[khach 38]

Я все ждал, к чему приведет обсуждение коаксиального резонатора с воздушным диэлектриком, но не выдержал. Без сомнения у него добротность очень высокая, но как только подключите к нему варикапы, вся добротность угробится. Предлагаю сначала определиться с варикапами, и потом, исходя из их добротности на нужных частотах, выбирать сам резонатор, чтобы одно другого не портило.

Варикапы что-то типа BB833 от спутниковых тюнеров высоковольтные (до 30 В). Хуже всего, что добротность варикапа на таких частотах известна весьма приблизительно. Лепить их на коаксиальный резонатор предролагается на донышко параллельно несколько штук. Типа вот так

зы. нашел ссылку на осциллятор с коаксиалом между базами

[wjsaru 0]

Посмотрите на такой VCO DCYS100200. Октавный диапазон изменения и шумы не хуже -105dBc/Hz на 10kHz.

 

При умножении на 3, фазовые шумы станут на 9.5dB хуже и требования выполнятся с натягом, и это при том, что придется еще несколько ГУН'ов делать. У вас скорей всего варикап был включен только частично (<12%) и своей добротностью не гробил фазовые шумы, плюс та самая катушка 0805 имела на данных частотах хорошую добротность. Микрополосковые линии обладают очень низкой собственной добротностью (~50-70), на них даже на одной частоте не получишь хороших фазовых шумов, если только не делать систему из нескольких взаимосвязанных линий.

Я все ждал, к чему приведет обсуждение коаксиального резонатора с воздушным диэлектриком, но не выдержал. Без сомнения у него добротность очень высокая, но как только подключите к нему варикапы, вся добротность угробится. Предлагаю сначала определиться с варикапами, и потом, исходя из их добротности на нужных частотах, выбирать сам резонатор, чтобы одно другого не портило. Или же изначально строить систему с переключаемыми ГУН'ми/емкостями/механической перестройкой.

 

Интересная идея.

 

да у synergymwave крутой гун отстал я от жизни. А я ведь почему сказанул что при 30 % электронной перестройки не получить -105 а это из-за AM-PM конверсии в варикапе, но если есть хороший варикап

то можно сделать и как у synergymwave, кстати у ихнего гуна напряг на варикапе 0.5...28 v а для варикапов обычно коэф. AM-PM конверсии обратнопропорцианален Vmax а если включить два варикапа по схеме с общим катодом то этот коэф. еще раза в три уменьшится. Короче все правильно все зависит от варикапа какой надыбайте такой шум и будет. Я то обычно делаю гуны на фуфловых варикапах вот и приходится извращатся. Вот еслиб достать что-то на типа smv-1413 (Q = 60...70 на 2 гигах и Vmax = 30 v) тогда наверно можно и все -110 шумы сделать и про коммутацию гунов забыть.

Да кстати для такого шума на 2 ггц нужна добротность около сотни не так уж это и много :rolleyes:

 

если седня найду время смоделирую один гун...результаты выложу

[FDS 0]

Ещё вариант DCFO35105-5 и умножить на 2

DCFO35105_5_1_.pdf

[wjsaru 0]

Смоделировал гун на обычном мпл резонаторе с одним варикапом (схема на рисунке) при перестройке в 500 мгц (1500-2000) в худшем случае при Vvar = 0.5 V как раз получается шум около -105 dbc/hz на 10 кгц

 

 

[rloc 49]

Смоделировал гун на обычном мпл резонаторе с одним варикапом (схема на рисунке) при перестройке в 500 мгц (1500-2000) в худшем случае при Vvar = 0.5 V как раз получается шум около -105 dbc/hz на 10 кгц

У фирмы Synergy для обычного microstrip получается намного хуже:

На частоте 2500MHz при отстройке на 10kHz шумы ~85dBc/Hz, для сравнения с вашими шумами нужно добавить ~4.4dB => ~90dBc/Hz (для 1500MHz). Скорей всего в вашей модели что-то не учтено.

 

И так, продолжая разговор о добротности варикапов, обратимся к эквивалентной схеме:

На основании которой можно приблизительно оценить добротность варикапа по следующей формуле:

Имея достаточное количество данных из даташита, легко посчитать добротность варикапа на любой частоте. Также можно сделать следующие выводы:

1) При уменьшении емкости варикапа, добротность его возрастает.

2) Последовательное соединение варикапов уменьшает добротность (сопротивление Rs увеличивается), параллельное - увеличивает (сопротивление Rs уменьшается).

