[wjsaru 0]

При снижении запаса по усилению до минимума (буквально на пороге срыва), шум падал.

У меня не получилось ни посчитать, ни сделать хотя бы 8 дБ усилитель на NESG3031 на 9,7 ГГц. 2101 и 2021 на таких частотах вряд ли будут работать. Усилок на 5 ГГц я бы давно сделал на них или BFP650, если бы надо было.

 

Я согласен что 6-7 дБ это максимум на вашей частоте для устойчивого усилителя , но ведь можно и несколько каскадов сделать в чем проблема?

[ledum 0]

Опять-таки если нужны HBT усилители, почему тогда не взять серию NBB (300, 310, 400 и т.д.) от RFMD?

Тем более, в даташите говорится и о чипованых версиях типа NBB-310-D http://www.rfmd.com/CS/Documents/Nbb-310DS.pdf , правда минимальная партия чипов 100шт.

Изменено 22 февраля, 2011 пользователем ledum

[Dr.Drew 4]

Раз пошла такая пьянка, шепну, на NBB-400 такие результаты и получаются (400 кГц fc).

[Chenakin 13]

Дык вот, SiGe HBT так и шумят, особенно, высокочастотные. Для простых генераторов, как я заметил, такое - норма. Чем ещё можно усилить? Мне даже удавалось сделать 20 дБ усилитель на BFP750 на частоту 9,7 ГГц. Там всё ещё хуже оказалось - фликкерная граница убежала за 1 МГц.

Надеяться только лишь на такие усилители, работая совместно с сапфиром – ну, это, как-то, даже и не серьёзно, что-ли... Если уж есть такая задумка, то надо добавлять FLL, тогда все эти фликер-проблемы отходят на второй план, можно усилитель хоть и на FET делать (если, конечно, усиления обр. связи хватит, что бы подавить эти фликер-шумы). Главное, всё хорошо поддаётся расчёту.

[wjsaru 0]

Надеяться только лишь на такие усилители, работая совместно с сапфиром – ну, это, как-то, даже и не серьёзно, что-ли... Если уж есть такая задумка, то надо добавлять FLL, тогда все эти фликер-проблемы отходят на второй план, можно усилитель хоть и на FET делать (если, конечно, усиления обр. связи хватит, что бы подавить эти фликер-шумы). Главное, всё хорошо поддаётся расчёту.

 

FLL (особенно с большим усилением) штука капризная и еще не факт что удастся до конца подавить фликкер петлевого усилка к томуж не надо забывать про ам фликкер. Вобще в большенстве случаев предпочитают просто охлождать. И если уж хотите весь потенциал сапфира в действии, то че уж там мелочиться сразу делать на твердом азоте и лучше сразу шмазер :rolleyes: А если серьезно то усилки с низким фликкером могут сильно упростить петлю, а с мощным FET у КСС под 80 дБ усиления надо будет да и еще кое-какие примочки нужны будут и все равно с расчетом не сойдется :rolleyes:

[VCO 0]

Если уж есть такая задумка, то надо добавлять FLL, тогда все эти фликер-проблемы отходят на второй план, можно усилитель хоть и на FET делать (если, конечно, усиления обр. связи хватит, что бы подавить эти фликер-шумы). Главное, всё хорошо поддаётся расчёту.

При этом надо всё-таки учесть, что FLL подавляет шумы при ближних отстройках, но вздымает их на некотором участке дальних отстроек, т.е. "закон сохранения шумов в петле" не нарушает, поэтому надо также учитывать, чего Вы добиваетесь! Лично меня интересуют отстройки от 10 кГц и выше... FLL - не у дел... PLL - это предел!

[wjsaru 0]

При этом надо всё-таки учесть, что FLL подавляет шумы при ближних отстройках, но вздымает их на некотором участке дальних отстроек, т.е. "закон сохранения шумов в петле" не нарушает, поэтому надо также учитывать, чего Вы добиваетесь! Лично меня интересуют отстройки от 10 кГц и выше... FLL - не у дел... PLL - это предел!

 

У FLL полосу можно широкую сделать да хоть в несколько МГц, но когда здоровое усиление это уже не так просто.

[Dr.Drew 4]

Так всё-таки чем усиливать? Под рукой есть NBB-310, -400. Эти в насыщении будут выдавать около 16-17 дБм. Можно попробовать поискать что-то помощнее в пределах досягаемости. Есть ваттные усилки на ПТ, но навсегда мне их никто не даст. Да и фазовращатель не более 10 дБм тянет. Вроде как ваттный ПТ даст лучшую чувствительность дискриминатора, но навалит больше фликкера, а слабенький HBT наоборот.

 

Почему при расчётах чувствительности дискриминатора фигурирует собственная добротность, а не нагруженная?

