Jump to content

    
Sign in to follow this  
_4afc_

Уменьшить шум преобразователя РЧ в ПЧ на 6дБ

Recommended Posts

Есть блок преобразования РЧ в ПЧ, хочется в следующей версии получить шумы на выходе хотябы на 6дБ меньше (при работе от генератора с выключенной несущей)

ПЧ = 10.7МГц
РЧ = 100...1000МГц

 

На текущий момент состав блока:

УРЧ            - BFU790F
Смеситель   - LAVI-2VH+
УПЧ            - AD8432ACPZ

ФАПЧ         - ADF4110BCP
VCO           - CVCO55CW

LDO           - LP2985AIM5

 

Подскажите есть-ли более новые и малошумяшие компоненты? 

Пока хочу попробовать заменить LP2985AIM5 на LT3045EDD, но может ещё что-то поменять?

Share this post


Link to post
Share on other sites
56 minutes ago, _4afc_ said:

хочется в следующей версии получить шумы на выходе хотя бы на 6дБ меньше

56 minutes ago, _4afc_ said:

Подскажите есть-ли более новые и малошумяшие компоненты

Есть!!! AD9361 как раз "на 6дБ меньше".. :dirol:

Share this post


Link to post
Share on other sites
25 minutes ago, blackfin said:

Есть!!! AD9361 как раз "на 6дБ меньше".. :dirol:

Это слишком радикально, пока ПЧ хочется аналогово получить - время мало...

Share this post


Link to post
Share on other sites
13 hours ago, _4afc_ said:

Есть блок преобразования РЧ в ПЧ, хочется в следующей версии получить шумы на выходе хотябы на 6дБ меньше (при работе от генератора с выключенной несущей)

ПЧ = 10.7МГц
РЧ = 100...1000МГц

 

На текущий момент состав блока:

УРЧ            - BFU790F
Смеситель   - LAVI-2VH+
УПЧ            - AD8432ACPZ

ФАПЧ         - ADF4110BCP
VCO           - CVCO55CW

LDO           - LP2985AIM5

 

Подскажите есть-ли более новые и малошумяшие компоненты? 

Пока хочу попробовать заменить LP2985AIM5 на LT3045EDD, но может ещё что-то поменять?

Ну лучше писать на понятном языке все, например УРЧ это LNA наверно... Ваша  RF/IF схема это бред какой то из прошлого века. Кто там и что там шумит надо разбираться и измерять. LNA на транзисторе NF0.5 ничего не гарантирует, он может и и 2 и 3 генерить. Такой LNA не просто отстроить и схема должна быть грамотной. Mixer пассивный шумит хуже не придумаешь, они даже боятся показать эти цифры. PLL+VCO нафига такой огород?

На сегодня если вы любитель рассыпухи, что не плохо, ко всему есть доступ, все можно по узлам измерить, то берете LNA ЧИП от того же minicircuits  на уровне 0.8-1dB Вам с лихвой (например PSA-5451+), вопрос BPF открытый, неизвестно что Вам надо, миксер активный типа LT5512 (Вам что надо квадратура или как?), синтезатор AD4350 (под него потребуется МК, если по уму и просто, то самый примитивный типа attiny, а лучше поспрашивать МК под AD4350 с готовых софтом, не проблема) , ПЧ фильтр это тоже что Вам надо неизвестно. AD8432ACPZ зачем такой гроб Вам нужен? От того же   minicircuits  ставите усилитель с хорошей динамикой с тремя ногами, а лучше два (один обеспечит не менее 23 dB усиление). Питание всего этого ключевой вопрос. Каждый узел свое малошумящее LDO. Синтезатор два LDO отдельно цифра и VCO. Все цепи питания через LC фильтр. Никаких DC-DC!! Вы получите конвертер с минимальными шумовыми параметрами, которые только можно получить на сегодня. Есть схемы однокристальные, где все это упаковано, но там ПО надо писать. Есть проще вариант все это купить собранное на плате.

 

Есть!!! AD9361 как раз "на 6дБ меньше"

Не надо такие советы давать

 

 

 

Edited by MW_Юрий

Share this post


Link to post
Share on other sites

У вас шумовой расчёт вашей RF линейки есть?

