Анализатор спектра С4-60

[strannik2039]

Здравствуйте. Появилось огромное желание поиграться с СВЧ. Но финансы ограничены. Есть древний советский анализатор С4-60. Отдают по божеской цене. Есть ли смысл брать? Интерес к СВЧ чисто академический. Познать что это такое, что такое спектральный анализ и т.д. ?
Кто что подскажет? И есть ли варианты его модернизации в дальнейшем?

[Дмитрий М]

Вариантов модернизации нет он чисто аналоговый и там все вылизано на уровне схемотехники. Там по КМ где-то порядка 30 тысяч, если дешевле отдают то сможете реализовать поигравшись. Если будете брать то учтите что ЗИП к нему редкость и там есть внешний (вставной) смеситель в блок №2 (от 10 Мгц до 1,5 Ггц) если его нет то найти отдельно крайне сложно и дорого.
А так да, спектр посмотреть можно. Собственно аналогично спектр в звуковом диапазоне можно посмотреть со звуковой картой без специального оборудования. Спектр абсолютно тот же .

[strannik2039]

Под модернизацией я пока подразумеваю замену ЖИГ на DDS. Говорят LMX2572 не плохо с этим справится. Можно с точностью до герца выставить частоту. А это как я понимаю более точная перестройка по спектру. Если читать описание прибора, то там точность настройки ЖИГа на частоту получается порядка 1%. А так с DDS мы можем генерировать частоты с погрешностью в несколько Герц и даже 1 Гц. Далее чистая математика. Скажем имеем мы по входу сигнал в 1_765_432_100 Гц . Тогда выставив частоту на DDS - 2_315_432_100 Гц мы имеем с выхода смесителя ровно 550 МГц. Выбросив штатный вольтметр частоты и поставив на его место плату с управлением DDS и индикацией мы можем видеть точное значение частоты.

Далее, если полезть вглубь, то можно те же 3 МГц в индикаторе оцифровать. Но это только в теории. Повторюсь, я в СВЧ пока никакой. На сегодняшний день интересует замена ЖИГ на DDS. Так как по советским ЖИГ не могу найти хоть какую документацию.

[Дмитрий М]

Это если заменить гетеродин на ЖИГе 2-4 Ггц? Не слышал о таких модернизациях, наверное потому что на ебее можно взять уже не очень калеченного старичка с приемлимыми параметрами... Но попробуйте, там все на коаксиалах и в отдельных блочках, тк что подрубить внешний узел без проблем. Только с встроенного гетеродина на гармониках работают все остальные диапазоны, как с этим у нового гетеродина будет?

[khach]

LMX2572 это не DDS а PLL - все таки большая разница. Во вторых, заменой ЖИГ на синтезатор сразу потеряете возможность использовать третий блок с ЖИГ фильтром- сигнал управленгия ЖИГ фильтра образуется из линейного по частоте сигнала управления ЖИГ гетеродина. При использовании синтезатора такого сигнала просто не будет- сигнал управления VCO нелинеен от частоты.
Про полную переделку системы развертки частоты уже молчу- LMX2572 не совместим с ней от слова полностью. Синетезаторы с переключением поддиапазонов встроенного VCO, к которым отностистя и LMX2572, весьма плохо себя ведут в режиме именно развертки по частоте. У LMX2572 конечно есть фича ultra fast vco calibration и встроенный аппартаный линейный свип частоты. Но это не отменяет наличия 6
поддлиапазонов VCO и необходимости вернуть напряжение управление в начало диапазона при их переключении- а это задержки. Решаемо использованием двух LMX2572 в режиме пинг-понг, но если вы с этим справитесь ( конструирование и програмиирование) то с4-60 можете сами построить с нуля и даже намного лучше.
ЗЫ. На выходе LMX2572 всего +4.5 дБм. Диодный смеситель вы таким сигналом не накачаете- понадобится еще полноценный усилитель сигнала гетеродина. Я уже молчу про гармониковый смеситель от Я4С-60- там ЖИГ гетеродин давал сигнал больше +13дбм, иначе через диплексор смеситель не раскачать.

