[3apw 3]

Всем привет,

Есть техническая задача сделать генератор сетки частот с малыми ФШ с шагом 250 МГц в диапазоне от 250 до 2750 МГц, то есть на выходном разъеме генератора по команде от органов управления генератора одномоментно должна присутствовать одна частота из следующего списка:  250 / 500 / 750 / 1000 / 1250 / 1500 / 1750 / 2000 / 2250 / 2500 / 2750 МГц  (всего 11 частот).

Главные требования предъявляются к чистоте спектра выходного сигнала:

• Фазовый шум не хуже минус 150+ дБн/Гц при отстройке 10 кГц
• Уровень гармонических составляющих -    не более минус 55 дБн
• Уровень не гармонических составляющих -    не более минус 80 дБн
• Уровень выходного сигнала на выходе должен быть не менее +17 дБм
• Нет требований к следующим параметрам:
  • Время переключения частоты
  • Неравномерность уровня выходной мощности от частоты
  • Модуляции сигнала не требуется

В качестве источника опорного сигнала планируется использовать малошумящий OCXO компании «Морион» типа ГК317-ТС на частоты от 10 до 1250 МГц ( предположительно на 1 ГГц).

Вопрос: по какой структурной схеме и на каких активных элементах лучше реализовать данный проект?

На мой взгляд  наиболее  реальной выглядит схема прямого синтеза ( OCXO – делители/умножители – смесители – коммутаторы – фильтры – усилители), где шумовая полка системы будет определяться собственным ФШ делителей/умножителей.

OCXO_ГК317.pdf

[Dr.Drew 4]

ГК317 такие шумы не даст. Смотрите в сторону Микрана с их MMXO-500

[3apw 3]

11 minutes ago, Dr.Drew said:

ГК317 такие шумы не даст. Смотрите в сторону Микрана с их MMXO-500

Спасибо за совет. Буду смотреть.

[seven7 2]

On 6/18/2023 at 9:51 PM, 3apw said:

Есть техническая задача сделать генератор сетки частот с малыми ФШ с шагом 250 МГц в диапазоне от 250 до 2750 МГц, то есть на выходном разъеме генератора по команде от органов управления генератора одномоментно должна присутствовать одна частота из следующего списка:  250 / 500 / 750 / 1000 / 1250 / 1500 / 1750 / 2000 / 2250 / 2500 / 2750 МГц  (всего 11 частот).

Могу предложить один из простейших вариантов для не обладающего специализированными знаниями. Вся задача сводится к фильтрации. ПАВ фильтры на частоты 1.5, 1.75, 2, 2.25, 2.5 вполне можно найти. Центральная частота не обязательно должна точно совпадать при широкой полосе ПАВ. Для 80 дБ два раза через фильтр с развязкой. На 2.75ГГц скорей всего придется на полосках. HCFN и LFCN немного давят зеркальную частоту для облегчения последующей фильтрации. 750МГц получается путем фильтрации 3 гармоники прямоугольного 250 МГц. Это является узким местом,т.к. шум делителя умножается на 10 дБ. До 1 ГГц фильтр вполне можно сделать на СМД LC.
Можно обойтись вообще без делителей и улучшить результат. Получив 250 МГц в петле ФАПЧ с умножителем на 2 в петле с узкополосным ГУНом с смесителем в качестве фазового детектора. 750 МГц получается смешиванием 250 и 500МГц. 1 ГГц и так получится при формировании 2 ГГц, а 1.25ГГц получится и отфильтруется (ПАВы есть) на уже имеющимся смесителе 2-0.75ГГц. С делителем по выходу вам еще и гармоники фильтровать надо до -55 дБ.
Какой шум LTC6953 при поэффициенте 1 (без делителя) на практике не знаю. Возможно без делителя надо в обход LTC6953 пустить.

Про тип фильтров я уже писал
https://electronix.ru/forum/index.php?app=forums&module=forums&controller=topic&id=166106&do=findComment&comment=1806225

По CVCSO-914-1000. В свое время сделал реплику в том же футпринте. Думаю в августе будет выпекаться партия, могу поделится штучкой.

