Перейти к содержанию
    

Синтезаторы частот. От концепции к продукту.

Рамп-режим аналоговый (генератор тока), или под управлением фапч? Скорость перестройки 600-1000 МГц/мс достаточна с большм запасом, а вот 1 мс на точку- долговато будет. А можно узнатьт время престройки на соседнюю точку при линейном свипе?

Хотелось бы найти что то со скоростью перестройки менее 100 мкс на точку, при этом надо синхронно перестраивать два синтезаторных модуля со сдвигом на частоту ПЧ. Было бы желательно иметь подстраивающую ФАПЧ на разностной частоте.

Пытались реализовать такую схему на квиках, при чисто цифровом управлении, но как то не впечатлились ни синхронностью перестройки, ни тем более когернетностью между двумя синтезаторами.

Вот пытаемся вернуться к ЖИГам.

Возможно ли использовать два канала БЕЛСИНТ 200 в вышеописанном режиме, да еще и иметь на выходе постоянное напряжение, пропорциональное текущей частоте для управления внешними ЖИГ фильтром?

 

Рамп-режим - без ФАПЧ, просто быстро тащим ЦАПом. При больших RBW анализатора (до 300кГц) этот режим работает нормально.

Думаю, что БЕЛСИНТ 200 в Вашей задаче не подойдет, раз Вам 1 мсек долго.

Какой у Вас диапазон перестройки?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

В новостях Analog Devices вижу, появился АЦП с частотой 3 ГГц 14 бит и полосой 9 ГГц, по производительности где-то близок к АЦП, который использовала Кисайт в PXA. Понятно, что такие АЦП делаются из нескольких, работающих в интерливе, но восхищает динамика (УВХ) и точность реалтайм калибровки. Проблемы со спурами решаются такими же способами, как и для ЦАП.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

На ЖИГе?

Ну вот, Александр учил здесь всех, учил, а они взяли и синтезаторы на ЖИГах сделали. Прямо как издевательство какое-то :biggrin:

 

И кто после этого посмеет нас высмеивать за приверженность к ДНЗ? Т.е. эти динозавры до сих пор применимы в частных случаях.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Думаю, что БЕЛСИНТ 200 в Вашей задаче не подойдет, раз Вам 1 мсек долго.

Какой у Вас диапазон перестройки?

Жалко, а то я обратил внимание на опцию

2.3.9 Режим связанного изменения частоты двух каналов синтеза
В связанном режиме изменение частоты с
заданным шагом в одном канале будет вызывать изменение частоты в
другом канале с точно таким же шагом.

Вот если бы был вариант не с точно таким же шагом, а с сохранением разности частот между каналами, то это бы было то что нужно.

Мы пытались организовать такой режим, да еще и с дополнительнй подстройкой ведомого канала генератора к ведущему. Т.е сравнивали разность частот генератора с эталонной частотой и выход ЧФД использовали для ускоренной подстройки ведомого канала. Вот только в QS подстраивать можно было только опорную частоту, а по входу опоры полоса управляющего сигнала не дана в спецификациях. У БЕЛСИНТ тоже похоже возможны интересные режимы с управлением по опорным частотам, но опять же без спецификации.

Диапазон перестрокий 11-17 ГГц, это двухканальный генератор для управления приемником и передатчиком миллиметровых волн на гармониках, диапазоны 170-500 ГГц.

 

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Ну вот, Александр учил здесь всех, учил, а они взяли и синтезаторы на ЖИГах сделали. Прямо как издевательство какое-то :biggrin:

 

И кто после этого посмеет нас высмеивать за приверженность к ДНЗ? Т.е. эти динозавры до сих пор применимы в частных случаях.

