[Cach 0]

- диапазон частот - полный диапазон ROS-3570-319+, умноженный на 2

- уровень ПСП:

за +- 10 МГц не более - 80 дБн, желательно -90.

Как вы это будете обеспечивать, если выходную частоту получаете умножением? Появляются палки на частотах 2f0+/-f0. В качестве ГУН можно взять HMC507 на нужный вам диапазон. На смеситель подавать поделенную частоту.

Для ваших скоростей предлагаю рассмотреть: ОКГ-x3-x3-DDS-схема очистки по Ченакину (DDS подается на смеситель, бьется с ОКГ-x3-x3-x2, потом делится)-HMC698 (с частотой сравнения, близкой к 500 МГц). В вашем варианте нужна перестраиваемая подставка (синтезатор крупного шага) в диапазоне 3-3,4 ГГц с шагом 100 МГц. Еще у вас побочки DDS в петле увеличатся на 10-11 дБ, а DDS перестраивается в широких пределах, поэтому в петле по побочкам можете не пройти. Как вариант-уменьшать шаг СКШ (до 25 или 12,5 МГц), тогда DDS будет перестраиваться в узком диапазоне 4..8 МГц. Если делать СКШ, то по времени перестройки можете не пройти, хотя нужно смотреть.

 

Примерная блок-схема, между еще много фильтров, аттенюаторов, ключи, дополнительный отключаемый внешний делитель на 2 перед ADF4002 по RF входу (она до 400 МГц, а надо работать до почти 600)...

Вместо ADF4002 можно рассмотреть LTC6950 c частотой до 1400 МГц по RF, чтобы не заморачиваться с внешним делителем

[Шаманъ 0]

чем ближе к 100 МГц частота сравнения, тем сильнее неточность фазы

Возможно сказывается неидеальность ЧФД и его выходных цепей? Интересно, а изменение установок битов ABP влияет на процесс?

[VCO 0]

Если можно сделать проще и эффективнее, посоветуйте, буду только рад рассмотреть и попробовать другие варианты.

Берём хорошую опору 3000 МГц (умножение, ФАПЧ или поделённый DRO на 6 ГГц - как вам удобнее), тактируем ею AD9914, перестраиваемый в диапазоне 230-570 МГц, далее подмешиваем к его же опоре и фильтруем полосовым фильтром с центральной частотой 3400 МГц и полосой ~400 МГц. После умножения на 2 скорее всего придётся ставить переключаемые фильтры. Время перестройки будет много меньше, чем 10 мкс.

 

Такой же вариант можно продумать и без умножения с более широкой полосой перестройки DDS. Там и с волноводными фильтрами дело проще обстоит.

[RN3QVG_1 0]

Проблема была в уровне сигнала на Ref входе ADF4002. У меня подавалось около +9 дБм, что близко к максимальному по даташиту, видно как-то хитро работал формирователь на больших уровнях сигнала и сдвигал фазу. Сделал +5 дБм, и все стало намного лучше, неточность фазы при полной перестройке снизу вверх через 10 мкс около 5 градусов, сверху вниз 3-4 градуса, причем сходит на нет уже через 15-20 мкс, а не через 50-100 мкс, как было до этого.

 

 

Как вы это будете обеспечивать, если выходную частоту получаете умножением? Появляются палки на частотах 2f0+/-f0. В качестве ГУН можно взять HMC507 на нужный вам диапазон. На смеситель подавать поделенную частоту.

 

Вместо ADF4002 можно рассмотреть LTC6950 c частотой до 1400 МГц по RF, чтобы не заморачиваться с внешним делителем

 

 

ГУН без умножения в нужных мне границах частот не нашел (HMC507 снизу не хватает), октавные по шумам не подходят. Насчет палок - вот спектр платы практически без экранов (корпуса пока нет), заэкранированы пока только каскады получения 3 ГГц (самодельным экранчиком из тоненькой латуни), фильтрация после умножителя на 2 - LFCN и HFCN между усилителями. Даже так практически проходит в -80 дБн.

