Categoria: radiotecnica

Rosmetro per banco a microonde FXR.
Nell’inventario D del 1956 a n° 1978 si legge: «1 settembre 1961. Imp. Ing. Ugo De Lorenzo – Milano. Banco di prova per microonde, completo di 22 pezzi, ₤ 1.850.000. Destinazione Rad.».
«Una guida fessurata con sistema di movimento di precisione, serve a misurare il ROS della guida.
Muovendo il carrellino lungo la guida il probe segue l’andamento del campo (il profilo dell’onda stazionaria). Nel carrellino è posto un diodo rivelatore che demodula il segnale ad 1 KHz. Il segnale viene letto con un rosmetro.
La misura avviene nel modo seguente, si posiziona il cursore sul massimo del campo, si varia il guadagno fino a portare l’indice a fondo scala, si muove di nuovo il cursore portandosi sul minimo e sulla scala si legge direttamente il valore di ROS (per definizione il ROS è il rapporto fra valore massimo e valore minimo della tensione ed indica di quanto è disadattata la linea)».
Per consultare le altre schede dedicate a questo banco a microonde scrivere “FXR” su Cerca.
Ringrazio il prof.  Giuseppe di Massa dell’Università della Calabria per le preziose informazioni; eventuali errori nel testo sono miei.
Foto di Claudio Profumieri, elaborazioni e ricerche di Fabio Panfili.
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Microwave power meter Hewlett-Packard mod. 430C per banco a microonde FXR.
Nella targhetta in basso si legge: “MICROWAVE POWER METER”.
Per ora non è stato trovato negli inventari dell’epoca, ma recentemente abbiamo ritrovato le istruzioni originali che sono state stampate nel gennaio del 1964, quindi ben tre anni dopo l’acquisto del banco a microonde FXR.
Chi desidera leggere la presentazione può andare all’indirizzo:
http://www.hpl.hp.com/hpjournal/pdfs/IssuePDFs/1955-03.pdf
nel quale si trova l’HP Journal del marzo 1955, Vol. 6 No. 7 dal titolo: “A New Standing Wave Indicator With an Expanded WSWR Scale” con la presentazione di questo modello che faceva seguito al 415 A Standing Wave Indicator.
All’indirizzo:
http://hpmemoryproject.org/wa_pages/wall_a_page_10.htm
si trova un breve riassunto che rimanda all’articolo sopra citato.
Questo strumento viene collegato all’uscita del ricevitore del banco a microonde FXR, come si vede nelle foto della scheda generale.
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Le istruzioni consistono di oltre 34 pagine che non possiamo riportare in questa scheda.
Il modello 430C Microwave Power Meter è progettato per dare misure istantanee direttamente o in mW o in dB.
Esso può essere usato per qualsiasi range di frequenza per la quale è idoneo il bolometro usato, e può misurare sia in potenza continua sia in potenza pulsata con strumenti barretter, o termistori da 100 a 200 Ω.
La potenza può essere letta direttamente in mW da 0,01 a 10 mW, o in dBm da – 20 a + 10 dBm.
La potenza eccedente i 10 mW può essere misurata usando degli attenuatori come gli HP 370, 380, 382 o accoppiatori direzionali come gli HP 750 o 752.
Un sistema di controllo della polarizzazione in C.C. provvede al completo controllo della corrente di polarizzazione sopra i 16 mA del ponte per il bilanciamento dei bolometri esterni.
La flessibile configurazione zero-set, l’alimentazione strettamente regolata e la stabilità nella prestazione permettono misure di bassi livelli di potenza con ampie variazioni di temperatura ambiente.
