[khach 38]

Добрый день!

Подскажите пожалуйста, как решить задачу построения синтезатора для мультиоктаваного генератора. Диапазон перестройки 10-2000МГц. По блок схеме это обычный VCO диапазона 4-6 ГГЦ и генератор подставки 6 ГГЦ со смесителем и ФНЧ. Но проблема в том, что это все интегрировано в микрополосковый гибридный модуль, переделывать который нельзя, генератор подставки не имеет системы управления частотой, т.е free run и соответственно болтается по частоте. В настоящее время система оборудована генератором меток на строб смесителе с шагом  25 МГц. Вот этот генератор меток и надо заменить на синтезатор.  Есть аналоговая предустановка частоты с точностью 5-10 МГц.

Системой с прескалерами такой широкий диапазон частот не перекрыть. Хотелось бы на строб смесителе сделать выделение ПЧ, по которому замкнуть петлю ФАПЧ. Но проблема в том, что верхняя и нижняя боковая полосы слишком близко между собой и часто вызывают ложный захват на неправильную боковую полосу с выкидыванием VCO из полосы поиска. Вроде существовали  версии строб смесителя с квадратурным выходом для возможности выбирать полосу SSB или LSB. Подскажите плз ссылки на такую конструкцию ( патенты, книжки, схемы).

ЗЫ. Блок- схема похожа на то что на рисунке, но частотный план другой - ЖИГ 4-6.6 ГГц, подставка 6.6 ГГЦ плюс-минус лапоть ( без DRO), генератор меток более простой на кварце 25 Мгц.

[Oymyacon 0]

1 hour ago, khach said:

По блок схеме это обычный VCO диапазона 4-6 ГГЦ и генератор подставки 6 ГГЦ со смесителем и ФНЧ. Но проблема в том, что это все интегрировано в микрополосковый гибридный модуль, переделывать который нельзя, генератор подставки не имеет системы управления частотой, т.е free run и соответственно болтается по частоте.

Для начала - термостатировать всю эту хрень, после чего задача может оказаться не такой уж ужасной, как была.

Изменено 10 апреля, 2020 пользователем Oymyacon

[khach 38]

53 minutes ago, Oymyacon said:

Для начала - термостатировать всю эту хрень, после чего задача может оказаться не такой уж ужасной, как была.

У генератора подставки есть термистор и по нему цифровая коррекция частоты была. Но калибровки слетели ( батарейка села) и теперь частота на выходе лажает на 12- 15 Мгц от прогрева. Вот и возникла идея приделать к этому тракту синтезатор.

Генератор подставки нестабильный весьма, при такой то конструкции. Думаю, что строб-смеситель IRM (image reject) решит все проблемы, просто он должен работать от 1 гармоники до 80. Поэтому не совсем понятно как сделать связь ДНЗ и смесительных диодов. Что то подобное было у текстроникса. Только вместо балансного резистора ставится гибридный мост на частоту ПЧ и с его выходов переключателем выбирается верхняя или нижняя боковая полоса. Ну а дальше просто- усилитель, ФЧД и сравнение с опорной частотой. Синтезатор DDS диапазона 25-50 мгц драйвит ДНЗ строб-смесителя. Для моих задач вполне хватит и такой блок-схемы. Мне бы конструкцию такого самплера, чтобы в домашних условиях собрать можно было, без напыленных полосковых гибридных мостов как у текстроникса.

 

 

[Oymyacon 0]

2 hours ago, khach said:

У генератора подставки есть термистор и по нему цифровая коррекция частоты была. Но калибровки слетели ( батарейка села) и теперь частота на выходе лажает на 12- 15 Мгц от прогрева.

Я не понимаю, что мешает "отмотать обратно":

1. Заменить батарейку.

2. Перекалибровать.

3. Термостатировать, плюнув на термокомпенсацию.

Зачем все эти извращения с синтезом, когда дело в нестабильности опоры?

Как они спасут положение дел?

Изменено 10 апреля, 2020 пользователем Oymyacon

[khach 38]

3 hours ago, Oymyacon said:

Зачем все эти извращения с синтезом, когда дело в нестабильности опоры?

Как они спасут положение дел?

Синтез привяжет выходную частоту всего даунконвертора к опорной частоте. Какова будет точность опоры, такова и вся точность синтезатора. А опору можно хоть рубидиевую брать. А сейчас частота болтается как кое что в проруби. Проблема в том, что обычно синтезатор строят привязывая выход ЖИГа с опоре, а генератор подставки привязывают к опоре целочислыным синтезом. И уже после этого получают разностную частоту на смесителе. А тут у подставки нет варикапа, поэтому фапч для нее соорудить не получится.  Надо фапчевать все устройство после преобразования частоты вниз. Из за этого применить классическую схему ФАПЧ с прескалерами не получится- не работаю они на таких низких частотах. Можно конечно сделать петлю на два входа- НЧ от 10 до 200 мгц например, и ВЧ от 200Мгц до 2000.  Но пока хочу попробовать сделать это на строб-смесителе, тем более что предустановка частоты есть.

Желание вызвано тем, что оригинальная схема имеет паспортную точность частоты  +/-100 КГц, а хочется получить шаг 10 Гц. Это только синтезатором обеспечивается.

[Cach 0]

 

On 4/10/2020 at 9:36 PM, khach said:

Системой с прескалерами такой широкий диапазон частот не перекрыть. Хотелось бы на строб смесителе сделать выделение ПЧ, по которому замкнуть петлю ФАПЧ. Но проблема в том, что верхняя и нижняя боковая полосы слишком близко между собой и часто вызывают ложный захват на неправильную боковую полосу с выкидыванием VCO из полосы поиска. Вроде существовали  версии строб смесителя с квадратурным выходом для возможности выбирать полосу SSB или LSB.

