[Turgenev 1]

Хочу попытаться заменить вентиль на выходе усилителя ответвителем ВЧ-мощности, чтобы оценивать падающую и отраженную волны и отключать питание усилителя, когда КСВ нагрузки совсем плох. Диапазон частот 2.5-3.7 ГГц, среднеквадратичная мощность на выходе усилителя 3-4 Вт. Хочу применить готовый ответвитель типа XMC0204P2-30G или наподобие. Затем установить ВЧ-диоды или детекторы мощности и операционником выдавать сигнал на вкл/выкл питания. Не могли бы вы посоветовать реализацию? Хочу подстраховаться и поставить проверенные ВЧ-диоды и отработать решение на ОУ. Или может есть решение на микросхеме моей задачи или может демонстрационная плата? Буду рад любому совету.

[freeport 2]

Не получится. Питание должно отключаться со скоростью нарастания напряжения или тока в выходном транзисторе. Для пробоя транзистора достаточно одной полуволны. 3ГГц это 0,33нс период, как вы отключите питание за время 0,16нс?

[Hale 1]

угу. для ламп еще куда ни шло, а так... только циркулятор, или как минимум игры с разбалансированными гибридными ответвителями .

[Sokrat 4]

04.11.2021 в 07:06, Hale сказал:

угу. для ламп еще куда ни шло, а так... только циркулятор, или как минимум игры с разбалансированными гибридными ответвителями .

Что за игры такие? Можно по-подробнее.

[Hale 1]

В литературе регулярно всплывают статейки в стиле "Quasi-Circulator" на "Asymmetric Coupler". Если честно, у меня особого интереса не было, но как понял, там за счет несимметричных импедансов возвратная мощность делится непропорционально, отправляя большую часть в холостой канал. Не знаю насколько это хорошо работает на практике, т.к. отражение может быть от комплексной нагрузки с непредсказуемой фазой.

[Turgenev 1]

03.11.2021 в 19:01, freeport сказал:

Не получится. Питание должно отключаться со скоростью нарастания напряжения или тока в выходном транзисторе. Для пробоя транзистора достаточно одной полуволны. 3ГГц это 0,33нс период, как вы отключите питание за время 0,16нс?

 

04.11.2021 в 07:06, Hale сказал:

угу. для ламп еще куда ни шло, а так...

Консультировался с разработчиком транзисторов. По их словам транзистор будет держать 20-30 мкс любой КСВ. Это цитата)

[Sokrat 4]

1 час назад, Turgenev сказал:

 

Консультировался с разработчиком транзисторов. По их словам транзистор будет держать 20-30 мкс любой КСВ. Это цитата)

Само силовое питание отключить мгновенно не получится, а ещё банки конденсаторов надо куда-то быстро разрядить. Задачка нетривиальная. Я вот по затвору транзистор выключаю (прям закрываю), а не по силовому питанию...

[Turgenev 1]

25 минут назад, Sokrat сказал:

Само силовое питание отключить мгновенно не получится, а ещё банки конденсаторов надо куда-то быстро разрядить. Задачка нетривиальная. Я вот по затвору транзистор выключаю (прям закрываю), а не по силовому питанию...

Да, питание тяжелее отключить, я поспешил, написав что буду отключать именно питание. Но что отключать- это уже второстепенный вопрос. Я ищу проверенный способ измерять падающую и отраженную волну и сравнивать их значения. Самый быстрый способ для меня это вч диоды на выходах ответвителя и ОУ в режиме компаратора. Вы не так же производите оценку КСВ? Можете дать совет по поводу диодов и ОУ?

[magnum16 0]

Попадалась такая микросхема ADL5920 9 kHz to 7 GHz, Bidirectional RMS and VSWR Detector, но реально не применял.

Из готовых детекторов пробовал LTC5564, но в итоге оказалось проще собрать на диодах и компараторе.

[Sokrat 4]

1 час назад, Turgenev сказал:

 Вы не так же производите оценку КСВ? Можете дать совет по поводу диодов и ОУ?

Да, с ответвителя на детектор на диодах. Дам совет такого плана, тут самое главное обеспечить температуростабильный детектор. В противном случае ошибка может быть очень серьёзной. А вот тут не всё так просто: если для непрерывного сигнала задача решается в лоб и информации много, то для импульсных сигналов подумать надо.