Riportiamo dalle istruzioni per l’uso le operazioni preliminari riassunte, riferendoci alla figura 2.2 “Operating Panel”.«1) ON. Interruttore di rete. Accendere lo strumento. 2) BOLO TEMP COEF. Porre il coefficiente di temperatura in accordo col tipo di bolometro: positivo per barretter ( o fuse), negativo per termistori. 3) BOLO RES. Impostare o su 100 o su 200 ohm a seconda della resistenza del bolometro in uso. 4) RANGE. Selezionare il valore più appropriato di potenza da misurare nel campo offerto dallo strumento. 5) BOLOMETER. Ruotare il commutatore BOLO BIAS CURRENT su OFF. Ruotare i comandi ZERO SET completamente in senso antiorario, connettere il bolometro e non applicare potenza in RF in questa fase operativa. 6) BOLO BIAS CURRENT. Dopo aver connesso il bolometro e dopo aver acceso la potenza per due minuti (minimo), selezionare il valore di corrente (dal range offerto) che consentirà ai controlli ZERO SET di ottenere l’azzeramento del misuratore. Usare l’impostazione di corrente più bassa possibile. Non andare col commutatore oltre l’impostazione che fornisce la massima corrente di sicurezza che il bolometro può sopportare. Consultare a tal proposito le caratteristiche del bolometro. 7) ZERO SET. Senza la potenza in RF applicata al bolometro, porre il misuratore sullo zero elettrico con le regolazioni COARSE e FINE ( grossolana e fine) della corrente di polarizzazione selezionata con il commutatore di range in C.C. BIAS CURRENT. Riportare il controllo Coarse alla posizione di pieno CCW ogni volta prima di avanzare col commutatore del range di C.C. BIAS CURRENT verso le successive posizioni più alte. Infine applicare la potenza in RF per eseguire la misura».
Le istruzioni proseguono con la dettagliata scelta in base alle esigenze di misura delle caratteristiche dei barretter e dei termistori, che omettiamo. Come siamo costretti a tralasciare le dettagliatissime descrizioni delle operazioni di misura con i barretter o i termistori.
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 «Caratteristiche.
Gamma di potenza: 5 gamme scelte col selettore sul pannello frontale, 0,1; 0,3 ; 1; 3; 10 mW. Sullo strumento indicatore c’è una scala doppia per la lettura in mW come si vede nelle foto. Infatti lo strumento è calibrato anche in dBm con indicazione continua da – 20 dBm a + 10 dMb (0 dBm = 1 mW).
Bolometro esterno: la gamma di frequenza dipende dal bolometro scelto. I bolometri possono operare al livelli di resistenza di 100 o 200 ohm e possono avere coefficienti di temperatura positivi o negativi. Ogni corrente di polarizzazione superiore ai 16 mA è utilizzabile per polarizzare i bolometri a coefficiente di temperatura positivo o negativo. La corrente di polarizzazione è regolabile con continuità e indipendente dalla resistenza del bolometro e dal livello della gamma di potenza. L’operazione di misura è assicurata ampiamente nelle normale escursioni della temperatura ambiente.
Accuratezza: intorno al 5% del massimo valore di scala.
Alimentatore di potenza: 115/230 volt ± 10%, 50/100 Hz; approssimativamente 90 W».
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Sullo strumento indicatore si vedono sia la doppia scala in mW sia la scala in dBm che va da 0 a – 10 dBM. In basso i simboli CEI dicono che: lo strumento indicatore è del tipo a bobina mobile immersa nel campo di un magnete permanente; misura in C.C.; la classe è 1,5; è stato sottoposto ad una tensione di prova di 2 kV; e la corrente max è di 1 mA. Il modello è HP 1120 – 0016 – 7 Bv.52/3A9.
A sinistra dello strumento indicatore vi è un deviatore “BOLO TEMP COEF” che permette di scegliere tra POS e NEG. A destra dello strumento indicatore vi è un deviatore “BOLO RES” che permette di scegliere tra 200 Ω e 100 Ω. Sotto, a sinistra, un selettore fornisce le varie portate sia in mW sia in dBm. A destra un commutatore “BOLO BIAS CURRENT” ha le seguenti posizioni: OFF; 0 – 6 mA; 6 – 10 mA; 10 – 16 mA. Ancora più in basso a sinistra, sopra la connessione di ingresso c’è la scritta: “BOLOMETER Turn bias off before connecting”. In basso al centro vi sono due manopole per la regolazione grossolana e fine per ogni posizione assunta dal commutatore della corrente di polarizzazione.
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La foto su panno rosso del 2004 è di Daniele Maiani.
Foto di Claudio Profumieri, elaborazioni e testo  di Fabio Panfili.
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    Klystron Power Supply FXR.
Purtroppo non abbiamo trovato nulla che ci descriva le caratteristiche di questo alimentatore Model Z816 A Serial 287 della FXR.
Possiamo darne solo una descrizione sommaria anche perché per precauzione non abbiamo messo in funzione alcun oggetto del banco a microonde FXR.
