[Deadsoullf 0]

Добрый день, господа!

 

Занимаюсь разработкой стробоскопического сэмплера на полосу 0-40ГГц. В СВЧ не так давно, так что не ругайте, но подсказывайте кто что может. Ничего похожего в поиске не обнаружил.

 

2 зависимые задачи:

1. Согласование, получение максимально равномерной кривой КСВ.

2. Эффективное стробирование.

Есть экспериметы. Куча вопросов.

 

1) Обнаружил, что согласование улучшается при уменьшении эпсилон и толщины диэлектрика подложки при относительном сохранении топологии. В чем идея?

 

2) Допустим, имеем переход из разъемного гермовода на микрополосок. Как влияет соотношение диаметра жилы гермовода и ширины линии на согласование? Следует приближать их размеры или лучше делать полосок много шире жилы?

 

3) Есть полосок и земляной полигон, между ними впаян резистор (см рис, цифра 1) - если разорвать полосок и переместить резистор, запаяв землю на второй отрезок полоска (рис, цифра 2) - то согласование сильно ухудшается. Почему???

 

4) Чем дальше резистор от разъема - тем лучше согласование. Почему??? Вся длина линии с земляным полигоном 8-10 мм, линия позолочена - на затухание не грешу.

 

6) Как осуществить подачу строба на смесительный диод? Какие-нибудь идеи? В литературе предлагается просто заводить строб на диод. Но потом очень геморойно обрабатывать добавку, которую он привносит в выборку сигнала.

 

Буду благодарен за любую информацию, ссылки на источники, литературу и т.д.

 

Фирмачи как-то добиваются идеально ровной КСВ на уровне 1 в огромной полосе. Как - полная загадка. Даже если это интегральные вещи - в чем фишка?

 

[proxi 0]

2) Допустим, имеем переход из разъемного гермовода на микрополосок. Как влияет соотношение диаметра жилы гермовода и ширины линии на согласование? Следует приближать их размеры или лучше делать полосок много шире жилы?

Допустим... а помoделировать, хотя бы на CST. Некоторые вопросы и отпадут.

И почему от 0-40 а не 1-15 или хотя бы 1-30. ИМХО типично волноводные конструкции, ну и полоса в пределах ПП волновода.

[Deadsoullf 0]

Я считаю, форум - для того, чтобы спрашивать: кто-то ответит, вопросы и отпадут. Передача знаний - не есть ли эффективный способ обучения, или следует каждому самостоятельно и заново изобретать каменный топор? Если никто не знает, конечно, придется моделировать...

 

Боюсь, волноводные конструкции у меня неприменимы ввиду нетехнологичности, дороговизны и больших проблем с производством. Я проделываю переработку и улучшение имеющейся технологии.

Изменено 5 мая, 2012 пользователем Deadsoulf

[proxi 0]

никто не знает, конечно, придется моделировать...

+1

Знают но не скажут

3) Есть полосок и земляной полигон, между ними впаян резистор (см рис, цифра 1) - если разорвать полосок и переместить резистор, запаяв землю на второй отрезок полоска (рис, цифра 2) - то согласование сильно ухудшается. Почему???

[Aner 8]

Я считаю, форум - для того, чтобы спрашивать: кто-то ответит, вопросы и отпадут. Передача знаний - не есть ли эффективный способ обучения, или следует каждому самостоятельно и заново изобретать каменный топор? Если никто не знает, конечно, придется моделировать...

 

Боюсь, волноводные конструкции у меня неприменимы ввиду нетехнологичности, дороговизны и больших проблем с производством. Я проделываю переработку и улучшение имеющейся технологии.

Читаем - Форум разработчиков электроники, а не форум студентов с их вопросами и преподавателей электроники с их ответами. Знающие разработчики электроники обсуждают программы, проекты и тп. Каждому студенту самостоятельно нужно изучить дисциплину и задавать проф. вопросы. Иначе даже каменный топор не изобретёте. Лучше помоделируйте, закрепите знания, освоите программу.

[andreysar 0]

... 0-40ГГц. В СВЧ не так давно, так что не ругайте, но подсказывайте кто что может. Ничего похожего в поиске не обнаружил.

 

.... если разорвать полосок и переместить резистор, запаяв землю на второй отрезок полоска (рис, цифра 2) - то согласование сильно ухудшается. Почему???

 

4) Чем дальше резистор от разъема - тем лучше согласование. Почему??? Вся длина линии с земляным полигоном 8-10 мм, линия позолочена - на затухание не грешу.

...