[Chenakin 13]

И если уж хотите весь потенциал сапфира в действии, то че уж там мелочиться сразу делать на твердом азоте и лучше сразу шмазер :rolleyes:

Твёрдый азот – это круто! Подхватывая идею, резонаторы нужно точить прямо из тв. азота, а не из сапфира (а вдруг там высокая добротность объявится!). Вытачиваем 100 шайб, добавляем по составному SiGe-транзистору (составляем из КТ315 (кремний, вроде?) и МП39Б (германий), натёртые остатками азота для придания высокочастотных свойств), складываем 100 источников в фазе - и будет большое счастие :) .

 

Ну, а если серьёзно, то, наверное, надо задать начальные условия (т.е. определиться с задачей). Будем считать, что резонатор уже имеется (правильно настроен) и нужно сделать генератор из подручных элементов (что можно найти в любой лаб. или, не сильно напрягаясь, купить). Было бы хорошо, если бы Dr. Drew указал, какие характеристики требуется (хотелось бы) получить, что установило бы какие-то рамки в дальнейшем обсуждении.

 

 

А если серьезно то усилки с низким фликкером могут сильно упростить петлю

Согласен. Насчёт FET я, конечно, утрировал. Всегда лучше отталкиваться от чего-то с меньшими шумами.

 

FLL (особенно с большим усилением) штука капризная

Если не вводить МШУ, то, как мне кажется, FLL ведёт себя довольно предсказуемо. Капризным является сам резонатор (вытащить нужную моду, отфильтровать и т.д.), но тут, предполагается, что резонатор с нужными свойствами имеется (собственно, это наша отправная точка). Подавление шумов в основном определяется чувствительностью FLL, т.е. а) добротностью резонатора (считаем, что тут у нас всё в порядке – см. выше) и б) коэффициентом шума преобразователя. Т.е. подавление шумов рассчитывается относительно просто. При этом, фликер-шумами смесителя пренебрегаем (что вполне допустимо на данном этапе). Остальные элементы работают на очень низких частотах. Повозиться, конечно, придётся, но это всё решаемо.

 

Ну, а дальше захочется улучшить шумы (как же без этого?), что можно попробовать сделать введением МШУ перед смесителем для уменьшения потерь преобразователя. И вот тут, обычно, и начинаются проблемы. Начинают вылазить фликер-шумы МШУ. PSI борется с этим подавлением несущей. Это сделать не так уж и сложно; сложно сохранить потом это подавление. Возможно, конечно, введение обратной связи по амлитуде и по фазе (по второму кругу пошли!), но вот здесь все капризы, как раз, и проявляются в полном объёме.

 

Мое личное мнение: если нет задачи ставить мировые рекорды, остановитесь на том, что можно получить без МШУ и тогда FLL будет вполне удобоваримым решением.

 

 

Так всё-таки чем усиливать? Под рукой есть NBB-310, -400. Эти в насыщении будут выдавать около 16-17 дБм. Можно попробовать поискать что-то помощнее в пределах досягаемости. Есть ваттные усилки на ПТ, но навсегда мне их никто не даст. Да и фазовращатель не более 10 дБм тянет. Вроде как ваттный ПТ даст лучшую чувствительность дискриминатора, но навалит больше фликкера, а слабенький HBT наоборот.

Многое зависит от имеющегося в наличии резонатора. Попробуйте посчитать (просто прикинуть) требуемое усиление обратной связи, необходимое для подавления шумов в обоих вариантах, чтобы не выходило за рамки разумных пределов (вопрос субъективный, конечно).

 

Почему при расчётах чувствительности дискриминатора фигурирует собственная добротность, а не нагруженная?

Чем Вы пользуетесь в расчётах? Кстати, есть разные схемы вкл. резонатора (на проход, на полное отражение и т.д.). Чтобы говорить об одном и том же, желательно под рукой иметь блок диаграмму.

 

Да и фазовращатель не более 10 дБм тянет.

Можно и получше попробовать сделать. Кстати, фазовращатель можно ставить на входе (опять же зависит от схемы построения, может, мы говорим о разных вещах), также фазу можно корректировать, изменяя режим самого транзистора (правда это дело, действительно, капризное; с отдельным фазовращателем работать, конечно, проще).

Изменено 26 февраля, 2011 пользователем Chenakin

[Dr.Drew 4]

За основу взяты эти две статьи. Работаю с резонатором диаметром около 40 мм и толщиной около 8 мм. Частота HE711 9,67 ГГц. Хочу получить сравнимые шумы. Из компонентов пока есть два квадратурника Anaren 1A310-3 (по-моему так называются) и усилок на NBB (буду искать замену). Смеситель старый добрый Magnum MM96P-3. Фазовращатель Hittite HMC931 в пути. МШУ и доп.усилителя пока нет. В экранированом резонаторе при коэффициенте передачи минус 12 дБ и одинаковой связи с петлями получается добротность 100000.