Sappiamo per lunga esperienza che prima di accendere tali oggetti in disuso da moltissimi anni bisogna revisionare le eventuali ventole di raffreddamento, osservare lo stato dei condensatori, in particolare quelli elettrolitici, per poi alimentare con molta gradualità il dispositivo, sperando che tutto sia ancora efficiente.
Sullo strumento indicatore posto in alto al centro si vedono due scale: quella superiore da 0 a 100 in D.C.M.A. e quella inferiore in D.C. VOLTS.
Al centro c’è il logo della ditta e in basso a destra la scritta “FS : IMA”.
A sinistra dello strumento indicatore una manopola regola la modulazione di frequenza: SQUARE WAVE da 0 a 2500 e SAWTOOTH da 0 a 140 [onda quadra e onda a dente di sega].
A destra, sempre in alto, la manopola superiore regola la tensione da 0 a 50 V; mentre la manopola inferiore regola la tensione del riflettore del fascio elettronico da 0 a 500 però ignoriamo il significato della scritta 300 – 500
[REFLECTOR 0 – 500 BEAM 300 – 500].
Dalle caratteristiche del Reflex Klystron 2K25 infatti sappiamo che i valori tipici di lavoro sono: 300 V per il risonatore; da -130 a – 180 V per il riflettore. I valori massimi 330 V per il risonatore e da 0 a – 400 V per il riflettore.
In basso a sinistra c’è un ingresso SYNC IN e un interruttore per la tensione di linea, alla loro destra un commutatore permette di scegliere tra: “SAWTOOTH; SQUARE WAVE; CW; EXT. MODE”.
Ancora a destra c’è un interruttore per HIGH VOLTAGE e poi l’uscita che va ad alimentare il klystron.
Questo alimentatore ha bisogno di un trasformatore per essere collegato alla linea a 220 V.
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Foto di Claudio Profumieri, elaborazioni e testo di Fabio Panfili.
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Reflex Klystron JAN-CV 2K25 Western Electric 24264 per banco di prova per microonde FXR. Seconda parte.
Le caratteristiche citate in queste schede sono rinvenibili al sito:
https://frank.pocnet.net/sheets/046/2/2K25.pdf  .
Il secondo testo citato nelle caratteristiche  e da cui sono tratte le ultime due figure si trova all’indirizzo: https://frank.pocnet.net/sheets/187/2/2K25.pdf  .
I 2K25 e 725A / B (vedi fig. 49) sono klystron a riflessione sintonizzabili con cavità interna, riscaldati indirettamente, destinati ad essere utilizzati come oscillatori locali in ricevitori radar, analizzatori di spettro e apparecchiature di prova.
La costruzione di entrambi i tipi è identica. Essi differiscono solo nella gamma di frequenza coperta e nella potenza.La figura 50 mostra: la sezione trasversale del tubo con la disposizione dell’elettrodo.
Il cannone elettronico consiste nel catodo k, nello schermo di messa a fuoco sc e nella griglia acceleratrice g1.
Lo schermo è collegato internamente al catodo.
Le tre griglie, di cui i numeri 2 e 3 fanno parte del risonatore della cavità, sono direttamente collegate all’involucro metallico, che è collegato a terra e ha un potenziale di 300 V positivo rispetto al catodo.
La sintonia meccanica avviene muovendo la parte superiore del risonatore a forma di membrana per mezzo della vite di regolazione, variando così l’elemento capacitivo del risonatore.
Per una corretta regolazione della frequenza, la vite deve essere ruotata alternativamente al di sopra e al di sotto della frequenza desiderata diminuendo gradatamente la variazione.
(NOTA: per evitare difetti meccanici, la cavità non deve essere sintonizzata a frequenze oltre la banda di frequenza specificata).
Al fine di compensare le variazioni di frequenza a causa di variazioni di temperatura, una parte del meccanismo di sintonia è fatta di invar.
Il relativo spostamento di frequenza così ottenuto è inferiore a 0,2 MHz per gradi centigradi.
La regolazione elettronica è possibile variando la tensione negativa applicata al repulsore, collegato al cappuccio superiore.
La linea di uscita coassiale sporgente attraverso la base è induttivamente accoppiata al risonatore mediante un loop. Al lato inferiore di questa linea il conduttore interno si estende oltre l’esterno e agisce come un’antenna.