3) Путем параллельного или последовательного соединения варикапа и конденсатора (с заведомо большей добротностью), можно увеличить добротность, но с одновременным сужением диапазона перестройки емкости.

Если я где ошибся, поправьте меня пожалуйста.

У меня получилось, что для частот 1500-2500ГГц, чтобы получить добротность выше 150, нужно выбирать варикапы с емкостью <1pF, и далее соединять нужное количество параллельно для обеспечения нужной емкости (рассматривались фирмы Macom и Infineon). Теоретически можно получить добротность и больше 200, тогда имеет смысл использовать коаксиальный резонатор с воздушным диэлектриком. Но мне почему-то кажется, что проще и дешевле использовать несколько связанных линий типа stripline или microstrip на подложках фирмы Rogers, ведь их суммарная добротность растет прямо пропорционально количеству линий (можно взять 3-4 связанных линии).

Варикапы что-то типа BB833 от спутниковых тюнеров высоковольтные (до 30 В). Хуже всего, что добротность варикапа на таких частотах известна весьма приблизительно.

Такие скорей всего не подойдут. Посмотрите лучше на BBY58. Там еще приведена схема VCO на 2300MHz, но шумы у него никудышные - 90dBc/Hz на 10kHz. Очень большой выбор у фирмы Macom, особенно в серии MA46

[wjsaru 0]

У фирмы Synergy для обычного microstrip получается намного хуже:

На частоте 2500MHz при отстройке на 10kHz шумы ~85dBc/Hz, для сравнения с вашими шумами нужно добавить ~4.4dB => ~90dBc/Hz (для 1500MHz). Скорей всего в вашей модели что-то не учтено.

 

И так, продолжая разговор о добротности варикапов, обратимся к эквивалентной схеме:

На основании которой можно приблизительно оценить добротность варикапа по следующей формуле:

Имея достаточное количество данных из даташита, легко посчитать добротность варикапа на любой частоте. Также можно сделать следующие выводы:

1) При уменьшении емкости варикапа, добротность его возрастает.

2) Последовательное соединение варикапов уменьшает добротность (сопротивление Rs увеличивается), параллельное - увеличивает (сопротивление Rs уменьшается).

3) Путем параллельного или последовательного соединения варикапа и конденсатора (с заведомо большей добротностью), можно увеличить добротность, но с одновременным сужением диапазона перестройки емкости.

Если я где ошибся, поправьте меня пожалуйста.

У меня получилось, что для частот 1500-2500ГГц, чтобы получить добротность выше 150, нужно выбирать варикапы с емкостью <1pF, и далее соединять нужное количество параллельно для обеспечения нужной емкости (рассматривались фирмы Macom и Infineon). Теоретически можно получить добротность и больше 200, тогда имеет смысл использовать коаксиальный резонатор с воздушным диэлектриком. Но мне почему-то кажется, что проще и дешевле использовать несколько связанных линий типа stripline или microstrip на подложках фирмы Rogers, ведь их суммарная добротность растет прямо пропорционально количеству линий (можно взять 3-4 связанных линии).

 

Такие скорей всего не подойдут. Посмотрите лучше на BBY58. Там еще приведена схема VCO на 2300MHz, но шумы у него никудышные - 90dBc/Hz на 10kHz. Очень большой выбор у фирмы Macom, особенно в серии MA46

 

1. Когда включаешь 2 варикапа последовательно их общая Q = Qvar т. к. 2Rs но и С/2

 

2. При моделировании я вроде учел все...резонатор там микрополосок на RO4003, а варикап взял smv-1407 (Rs = 0.6 Ohm, C = 1...4 pf).

 

вобще после моделирования я почти уверен что можно сделать -105 на 10 кгц и перестройку 25...28 %

 

но для надежности я бы всеж посоветовал делать два гуна с переключением, так точно получите

-107...-110 и будет круче чем у америкосов :)

 

3. Нашел вот спектр одного из гунов с шумом -93 dbc/Hz на тех же 10 кгц, который делал на 5 гиг тоже на микрополоске (размер 10 на 10 мм) правда перестройка у него 10 %, но и варикап там был какой-то не ахти какой, да и этот генератор был спроектирован на максимальную мощность в нагрузке и при желании его шумы можно уменьшить еще дбела на три, четыре, а может и больше.

 

[wjsaru 0]

Теоретически можно получить добротность и больше 200, тогда имеет смысл использовать коаксиальный резонатор с воздушным диэлектриком. Но мне почему-то кажется, что проще и дешевле использовать несколько связанных линий типа stripline или microstrip на подложках фирмы Rogers, ведь их суммарная добротность растет прямо пропорционально количеству линий (можно взять 3-4 связанных линии).