Фильтр на 1 ГГц

Изменено 19 июля, 2023 пользователем seven7

[khach 33]

А если по старинке ДНЗ с фильтрбанком переключаемым? Кстати, какие ДНЗ сейчас актуальны, не ставить же 1А402?

[seven7 2]

59 minutes ago, khach said:

А если по старинке ДНЗ с фильтрбанком переключаемым? Кстати, какие ДНЗ сейчас актуальны, не ставить же 1А402?

Задача имеет множество решений. ДНЗ один из вариантов. Я сразу указал, что считаю предложенный вариант, наиболее прост для него в гарантированной реализации. Автор в растерености в каких то базовых вещах, уже стал жертвой мошенника.
Кстати, практическая реализация усилителя. Мощность приведена для 100 МГц. В изделии ОСХО  с полкой -173 дБн/Гц усиливает без заметного добавления шума. Wide band Darlington используйте, когда большее усиление нужно.

amp.pdf

[3apw 3]

4 hours ago, seven7 said:

Могу предложить один из простейших вариантов для не обладающего специализированными знаниями.

Благодарю Вас за предложенный вариант. Примерно по такому принципу сделали первый вариант рабочего макета для проверки концепции. 
К сожалению ПАВ фильтры найти на все частоты пока не удается. 
Вариант с делителем HMC пока не подошел в связи с их собственным ФШ на уровне -153 дБн/Гц. Смотрим другие варианты.  

Изменено 19 июля, 2023 пользователем 3apw

[rloc 43]

23 часа назад, khach сказал:

А если по старинке ДНЗ с фильтрбанком переключаемым? Кстати, какие ДНЗ сейчас актуальны, не ставить же 1А402?

ДНЗ на покой пора, возни с ними много, нестабильные, дорогие. Обычный BJT BFR740L3, выход на семпл-детектор 2-4 Шоттки NSVR201MX и в кольцо с ГУН LTC6951-1. Средствами самой микросхемы выводить ГУН на нужную частоту.

 

[khach 33]

10 минут назад, rloc сказал:

ДНЗ на покой пора, возни с ними много, нестабильные, дорогие. Обычный BJT BFR740L3, выход на семпл-детектор

Про ДНЗ я тоже так же думал, пока недавно в сеть не уплыли схемы переносчика частот для измерения ФШ Agilent 70427A. Он как раз на ДНЗ и ЖИГ фильтре построен. А а петли ФАПЧ опор там интересные- с умножением опоры и ФД на смесителях и схемой поиска захвата.

По поводу генераторов гармоник для самплера на BJT- были такие мысли, включить пару BJT по схеме триггера и принудительно переворачивать его частотой субгармоники. Встречал такие схемы в интегральных умножителях частот для миллиметров, но в дискретном виде не попадались. Можете схему своего каскада на BFR740 показать?

[rloc 43]

Упрощенная модель, в качестве источника тока - резистор 500 Ом, по понятным причинам добавит шумы (оставляю на усмотрение придумку с малошумящим источником). Прямоугольник обязателен, с большим током (>100мА), NC7WV04, шумы не добавляет при достаточной скорости нарастания. Питание типа LT3045. Поднимает шумы с -180дБн.

[3apw 3]

rloc & khach,  спасибо за возможные варианты.  В процессе разработки произошло изменение ТЗ и теперь количество частот сократилось с 11 до 6 с соответствующим увеличением шага.
После серии экспериментов для себя понял, что хочу исключить две вещи: 1) использование делителей частоты 2) умножение через ФАПЧ.
То есть буду стремиться к классическому прямому синтезу, чтобы получить максимально низкие ФШ на всей сетке частот. 

[khach 33]

Есть еще вариант умножителя гармоник на основе VCO c синхронизацией инжекцией опорной частоты. Вроде по шумам получается лучше, чем ФАПЧ. Вот нашел такую картинку, может кто прокомментирует?