 

 

Берём хорошую опору 3000 МГц (умножение, ФАПЧ или поделённый DRO на 6 ГГц - как вам удобнее), тактируем ею AD9914, перестраиваемый в диапазоне 230-570 МГц, далее подмешиваем к его же опоре и фильтруем полосовым фильтром с центральной частотой 3400 МГц и полосой ~400 МГц. После умножения на 2 скорее всего придётся ставить переключаемые фильтры. Время перестройки будет много меньше, чем 10 мкс.

 

Такой же вариант можно продумать и без умножения с более широкой полосой перестройки DDS. Там и с волноводными фильтрами дело проще обстоит.

 

Сам сначала рассматривал такой вариант, но сомневался в палках DDS. По даташиту гарантируют около -60 дБн в этом диапазоне, реально у меня на плате с 9914 при 3500 МГц тактовой получалось не хуже -70 дБн до 600 МГц, и достаточно далеко, но в диапазон бы попало. Делать перестраиваемый фильтр после DDS как-то не хотелось, да и особо узкий не сделаешь, что-нибудь да внутрь попадет. А после умножения на 2 они ж еще на 6 дБ должны подняться?

 

Кстати, еще вопрос - как лучше получить хороший 1 ГГц, чтоб не особо испортить полученный ФШ? (сейчас 1 ГГц идет как тактовая на DDS, и на умножитель на 3 для получения 3 ГГц)

Вариант первый - из 100 МГц х2, х5, но тут где-то читал, что сразу умножать больше, чем на 3 плохо, буду терять шумы. Вопрос - насколько плохо, сколько потеряю? Причем 100 МГц мне тоже нужен подстраиваемый опорник, чтоб цеплять ФАПЧ за термокомпенсированный 10 МГц, термостаты мне по времени готовности не подходят (дежурного режима и подогрева нет), термокомпенсированные 100 МГц по стабильности не проходят.

Второй - что-то типа CRO1000 (или 3000, и потом разделить на 3 для 1 ГГц на DDS), с ФАПЧ от 10 МГц, но опять же вопрос - шумы.

 

 

 

[VCO 0]

Вариант первый - из 100 МГц х2, х5, но тут где-то читал, что сразу умножать больше, чем на 3 плохо, буду терять шумы. Вопрос - насколько плохо, сколько потеряю? Причем 100 МГц мне тоже нужен подстраиваемый опорник, чтоб цеплять ФАПЧ за термокомпенсированный 10 МГц, термостаты мне по времени готовности не подходят (дежурного режима и подогрева нет), термокомпенсированные 100 МГц по стабильности не проходят.

Второй - что-то типа CRO1000 (или 3000, и потом разделить на 3 для 1 ГГц на DDS), с ФАПЧ от 10 МГц, но опять же вопрос - шумы.

Есть ещё третий вариант - SAWVCO. Есть и четвёртый - DRO, причём более привлекательный для полностью прямого синтеза, но его пока можно отложить, т.к. там нужно много думать и считать.

Из первых двух привлекательнее CRO, но где его такой найти. CRO3000 всего -115дБн/Гц@10кГц.

А Вам, как я понял, нужно -130 до умножения до 6-7 ГГц. Так что пока - вариант номер 3 - ПАВ-генератор.

[Cach 0]

ГУН без умножения в нужных мне границах частот не нашел (HMC507 снизу не хватает)

 

Кстати, еще вопрос - как лучше получить хороший 1 ГГц, чтоб не особо испортить полученный ФШ? (сейчас 1 ГГц идет как тактовая на DDS, и на умножитель на 3 для получения 3 ГГц)

Вариант первый - из 100 МГц х2, х5, но тут где-то читал, что сразу умножать больше, чем на 3 плохо, буду терять шумы. Вопрос - насколько плохо, сколько потеряю? Второй - что-то типа CRO1000 (или 3000, и потом разделить на 3 для 1 ГГц на DDS), с ФАПЧ от 10 МГц, но опять же вопрос - шумы.