 

Мне кажется, Вы слишком узко интепретируете «учение» Александра. Александр же не догматик: по его публикациям видно, что его синтезаторная концепция постоянно эволюционирует. Позволю себе немного порассуждать. Базовый тезис, многократно озвученный Александром в его статьях 10 летней давности, первоначально сводился к тому, что в генераторе на ГУН можно получить шумы, сопоставимые с ЖИГ-шумами, при на порядок лучшей скорости. С этим всерьез никто не спорит. Если в ГУН-синтезаторе задействовать офсетную схему, поработать над качеством СВЧ ядра и системой его распределения (синтезаторной частью), то можно получить шумы как у (или лучше чем у) ЖИГ-генератора (осциллятора). При этом в абстрактных примерах для журналов по большей части сравнивается офсетный генератор на ГУН (с проработанной и технически продвинутой синтезаторной частью) с примитивным генератором на ЖИГ, где шум реализуется не за счет техники синтеза, а за счет шума осциллятора (управляемого генератора), где петля узкая и уже на отстройке 20кГц оказываются шумы free-running ЖИГа. Это сравнение, в большей степени маркетинговое: берем «синтезаторно-примитивный» генератор на ЖИГе за 10к USD, берем «синтезаторно-продвинутый» квиксин за 8к USD. Где лучше цена-качество-потребление? Ясное дело, не у примитивного ЖИГ-синтезатора. Применяя спортивную аналогию, можно привести примерно такое сравнение: а может ли продвинутый боец-легковес с 10-летним опытом выступлений в ММА победить простого крепкого мужика, который никакой борьбой специально не занимался? Ответ: конечно, может. А если крепкий мужик тоже из ММА? Если проводить сравнение ЖИГ vs ГУН сугубо с технической точки зрения, получится, что при "синтезаторной" части одного уровня (офсетная схема против офсетной схемы, а не офсетная схема против осциллятора) в диапазоне отстроек 100 кГц...50 МГц офсетный ЖИГ-синтезатор будет децибел на 15-20 лучше своего ГУН-counterpart. Ну и хуже по скорости примерно в 10-20 раз. При одном и том же уровне синтезаторных усилий.

 

Дальше что? Получается, надо признать, что при прочих равных выигрыш по скорости у ГУН-синтезатора происходит за счет проигрыша по шумам. Да, только в узком диапазоне отстроек. Но за счет проигрыша. Тут есть два варианта. Первый маркетинговый: сказать, что, мол, кому нужны именно эти отстройки. Никому. И черт с ними. Тут, правда, выясняется, что в традиционной измериловке от них отмахнуться не так уж просто. Тогда вариант два (инженерный): добиться, чтобы никакого проигрыша не было. Для этого надо повысить уровень синтезаторных усилий (усложнить синтез). Поэтому далее Александр в своих статьях, презентациях и книге развивает концепцию гибридной опоры. То есть, если, мол, взять составное ядро OCXO+CRO/SAW+DRO, получить оптимальный профиль СПМ ФШ, расширить петлю у ГУН, то мы придем к тем же шумам, что и у ЖИГа (полке GkTF/2P активного элемента) при большей скорости. С этим тоже совершенно согласен. Концептуально так оно и есть.

 

Только вот на практике получается следующее. Если мы делаем составную опору OCXO+SAW/CRO+DRO, по факту это значит, что мы лезем в сегмент high-end, иначе говоря, боремся за рекорды. А где рекорды, там всегда нюансы. Для начала оказывается, что задействовать гибридную опору куда проще в ЖИГе: ширина петли получается примерно как у квика. То есть если мы возьмемся проектировать реальный продукт, то на ЖИГе мы к полке GkTF/2P придем быстрее. Ладно, ЖИГ медленный - а нам ведь нужна скорость. Получается, что у ГУНа надо реализовывать петли шириной больше 10 МГц или работать с банкой :biggrin: (ну банком ГУНов то есть). Также нужно решать муторную проблему предустановки частоты, которой у ЖИГа нет. Если мы идем на рекорды, нам уже мешает ЧФД, приходится давить шум фазового детектора умножителями в петле и другими шаманскими методами. Я не хочу, сказать, что это нерешаемые проблемы. Но этих проблем довольно много, а их решение требует времени. И тогда встает вопрос целеполагания: ЗАЧЕМ ? Вопрос целеполагания вообще очень важен, потому что ответ на него определяет, где мы оказываемся через энное количество израсходованного времени. А время - это ресурс невосполнимый. И именно в этой точке, происходит, по моему мнению, разделение на косвенный и прямой синтез. Зачем париться с ГУНом, когда это время можно потратить на решение вопросов прямого синтеза? Именно в нем возможно сочетать и предельные скорость, и шумы. Да возникнет проблема спуров, потому что ФАПЧ это отличный преселектор в виде одной микросхемы, а у прямого синтезатора преселектор должен быть реализован в виде кучи микросхем и горы СВЧ железа (немного утрирую, но куда без этого). Поэтому надо работать над технологиями фильтрации, скоростными ключами, частотным планом (делать кратный синтез или не кратный), DDSом и тд. и тп. Но эта работа в стратегическом синтезаторном плане, как мне кажется, значимее работы над ГУН-проблемами. Метафорически я бы сказал, что у «автобуса с назначением high-end» после ЖИГа следующая остановка - прямой синтез. И здесь нет никакого противоречия с «идеологией Александра». Просто на вопрос: «а что после ЖИГа?», мне кажется надо отвечать вопросом: «а Вам куда, батенька, собственно надо? в high-end или в middle-end?» Ну и надо смотреть, а есть ли деньги на проезд.

