[Master_MW 0]

А можно глянуть в некоторых точках ПСС (integer boundary) HMC830 с фисированной опорой? Допустим, входная 5 ГГц, а выходные 100,001 МГц, 90,91 МГц, 63,29.

 

Опорная 5 ГГц - вы имеете в виду, 5 ГГц после деления на 50 - то есть частота фазового детектора HMC830- ой 100 МГц? Если я Вас правильно понял – то на сл. неделе постараюсь измерить.

Изменено 18 июля, 2012 пользователем Master_MW

[Dr.Drew 4]

Что-то я гоню. Духота сказывается. Я перепутал микросхему синтезатора с дробным делителем HMC983. Думал, что на вход делителя (синтезатора) приходят 4-5 ГГц от синтезатора на HMC703, а на выходе уже получается 80-100 дробным делением.

[Master_MW 0]

Тогда, видимо, измерять 830-ую нет смысла, в силу того,что Вас интересует 983 - ая? Сразу могу сказать, что спуры при выходных частотах 90,91 МГц, 63,29 при опоре 100 МГц c HMC830 будут ниже -100 дБн, а частота 100,001 МГц - не знаю, надо мерять.

 

[Chenakin 12]

Сейчас думаю над альтернативой - возврат к ФАПЧ........ работе по ПЧ между ГУН и гармоникой КГ.

Это что?

 

Более насущная задача - разработка однокаскадного малошумящего умножителя частоты кратностью около 30-40 для умножения частоты своего же КГ. Надо малогабаритый малошумящий источник фиксированой частоты с шумами минус 140 на 10 кГц. Эксперименты дали положительный результат.

От чего отталкиваетесь? Типа –172 на 100 МГц + 20log40 = -140 на 4 ГГц? На чём умножитель и что получается в итоге?

 

Тут пока выручает только одно обстоятельство, что за счёт разделения функций подстройки и перестройки, мелкий шаг мне пока не требуется.

Это как?

 

Единственная сложность - отсутствие в свободной продаже крутых узкополосных ГУНов выше 8 ГГц, самому собирать такой с пустой башкой - не досуг.

Если ГУН действительно узкополосный, то лучше всего CRO от Z-Com до ~8 ГГц и дальше умножать. На фиксированной частоте отфильтровать не сложно.

 

Здравствуйте, Александр. Разумеется, поговорим, и с большим удовольствием. Хотя, скорее всего, специалистам вашего уровня я вряд ли скажу что-то новое:)

Да ладно, можно подумать, я сижу и день и ночь на ДДС смотрю. А надувать щёки на всех офиц. мероприятиях уже и так порядком надоело. Спасибо, что откликнулись.

 

Если интересно могу поделиться результатами измерений первого опытного образца. Второй , вероятно мало кому интересен - конструктивно к выходу частоты 4000-5000 МГц без корежения платы не подобраться (симметричный полосок между первым и третьим слоем платы), а ФШ ложиться на чувствительность прибора.

Интересно было бы взглянуть на спектр ДДС до очистки ФАПЧ (понятно, что она делает) на разных частотах. Все ищут sweet spots...

 

Меня вот ещё, что интересует. Как реализовать угловую модуляцию в синтезаторе с шириной петли под 1 МГц?

Если совсем коротко, то - всё та же книжка, откуда вся эта тема пошла – стр. 203, рис. 6.20. Тоже самое- здесь (Fig. 9):

 

HFE_2011_Modulation.pdf

Чем хороши МГц-ы (лучше не 1, а 10 и выше) – не надо разделять модулирующий диапазон на “внутри петли” и “вне петли,” а это два разных метода с разными характеристиками, как это обычно делается (делалось) в инструментальных генераторах.

 

 

[Dr.Drew 4]

Как-то так. В реальности схема немного модифицирована, но принцип тот же.

Частоту множу на дешёвых варикапах в пластиковых корпусах. До 4-4,5 ГГц вполне можно дотянуться без всякой экзотики типа SRD, NLTL. И шумы очень хорошие получаются. Вот кстати, шумы на выходе двухкаскадного умножителя на 35. Вытягивал такие же шумы и почти такую же энергетику одним каскадом, но на макете. Скоро получу платы под него - проверю.

Про модуляцию. Берём ДДС и модулирум его. Максимальная девиация может быть несколько мегагерц. Ширина петли 1 МГц. На периоде модулирующего сигнала нужно иметь, допустим, 10 отсчётов. Тогда частота обновления информации должна быть 10 МГц. Если используется ДДС с 48 разрядным ядром и последовательной шиной (AD9912), то тактовая частота шины должна быть 480 МГц, а у него всего 50. Берём AD9910 с параллельной шиной. С полосой модуляции всё нормально, но максимальная девиация будет где-то 120 кГц. А если я хочу девиацию 1 МГц. В силу отсутствия полнофункциональных устройств мне придётся городить либо рассыпной ДДС, либо рассыпной дробный делитель частоты?

[VCO 0]

Это как?

Очень просто. Я уже об этом писАл, могу повториться:

В любом случае в нашей радиоаппаратуре двойного преобразования не избежать, и до моего вмешательства в архитектуре приёмника в ТЗ присутствовали два синтезатора: один на фиксированную частоту, например, 4,5 ГГц, другой на перестраиваемую, например, 3-6 ГГц с шагом 1 МГц.

