура 3.18 очень напоминает Вашу задачу. Там кстати дальше полистайте и много картинок интересных можно увидеть.

Спасибо. Я посмотрел, но с первого раза не очень понятно. Буду сейчас внимательно смотреть.

 

Должно получиться. Аджилент калибруется когда тестирует чип элементы при помощи резистора 49,99Ом, открытого конца, и закороткой в виде желтого кубика.

Можно ли аналог соорудить из подручных средств? Я так понимаю обычный чип резистор годится на относительно невысоких частотах?

Или придется покупать у Аджилент этот кубик?

 

Еще у меня есть короткий обрубышь. Он коаксиальный, можно сказать. Его могу постараться подтыкать в плату.

 

 

 

 

Коллеги. Спасибо огромное!

Всё получилось!

Обрубок второй короткий обрезал ровно и им подтыкаюсь.

Проверяю на XX точка справа ровно.

Проверяю на КЗ (как рекомендовали в соседней теме на фольгу) получаю точку ровно в нуле! Даже глазам не верю!

На реальной плате тоже данные с виду ровно то что надо!

 

Только вопрос по нагрузке 50 Ом пока открыт.

Можно как-то самому сделать или всё же покупать придется?

Share this post


Link to post
Share on other sites
Только вопрос по нагрузке 50 Ом пока открыт.

Можно как-то самому сделать или всё же покупать придется?

 

На этих частотах подойдет чип-резистор в размере до 0603.

Единственное желательно взять 1% или точнее, чтобы его сопротивление было более близко к 50 Ом.

Share this post


Link to post
Share on other sites
На этих частотах подойдет чип-резистор в размере до 0603.

Единственное желательно взять 1% или точнее, чтобы его сопротивление было более близко к 50 Ом.

Спасибо! Пошел пробовать.

Share this post


Link to post
Share on other sites

да всё очень хорошо у Вас по картинкам. Всё правильно.

 

Я Вам говорил про оснастку тестирования чип элементов. Там точно такой же открытый конец коаксиала. Всё точно так же как у Вас. И работают. А кубик - это была необходимость при калибровке на КЗ именно такого размера как 0608, 0805, 1206. Для Вас подойдёт любая хорошая железяка или микрополосковая земляная область.

 

Смотрю у Вас всё получилось.

Удачи Вам.

:biggrin:

Share this post


Link to post
Share on other sites
да всё очень хорошо у Вас по картинкам. Всё правильно.

Я Вам говорил про оснастку тестирования чип элементов. Там точно такой же открытый конец коаксиала. Всё точно так же как у Вас. И работают.

Спасибо огромное!

Я думаю, что небольшое отличие от их варианта и моего всё же есть.

Во-первых, изолента может быть не очень хорошим ВЧ материалом (моя догодка), во-вторых, изолента пережимает кабель в месте крепления (думаю, что может быть нарушена геометрия). А самое главное это то, что иголка заведена была под оплетку (именно из-за этого, думаю, могли быть самые большие искажения.

Я сегодня хочу попробовать как-то сделать так, чтобы не нарушать геометрию кабеля и вводить в систему только нормальные ВЧ материалы.

 

А кубик - это была необходимость при калибровке на КЗ именно такого размера как 0608, 0805, 1206. Для Вас подойдёт любая хорошая железяка или микрополосковая земляная область.

Спасибо за совет!

Также для моего варианта, похоже, годится вариант от microstrip_shf? Я просто закорачиваю на медную фольгу и всё сходится на нужных мне частотах.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Делали что то типа такого набора

30KFIGSfigure2.gif

Только внешние разьемы SMA подпаивали куском полужесткого кабеля (pigtail- поросячий хвост) прямо на плату.

3962Fig01.jpg

Место подпайки необходимо точно обозначить для повторяемости по фазе.

Калибровали VNA по полученному самодельному SOLT набору

Share this post


Link to post
Share on other sites
Делали что то типа такого набора

Только внешние разьемы SMA подпаивали куском полужесткого кабеля (pigtail- поросячий хвост) прямо на плату.

Место подпайки необходимо точно обозначить для повторяемости по фазе.

Калибровали VNA по полученному самодельному SOLT набору

Спасибо за Ваш ответ!

Прямо штурм моего мозга!

 

Это набор специально для чип компонентов?

Я так понял, что сначала калибруем каждый канал векторного анализатора? Потом калибруем через Thru или проверяем?

Далее можно чип замерить?

Идея возникла. Сразу такой сделать для "П" образного согласования. Или площадки с не запаянными элементами будут мешать?

 

rnj2000 настоятельно порекомендовал нам, как раз, пигтейл сделать как следует, я так понял. Этот приём очень хорошо сработал как раз у нас.

Сейчас так и пользуемся.

 

Спасибо еще раз за такое количество полезнейших ответов! Не ожидал. Сначала думал, что вообще ни кто не ответит.

Сейчас благодаря Вашим ответам, прямо, просветление. До многих вещей я бы сам очень долго еще не дошел!

Edited by FastSnail

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Sign in to follow this