Из него должно быть понятно что надо менять - связку мшу + смеситель , или ФАПЧ гетеродина.

Ваш расчёт должен вам чётко показывать откуда у вас шумы на выходе, без этого - гадание на кофейной гуще.

Шумовая температура приемной системы АППБ.xlsx

Share this post


Link to post
Share on other sites

1. не известен Кш системы....

2. кроме Кш есть еще S11....на транзисторе 0.1-1ГГц - наверное не очень получается...PSA-5451+ с 6dB S11 - не смешно ;)

если, это конечно, входная цепь. Без конкретной схемы и тз сложно что то советовать...

3. попробуйте последовательно каскады промерять (pigtale)

4. уменьшите BW анализатора :)

Share this post


Link to post
Share on other sites
9 hours ago, MW_Юрий said:

Ну лучше писать на понятном языке все, например УРЧ это LNA наверно... Ваша  RF/IF схема это бред какой то из прошлого века. Кто там и что там шумит надо разбираться и измерять. LNA на транзисторе NF0.5 ничего не гарантирует, он может и и 2 и 3 генерить. Такой LNA не просто отстроить и схема должна быть грамотной.

На сегодня если вы любитель рассыпухи, что не плохо, ко всему есть доступ, все можно по узлам измерить, то берете LNA ЧИП от того же minicircuits  на уровне 0.8-1dB Вам с лихвой (например PSA-5451+)

Потому что прошлый век - и хочется обновить.

LNA на транзисторе - заменил стоявший ранее в качестве LNA и снятый с производства HMC616LP3. Надо сказать на транзисторе чувствительность увеличилась, но там ещё куча переделок была...

Как понять что PSA-5451+ будет лучше BFU790F и HMC616LP3?

Какое будет отношение сигнал/шум после LNA c идеальным питанием и разводкой, если подать сигнал с уровнем 1мкВ на его вход от генератора?

 

9 hours ago, MW_Юрий said:

вопрос BPF открытый, неизвестно что Вам надо, миксер активный типа LT5512 (Вам что надо квадратура или как?)

BPF -это до или после LNA?

квадратуры не нужны.

 

9 hours ago, MW_Юрий said:

AD8432ACPZ зачем такой гроб Вам нужен? 

 

Особо крутого ПЧ фильтра - не нужно. Текущий буду упрощать, т.к. далее ПЧ уходит на другую плату, где АЦП с хорошим ФНЧ.

А вот AD8432ACPZ я замены не нашёл. Место есть, но он вроде лучший.

 

9 hours ago, MW_Юрий said:

Mixer пассивный шумит хуже не придумаешь, они даже боятся показать эти цифры. PLL+VCO нафига такой огород?

Сам не понимаю - эта часть кочует из схемы в схему - давно.

Могу заменить на VCO управляемое ЦАП/ШИМ или на генератор меандра на ПЛИС на 1 или 3 гармонике ну или что-то типа AD4350, но эта ли часть шумит больше всех?

 

9 hours ago, MW_Юрий said:

Питание всего этого ключевой вопрос. Каждый узел свое малошумящее LDO. Синтезатор два LDO отдельно цифра и VCO. Все цепи питания через LC фильтр. Никаких DC-DC!! Вы получите конвертер с минимальными шумовыми параметрами, которые только можно получить на сегодня. Есть схемы однокристальные, где все это упаковано, но там ПО надо писать. Есть проще вариант все это купить собранное на плате.

Питание в данной плате для меня самое понятное - вопросов нет.

Купить не вариант - надо старый чёрный кубик заменить на новый в системе, сохранив формфактор.

 

 

10 hours ago, Lmx2315 said:

У вас шумовой расчёт вашей RF линейки есть?

Из него должно быть понятно что надо менять - связку мшу + смеситель , или ФАПЧ гетеродина.

Ваш расчёт должен вам чётко показывать откуда у вас шумы на выходе, без этого - гадание на кофейной гуще.