HMC507 дотянется до ваших нижних частот, см. регулировочную характеристику в даташите. Но в этом случае потребуется предустановка, т.к. диапазон перестройки ГУН большой.

Насчет умножения более 3 я так понимаю, что при умножении более, чем на 3 теряется мощность на преобразование, вследствие чего после умножителя вам нужно будет усиливать слабый сигнал, при этом усилок начинает вносить шумы. Оценить вносимые шумы сложно, как правило в даташитах на усилки не приводят графики остаточных фазовых шумов при разных входных мощностях. Может, кто-то меня поправит.

 

Есть ещё третий вариант - SAWVCO. Есть и четвёртый - DRO, причём более привлекательный для полностью прямого синтеза, но его пока можно отложить, т.к. там нужно много думать и считать.

Из первых двух привлекательнее CRO, но где его такой найти. CRO3000 всего -115дБн/Гц@10кГц.

А Вам, как я понял, нужно -130 до умножения до 6-7 ГГц. Так что пока - вариант номер 3 - ПАВ-генератор.

Нужно учитывать, что SAWVCO не работают ниже -20 град. см. http://synergymwave.com/products/vco/datas.../HFSO1000-5.pdf. Если темп. диапазон не смущает, то берем этот по ссылке для клока (фапчуя его к 10 МГц с узкой петлей), ответвляем его же для получения 3 ГГц(x3), далее как описал VCO.

[Dr.Drew 4]

Крайне неудачный выбор ПАВ ГУН по причине крайне неудачных характеристик. Они ограничили диапазон рабочих температур, так как иначе не хватает перестройки, чтобы удержать частоту. У резонатора ТКЧ всегда отрицательный и равен -0,032 ppm/C^2. Пожалуй, это единственный тип генераторов, где номинальную частоту лучше получать на напряжениях около 0,5 В и вытягивать максимальный запас по перестройке вверх, так как частота всегда будет уходить вниз из-за температуры. Старение почти незаметно на этом фоне. Максимум, что мне удавалось получить, - 250 кГц вверх и 50 кГц вниз при тех же минус 140 на 10 кГц отстройки. В остальном, ПАВ в качестве опоры среднего качества очень неплох.

[Cach 0]

Сам сначала рассматривал такой вариант, но сомневался в палках DDS.

Правильно сомневались, т.к. рисковали получить палки минус 50 дБн на выходе. ФАПЧ лучше оставить

 

Крайне неудачный выбор ПАВ ГУН по причине крайне неудачных характеристик. В остальном, ПАВ в качестве опоры среднего качества очень неплох.

Зато фазовые шумы-достаточные для рассматриваемого синтезатора. И способ получения клока из 10 МГц опоры при этом оказывается простым. То, что есть свои особенности-это да. Их просто нужно учитывать при фапчевании, раб. темп. от минус 20 и т.д.

[Chenakin 12]

В синтезаторах у меня опыта пока немного, занимаюсь с макетом СЧ с временем перестройки до 10 мкс по стуктуре с переносом частоты ГУН вниз…

Проблема была в уровне сигнала на Ref входе ADF4002

Очень даже неплохо для ”В синтезаторах у меня опыта пока немного”. Это что ж будет, когда опыта станет много :)?

 

Как вы это будете обеспечивать, если выходную частоту получаете умножением? Появляются палки на частотах 2f0+/-f0.

У RN3QVG_1 полоса узкая, легко фильтруется простейшими LFCN-HFCN (или их каскадированием) – что, собственно, RN3QVG_1 и сделал. Тут больше проблема в грамотной разводке платы. Даже без экранов (но с экосорбом) можно играючи получить -80 дБн на 10 ГГц. А если грамотно использовать экранировку и разрыв земли, то и ещё лучше. Так что, всё нормально тут.

 

Возможно сказывается неидеальность ЧФД и его выходных цепей? Интересно, а изменение установок битов ABP влияет на процесс?

У меня ещё в 4002 антибэклэш влиял на фазу, и цифровой детектор плохо работал на 100 МГц. Но это уже из другой оперы.

