拆解一个古代微波源
coulson21 2020-9-7 拆机鉴赏

一台隔壁实验室的古老微波源,用于微波干涉测量等离子体密度。一共有两台,频率范围不一样,另一台为7.5G-15G(没记错的话),还借在我们实验室没还。除频率范围外两台设备完全一致,都还能正常输出。这仪器实际上作为干涉仪微波源,很坑,输出不是很稳定,一直漂移。



QQ图片20200907211828.jpg

右边按钮选择调制波形,调谐旋钮控制微波频率,左边旋钮控制调制的参数,反面还有一个调谐信号输入的接口。实际上我们只会用连续波模式。


QQ图片20200907211832.jpg

上盖打开能看见这块手绘制图的电路板,设计的很有意思,这个模块是通过活页和四个卡扣(已经移除)固定的,卡扣移除后整个模块可以翻起来,看到内部结构

QQ图片20200907211835.jpg

这整个电路板的作用实际上是产生一个调制信号,通过同轴电缆把这个信号传出去(注意连到中下的那根黑线)

QQ图片20200907211838.jpg

这个原件直接连到面板的微波输出,但是不知道是什么,什么原理。猜测是和微波发生/调制直接相关的部件。

QQ图片20200907211803.jpg

调频的旋钮连在这个圆盘上,推拉这个微波谐振腔,来调节频率。

QQ图片20200907211817.jpg

供电的变压器,两个黑色的盒子不知道是什么

QQ图片20200907211757.jpg

这里很可惜没拍清楚,上方的齿轮连接正面的衰减旋钮,然后带动红圈所示的活塞移动。
QQ图片20200907214340.png


装置看起来很简单,但是不知道是什么原理产生的微波。有熟悉的人可以解释一下。还有现在我们想找一个这个源的替代品,不知道有什么选择没有。一个标准的射频信号发生器对于这个应用有点大材小用了。

来自:科创广场 / 拆机鉴赏
虎哥
10个月21天前 修改于 10个月21天前
1楼

见识了,没想如此一言难尽的设备竟然还在服役。

一言难尽的意思是,设备里面大量使用色环电阻、塑料壳多圈电位器、压泄压槽热缩管皮电容等80年代末90年代初的流行品,但晶体管、PCB和组装工艺又充满了70年代的韵味,抒发着无限的惆怅。当然也可以说是一个新时代的曙光,或许是刚刚引进了外国的元器件生产线,一些东西进步了,而另一些东西还停留在古代。

不论LC谐振电路的源还是这种谐振腔的源,他的好处就是可以连续的扫描。而现代源几乎都是离散扫描的,比如从1G扫到2G,会让你设置扫频步进(step),假设为1MHz,那么他就是按设定的时间间隔依次产生1000,1001,1002……。在窄扫宽时可以用调频器进行连续的扫描,若扫宽大就很难找到合适的仪器。我这里还保留着两台马可尼公司60年代的信号源,就用来干这个事。

如果对频谱纯度没有要求的话,可以看看KC901Q,2万元左右的价格 https://www.kechuang.org/t/84208 😂

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coulson21作者
10个月21天前
2楼
引用虎哥发表于1楼的内容
见识了,没想如此一言难尽的设备竟然还在服役。一言难尽的意思是,设备里面大量使用色环电阻、塑料壳多圈电...

哈哈哈哈哈,我们还有很多这种东西。我们现在用很先进的光谱仪,干涉仪,VNA。但是同时也有300k频率的电子管电源,电子管超低频信号发生器,接在某些装置上使用。学校实验室很多时候就是这样,没用坏就一直用,回头都发成拆解贴来给大家乐乐。


KC901有点大材小用了,估计导师未必会批2333,虽然个人很想买一个玩玩。我个人觉得整个VCO-PLL频率合成器就行,不过好像频率都比较低。


他这个究竟是什么原理产生的微波?微波三极管?回头把这部分也拆解出来看看好了

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justinpiggy
10个月21天前
3楼
引用coulson21发表于2楼的内容
哈哈哈哈哈,我们还有很多这种东西。我们现在用很先进的光谱仪,干涉仪,VNA。但是同时也有300k频率...

应该就是gunn diode(国内翻译为耿氏二极管)。这是一种在特性曲线上据有负阻性质的半导体器件,加偏压以后到负阻区就会振荡,振荡频率可以由外部微波谐振腔引导从而锁定在谐振腔模式上。这玩意儿虽然现在因为固体信号源发展所以在十几GHz范围内使用减少,但是因为可以做到几百GHz甚至THz,还是有不少用处的。


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铅球脑袋
10个月21天前
4楼

模拟信号源扫描速度和分辨率兼备,这是数字信号源永远的痛。


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铅球脑袋
10个月21天前 修改于 10个月21天前
5楼

电路是三国风格的

三分之一苏联军工粗旷风格,三分之一西国普及民品风格,三分之一中国省料风格


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