 

да интересные вещи Вы пишите про добротность связанных линий, а можете про это подробнее расказать или ссылку дать где чего почитать

[rloc 49]

1. Когда включаешь 2 варикапа последовательно их общая Q = Qvar т. к. 2Rs но и С/2

Я предполагал, что будет такой ответ. Прошу прощение за неполноту формулировки, подразумевалось, что при параллельном или последовательном соединении напряжение на общей сборке выставляется таким, чтобы емкость оставалась прежней (=С).

2. При моделировании я вроде учел все...резонатор там микрополосок на RO4003, а варикап взял smv-1407 (Rs = 0.6 Ohm, C = 1...4 pf).

вобще после моделирования я почти уверен что можно сделать -105 на 10 кгц и перестройку 25...28 %

но для надежности я бы всеж посоветовал делать два гуна с переключением, так точно получите

-107...-110 и будет круче чем у америкосов :)

Можно конечно в лоб решить вопрос и сделать N-ое количество переключаемых генераторов на диелектрических, керамических, ПАВ и прочих резонаторах. Но мы с вами разработчики, и должны более профессионально подойти к решению задачи.

Synergy может и американская компания, а человек, который для них разрабатывает - немецкий ученый, профессор Мюнхенского университета:

Ulrich L. Rohde studied electrical engineering and radio communications at the Universities of Munich and Darmstadt, Germany. He holds his PhD degree in electrical engineering (1978) and his Sc.D. (hon. 1979) in radio communications, his Dr.-Ing. (2004) and several honorary degrees. He is president of communications Consulting Corp.; chairman of Synergy Microwave Corp., Paterson, NJ; and a partner of Rohde & Schwarz, Munich, Germany. He was previously president of Compact Software Inc., Paterson, NJ, and business area director for radio systems of RCA, Government Division, Camden, NJ. He is a professor of microwave circuit design and has held visiting professorships at several universities in the United States and Europe.

Вы готовы с ним поспорить? :)

3. Нашел вот спектр одного из гунов с шумом -93 dbc/Hz на тех же 10 кгц, который делал на 5 гиг тоже на микрополоске (размер 10 на 10 мм) правда перестройка у него 10 %, но и варикап там был какой-то не ахти какой, да и этот генератор был спроектирован на максимальную мощность в нагрузке и при желании его шумы можно уменьшить еще дбела на три, четыре, а может и больше.

Очень хорошие шумы, но есть вопрос, какой тип фильтра VBW использовался (log, linear, rms)?

[rloc 49]

да интересные вещи Вы пишите про добротность связанных линий, а можете про это подробнее расказать или ссылку дать где чего почитать

Во-первых на страничке самой фирмы www.synergymwave.com

Во-вторых изобретения, например на www.freepatentsonline.com (регистрация бесплатна).

[wjsaru 0]

Я предполагал, что будет такой ответ. Прошу прощение за неполноту формулировки, подразумевалось, что при параллельном или последовательном соединении напряжение на общей сборке выставляется таким, чтобы емкость оставалась прежней (=С).

 

Можно конечно в лоб решить вопрос и сделать N-ое количество переключаемых генераторов на диелектрических, керамических, ПАВ и прочих резонаторах. Но мы с вами разработчики, и должны более профессионально подойти к решению задачи.

Synergy может и американская компания, а человек, который для них разрабатывает - немецкий ученый, профессор Мюнхенского университета:

Ulrich L. Rohde studied electrical engineering and radio communications at the Universities of Munich and Darmstadt, Germany. He holds his PhD degree in electrical engineering (1978) and his Sc.D. (hon. 1979) in radio communications, his Dr.-Ing. (2004) and several honorary degrees. He is president of communications Consulting Corp.; chairman of Synergy Microwave Corp., Paterson, NJ; and a partner of Rohde & Schwarz, Munich, Germany. He was previously president of Compact Software Inc., Paterson, NJ, and business area director for radio systems of RCA, Government Division, Camden, NJ. He is a professor of microwave circuit design and has held visiting professorships at several universities in the United States and Europe.

Вы готовы с ним поспорить? :)

 

Очень хорошие шумы, но есть вопрос, какой тип фильтра VBW использовался (log, linear, rms)?