 

Там и с волноводными фильтрами дело проще обстоит.

С волноводными фильтрами – это, скорее, шутка. И на ПП все будет нормально. Зачем ещё монстров сюда?

 

Вариант первый - из 100 МГц х2, х5, но тут где-то читал, что сразу умножать больше, чем на 3 плохо

Только без фанатизма и догматизма. Тут надо считать gain/noise budget по конкретной ситуации. Если минимизировать шумы на 1 ГГц, то неплохо смотрится 100 МГц (MV317) -- Amp -- x5 (RMK-5-571+) -- Amp -- x2. Ну и фильтры, конечно.

 

Насчет умножения более 3 я так понимаю, что при умножении более, чем на 3 теряется мощность на преобразование, вследствие чего после умножителя вам нужно будет усиливать слабый сигнал, при этом усилок начинает вносить шумы.

Это да, но не только это. x2 – это балун (трансформатор) и два (четыре) диода. 10 дБ потерь и практически 20logN по шумам. Повторяемость идеальная. Где-то ошибиться практически невозможно (это надо ещё суметь). x3 – антипараллельная диодная пара, ситуация та же (ну есть небольшой оптимум по вх. мощности). А вот дальше (x4+) ситуация меняется кардинально. Начинается шаманство с SRD, NLTL и т.д. - у кого работает, у кого нет, а через пару месяцев наоборот. Т.е. зачастую это становится разовой конструкцией выходного дня.

 

Оценить вносимые шумы сложно, как правило в даташитах на усилки не приводят графики остаточных фазовых шумов при разных входных мощностях. Может, кто-то меня поправит.

Именно так. Выбор усилителя – это целая эпопея. Начинаешь, обычно, с технологии (Si потом SiGe и т.д.). Потом макс. вых. мощность и мин. коэф. шума. Т.к. это вещи (обычно) противоположные, то ориентируешься по отношению мощность/шум. В принципе, помогает, но не всегда. Бывает и пальцем в небо. Тут, как не крути, приходится экспериментировать (что мне лично крайне не нравиться, больше привык работать с листочком бумаги).

 

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

Опять же, тут без фанатизма и догматизма. К большому моему сожалению, мне сейчас приходится следить буквально за каждой сказанной вскользь фразой (иначе потом всплывет в совсем не том контексте и не так, как было бы. Просто не успеваешь. Хотелось, хоть тут на форуме расслабиться – поговорить без лишних раздумий и экивоков, ан нет…).

Кстати, в КС лайт я использовал ДНЗ с коэф. умножения 3, 4, 5 и 6. Впечатление: если нужно сделать с десяток приборов – самое оно, если сотня в месяц – ни в коем случае (re: повторяемость). Т.е. по ситуации, чего тут высмеивать.

 

RN3QVG_1, Cach, кто вы, откуда? Черканите пару слов на [email protected], интересно будет списаться.

Изменено 24 мая, 2017 пользователем Chenakin

[VCO 0]

Правильно сомневались, т.к. рисковали получить палки минус 50 дБн на выходе. ФАПЧ лучше оставить

Тут можно рассмотреть и альтернативный вариант:

Базовый синтезатор сделать прямым синтезом 3200-3600 МГц, а вместо умножителя на 2 сделать ФАПЧ на PFD, реализовав т.о. "чистильщик" DDS и комбинашек. Но для начала частотный план надо проанализировать, разумеется. Если удастся избежать попадания комбинационных составляющих в полосу, то такой вариант имеет право на рассмотрение, так как в текущем варианте, как я понимаю, цель не достигнута.

Опять же, тут без фанатизма и догматизма. К большому моему сожалению, мне сейчас приходится следить буквально за каждой сказанной вскользь фразой (иначе потом всплывет в совсем не том контексте и не так, как было бы. Просто не успеваешь. Хотелось, хоть тут на форуме расслабиться – поговорить без лишних раздумий и экивоков, ан нет…).

Не вкладывал в эту фразу фундаментальности, просто подметил, что в некоторых случаях "уходящие" технологии вполне себе актуальны.