Per una buona prestazione a banda larga, il tubo deve essere inserito in un apposito supporto.Il supporto consigliato, mostrato in fig. 51, è costituito da: una sezione di guida d’onda da 3 cm (dimensioni esterne 1′ × 1/2′) cortocircuitata da un lato, in cui penetra l’antenna del tubo.
Il conduttore esterno della linea di uscita dovrebbe raggiungere il lato interno della guida d’onda.
Un buon contatto a r.f. tra il conduttore esterno e la guida viene eseguito da una trappola d’onda (fig. 52).
Lo zoccolo del tubo, il cui foro corrispondente al piedino n. 4 della base è stato forato per far passare la linea di uscita coassiale, viene fissato rigidamente alla guida d’onda, per garantire una corretta installazione.
Il tubo deve essere fissato saldamente nella presa da morsetti che contattano solo sulla piattaforma inferiore del tubo.La figura 53 mostra un grafico tipico della potenza di uscita e della frequenza di spostamento rispetto alla tensione del repulsore.
La regolazione meccanica è regolata a 9300 MHz.
Per l’utilizzo come oscillatore continuo, si consiglia la modalità ‘A’, l’accoppiamento di uscita è stato progettato per questo scopo.
I valori della potenza di uscita mostrata in fig. 53 sono quelli “trasmessi” ad un carico che presenta un rapporto d’onde d’onda unitaria nella guida d’onda. Quando la guida non viene “terminata” correttamente, genereranno deviazioni e frequenze.Questi fenomeni sono mostrati in fig. 54, un cosiddetto “diagramma di Rieke”, in cui luoghi di potenza e frequenza costanti vengono disegnati secondo determinati valori dell’ampiezza e dell’angolo di fase del coefficiente di riflessione che corrisponde anche ai rapporti di onde stazionarie indicate nel diagramma.
Il rapporto minimo d’onda stazionaria alla quale l’oscillazione si ferma, viene chiamato ‘margine di dispersione’.
I 2K25 e 723 A / B sono progettati per avere il margine minimo di dispersione di 8 dB e 4 dB rispettivamente.
OSSERVAZIONI
Per prevenire la modulazione di una frequenza indesiderata, occorre prestare attenzione a utilizzare tensioni di repulsore e tensioni del risonatori ben stabilizzate e i cavi di collegamento devono essere schermati.
Può accadere che la guida d’onda non sia terminata in un carico accoppiato, che causa l’instabilità di frequenza. Se però è necessaria una stabilità ottimale della frequenza, nella guida tra l’antenna e il carico può essere inserito un attenuatore di 6 dB
La resistenza dell’alimentazione di tensione del repulsore non deve superare i 150 kΩ. Per evitare un brusco raffreddamento dovuto al colpo d’aria, l’intero tubo può essere schermato.
Occorre prestare attenzione a non superare la temperatura consentita della linea di uscita e non introdurre circuiti risonanti parassiti al di fuori del tubo.

CARATTERISTICHE TECNICHE DEL 2K25

DATI DI RISCALDAMENTO DEL FILAMENTO
[Catodo rivestito con ossido, nel secondo testo il , N.d.R.]
Riscaldamento del filamento: indiretto con C.C. o C.A.: alimentazione in parallelo
Tensione di riscaldamento del filamento V_f = 6,3 V ± 8% (5,8 ~ 6,8 V)
Corrente di riscaldamento del filamento I_f = 0.44 A
POSIZIONE DI MONTAGGIO: qualsiasi
DISPOSIZIONE DEGLI ELETTRODI: vedere fig. 56
CONDIZIONI TIPICHE DI LAVORO: (frequenza 8500 – 9660 MHz, mode A) [frequenza di lavoro 9370 MHz nel secondo testo, N.d.R.]
Tensione del risonatore in C.C. V_ris = 300 V
Campo di tensione del repulsore in C.C. V_rep = da – 85 a -200 V [da – 130 a -180 V  nel secondo testo, N.d.R.] 1)
Corrente del risonatore in C.C. I_ris = 25 mA
Variazione della frequenza di sintonizzazione elettronica a mezza potenza Δf = 35 MHz 2)
[Gamma di sintonizzazione elettronica 40 MHz a frequenza di lavoro 9370 MHz e 300 V sul risonatore  nel secondo testo, N.d.R]
Potenza di uscita W₀ = 25 mW [35 mW a 9370 MHz e 300 V sul risonatore nel secondo testo N.d.R.]