 

Нет расчёта шумовой температуры я не видел. Во всяком случае под рукой у меня его нет. Вся фирма на удалёнке - сложно что-то старое оперативно откопать.

Думаю на этапе первой НИР - он был, а потом пошел бессистемный колхоз: давай тут подкрутим...

 

Давайте пока погадаем, и я какую-то макетку накидаю новую, а уж по итогам обмеряю все варианты.

Сейчас ни приборов, ни плат, а час Ж - всё ближе.

Share this post


Link to post
Share on other sites
4 hours ago, PArtem said:

2. кроме Кш есть еще S11....на транзисторе 0.1-1ГГц - наверное не очень получается...PSA-5451+ с 6dB S11 - не смешно ;)

если, это конечно, входная цепь. 

Ваш вариант лучшего LNA, если ему на вход подключен генератор с уровнем сигнала 1мкВ?

Антенн и их шумов нет. Всё на столе, кабелями...

 

4 hours ago, PArtem said:

1. не известен Кш системы....

3. попробуйте последовательно каскады промерять (pigtale)

4. уменьшите BW анализатора :)

Как вы меряете шум каскадов с уровнями единицы микровольт хоть анализатором, хоть осциллографом?

 

Вот шум с текущей платы на входе АЦП при выключенной несущей. Если вместо платы включить резистор - шумы в диапазоне 8-14МГц упадут до -15дБмкВ, вот их и надо уменьшить.

Форма шума в диапазоне 8-14МГц скорее всего обеспечивается полосовым фильтром на рассыпухе после УПЧ.

 

noise.png

Share this post


Link to post
Share on other sites
9 hours ago, _4afc_ said:

 

noise.png

Вариант на чиповом LNA гарантирует и шумовые и пр. характеристики усилителя в соответствии с даташит независимо от квалификации, а на транзисторе надо быть профи и все уметь рассчитать. Конечно если мозги и руки совсем кривые, то можно рсв задизайнить так, что никакая схема не заработает. А этот кошмар, который показали на 98% это кривой синтезатор и это его шум, который конвертируется в ПЧ. Спроектировать VCO+PLL и все что вокруг и нарисовать грамотно рсв и запитать как надо нужно иметь такую специальность -разработчик синтезаторов и этого все равно не достаточно. Никому нельзя в этом деле верить, а все на практике проходить самому много, много раз, тогда понимание прийдет. И что это творится слева и справа от 10.7МГц, это что такой тракт ПЧ у Вас. Это не тракт ПЧ, а парнография. Ваш сигнал должен торчать выше на NdB шумовой полки и кроме него больше ничего. С фильтрами преселектора и BPF в ПЧ вы как то без понимания серьезности этих устройств. Ресивер это и есть эти фильтры, а остальное это примочки. Шум это и есть эти фильтры. А то что кто то что то прикрутил на входе АЦП, так не верьте, и всегда это задача разработчика ресивера, а не программиста.

Edited by MW_Юрий

Share this post


Link to post
Share on other sites

 

3 часа назад, MW_Юрий сказал:

И что это творится слева и справа от 10.7МГц, это что такой тракт ПЧ у Вас. Это не тракт ПЧ, а парнография. Ваш сигнал должен торчать выше на NdB шумовой полки и кроме него больше ничего. С фильтрами преселектора и BPF в ПЧ вы как то без понимания серьезности этих устройств. Ресивер это и есть эти фильтры, а остальное это примочки. Шум это и есть эти фильтры. А то что кто то что то прикрутил на входе АЦП, так не верьте, и всегда это задача разработчика ресивера, а не программиста.

А зачем же тогда цифровая обработка, цифровая фильтрация - вот это вот всё? Если у человека полоса найквиста защищена от помех, чё там в самой полосе уже не так важно - если получившийся дин. диапазон человека устраивает. Всё можно математикой - подвинуть, срезать. Можно и сигнала над шумом вовсе не видеть и всё таки его принять.