[strannik2039]

Я же говорю, я в СВЧ пока никакой. Вот и спрашиваю совета. Сам С4-60 мне нравится тем, что для обучения там всё на виду. Всё на переключателях и разъёмах. Про замену ЖИГ я задумался только из-за того, что на нем точность выставления частоты - никакая. Вот и думаю как это сделать более красиво? Либо оставить ЖИГ и ФАПЧ или же DDS?

У импорта везде "длинные-красивые" показания частоты. Вот и задумался над реализацией таких же показаний. Заодно и практика будет.
Импорт за 500$ с полным ЗИПом я бы с руками забрал. Но увы. В такой бюджет тока С4-60.

[Дмитрий М]

Возьмите С4-27 он ещё проще в плане модернизации.... И стоит по цене меди и алюминия, драгов в нем мало.

[khach]

О модернизации можно думать тогда, когда в наличии есть ДВА анализатор спектра, желательно хотя бы один с калиброванной амплитудой. А то получите один большой кирпич. Это задача сродни "поднять самого себя за волосы". Останетесь без прибора и модернизация закончится ничем. Тем более пытаться что то модернизировать не научившись толком с анализаторами спектра работать. Вы его сначала запустите, научитесь пользоваться и откалибруйте, а тогда уж о модернизации думать можно будет. Тем более что 3х-блочный C4-60 это скорее два анализатора спектра с общим блоком индикации. Какой диапазон частот хоть интересует? А то без этого что то советовать вменяемое не получится.

[strannik2039]

Здравствуйте. Я не говорю что я прямо завтра возьму и начну переделывать прибор. Нет конечно. Вопрос в том есть ли вообще возможность его улучшить и в каком направлении нужно идти? И есть ли смысл его покупать как учебный прибор?
Я понимаю что в СВЧ с одним С4-60 нету смыла что -то делать и смотреть. Тут нужен и измеритель мощности и частотомер и генератор. Это целая лаборатория получится.

Но тут вопрос яйца и курицы. Без знаний навредишь - без приборов и практики не получишь знаний.

[khach]

[uquote="strannik2039",url="/forum/viewtopic.php?p=3703912#p3703912"]Тут нужен и измеритель мощности и частотомер и генератор. Это целая лаборатория получится.[/uquote]
Еще векторный анализатор цепей VNA забыли, желательно с функцией рефлектометра.
Начинать с чего то конечно надо, и лет 20 назад С4-60 был очень хорошей стартовой точкой. Поскольку это пока будет единстенный прибор ( я так понял из предидущей части темы), то его надо просто довести до ума, а это может быть не так просто- деградация на хранении имет место быть. Он и новые редко когда работали, приходилось доводить до ума с плясками.
Модернизация в припнципе возможна, но я бы начал с двух более простых вещей чем ковырять синтезатор- сделал входной аттенюатор для блока до 1.5 ггц а то без аттенюатора спалить входной смеситель элементарно. И, если разбирается в цифровой электронике, заменил б весь блок Я4Ч-54 ( процессор ПЧ и индикатор) на компьютер.
При цифровой обработке ПЧ можно получить практически любые полосы пропускания RBW, а а родной стабилизатор частот первого гетеродина с приявзякой к гармонике 1 МГц позволит смотреть и и узкие сигналы. Для начала вообще можно вывести наружу вторую ПЧ 550 МГц и оцифровать ее USB "свистком".

[-=Andrey=-]

А может для начала проще купить HackRF One на Али за 11 тыс в полном комплекте. И так начинать изучать СВЧ.

[khach]

Если у ТС полный набор с Я4С-60 (1.45-39.6 ГГц) то HackRF нервоно курит в сторонке по диапазону частот. А любой другой анализатор с полосой 40 Ггц будет стоит как мерседес против запорожца. А если учесть что для С4-60 существовали смесители на диапазоны до 78 ГГц ( не входили в компелкт поставки)...
А вот если блока Я4С-60 нет ( двухблочный вариант до 1.5 ГГц) то все становится очень грустно и действитель проще купить тот же HackRF или китайский анализатор- это будет намного более удачный выбор.