Для выделения SSB или LSB после строб смесителя можно рассмотреть ltc6950. Изменением полярности ЧФД можно выбирать SSB или LSB. ГУН можно использовать октавный 1-2 ГГц, затем сигнал через прескалер пополам подать на встроенный управляемый делитель частоты и получить диапазон 10-1000 МГц. 1-2 ГГц брать с выхода ГУН.

Изменено 12 апреля, 2020 пользователем Cach

[falling_stone 0]

А, может, подставке можно сделать injection lock? Тогда ее и без варикапа к опоре привязать можно будет.

[khach 38]

3 hours ago, Cach said:

 

Для выделения SSB или LSB после строб смесителя можно рассмотреть ltc6950. Изменением полярности ЧФД можно выбирать SSB или LSB. ГУН можно использовать октавный 1-2 ГГц, затем сигнал через прескалер пополам подать на встроенный управляемый делитель частоты и получить диапазон 10-1000 МГц. 1-2 ГГц брать с выхода ГУН.

 

ГУН (ЖИГ) в этой системе 4-6.6 ГГц. ltc6950 по входному диапазону частот не тянет без внешнего прескалера, а с прескалером опять проблема с нижним поддиапазоном частот.

2 hours ago, falling_stone said:

А, может, подставке можно сделать injection lock? Тогда ее и без варикапа к опоре привязать можно будет.

Хм, очень интересная мысль.  Тогда проблема синтеза сведется к классической, только добавить направленник после ЖИГа. Надо об этом подумать, но вот как подобрать режим для injection lock когда нет доступа к сигналу - сигнал генератора подставки идет только на смеситель балансный. А в разобранном виде ( без крышки) частота сильно уходит. У меня была идея прилепить на крышку ДР, но он по габаритам не влез, да и крышка не жесткая. Разве что на крышку блока петлю связи временно прилепить.

[Cach 0]

12 hours ago, khach said:

ГУН (ЖИГ) в этой системе 4-6.6 ГГц. ltc6950 по входному диапазону частот не тянет без внешнего прескалера, а с прескалером опять проблема с нижним поддиапазоном частот.

Я так понял, что вы хотите сигнал с ЖИГ подавать на строб-смеситель, выделенную ПЧ-на ФАПЧ. Частоту корректировать при поможи DDS на другом входе строб-смесителя. Итоговую частоту брать с ГУН.

[khach 38]

12 hours ago, Cach said:

Я так понял, что вы хотите сигнал с ЖИГ подавать на строб-смеситель, выделенную ПЧ-на ФАПЧ.

Нет, не так.  По вышеописаннйо схеме это был бы классический синтезатор на строб-смесителе. В моем же случае петлей синтеза надо охватить всю систему- ЖИГ+даунконвертер, потому что даунконвертер считаем черный ящик и копаться в нем нельзя. Т.е петлей ФАПЧ должно быть охвачено одновременно два генератора- ЖИГ и генератор подставки, при том последний- в режиме free run. Вариант со стабилизацией частоты подставки с помощью injection lock пока исследуется- надо определить диапазон частот захвата синхронизации и там встроенные в генератор блокировочные конденсаторы сильно ограничивают возможность для субгармонического injection lock.

Проблема с петлей фапч на всю систему ЖИГ+даунконвертер при использовании обычного строб смесителя возникают в области низких частот ( ниже 100 мгц) из за заворачивания спектра относительно нуля и захвата петли за нежелательные боковые полосы.

Поэтому разыскивается IRM (image reject) строб-смеситель, что бы хотя бы часть нежелательных боковых подавить.

 

[Cach 0]

6 minutes ago, khach said:

Нет, не так.  По вышеописаннйо схеме это был бы классический синтезатор на строб-смесителе. В моем же случае петлей синтеза надо охватить всю систему- ЖИГ+даунконвертер, потому что даунконвертер считаем черный ящик и копаться в нем нельзя. Т.е петлей ФАПЧ должно быть охвачено одновременно два генератора- ЖИГ и генератор подставки, при том последний- в режиме free run.

Имеется опыт привязки нестабильной частоты СВЧ-сигнала к высокостабильному кварцевому генератору при помощи схемы heterodyne phase-locking с использованием смесителя и высокочастотного полосового фильтра. Однако, это был генератор. А у вас сложность в том, что нужно привязать нестабильный синтезатор к опоре. И диапазон 10-2000 МГц усложняет задачу.

[Oymyacon 0]

Локальное термостатирование элементом Пельтье когда-нибудь применяли? Очень эффективно работает для расширения рабочего диапазона температур ПЗС-матрицы, не требует много пространства.

[khach 38]

1 hour ago, Oymyacon said:

Локальное термостатирование элементом Пельтье когда-нибудь применяли?

Применяли конечно. Но для стабилизации частоты свч генератора это такой очень проблемный метод- бывает реакция частоты на короткой временной шкале имеет обратный знак по сравнению с долговременной. Т.е после ступенчатого воздействия по температуре сначала частоту  ведет вниз, а потом вверх. И сделать такую петлю стабильной получается только с нечеткой логикой на микроконтроллере. Я с термостабилизированными ДРО уже в свое время поимел секаса.

Похоже прийдется зауживать полосу удержания петли и сохранять предустановку по частоте не только по основной обмотке, но и по обмотке ЧМ. Тогда получается предустановить частоту достаточно близко к нужной субгармонке опоры.