 

Сорри за длинный текст. Вышло типа блоггерского сообщения. :laughing:

 

Вот если бы был вариант не с точно таким же шагом, а с сохранением разности частот между каналами, то это бы было то что нужно.

Мы пытались организовать такой режим, да еще и с дополнительнй подстройкой ведомого канала генератора к ведущему. Т.е сравнивали разность частот генератора с эталонной частотой и выход ЧФД использовали для ускоренной подстройки ведомого канала. Вот только в QS подстраивать можно было только опорную частоту, а по входу опоры полоса управляющего сигнала не дана в спецификациях. У БЕЛСИНТ тоже похоже возможны интересные режимы с управлением по опорным частотам, но опять же без спецификации.

Диапазон перестрокий 11-17 ГГц, это двухканальный генератор для управления приемником и передатчиком миллиметровых волн на гармониках, диапазоны 170-500 ГГц.

 

Указанный режим предполагает, что разность частот между каналами сохраняется (например, расстройка в 555,555 МГц), до тех пор пока вы не выходите за диапазон частот прибора. Также сохраняется соотношение мощностей с учетом погрешности на установку уровня (например, канал 1 +27 дБм, канал 2 -10 дБм). При этом каналы могут быть завязаны на одну внешнюю опору, быть некогерентными, или один может быть опорой для второго. Это происходит в синтезированном режиме при скорости около 1 мсек. Никакого выхода ЧФД наружу при этом нет.

Изменено пользователем Sergey Beltchicov

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Соглашусь с комментариями Сергея. Кстати, вот мое сообщение буквально с самого начала темы (вторая стр.):

 

Прошу учесть, что никогда не ставилась задача побить ЖИГ (зачем?), цель была разработать коммерческий продукт с определёнными технико-ценовыми характеристиками для определённого сегмента рынка

Ещё добавлю, что десять лет назад (точнее, куда больше, т.к. появлению QS предшествовал хороший кусок работы) существовало такое стойкое мнение, что если нужен синтезатор с “хорошими” шумами, то это обязательно должен быть ЖИГ. Габариты, печка, стоимость – это неизбежная плата за эти “хорошие” шумы. А скорость и шумы в небольших модулях – это вообще вещь несовместимая. Я думаю, удалось показать, что это не так. Пример – Холцворф, Анапико и т.д. и т.п. - много других новых появившихся компаний. В измерительных генераторах теперь тоже практически повсеместно присутствуют скоростные альтернативы на ГУН (в дополнение к ЖИГ). ЖИГ, естественно, никуда не делся, но его доля заметно поубавилась. Нормальное развитие.

 

Александр же не догматик: по его публикациям видно, что его синтезаторная концепция постоянно эволюционирует.

Надеюсь :). Как по мне, QS (и иже с ними) тоже морально устарел, но ничто не мешает использовать саму концепцию и её вариации, если это необходимо. Кстати, много раз предлагал совместить ЖИГ и ГУН в одном флаконе (в измерительных генераторах). Сначала частота захватывается ГУНом (десяток мкс), а потом через мс переключается на ЖИГ, когда он уже тоже захвачен. Или же можно позиционировать как два режима работы в одном инструменте. Сергей, можем поработать :).