[Turgenev 1]

4 часа назад, magnum16 сказал:

ADL5920

Крутая микросхема, в чем-нибудь маломощном ее можно поставить, например, в передатчике. Жаль такой на мою мощность нет.

4 часа назад, magnum16 сказал:

LTC5564

Использовал наподобие такой только проще ADL5505. Пока читал про детектирование нашел такую же простую микросхему, но в более менее удобном корпусе- ADL6010.

3 часа назад, Sokrat сказал:

а, с ответвителя на детектор на диодах. Дам совет такого плана, тут самое главное обеспечить температуростабильный детектор. В противном случае ошибка может быть очень серьёзной. А вот тут не всё так просто: если для непрерывного сигнала задача решается в лоб и информации много, то для импульсных сигналов подумать надо.

Сигнал не импульсный. Мне бы совет другого плана. Точность пока не особо нужна.

Если конкретнее, вот схема типичного детектора на диоде:

Скрытый текст

Резистор R1 обеспечивает согласование схемы, при этом сопротивление нагрузки или сопротивление R2 должно быть достаточно большим. При том, что детектор будет подключаться к АЦП, у которого сопротивление входа порядка 20кОм, то все должно быть нормально. Диод D1 обеспечивает детектирование. Конденсатор С1 обеспечивает фильтрацию гармоник и сглаживание выходного сигнала. R2 является часть RC фильтра и нагрузочным сопротивлением. 

Необходимо линеаризировать ВАХ диода, потому что при малых значениях ВЧ мощности диод работает как квадратичный детектор, а при высоких значения мощности диод работает как пиковый детектор. Надо линеаризировать ВАХ диода. Как вы это учитываете? Можно, пожалуйста, на конкретном примере.

По выбору оптимального значения C1 тоже вопрос. Выбирать его только исходя из соображений, что хотим получить постоянку на выходе?

[Sokrat 4]

Мне проще. У меня сигнал идёт на АЦП микроконтроллера и там уже в математике квадратичность детектора учитывается.

[magnum16 0]

19 hours ago, Turgenev said:

Необходимо линеаризировать ВАХ диода, потому что при малых значениях ВЧ мощности диод работает как квадратичный детектор, а при высоких значения мощности диод работает как пиковый детектор. Надо линеаризировать ВАХ диода. Как вы это учитываете? Можно, пожалуйста, на конкретном примере.

По выбору оптимального значения C1 тоже вопрос. Выбирать его только исходя из соображений, что хотим получить постоянку на выходе?

А зачем линеаризовать, если вам для защиты усилителя? Вроде малые значения мощности не должны беспокоить?

С1 выбирается исходя из времени отклика, посчитайте в SPICE

Изменено 9 ноября, 2021 пользователем magnum16

[Turgenev 1]

23 часа назад, magnum16 сказал:

А зачем линеаризовать, если вам для защиты усилителя? Вроде малые значения мощности не должны беспокоить?

Согласен, можно подобрать ответвитель так, чтобы он давал развязку, при которой на диод придет напряжение, при котором он будет работать как детектор огибающей и не больше максимально допустимого напряжения. У диода в голом виде это чуть труднее рассчитать, чем у готовых детекторов, например, LTC5508. У готовых есть график на котором четко видно при какой мощности он ведет себя линейно. В моем случае от -16 до 12 дБм более менее линейно:

Скрытый текст

Но это все справедливо если вход готового детектора/диода имеет сопротивление 50 Ом. У детектора хотя бы приведен импеданс входа в даташите. Можно подсогласовывать сосредоточенными элементами, пока на выходе детектора/диода не получится расчетное напряжение, но очень уж косвенный этот способ, надо многое учитывать. Что делают в таком случае?  

[khach 33]

On 11/8/2021 at 7:54 AM, Sokrat said:

Само силовое питание отключить мгновенно не получится, а ещё банки конденсаторов надо куда-то быстро разрядить. Задачка нетривиальная.

При высоком КСВ надо не питание снимать, а сигнал возбуждения глушить PiN диодным аттенюатором. Вполне можно успеть. Ну и по-уму при начале передачи система АРА может поднимать уровень плавно, за это время датчик КСВ успеет обнаружить обрыв АФУ и ограничить уровень мощности.