VALORI LIMITE (massimi assoluti)
Tensione del risonatore in C.C. V_ris = max 330 V
Tensione del repulsore neg. in C.C. V_rep = max – 400V
Tensione del repulsore pos. in C.C. V_rep = max 0 V
[Corrente del repulsore minore di 1 µA  nel secondo testo, N.d.R.]
Corrente del risonatore in C.C. I_ris = max. 37 mA
Tensione tra catodo e filamento riscaldatore V_kf = max. 50 V.
Temperatura della linea di uscita coassiale T = max. 70 °C
Nota 1) Regolata per la massima potenza all’uscita alla frequenza data di lavoro.
Nota 2) Cambiare la frequenza tra i due punti a mezza potenza quando la tensione del repulsore viene
variata al di sopra e al di sotto del punto di uscita massima di potenza corrispondente alla frequenza data.
[Avviso. 1) La tensione di riscaldamento deve essere applicata un minuto prima che venga applicata la tensione del risonatore. 2) La tensione del riflettore deve essere applicata prima della tensione del risonatore. 3) Il repulsore non deve mai diventare positivo rispetto al catodo, nel secondo testo, N.d.R.]
Per consultare la prima parte scrivere “2K25” su Cerca.
Per altre notizie si può vedere il klystron reflex 723 A/B Valvo, scrivendo “Valvo” su Cerca.
Per consultare le altre schede dedicate a questo banco a microonde scrivere “FXR” su Cerca.
Foto di Claudio Profumieri, elaborazioni, ricerche e testo di Fabio Panfili.
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Reflex Klystron JAN-CV 2K25 Western Electric 24264 per banco di prova per microonde FXR. Prima parte. Nell’inventario D del 1956 a n° 1978 si legge: «1 settembre 1961. Imp. Ing. Ugo De Lorenzo – Milano. Banco di prova per microonde, completo di 22 pezzi, ₤ 1.850.000. Destinazione Rad.».
Per avere qualche altra indicazione sia storica sia tecnica sull’argomento, si può consultare la scheda dedicata al Klystron Reflex 723 A/B Valvo   scrivendo “723 A/B” su Cerca.
Qui riportiamo le foto del tubo realizzate dopo aver tolto lo schermo.
Gran parte delle caratteristiche citate in queste schede sono rinvenibili al sito: “https://frank.pocnet.net/sheets/046/2/2K25.pdf ”.
Il 2K25 è quasi uguale al 725 A, infatti essi differiscono lievemente per alcune caratteristiche tecniche come ad esempio la frequenza di lavoro e la potenza e discendono dal 723 A/B.
Il klystron a riflessione, sintonizzabile con cavità interna e riscaldato direttamente, è utilizzato come oscillatore locale in ricevitori radar, analizzatori di spettro e apparecchiature di prova. Nel nostro caso è regolato meccanicamente per generare onde elettromagnetiche a frequenza 9370 MHz e fa parte del trasmettitore a microonde da banco FXR.
La sintonia meccanica avviene muovendo la parte superiore del risonatore a forma di membrana per mezzo della vite di regolazione, ben visibile nelle foto, che varia l’elemento capacitivo del risonatore.
Per una corretta regolazione della frequenza, la vite deve essere ruotata alternativamente al di sopra e al di sotto della frequenza desiderata diminuendo gradatamente la variazione.
Per evitare difetti meccanici, la cavità non deve essere sintonizzata a frequenze oltre la banda di frequenza specificata nelle caratteristiche.
Dati del riscaldamento indiretto con alimentazione in parallelo a.c. o d.c.: Vf = 6,3 V ± 8%: If = 0,44 A. Condizioni operative tipiche: (frequenza 8500 – 9660 MHz, modo A) Tensione del risonatore D.C. Vres = 300 V. Range di tensione del repeller D.C. Vrep = – 85 a ─ -200 V. corrente del risonatore D.C. Ires = 25 mA. Variazione di frequenza di accordo elettronico alf-power Δf = 35 MHz.
Sull’involucro in alluminio del klystron si legge: “Model Z763S Serial 128”.
Per consultare la seconda parte scrivere “2K25” su Cerca.
Per consultare le altre schede dedicate a questo banco a microonde scrivere “FXR” su Cerca.
Foto di Claudio Profumieri, elaborazioni, ricerche e testo di Fabio Panfili.
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