Letztes Jahr habe ich mir einen neuen Zähler gegönnt. Der war schon länger auf der Wunschliste. Es ist ein 2101 der Firma Racal-Dana, die ja für Frequenzzähler durchaus bekannt ist. Durch ein großes Glück bekam ich einen mit der Option 04E, das ist der “Ultra Stability” OCXO, der stabilste Referenzoszillator für den 2101. Für einen Zähler, der bis über 20 GHz messen kann, ist das sehr wünschenswert.

Um die hohe Stabilität zu nutzen, sollte der Ofen natürlich dauerhaft laufen. Intelligenter Weise hat Racal dem Gerät einen harten Netzschalter und eine Standby-Taste verpasst. Das finde ich sehr löblich. Bei vielen Geräten ist der vermeintlich harte Netzschalter auch nur eine Standby-Taste, für die man etwas mehr Muskelkraft benötigt. Ein echtes Abschalten ist entweder gar nicht vorgesehen, oder der Schalter ist unpraktisch auf der Rückseite angebracht.

Leider haben sie dem Gerät einen Lüfter der Sorte “übler Nervzwerg” verpasst und natürlich wird dieser nicht im Standby abgeschaltet!

Selbstverständlich führte das dazu, dass der Zähler ein paar Tage im Standby war und mich dann so genervt hat, dass ich ihn komplett abgeschaltet habe. Das ist ja nun nicht im Sinne der Erfinders. So rächt sich dann auch der OCXO, denn ein TCXO ist zwar bei Weitem nicht so stabil, aber dafür sofort auf der Sollfrequenz. Ein Ofen muss natürlich erst mal warm werden. Racal-Dana gibt für den 04E-OCXO fünf Stunden Anheizzeit an! Das ist schon sehr unpraktisch, also habe ich mir ein kleinen Umbau überlegt, um die Kiste zum Schweigen zu bringen.

Achtung: Dies ist natürlich kein autorisierter Umbau! Eventuelle Einflüsse auf Messgenauigkeit und Betriebssicherheit muss jeder für sich und sein Gerät abwägen.

Das Ganze ist jetzt kein technisch hoch anspruchsvoller Bericht. Es dient eher der Dokumentation, dass es (zumindest bei meinem Gerät) problemlos möglich ist, den Lüfter still zu legen.

Ausgangssituation

Zunächst habe ich mir den Luftstrom angesehen. Dabei fällt auf, dass der Strom am Ofenquarz minimal ist. Ist ja auch sinnvoll. Die Luft strömt an der Eingangssektion vorbei in das Gerät und tritt an den Spannungsreglern wieder aus. Sonst ist das Gehäuse komplett geschlossen.

Wenn man den Lüfter nun im Standby stilllegt, ist der kritische Punkt der Netzteilbereich mit den Spannungsreglern. Diese sind an ein Kühlblech an der Gehäuseseite geschraubt. Etwa da, wo der blaue Pfeil das Gehäuse verlässt. Ich habe den Zähler daher ohne Lüfter etwas stehen lassen und die Temperatur kontrolliert. Im Betrieb werden sie merklich warm, aber im Standby nicht einmal “handwarm”. Das ist beruhigend.

Umbau

Baut man den Lüfter aus, sieht man die zwei Lötpfosten 7 und 8, an denen der Lüfter mit Strom versorgt wird.

Davon habe ich einen abgelötet und einen IRF530N eingebaut. Der FET war gerade greifbar und ist hinreichend überdimensioniert. 😉 Den FET habe ich dann an das Gehäuse geschraubt. Er sitzt jetzt direkt vor dem Lüfter, dort ist er gut aufgeräumt und fliegt nicht lose irgendwo rum.

Nach kurzer Suche habe ich eine Spannung gefunden, die im Standby abgeschaltet wird. Hier habe ich über einen 12k Widerstand direkt an einen Elko (C46) “angezapft”.

Und fertig ist es schon. Funktioniert wunderbar. Im Standby herrscht herrliche Ruhe. Dieser Umbau ist jetzt einige Wochen her und der Zähler läuft seitdem. Bedenkliche Erwärmung oder Ähnliches konnte nicht beobachtet werden. Das Gehäuse erwärmt sich gerade so fühlbar an der Stelle, an der die Regler sitzen und beim OCXO. Aber auch dort entsteht kein derartiger Wärmestau, dass ich einen “Temperaturschock” für den Oszillator erwarte, wenn der Lüfter anspringt.

Bei der Gelegenheit sollte man gleich dieses Schaffner FN370-2 Filter tauschen, wenn es einem noch nicht hochgegangen ist. Als ich meinen bekommen habe, war schon ein Neues drin. Braune Flecken am Gehäuse verrieten auch wieso. 🙂

Viel Spaß beim Basteln, 73

Da ich gerade ein neues, altes Cal-Kit für den (ebenfalls neuen, alten) VNA bekommen habe, kam das Thema Reinigung, Pflege und Wartung von hochwertigen HF-Steckverbindern auf meine Tagesordnung. Speziell bei höheren Frequenzen kann eine solide Dreckschicht das Messergebnis schon signifikant beeinflussen. Insbesondere bei empfindlichen Messungen, wie der Reflektion eines recht guten Abschlusswiderstandes, kann der Einfluss gut sichtbar sein.