потому, что короткозамкнутый шлейф имеет комплексное сопротивление (которым является оставшийся полосок), зависящее от частоты, которое Вы через резистор подсоединяете к своей полосковой линии. Соответственно, вместо согласования имеете отражение. Чем короче шлейф, тем с более высоких частот "ощущается" влияние (вернее сказать, эффект зависит от соотношения длины волны и длины шлейфа). А так как частоты очень серьезные (40 ГГц !!! посчитайте ка длину волны, да разделите еще на корень из эпсилон), то получаете то, что получаете.

Советую для начала все-таки почитать чего-нибудь по цепям СВЧ (хоть того же Фельдштейна), но поскольку частоты достаточно серьезные одними "классиками" Вы не обойдетесь.

[khach 45]

40 ГГц не на кристалле- это вряд ли возможно, вернее, на границе. Чем строб-сигнал формируете? DNZ или NLTL? Или используется смеситель с оптическим гетеродином (фемтосекундный лазер)?

Как простенький пример строб-смесителя, доступный для повторения на студенческой лабе см аттач.

A_low_cost_uniplanar_sampling_down_converter_with_internal_local_oscillator__pulse_generator__and_IF_amplifier_1_.pdf

[Yuri Potapoff 0]

девайс на 40 гиг - правильная задачка для новичка

[l1l1l1 0]

судя по вопросам, ТС просто не знает, что существуют стоячие волны, и что такое вообще согласование.

перед чтением какой-либо книги Фельдштейна желательно почитать что-нибудь уж очень основополагающее, где эти понятия показаны "на пальцах". например,

Лебедев И.В. Техника и приборы СВЧ. Том I. "Высшая школа". 1970 (можно найти в сети),

Глава 1 Введение, п.1.1. Особенности диапазоана сверхвысоких частот.

Глава 7 Стоячие волны и согласование.

и уже потом добиваться в "идеально ровной КСВ на уровне 1 в огромной полосе".

кстати, даже у такого прибора как "согласованная нагрузка" КСВ обычно пульсирующая и уровень вряд ли лучше 1.05 .

[khach 45]

Кстати, при наличии нормальной металлообратоки (токарный и фрезерный станок) проще повторить волноводный смеситель от советских СВЧ частотометров. Смасштабировать его вверх по частоте- СВЧ разъемы поставить SMA для начала, а потом заменить на 2.92мм или 2.4мм. Волновод по-меньше сделать ( оригинал 16х5,5) только чтобы ДНЗ влазил по высоте. ДНЗ взять что то типа КД524 или еще высокочастотнее. Вот какие диоды применить в качестве смесителя- сказать затрудняюсь- нужна механическая прочность, а современные для поверхностного монтажа раскрошатся легко. Надо какой-то держатель мудрить. Нагрузка на 50 омной линии в этом случае стандартная применяется- согласование рассчитывать ненадо.

[l1l1l1 0]

Кстати, при наличии нормальной металлообратоки (токарный и фрезерный станок) проще повторить волноводный смеситель от советских СВЧ частотометров.

и эта штука будет работать от 0 до 40 ГГц?

(у нас тема - сверхширокополосное согласование, а у советских частотомеров был набор

сравнительно узкополосных волноводных смесителей)

 

[khach 45]

и эта штука будет работать от 0 до 40 ГГц?

(у нас тема - сверхширокополосное согласование, а у советских частотомеров был набор

сравнительно узкополосных волноводных смесителей)

Эта штука работает до 18 ГГц. Был вариант до 12 ГГц, но у него абсолютно такие же геометрические размеры. Т.е ограничение по полосе возникало от параметров ДНЗ и диодов смесителя.

Как известно, разъемы 7/3 не работают выше 18 ГГц. Поэтому работоспособность этой конструкции никто выше по частоте не проверял. Но сама идея- генератор строб- импульса в волноводе интересна. А смеситель на двух диодах спокойно работает и на 100 ГГц, только диоды соответствующие нужны и крепеж. Вот с крепежом самая большая проблема-обычно это сапфировая подложка с напыленной на ней структурой для закрепки диодов. Эта подложка вставляется в щель в двух кусках металла, которые после механического стягивания винтами образуют волновод. Это описание на пальцах, а полные чертежи являются коммерческой тайной производителя.

Вот как пример немного из другой оперы- смеситель ALMA с оптическим гетеродином. Фемтосекундные лазерные импульсы по волокну освещают диоды смесителя и открывают их. Тут конечно СВЧ вход волноводный, что ограничивает полосу, но можно сделать и микрокоаксиал.

[Deadsoullf 0]

Искренняя благодарность за ссылки на источники и фото их авторам :a14:

 

При моделировании на CST столкнулся с проблемой создания модели 50-омного резистора с распределенными параметрами. Пока этот вопрос не решен. Есть материал, которому можно задать свойства (если правильно помню, проводимость, мю и др.), но при моделировании получается полная ерунда, не соответствующая опыту. При использовании lumped резистора видно, как поле "стекается" в точку соединения с полоском и "вытекает" после резистора. Результат получается также плачевный. Модель смесительного диода в виде двух точечных емкостей тоже, мягко говоря, далека от идеала.