Это касается не только ЖИГов или ДНЗ, но и тех же диодов Ганна или клистронов, которые являются по отношению к этим динозаврам более древними.

[Cach 0]

Базовый синтезатор сделать прямым синтезом 3200-3600 МГц, а вместо умножителя на 2 сделать ФАПЧ на PFD, реализовав т.о. "чистильщик" DDS и комбинашек.

 

А можно взять http://synergymwave.com/products/vco/datas.../HFSO2000-5.pdf, зафапчевав его от 10 МГц, подать на тактирование DDS (если это у вас AD9914 или 15, в противном случае поделить пополам) и его же использовать для переноса DDS вверх, затем поделить частоту на 2 и подать на ФАПЧ на основе HMC658 и HMC507. Получите нужные вам частоты без умножения и предустановки. Шумы -120 должны получиться, этому будут способствовать малые шумы ЧФД и меандр на выходе делителя пополам.

 

HMC658

HMC698

 

поделить частоту на 2 и подать на ФАПЧ на основе HMC698 и HMC507.

на 4

Изменено 24 мая, 2017 пользователем Cach

[Sergey Beltchicov 0]

Тут можно рассмотреть и альтернативный вариант:

Базовый синтезатор сделать прямым синтезом 3200-3600 МГц, а вместо умножителя на 2 сделать ФАПЧ на PFD, реализовав т.о. "чистильщик" DDS и комбинашек. Но для начала частотный план надо проанализировать, разумеется. Если удастся избежать попадания комбинационных составляющих в полосу, то такой вариант имеет право на рассмотрение, так как в текущем варианте, как я понимаю, цель не достигнута.

То что предлагается, я называю "агрессивным" частотным планированием. Если рассматривать вариант 3000 +(200-600), то, начиная с частоты 3400, в полосе будет смесительный спур вида LO+2IF с уровнем -40...-50 дБ в зависимости от используемого миксера. То есть вся вторая половина нужной верхней боковой полосы (3400-3600) будет заштрихована спурами. Хорошая новость в том, что это будет спур, "убегающий" из полосы. Чтобы нормально отфильтроваться от смесительных комбинаций при таком частотном плане, нужно навскидку хотя бы 3 полосовых фильтра: 3200-3300, 3300-3450, 3450-3600. У первого прямоугольность должна быть примерно 2 (по уровням -60/-1). Это пока в предположении, что DDS "идеальный".

 

На самом же деле у DDS при полосе 200-600 МГц будет довольно много битых частот. Если клок 3000, то битыми будут 600+/-0.1, 500+/-0.1, 428,5714+/-0.1, 375+/-0.1, 333,3333+/-0.1, 300+/-0.1, 272,727+/-0.1, 250+/-0.1 и тд. (все Fclk/N +/-0.1МГц, которые попадут в полосу). Приложил картинку, где показано Fclk(3200)/6+dF (0.2МГц). Поэтому при использовании DDS крайне желательно выбирать те участки, которые попадают между Fclk/N и Fclk/N+1 или использовать переменное тактирование (чтобы "перешагнуть" битую частоту на другом клоке) или апконверсию-деление. Во всех случаях это приведет к существенному усложнению схемы, которое вряд ли Вас обрадует.

 

Кроме того, у интегрального AD9914 при такой относительной перестройке будут продукты NxFout+MxFclk/K. Которые будут пересекать сигнал и сверху, и снизу (идти навстречу и догонять). С уровнями под -70дБ. Насколько их уместно будет игнорировать - знак вопроса.

 

Поэтому, уважаемый RN3QVG_1, используйте ФАПЧ и не дурите себе голову. А если очень хочется запользовать прямой синтез, посмотрите, как это делают грамотные люди (например, Баринов в своем патенте).

 

Именно так. Выбор усилителя – это целая эпопея. Начинаешь, обычно, с технологии (Si потом SiGe и т.д.). Потом макс. вых. мощность и мин. коэф. шума. Т.к. это вещи (обычно) противоположные, то ориентируешься по отношению мощность/шум. В принципе, помогает, но не всегда. Бывает и пальцем в небо. Тут, как не крути, приходится экспериментировать (что мне лично крайне не нравиться, больше привык работать с листочком бумаги).