 

 

 

 

 

 

HF-Stecker haben die Eigenschaft mit der Zeit so eine schwarze Dreckschicht anzusetzen. Woher die genau kommt, ist mir unbekannt, es ist aber irgendwie immer diese schwarze Pampe. Vermutlich ist es Staub, Metallabrieb und Hautfett. Wohl auch ein Grund warum an nicht wenigen Vektor-Netzwerkanalysatoren Handschuhpflicht herrscht.

 

Als Grundlage dieses Artikles kann man die (uralte) Application-Note 326 von HP sehen. Dort gibt es ausführliche Beschreibungen zu einzelnen Steckertypen. Als bestes Reinigungsmittel wird flüssiges Freon (FCKW) empfohlen, damit bewirbt man sich aber nicht gerade als Umweltengel. 🙂

Alternativ wird Isopropanol genannt. Das ist auch meine Wahl: Leicht zu bekommen (auch hochrein), nicht giftig und auch zu Hause händelbar.

Anritsu, der Hersteller meines Cal-Kits, empfiehlt “Denatured Alcohol”, also Brennspiritus. Diese Wahl finde ich persönlich etwas seltsam, denn a) ist Brennspiritus meines Wissens nach etwas aggressiver als Isopropanol und b) enthält er irgendwelche Additive zur Vergällung, die dann auf den Kontaktflächen verbleiben oder chemisch reagieren. Ich habe mal gelesen, dass diese Additive auch korrosiv wirken können, weshalb Brennspiritus generell nicht für die Reinigung von Elektronik empfohlen sei. An anderer Stelle stand, dass teilweise Aceton mit drin ist, und das will ich nun wirklich nicht an meinen Bauteilen haben. Aceton greift viele Kunststoffe in sehr kurzer Zeit an und die Halterungen der Innenleiter von Steckverbindern mit Luftdielektrikum sind soweit ich weiß nicht aus Teflon. Hier bin ich aber gerne auch für Korrekturen zu haben, vielleicht mache ich ja mit Isopropanol auch alles falsch und riskiere Schäden an Geräten und Bauteilen?!

Hier sieht man einen 3,5 mm Testport meines VNA

In 3,5 mm-GND-Kontaktfläche hat sich dieser dunkle Dreck abgesetzt, dies gilt es zu Reinigen.

Nach einer vorsichtigen Reinigung sieht die Kontaktfläche dann so aus:

Man sieht gut, dass der Dreck recht gut ab gegangen ist und nun das Metall wieder frei liegt.

Nur wie wird sowas gemacht? HP empfiehlt spezielle Tücher und Wattestäbchen, die man bei Ihnen kaufen konnte. Die Dinger gibt es bestimmt auch heute noch bei Keysight, nur für den Heimbastler zu wohl eher wenig attraktiven Preisen. Wattestäbchen hat aber auch hierzulande jeder zu Hause und die Dinger sind netterweise gegen erstaunlich viele Lösemittel resistent. Also eigentlich gut geeignet, aber:

So wird das nichts 🙂

Ich behelfe mir mit einem kleinen Trick, ein Wattestäbchen, ein Zahnstocher und etwas(!) Isopropanol.

Von dem Wattestäbchen wird mit den Fingern ein bisschen was abgezupft.

Hier sollte man Handschuhe tragen, um die Watte nicht beim Hantieren mit Hautfett zu verunreinigen.

Die abgezupfte Watte kann man dann, wie Spagetti mit der Gabel, auf die Spitze des Zahnstochers aufwickeln, zwischen den Fingern etwas drehen zum Verfestigen, und schon hat man sich ein Mini-Wattestäbchen gebaut:

(Zweihändig geht’s besser 🙂 )

Ein ganz kleiner Dip ins Isopropanol, die Watte soll nur feucht sein. Ich habe mir mal so eine Pumpflasche gekauft, die ist für sowas wirklich praktisch, in der Kappe bildet sich nach einem Pumphub ein kleiner See in den man das Wattestäbchen eintunken kann. Kann ich absolut empfehlen, die Dinger kosten nicht die Welt.

Mit dem feuchten Wattestäbchen dann vorsichtig kreisend den Stecker reinigen. Aber höllisch aufpassen nicht den Innenleiter zu verbiegen.

Quillt eine Menge Isopropanol aus der Watte, war es zu viel. Das Beste ist, wenn gar kein Reinigungsmittel in den Stecker eindringt. Erstens könnte das Lösemittel irgendwas beschädigen und zweitens wird der Dreck im Zweifel nur in den Stecker rein gespült und bleibt dort für immer. Daher würde ich auch nie irgendwelche Sprays direkt in den Stecker sprühen, da rutscht der Dreck auch nur tiefer ins Innere und verursacht letzten Endes nur noch mehr Ärger.