[strannik2039]

У нас в Беларуси всё сложно с посылками из-за бугра. 22 евро и всё. А измериловка вообще не для личного пользования. Вот и приходится довольствоваться тем что есть.
Насчёт комплектности. Да все три блока и полный ЗИП. Ничего не отсутствует. Даже если покопаться то можно трубку индикаторную в запас найти. А так сразу прибор планирую использовать как науч. пособие. Посмотреть спектр выходного сигнала СВЧ генератора. Как себя ведёт сигнал при рассогласовании тракта? Ну и всё такое.
Если говорить про дальнейшую оцифровку, то я хотел 2-ю ПЧ оцифровать. Или вообще 3-ю.
Но как я и говорил это всё потом. Сначала нужно хорошо разобраться в работе самого прибора. Описание у меня есть. Я понимаю что это не параллельный анализатор. Но хочется ещё почитать про приборы СВЧ. Нашёл пособие от HP. То же много интересного. Может кто чего ещё посоветует в плане литературы? У нас городок маленький, учится мне нету у кого. Вот и приходится задавать глупые вопросы.

А так вообще, посмотрев другие сайты можно сказать, что прибор не так уж и безнадёжен. УПЧ с фильтрами говорят довольно не плохие. Да и чуйка по уровню сигнала вполне себе. Ну и самое примечательное то, что это полностью модульный прибор.

[SM898]

Если у ТС полный набор с Я4С-60 (1.45-39.6 ГГц)

Если ТС только собирается

поиграться с СВЧ.

и к тому же он

в СВЧ пока никакой.

то нафик ему 40 ГГц? На вырост? На МОЙ взгляд, "игры" с СВЧ нужно начинать с сотен мегагерц, а потом (если затянет),
приподниматься потихоньку выше. И он гораздо раньше,чем доберётся до 40 ГГц (если доберётся), поймёт ,
что для этого нужны приборы несколько другого класса, и соответственно, другой ценовой категории.
У нас на предприятии (в 80-е годы) когда-то применяли С4-60-е только от безнадёги, потому, что ничего другого не было
с нужными характеристиками. И всё время с ними мучились - то смесители палили,то контакты где-то пропадали, то ещё что-то...
Другой пример - в цехе стояли два древних VNA Хьюлет Паккард выпуска конца 60-х годов (Агилентом тогда ещё и не пахло),
ещё с круглой трубой-индикатором. Так регулировщики за них бились смертным боем, что бы работать на них,
хотя было достаточно всяких Р4-каких-то. И когда их привозили к нам на поверку (или на ремонт, что случилось
на моей памяти пару раз за 20 лет), они стояли над душой, или прибегали каждый час с вопросом - ну что,уже можно
забирать?.
Я к чему - приборы должны быть приборами, а не конструкторами для юных пионеров (или пенсионеров).

ПС. Strannik2039, если вы хотите использовать С4-60 как учебное пособие-полигон для изучения СВЧ - чтож,
думаю, это вполне приемлемо (с оговорками). Там в нём много интересненьких штучек.
А вот как измерительный прибор _ как-то не очень. Имел с ним дело в этом качестве - не понравился. Очень.
Да и для изучения СВЧ начинающему больше пригодился бы АЧХометр или VNA (что лучше), а не спектроанализатор.
На МОЙ субъективный взгляд, очень хорош для начинающего изучать СВЧ, приборчик nanoVNA - здесь о нём есть тема.
Его уже разогнали до 1,5 ГГц, и дин. диапозон у него приемлемый, и на комп выводит большую картинку,
которую можно удобно рассмотреть. И цена у него - совсем небольшая.
Эх, такой приборчик мне бы лет 30 назад, когда только начинал интересоваться СВЧ.
Но тогда был двухблочный гроб Х1-42 с никаким ДД и разделением поддиапазонов в самом нужном месте по частоте.