В действительности, самый малый уровень шумов имеют усилители GaAs и InGaP HBT. При прочих равных всегда лучше, чем Sige HBT. Si обычно проблематично запользовать из-за плохих параметров (малый gain и мощность). Поэтому реальные рабочие варианты - это GaAs и InGaP. Главное, чтобы был биполярный усилок, а не полевик. Вторичные признаки правильного усилителя для ФШ - это КШ в районе 5-6дБ и хорошая P1 (от +15 и выше)

 

Опять же, тут без фанатизма и догматизма. К большому моему сожалению, мне сейчас приходится следить буквально за каждой сказанной вскользь фразой (иначе потом всплывет в совсем не том контексте и не так, как было бы. Просто не успеваешь. Хотелось, хоть тут на форуме расслабиться – поговорить без лишних раздумий и экивоков, ан нет…).

 

Да бросьте Вы Режьте все как есть, без экивоков

Изменено 24 мая, 2017 пользователем Sergey Beltchicov

[rloc 43]

Главное, чтобы был биполярный усилок, а не полевик. Вторичные признаки правильного усилителя для ФШ - это КШ в районе 5-6дБ и хорошая P1 (от +15 и выше)

Технологии не стоят на месте, полевики pHEMT на GaN показывают неплохие результаты. Осциллятор на 10 ГГц на объемном резонаторе из куска алюминия, с посредственной добротностью 3800, имеет шумы -145 дБн/Гц@100кГц

horberg2015.pdf

[VCO 0]

То что предлагается, я называю "агрессивным" частотным планированием. Если рассматривать вариант 3000 +(200-600), то, начиная с частоты 3400, в полосе будет смесительный спур вида LO+2IF с уровнем -40...-50 дБ в зависимости от используемого миксера. То есть вся вторая половина нужной верхней боковой полосы (3400-3600) будет заштрихована спурами. Хорошая новость в том, что это будет спур, "убегающий" из полосы. Чтобы нормально отфильтроваться от смесительных комбинаций при таком частотном плане, нужно навскидку хотя бы 3 полосовых фильтра: 3200-3300, 3300-3450, 3450-3600. У первого прямоугольность должна быть примерно 2 (по уровням -60/-1). Это пока в предположении, что DDS "идеальный".

 

На самом же деле у DDS при полосе 200-600 МГц будет довольно много битых частот. Если клок 3000, то битыми будут 600+/-0.1, 500+/-0.1, 428,5714+/-0.1, 375+/-0.1, 333,3333+/-0.1, 300+/-0.1, 272,727+/-0.1, 250+/-0.1 и тд. (все Fclk/N +/-0.1МГц, которые попадут в полосу. Приложил картинку, где показано Fclk(3200)/6+dF (0.2МГц). Поэтому при использовании DDS крайне желательно выбирать те участки, которые попадают между Fclk/N и Fclk/N+1 или использовать переменное тактирование (чтобы "перешагнуть" битую частоту на другом клоке) или апконверсию-деление. Во всех случаях это приведет к существенному усложнению схемы, которое вряд ли Вас обрадует.

Не вижу особого повода для уныния, так как ещё не ясно, как будет формироваться опора DDS.

Лично я бы ориентировался на быстро перестраиваемую или выбираемую опору от DRO.

Тем паче, что в данной задаче требуется получить хорошую опору от плохого TCXO.

Но это не моя задача, поэтому спорить слишком рьяно не собираюсь

[Dr.Drew 4]

Технологии не стоят на месте, полевики pHEMT на GaN показывают неплохие результаты. Осциллятор на 10 ГГц на объемном резонаторе из куска алюминия, с посредственной добротностью 3800, имеет шумы -145 дБн/Гц@100кГц

Есть подозрение, что добротность раза в два-три выше...

Изменено 24 мая, 2017 пользователем Dr.Drew