Ich nehme immer den Stecker in die linke Hand und den Zahnstocher in die Rechte und lasse den Zahnstocher dann zwischen den Fingern kreisen. So kann man sehr schön am Rand entlang fahren und rotiert gleichzeitig die Watte.

Wichtig: Den Zahnstocher sehr vorsichtig und gerade einführen. Niemals schräg in den Stecker rein, dann läuft man Gefahr unabsichtlich den Innenleiter zu verbiegen.

Hier ein Beispiel von der Menge an Dreck, die ich aus einem Satz des Cal-Kits heraus geholt habe. Man sieht, es hat sich gelohnt, da sammelt sich schon einiges an. Die Kontaktflächen sind alle wieder blank. Man sollte dann etwas warten, dass alles Reinigungsmittel sicher rückstandslos verdunstet ist, bevor man die Plastikkappen wieder aufsteckt.

Die Gewinde außen reinige ich immer mit einem Pinsel und etwas Isopropanol, einfach den Dreck heraus bürsten. Wie man sieht, verschwindet der schwarze Dreck auch vollständig und die schöne, vergoldete Oberfläche kommt wieder zum Vorschein.

Bei keinem der beiden Reinigungsvorgänge sollte man irgendwie Kraft aufwenden. Es ist eine Aufgabe, die durchaus etwas Geduld erfordert. Aber wenn man sich den Wert eines einzelnen Bauteils mit 3,5 mm/2,92 mm Steckern vergegenwärtigt (selbst ein einfacher f-f Adapter kostet schnell über 50€!), was sind da schon fünf Minuten mehr oder weniger bei einer Reinigung, die vielleicht einmal im Jahr nötig ist.

Ich hoffe, dass dies für den einen oder anderen hilfreich ist.

Bis dahin beste 73.

 

 

Heute hab ich einen Messkopf repariert, der seit fast 10 Jahren unbeachtet bei mir rum fliegt. Hatte ich damals mit einem Rudel von 10 Tek-Tastköpfen für’s Oszi im Paket mitgekauft und dann seitdem äußerst erfolgreich ignoriert.

Es ist ein HP 11096B, ein HF zu DC Gleichrichterkopf für bis zu 30 VRMS (was immerhin etwa 20W sind!).  Der Vorteil dieses Tastkopfes ist, dass man nur einen DC-Wert ablesen muss, der dem Gleichrichtwert des HF-Signals entspricht.

Eine Vergleichsmessung bei 10 MHz zw. dem HP 3400A und dem Testkopf zeigt, dass das Ding wirklich gar nicht mal so übel ist. Das DMM ist an der Stelle mit 6,5 Stellen natürlich völlig Übertrieben, 3 Stellen reichen locker aus. Das ist auch der Charme an dem Tastkopf, man kann selbst mit dem billigsten Voltmeter HF-Leistung messen… Sofern es eine hohe Eingangsimpedanz hat natürlich.

Laut Spezifikation soll der bis über 500 MHz gehen, ist also ein nettes Teil um auch in UKW-Geräten schnell mal die Treiber-Leistung o.ä. zu prüfen. Quasi als einfacheres Gegenstück zum R&S URV5-Z7.

Wenn ihr so einen auf dem Flohmarkt für’n Euro oder zwei sehen solltet, ist vielleicht eine Überlegung wert.

Spezifikation

Messbereich: 0,25V bis 30V (ca. 0 dBm bis +42 dBm), 200 VDC Max.

Frequenzverlauf (bei 10 MOhm Last am Tastkopf):

• +-0.5 dB 100 kHz bis 100 MHz,
• +- 1,2 dB 100 kHz bis 500 MHz,
• +- 3dB 10 kHz bis 700 MHz

Unterlagen, wie üblich auch bei Keysight zu finden: https://www.keysight.com/en/pd-11096B%3Aepsg%3Apro-pn-11096B/rf-probe

Eine kleine Reparatur war nötig…

Er hatte keine Spitze mehr, daher hab ich auf der Drehmaschine eine neue gefertigt. 1 mm Draht angespitzt am Schleifbock und aus Halbzeug (POM? Ich sollte mein Material beschriften… 🙂 ) eine Hülse gemacht: 2,5 mm Außendurchmesser und ein 1mm Loch, 3,5 bis 4 mm Länge. Da ich keine Körnerspitze oder ähnliches genutzt habe, ist es ein kleiner Kegel geworden. 2,55 mm ganz hinten und 2,47 mm direkt am “Mutter-Material”. Da ich die Hülse in den Messkopf hinein schieben will, ist das gar nicht mal so schlecht.

Der Tastkopf hat im inneren eine Spitze auf die die tatsächliche Spitze aufgesteckt wird. Als Adapter habe ich den Metalleinsatz eines Pfostensteckers genommen. Nachdem das ganze zusammen geschraubt war, hat die POM-Hülse die neue Tastspitze schön mittig zentriert und gegen das Gehäuse gestützt. So bekommt die Platine im Inneren nicht alles ab. Im Original war da wohl ein richtiger Metalleinsatz drin. Den habe ich nicht, so geht das bestimmt auch.