[strannik2039]

[uquote="SM898",url="/forum/viewtopic.php?p=3704377#p3704377"]ПС. Strannik2039, если вы хотите использовать С4-60 как учебное пособие-полигон для изучения СВЧ - чтож,
думаю, это вполне приемлемо (с оговорками). Там в нём много интересненьких штучек.
А вот как измерительный прибор _ как-то не очень. Имел с ним дело в этом качестве - не понравился. Очень.
Да и для изучения СВЧ начинающему больше пригодился бы АЧХометр или VNA (что лучше), а не спектроанализатор.
На МОЙ субъективный взгляд, очень хорош для начинающего изучать СВЧ, приборчик nanoVNA - здесь о нём есть тема.
Его уже разогнали до 1,5 ГГц, и дин. диапозон у него приемлемый, и на комп выводит большую картинку,
которую можно удобно рассмотреть. И цена у него - совсем небольшая.
Эх, такой приборчик мне бы лет 30 назад, когда только начинал интересоваться СВЧ.
Но тогда был двухблочный гроб Х1-42 с никаким ДД и разделением поддиапазонов в самом нужном месте по частоте.[/uquote]

Прибор хочу использовать именно как стартовую площадку. Учится на нем. Плюс, как тут уже говорилось, его потом можно улучшить. Вот это и подкупает. Сначала, на древней железке пощупать физику анализа. А потом эту же железку и улучшить.

Что касается импортных приборов то у меня есть свежий пример. Вчера пришла посылка с запчастями. По ошибке так указали цену со страховкой. В итоге на 15 евро выше наших 22 дозволенных. Так я за эти лищние заплатил 15 баксов растаможки и таможенного сбора. Поэтому говорить о том, что бы купить импортный прибор - нету смысла. В добавок, повторюсь, у нас вся измерительная техника - не для личного пользования.

В ВЧ я не совсем новичок. Но у меня совсем малые частоты. И на работе тока селективник и генератор. Так что в том диапазане, что у С4-60 я новичок. Анализатор цепей есть. Скажем так, ПЧ усилители С4-60 им можно просмотреть. Правда пришлось и тут забор городить. Прибор с выходом 75 Ом. Прикрутил к нему два трансформатора сопротивления. Поэтому не хватает анализатора спектра.

А так получается, если освоиться в этой теме, то много сопутствующего подхватывается. Это и Хорошие навыки в программировании микроконтроллеров и ПЛИС. Это и ЦОС. Но эт всё потом.

А про какие интересные штучки упоминалось? И USB свисток это SDR ?

[khach]

По поводу учится использовать измерительные приборы- C4-60 совсем не в кассу. Уж очень отличается сама методика использования современных цифровых приборов и старых аналоговых. я с этим столкнулся когда по необходимости запустил старый древний HP8565A - последний из полностью аналоговых анализаторов Хьюлета. Молодежь, которая пользуется и училась на современных приборах просто не смогла на нем работать. Свисток - это ТВ тюнер на базе RTL2832U с USB. Применял его даже на весьма современных анализаторах спектра, когда надо было снять спектрограмму ( водопад). Просто опция спектрограммы покупается отдельно и иногда ее в приборах просто нет. А тут копеечный свисток с ноутбуком позволяли получить удобные режимы измерения. Только в С4-60 частотный план совсем другой чем у аналогичных приборов - Вторая ПЧ 550 МГц, что в принципе свистком берется хорошо, но она не выведена наружу. Третья ПЧ межблочная 50 МГц, в отличии от 21.4 МГц у буржуев. А четвертая вообще 3 МГц- что слишком много для звуковой карты и хотя и подходит для SDR КВ приемников.
Что там физику анализатора спектра изучать? Чай не радиофотоника, обычные диодные смесители. Ничего за 50 лет в радиочастотном блоке не изменилось- два гетеродина с первым преобразованием вверх.