 

Строб формируется пока что на ДНЗ. 2Д528 или MMDB30-B11.

Пока что удалось добиться КСВ не более 1.5 в полосе 0.01-40ГГц, нужно лучше. Измерения относительно калибровки на согласованной нагрузке Agilent в тракте 2.4.

 

Остаются и вопросы стробирования. Я читал про такие способы подачи строба:

- заведение разнополярных импульсов прямо на диоды;

- смещение диодов в поле излучающей щели;

- открытие диодов световым потоком;

С первыми двумя понятно. Какие особенности с оптикой помимо самого лазера? Идет применение каких-то специальных фоточувствительных диодов или возможно применение обычных смесительных Шоттки с подачей фотопотока необходимой мощности на переход? Как осуществляется временная задержка импульсов? Что почитать?

 

Пикосекондлабз вобще извратились:

Как работает сие изобретение и зачем там Step Generator 70mV - я так и не понял. В чем вобще великий смысл использования импульсного лазера, чтобы потом все равно заводить на диоды электрические импульсы стробирования?

 

ЛЮБЫЕ фото внутренней структуры смесителей будут полезны! Даже, пускай, волноводных. У кого есть - не пожалейте, может, наведет на какую-то мысль, решение.

 

P.S.: Уважаемые "знающие"! Видно, что бить в клавиши вам не лень. Но если нечего сказать по делу, не засоряем тему. Вместе с тем - еще раз спасибо форумчанам, кто тратит свое время для ответа на вопрос. Читать название форума умеем. Задача не учебная. Топик актуален.

[khach 45]

При моделировании на CST столкнулся с проблемой создания модели 50-омного резистора с распределенными параметрами. Пока этот вопрос не решен. Есть материал, которому можно задать свойства (если правильно помню, проводимость, мю и др.), но при моделировании получается полная ерунда, не соответствующая опыту.

Попробуйте моделировать тонкопленочный резистор на трубчатом керамическом каркасе в конусном или экспоненциальном переходе. Диаметр трубки резистора возьмите равным диаметру внутреннего проводника коаксиальной линии. Или сделайте плавный переход на диаметр резистора. Конус вокруг резистора согласован с нарастанием сопротивления нагрузки вдоль резистора.

 

- открытие диодов световым потоком;

С первыми двумя понятно. Какие особенности с оптикой помимо самого лазера? Идет применение каких-то специальных фоточувствительных диодов или возможно применение обычных смесительных Шоттки с подачей фотопотока необходимой мощности на переход? Как осуществляется временная задержка импульсов? Что почитать?

Фемтосекундные лазера- отдельный большой раздел науки. Обращайтесь к специалисту или купите готовый модуль. Извращения с разнесением оптически управляемого генератора строб-импульса и смесительного диода вызваны тем, что пока несуществует смесительных диодов с встроенным фотоприемником (вернее они в разработке). Обычный смесительный диод тоже работает как фотосмеситель, но электродная структура сильно затеняет свет, из за переотражений света быдает двойное- тройное открытие диода, высасывание носителей из диода после оконания импульса лазера тоже желательно организовать активное- сам диод так быстро как хотелось бы закрываться не умеет (хотя и Шоттки).

С другой стороны схема Pikosecond lab - это схема для характеризации смесителя, т.е в ней есть и генератор исследуемого импульса, и генератор строб-импульс с регулируемой задержкой.

 

 

[Deadsoullf 0]

Если Вы об этом

то у меня полосковая структура, коаксиальные согласованные нагрузки не подойдут.

 

По поводу рассасывания носителей: мы ведь всегда прилагаем обратное смещение к диодам, чтобы задействовать только самую узкую верхушку строб-импульса и в то же время не допускать детектирование диодами проходящего в линии сигнала - так что по идее с рассасыванием зарядов проблем быть не должно.

 

Нашел такую интересную вещь у Хотите-не-хотите:

http://www.hittite.com/products/index.html/category/290

есть идея поставить такой аттенюатор перед или вместо (тогда несколько) нагрузки (которая у меня в виде смд-резистора).

Мнения?

 

И еще. У Southwest Microwave есть интересная брошюра насчет микрополосковых и копланарных линий:

http://www.google.ru/url?sa=t&rct=j&am...b5A&cad=rjt

где они пишут, что оптимизированная GCPWG линия имеет лучший КСВ, чем аналогичная микрополосковая линия на той же подложке.