 

Про варикапы Вы правы, но если уж на то пошло, надо заметить, что Qmax и Qmin для одиночного варикапа и для двух последовательных будут одинаковыми и можно делать как Вы предлагаете заменить одиночный варикап на два последовательных и при этом чтоб частота гуна не ушла выставить напряжение на общей сборке таким, чтобы емкость оставалась прежней, но можно для поддержания частоты увеличить индуктивность тогда добротность сохранится (если при этом вклад RL в Q маленький)

 

 

 

Во-первых на страничке самой фирмы www.synergymwave.com

Во-вторых изобретения, например на www.freepatentsonline.com (регистрация бесплатна).

 

спасиба за ссылки...заценил да связанные резонаторы...но сразу ответь хорошие они или нет для гунов не готов, но похоже действительно дают выигрыш в добротности особенно когда генератор почти на фиксированную частоту.

 

Можно конечно в лоб решить вопрос и сделать N-ое количество переключаемых генераторов на диелектрических, керамических, ПАВ и прочих резонаторах. Но мы с вами разработчики, и должны более профессионально подойти к решению задачи.

 

а я и не предлогал N-ое количество генераторов я предложил всего два и очень простеньких и вдобавок низкий шум да и размером это будет 2 на 2 см а может и меньше...

[khach 38]

И так, продолжая разговор о добротности варикапов, обратимся к эквивалентной схеме:

Эээ, схема конечно правильная, но позвольте заметить, что обычно параметры R верны только для отдельно взятой частоты, и их нельзя аппроксимировать на другую произвольно выбранную частоту.

Т.е если они померянны для частоты 400 Мгц (обычно для ВЧ варикапов), то принимать их за истину на 2.5 ГГц мягко говоря самонадеяно.

В связи с этим вопрос- кто как меряет добротность варикапов (и других пассивных SMD элементов)? В наличии грубая копия бонтоновского резонатора для измерения добротности, сделанная из водопроводных медных труб (лучшая собственная добротность по сравнению со всеми извратами инструментального и гальванического цеха). Но вот с измерением этой собственной ненагруженной добротности и есть проблема- у тестового генератора (Г4-78 Г4-79) полоса шумов слишком широкая (кто бы еще подсказал, какая она на самом деле должна быть у 25 летнего прибора).

Ну и вопрос по конструкции зажима для исследуемых приборов (test fixture). Кто что применяет?

[rloc 49]

Эээ, схема конечно правильная, но позвольте заметить, что обычно параметры R верны только для отдельно взятой частоты, и их нельзя аппроксимировать на другую произвольно выбранную частоту.

Т.е если они померянны для частоты 400 Мгц (обычно для ВЧ варикапов), то принимать их за истину на 2.5 ГГц мягко говоря самонадеяно.

Я бы сказал, что не от частоты, а от напряжения. Мне очень понравились варикапы фирмы Toshiba. У них как раз и приведены зависимости Rs от V.

На днях почитал немного литературы, проще всего использовать керамический резонатор (CR), если лень считать и оптимизировать генератор на микрополосках. Резонансная частота его берется чуть выше верхней границы диапазона. Слышал что у нас в стране их тоже делают, но никак не могу вспомнить кто.

[wjsaru 0]

Я бы сказал, что не от частоты, а от напряжения. Мне очень понравились варикапы фирмы Toshiba. У них как раз и приведены зависимости Rs от V.

На днях почитал немного литературы, проще всего использовать керамический резонатор (CR), если лень считать и оптимизировать генератор на микрополосках. Резонансная частота его берется чуть выше верхней границы диапазона. Слышал что у нас в стране их тоже делают, но никак не могу вспомнить кто.

 

керамические резонаторы делает ООО Керамика www.ceramics.sp.ru

но на стандартных CR (закароченные, длиной лямбда/4) не получить даже 5% перестройки да и длина микрополоска скажем на частоте 2 гига в том генераторе что я моделировал была около 10 мм т. е. приблизительно лямбда/10, просто нет смысла городить CR для реализации такой короткой линии.

А вот если использовать резонатор на обертоне т. е. лямбда/10+лямбда/2 то да CR очень даже подойдет, для этого даже можно использовать стандартный 600...800 меговый CR лямбда/4, у генератора на таком резонаторе можно выжать шум -112 dbc/hz на 1 кгц правда перестройка частоты будет не более 10 %. Если кому интересно могу выложить расчет для малошумящего 2 гигового гуна как на микрополоске так и на CR.

[rloc 49]

Если кому интересно могу выложить расчет для малошумящего 2 гигового гуна как на микрополоске так и на CR.

Было бы очень интересно, особенно если проект в Ansoft Designer.

[wjsaru 0]

Было бы очень интересно, особенно если проект в Ansoft Designer.

 

могу дать проекты сделанные в ads, а схемы и формулы если время будет выложу завтра