 

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Почему ЖИГ? Ключевой момент - переход к шумам ниже 120 дБн/Гц на 10 ГГц, без серьезного вмешательства в структуру.

То есть если мы возьмемся проектировать реальный продукт, то на ЖИГе мы к полке GkTF/2P придем быстрее. Ладно, ЖИГ медленный - а нам ведь нужна скорость. Получается, что у ГУНа надо реализовывать петли шириной больше 10 МГц или работать с банкой :biggrin: (ну банком ГУНов то есть). Также нужно решать муторную проблему предустановки частоты, которой у ЖИГа нет. Если мы идем на рекорды, нам уже мешает ЧФД, приходится давить шум фазового детектора умножителями в петле и другими шаманскими методами.

Признаться с ЖИГами не работал, каковы причины медленной перестройки? Полоса не сильно меньше квика. Почему предустановка не нужна? В качестве просвещения.

 

Александр, помню в Phase Matrix были ГУНы в корпусе TO-8, в том числе октавные, что с ними стало? По каким технологиям они делались?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Признаться с ЖИГами не работал, каковы причины медленной перестройки?

Индуктивность катушки магнитной системы. При классике нужны киловольты для микросекундной перестройки магнитного поля. Или низкоиндуктивные обмотки с сотнями ампер тока управления.

Как вариант- оптика, или магнетоакустика, там скорость перестройки велика и добротность тоже. Но это пока в области R&D, а не готовых изделий "с полки".

Я пытался делать генераторы на магнитоакустических резонаторах. Фазовый шум получил весьма посредственный, но по большей части упираюсь в отсутствие технологии прецизионной полировки.

Ну ФШ freerun не такой уж и посредственный, судя по статье.

Интересное направление, но скорее всего у OEwaves более хитрая система, чем узкополосный акустический резонатор на фоне ферро.

post-1741-1494626773_thumb.jpg

Физика не запрещает попробовать в этом качестве два DR или две ЖИГ сферы. Надо будет подумать и попробовать.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Почему ЖИГ? Ключевой момент - переход к шумам ниже 120 дБн/Гц на 10 ГГц, без серьезного вмешательства в структуру.

Типа такого?

 

post-62074-1494631717_thumb.jpg

 

Это ГУН (что было под рукой). С ЖИГом ес-но было бы ещё менее шумно.

 

Кстати, насчет спортивной аналогии Сергея. Тут ещё нужно посмотреть, кто в какой категории находится. ГУНы используются в основном в модулях, в которых существуют весьма жесткие ограничения по размерам, весу, виброустойчивости, потреблению, цене и т.д. – в сравнении с измерительной аппаратурой, где всего этого – гуляй, не хочу. С этой точки зрения уже ГУН будет выглядеть любителем против накаченного профи ЖИГа :). Но это так, к слову, в целом логика понятная.

 

Александр, помню в Phase Matrix были ГУНы в корпусе TO-8, в том числе октавные, что с ними стало? По каким технологиям они делались?

Всё хорошее когда-нибудь заканчивается :). Chip-and-wire.

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Всё хорошее когда-нибудь заканчивается

Перспективные технологии склонны к реинкарнации или сложность (стоимость) оказались более губительны? У Qorvo (Triquint) вижу "банка" гиговых ГУНов идет с пометкой "Last Time Buy", а были одними из претендентов на замену ЖИГам при шумах -137 дБн/Гц на отстройке 1 МГц в диапазоне 10 ГГц.

 

При классике нужны киловольты для микросекундной перестройки магнитного поля. Или низкоиндуктивные обмотки с сотнями ампер тока управления.

Как я понял, мощность (инерционность) - главная проблема на пути легкости управления.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Как я понял, мощность (инерционность) - главная проблема на пути легкости управления.

Частично проблема решена в PMYTO - ЖИГ-генераторах с постоянным магнитом (Micro Lambda).