[strannik2039]

Это всё понятно. Но честно, купить что-то современное нету возможности. Да и цены там совсем другие. То, что прибор древний я понимаю. И то что это последовательный анализ спектра я тоже знаю. Но позволить себе что-то лучшее я не могу. Для начала, с генератором на столе и с длинной линией, я думаю и этого хватит. Дальше, можно начать мутить.
Самое первое, что меня в нем не устраивает, это точность выставления частоты. В этом плане уже были обсуждения. Или замена или более точные методы подстройки гетеродина 2-4 ГГц на ЖИГ. Тут даже можно попробовать делитель на 100 и задействовать катушку точной настройки. Или выдавать ЛИН с помощью ЦАП. Есть пара решений. Вопрос в другом. Где найти документацию на эти ЖИГи ? Что бы знать их параметры. Насколько точно их можно подстроить по частоте? Как это влияет на время перестройки самого ЖИГа? Если они тормознутые с задействованием катушки точной подстройки, то тогда придётся работать в широком диапазоне, а уже в определённом диапазоне частот задействовать катушку точной подстройки. Если же с ней нету тормозов, то можно ли постоянно с ней работать?
Но повторюсь, это всё в теории. Честно, даже ТО на ЖИГи не могу найти. Да и таких мелочей куча. Кажется есть описание и всё понятно. Но когда лезешь в глубь, появляется куча вопросов.

[khach]

Про точность настройки ЖИГ вы совершенно напрасно волнуетесь- C4-60 был сделан без общей привязки блоков к опорной частоте 10 мгц. Т.е в синхронизаторе ЖИГ- свой кварц, Второй гетеродин 1.5 ГГц и третй 500 МГц вообще без кварца, четвертый гетеродин 47 Мгц тоже со своим отдельным кварцем. И все эти генераторы расползаются по частотам как тараканы. Поэтому с С4-60 можно было точно определить частоту только с внешней меткой- ГСС и генератор гармоник в комплекте. Это не современный анализатор, где все гетеродины фапчеваны и привязаны к общей опоре 10 мгц, которую в крайнем случае ( если не хватает стабильности) можно подать и внешнюю, от GPS или от атомных часов рубидиевых. Ну и как изюминка на торте- отсчет частоты метки- вольтметром. Я не хаю конструкцию- у хьюлетов тех же лет разработки тоже отсчтет частоты вольтметром делался.
Поэтому на С4-60 можно смотреть форму спектра, с некоторым трудом определять разность мощностей сигнала между спектральными компонентами, но ни точного отсчета частоты, ни точного значения амплитуды получить не получится без плясок с бубном.

[strannik2039]

Про 1.5ГГц и 500МГц я тоже в курсе. Но это фиксированные частоты. Их куда проще стабилизировать и засинхронизировать. Если в последствии выбросить индикатор и оцифровать ПЧ 50МГц, то остаётся только точность перестройки ЖИГ генератора 1-го гетеродина.

Хотя взяв листок и ручку, и начав помечать все пунктики картина рисуется не очень радужная. От С4-60 останется только СВЧ железо.
Конечно, никто не спорит, HP 8563EC с внутренним калибратором это прекрасный прибор. Или тот же древний 8566A с его 22ГГц. Но вот взять их никак нельзя.

[khach]

[uquote="strannik2039",url="/forum/viewtopic.php?p=3705148#p3705148"]Хотя взяв листок и ручку, и начав помечать все пунктики картина рисуется не очень радужная. От С4-60 останется только СВЧ железо.[/uquote]
И то не все - там в СВЧ тракте такое наверчено из за мягко говоря странной методики экранирования. Ни в одном другом приборе не встречал таких технических решений с алюминиевыми мисками для экранировки. А на сопряжении свч кабелей на куче скртуток происходят чудеса. Так что в любом случае начинать прийдется с изготовления преходников с советских СВЧ разьемов на SMA- без них в СВЧ таркт просто не получится подключиться.
Стабильность частоты ЖИГа на узлих диапазонах частот обеспечивается синхронизатором. Изучите его блок-схему, и если он рабочий, то его можно достаточно легко привязать к сетке частот.

Но при захвате частоты ЖИГа синхронизатором качание частоты развертки происходит не первым ЖИГ гетеродином, а третьим 500 мгц. В этом принципиальное отличие от современных анализаторов спектра, где качают только первый гетеродин.
Зы. Если собираетесь кардинально переделывать прибор, берите еще ДВА блока Я4С-59 и Я4С-60, второй комплект можно не рабочий и без ЗИП. Вот второй комплект и будете переделывать. А имея два ЖИГ генератора можно и следящий генератор соорудить.