FPE_0170.pdf

index.pdf

[wjsaru 0]

За основу взяты эти две статьи. Работаю с резонатором диаметром около 40 мм и толщиной около 8 мм. Частота HE711 9,67 ГГц. Хочу получить сравнимые шумы. Из компонентов пока есть два квадратурника Anaren 1A310-3 (по-моему так называются) и усилок на NBB (буду искать замену). Смеситель старый добрый Magnum MM96P-3. Фазовращатель Hittite HMC931 в пути. МШУ и доп.усилителя пока нет. В экранированом резонаторе при коэффициенте передачи минус 12 дБ и одинаковой связи с петлями получается добротность 100000.

 

а коэф. связи какие? В принципе можно и на NBB делать, но лучше поставить 4 штуки со сложением мощности это и отошние сигнал/шум на ЧД увеличит и фм/ам шум петлевого усилка на 6 дб будет меньше. Да потом будет проблема на чем делать мшу Кстати без мшу ксс вобще не имеет смысла т. к. фликкер фазового детектора не намного меньше чем у петлевого усилка и если уж делать то сразу с подавлением несущей и мшу. Хотя если есть хороший малошумящий ФД то 20-25 дб можно и без мшу выиграть, но такой шум сейчас и без ксс получают так что... Вобще я для себя уже давно понял, что самое главное это уметь делать усилители с низким 1/f шумом, но на 10 ггц это не так просто особенно в наших условиях :rolleyes:

[Dr.Drew 4]

Вот две картинки фильтра (TWDF). Отличие в разной связи с резонатором: расстоянии от него до петель. Все петли одинаковые диаметром около 1,5 мм из посеребрённой проволоки около 50 мкм. При сильной связи добротность около 45 тысяч и подавление несущей до 35 дБ. При слабой связи добротность 55 тысяч и подавление 19 дБ. Что выгоднее использовать при прочих равных? Критикуйте.

[wjsaru 0]

Вот две картинки фильтра (TWDF). Отличие в разной связи с резонатором: расстоянии от него до петель. Все петли одинаковые диаметром около 1,5 мм из посеребрённой проволоки около 50 мкм. При сильной связи добротность около 45 тысяч и подавление несущей до 35 дБ. При слабой связи добротность 55 тысяч и подавление 19 дБ. Что выгоднее использовать при прочих равных? Критикуйте.

 

 

Первое что заметил это большие потери S21 вне резонанса аж -5 дБ. По идее должно быть около -2 дБ определяется потерями в мостах и коаксиалах. Может плохо сфазировали? Еще было бы неплохо увидеть S11 т. к. он сильно зависит от развязки между ортогональными облучателями и очень хороший индикатор того что они правильно установлены. Добротность на вашей частоте должна быть в районе 70 тысяч это при бета1=0.9 и бета2=0.15. Кстати для проверки фазировки и потерь можно промерить S21 без резонатора и настроить длину коаксиалов по максимуму S21. Потом установить резонатор после чего потери вне резонанса должны остаться на том же уровне. Если они увеличились то это или облучатели плохо спозиционированны или паразитные моды слишком близко.

[Dr.Drew 4]

Первое что заметил это большие потери S21 вне резонанса аж -5 дБ. По идее должно быть около -2 дБ определяется потерями в мостах и коаксиалах. Может плохо сфазировали? Еще было бы неплохо увидеть S11 т. к. он сильно зависит от развязки между ортогональными облучателями и очень хороший индикатор того что они правильно установлены. Добротность на вашей частоте должна быть в районе 70 тысяч это при бета1=0.9 и бета2=0.15. Кстати для проверки фазировки и потерь можно промерить S21 без резонатора и настроить длину коаксиалов по максимуму S21. Потом установить резонатор после чего потери вне резонанса должны остаться на том же уровне. Если они увеличились то это или облучатели плохо спозиционированны или паразитные моды слишком близко.

 

Сам в шоке. Хотя у меня есть одно подозрение. Фильтр сделан несимметричным: с одной стороны коаксиалы длиннее раза в три. Я оба квадратурника вместе поставил сбоку от резонатора. С другой стороны как раз потери в районе 3 дБ получаются.

S11 получается в районе минус 14 дБ. Как элементы связи считать?

[wjsaru 0]

Сам в шоке. Хотя у меня есть одно подозрение. Фильтр сделан несимметричным: с одной стороны коаксиалы длиннее раза в три. Я оба квадратурника вместе поставил сбоку от резонатора. С другой стороны как раз потери в районе 3 дБ получаются.

S11 получается в районе минус 14 дБ. Как элементы связи считать?

 

Тогда для ЧД надо использовать именно квадратурник с короткими коаксиалами и коэффиценты связи с его стороны должны быть близки к 1.0.

С другой стороны связь должна быть слабой максимум 0.15. Добротность в этом случае должна получиться примерно Q0/2 и S31 в районе -15 дБ. Вобще можно сперва все промерить без мостов и убидиться что связь у каждого порта правильная ну и развязку между ортогональными портами тоже посмотреть. На 5 ггц без особых проблем можно получить S11 под -20 дБ и S21 (вне резонанса) -1.5 дБ, но допускаю что на вашей частоте может быть немного хуже.