Ими же и решена проблема с габаритами ЖИГ-синтезаторов. Акустика - проблема номер два.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

post-62074-1494631717_thumb.jpg

 

Это ГУН (что было под рукой). С ЖИГом ес-но было бы ещё менее шумно.

Александр, простите но как? На рисунке полоса ФНЧ петли под 5 МГц или больше. А у ЖИГа максимальные достижимые полосы ФМ обмоток 800кГц-1 мГц, да еще и сдвиг по фазе бывает странный, трудно добиться стабильности петли. Или это шум оффсетного VCO, на фоне которого ФШ ЖИГ теряется?

Частично проблема решена в PMYTO - ЖИГ-генераторах с постоянным магнитом (Micro Lambda).

Только в PMYTO ( электромагнит с подмагничиванием постоянным магнитом) потеряна линейность перестройки ЖИГа от тока в обмотке, вернее на характеристике появился уступ от гистерезиса магнитной системы при смене полярности тока в обмотке и видны эффекты насыщения магнитопровода на больших отстройках. Поэтому без петли ФАПЧ PMYTO неработоспособны, и вариант с быстрым аналоговым свипированием тоже не работает. Хотя как генератор одиночной частоты они хороши.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Поэтому потребление у модуля 40Вт. Ясное дело, что его нужно использовать на теплоотводящей пластине. Кстати, без теплоотводящего шасси квики тоже периодически дохнут. По крайней мере, у нас на этапе отладки софта к генератору (когда программер тупо клал квик на стол) так сдохло две штуки.

В живую на выставке можно будет пощупать на ваших же приборах или он будет лежать "под стеклом"?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Ну ФШ freerun не такой уж и посредственный, судя по статье.

Интересное направление, но скорее всего у OEwaves более хитрая система, чем узкополосный акустический резонатор на фоне ферро.

post-1741-1494626773_thumb.jpg

Физика не запрещает попробовать в этом качестве два DR или две ЖИГ сферы. Надо будет подумать и попробовать.

 

Идея была использовать ЖИГ как трансдьюсер для сдвиговых объемных звуковых волн. Они технологичнее, так как не боятся грязи и уровень добротности на частотах 1-2ГГц составляет 5000, а при соответствующей обработке до 10000-15000.

 

Два ЖИГа или DR при связи максимум удвоят добротность резонансной системы. Надо искать физические основы для систем с малыми потерями и high-Q.

 

Часто на конференциях вижу статьи по акустооптическим, оптоэлектронным генераторам. Как я себе представляю, у нас у физиков должна стоять задача найти высокодобротные гибридные системы, а дальше уже R&D найдут способ сделать из этого генератор/синтезатор с низкими уровнями фазовых шумов.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Только в PMYTO ( электромагнит с подмагничиванием постоянным магнитом) потеряна линейность перестройки ЖИГа от тока в обмотке, вернее на характеристике появился уступ от гистерезиса магнитной системы при смене полярности тока в обмотке и видны эффекты насыщения магнитопровода на больших отстройках.

Собственно говоря, мы начинали переписку по электронной почте именно на тему PMYTO.

И свои мыло pmyto и созвучный ему псевдоним по образу песни ДДТ Иван Помидоров - оттуда :biggrin:

 

Каковы ваши успехи по этой теме?

 

Так как меня за эти годы унесло чёрт знает куда от неё, интересно, чем у Вас закончилось?

Сам я сейчас занимаюсь SRD и DRO, вся комплектация по ЖИГ-синтезаторам валяется лет 10 в шкафу...

Поэтому без петли ФАПЧ PMYTO неработоспособны, и вариант с быстрым аналоговым свипированием тоже не работает. Хотя как генератор одиночной частоты они хороши.

А чем они лучше DRO в этом плане?

 

Потребление много больше, шумы - выше, габариты - больше. Акустика - сильнее. Цена - выше.

 

Что-то ещё забыл?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.

Гость
Ответить в этой теме...

×   Вставлено с форматированием.   Вставить как обычный текст

  Разрешено использовать не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отображать как обычную ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставлять изображения напрямую. Загружайте или вставляйте изображения по ссылке.

×
×
  • Создать...