Share this post


Link to post
Share on other sites
  1. Кш системы можно оценить с помощью программы http://www.radioscanner.ru/files/construction/file18829/, методически правильнее конечно, воспользоваться
    https://electronix.ru/forum/applications/core/interface/file/attachment.php?id=127951
  2. CVCO55CW конечно очень неплохой вариант для LO, но я не понял как вы перекрываете диапазон 0.1-1ГГц c ПЧ в 10 МГц. Далее надо разогнать LO до >20dBm…нетривиально без компрессии.
  3. В качестве входного LNA рекомендую серию CMA от minicircuits (CMA-103+ например….может что то более узкополосное подберете)
  4. Измерять я предлагаю не Кш а изменение соотношения с/ш покаскадно
  5. Дополнительно предлагаю отключить ваш LO и посмотреть что вы подаете на ваш странный смеситель, использовать внешний генератор
  6. Не видел какой ФЗК вы используете, без него Кш вашей системы сразу >3dB
  7. Без ФЗК предлагаю JCIR-152H+…мощности LO даже ниже…
  8. Судя по спектру, у вас там что то сильно “гудит” или транзистор или грязный LO
  9. Вобщем как чемодан без ручки….выбросить нельзя, нести тяжело…:(


Share this post


Link to post
Share on other sites
7 minutes ago, Lmx2315 said:

 

А зачем же тогда цифровая обработка, цифровая фильтрация - вот это вот всё? Если у человека полоса найквиста защищена от помех, чё там в самой полосе уже не так важно - если получившийся дин. диапазон человека устраивает. Всё можно математикой - подвинуть, срезать. Можно и сигнала над шумом вовсе не видеть и всё таки его принять.

Ну да, так рассуждают те кто не реализовывали весь комплекс цифрового ресивера. Во первых там нет полезного сигнала, он талантливо убит этой схемой. Далее Вы говорите FPGA сигнальщику, да вот тебе этот хлам  да еще без сигнала и долбись теперь сам с ним. Ну опытный просто такого RF дизайнера уволит, не опытный втянется в авантюру и развалит вообще все, т.к. все время он потратит на чистку хлама. Был один отчаянный PHD , который ходил и всем втюривал, что  радио это антенна, а дальше математика,  и цифровому радио ему все не почем. Ну и дали ради шутки ему антенну, подключенную к АЦП ну и далее... Через пол года не просто уволился, а выгнали с треском. Цифровые фильтры фильтрят если Вы дадите исключительно качественное аналоговое радио. Так и только так, многократно проверено.

10 minutes ago, PArtem said:
  1.  
  2. Измерять я предлагаю не Кш а изменение соотношения с/ш покаскадно

Совершенно верно. Единственно верный показатель по всем узлам это С/Ш, включая вход ПЧ (при условии чистого спектра в полосе) и больше ничего в плане шумов мерять не надо.

Share this post


Link to post
Share on other sites
16 минут назад, PArtem сказал:
  1. Судя по спектру, у вас там что то сильно “гудит” или транзистор или грязный LO

Когда что-то "гудит" шумы вырастают очень сильно, полезное замечание. Надо потыкаться пальцем - посмотреть на характер подвозбудов (если это они) и шумов.

Share this post


Link to post
Share on other sites

У вас полоса приёма 100-1000 МГц переноситься на ПЧ 10.7 МГц НЕ квадратурным смесителем. Если в схеме у вас нету перестраиваемого  преселектора (а у вас его нету), то шумы с зеркальной частоты будут накладываться к вашим шумам, это +3 дБ. Это вы никак без квадратур не устраните. 

Хотя, как написали выше у вас и без этого полно существенных проблем со схемой.

Share this post


Link to post
Share on other sites
8 hours ago, Saniok84 said:

У вас полоса приёма 100-1000 МГц переноситься на ПЧ 10.7 МГц НЕ квадратурным смесителем. Если в схеме у вас нету перестраиваемого  преселектора (а у вас его нету), то шумы с зеркальной частоты будут накладываться к вашим шумам, это +3 дБ. Это вы никак без квадратур не устраните. 

Хотя, как написали выше у вас и без этого полно существенных проблем со схемой.

В готовом приёмнике перестраиваемый преселектор есть, на желаемую заказчиком часть диапазона.

В данный момент мы вместо преселектора и антенны включаем генератор - нет зеркальной частоты.

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