Но в процессе анализа выяснилось, что шагать по СВЧ спектру приёмник будет с шагом, например, 50 МГц, а шаг, например, 1 МГц нужен лишь для подстройки выходной ПЧ до частоты с разрешением, например, 1 МГц, например, для того, чтобы спектр сигнала максимально гладко вписался в характеристику ПАВ-фильтра. При этом скорость перестройки с шагом 50 МГц должна быть максимально высокой, а скорость подстройки - не важна.

После моей критики такой архитектуры было принято предложение строить такие радиокомплексы следующим образом: октавный синтезатор 3-6 ГГц шагает с шагом перестройки 50 МГц, а узкополосный 4,475-4,525 ГГц - с шагом подстройки 1 МГц, и никаких гвоздей - дёшево и сердито.

Само собой разумеется, что оба синтезатора делаются по однопетлевой схеме без использования дробного режима или DDS, но первый имеет максимально широкую полосу (до 1 МГц) и переносит опору в спектр СВЧ с наименьшими потерями, а второй - максимально узкую (до 1 кГц) и только термостатируется опорой, главным образом основываясь на характеристике ГУНа. Так как спектр первого синтезатора принципиальным образом отличается от спектра второго, более сответствующего модели Лисона, суммарная шумовая характеристика такого радиокомплекса оказалась весьма удачной, а уровень ПСС как правило не превышает -80 дБн.

Если ГУН действительно узкополосный, то лучше всего CRO от Z-Com до ~8 ГГц и дальше умножать. На фиксированной частоте отфильтровать не сложно.

Так и делаем, но далеко не всегда можно удачно подобрать частоту узкополосного ГУНа. Приходится идти на компромисс с октавником, где тоже не так уж много свободы после 6 ГГц. Пока разруливаем, но когда доберёмся до границы в 60 ГГц, всё на порядок усложнится, в т.ч. синтез и гетеродины. Чувствую, что одним лишь умножением здесь дело не обойдётся...

...Помнится, я поднимал тему по узкополосному PMYTO, так вот это тот самый случай, где его можно было бы использовать достаточно успешно, замаскировав все недостатки ЖИГ-генераторов, кроме аккустической чувствительности, что тоже решаемо. Мало того, ЖИГ-генератор в данном случае даже более приемлем, чем ГУН CRO или DRO. Но так не делаю, пока широчайшая номенклатура Mini-Circuits вполне затыкает все дыры.

Изменено 23 июля, 2012 пользователем VCO

[rloc 43]

Вот кстати, шумы на выходе двухкаскадного умножителя на 35.

Удивительно, но практически побитное совпадение двух кривых )

[Dr.Drew 4]

Я сигнал 3,5 ГГц опустил вниз на 31 дБ, чтобы с опорой 100 МГц сравнить. Вообще, входной сигнал имеет полку около минус 175 дБн/Гц. В умножителе это дело малость ухудшается. Причём, фликкерные свойства умножителя я не наблюдал. Его фликкер-шум получается, как минимум, ниже шумов 100 МГц КГ.

[Master_MW 0]

Да ладно, можно подумать, я сижу и день и ночь на ДДС смотрю. А надувать щёки на всех офиц. мероприятиях уже и так порядком надоело. Спасибо, что откликнулись

Это Вам спасибо. Простите за лесть, - лично мне очень приятно общаться со специалистами такого уровня.

Прихожу к выводу, что если нет нужды в сильно высокой скорости перестройки частоты при построении синтезатора монохроматического синуса - с DDS лучше не связваться. Чистота спектра синтезатора на ФАПЧ c fractional делителем все-таки выше , чем DDS, ИМХО. Нужно просто найти положение спуров, что просто, и уйти на другую опорную частоту для fractional - PLL синтезатора, так, чтобы спуры оказались подальше за полосой ФАПЧ. А связка MHC984/HMC983 позволяет получить шаг в микрогерцы.

 

Интересно было бы взглянуть на спектр ДДС до очистки ФАПЧ (понятно, что она делает) на разных частотах. Все ищут sweet spots...

 

 

Я приведу структурную схему устройства и некоорые измерения. Промерен фазовый шум перемной опры на частоте 1 ГГц (целочисленный режим HMC703) и 995 МГц (дробночисленный режим HMC703) а также снят спектр на выходе DDS при генерации частоты 100,001 МГЦ для одной и второй опорной частоты. Если вас заинтересуют другие частоты (опорная/выходная) -дайте пожалуйста знать.

 

P.S. Александр, Вы как-то обмолвились ,что в синтезаторе QuickSyn используется покупной DDS. (а не составной, DAC+FPGA). Можно спросить - у него переменная опорная частота или нет? Разумееется, если эта информация не явл. коммерческой тайной и может быть оглашена.

Изменено 23 июля, 2012 пользователем Master_MW

[Master_MW 0]

Про модуляцию. Берём ДДС и модулирум его. Максимальная девиация может быть несколько мегагерц. Ширина петли 1 МГц. На периоде модулирующего сигнала нужно иметь, допустим, 10 отсчётов. Тогда частота обновления информации должна быть 10 МГц. Если используется ДДС с 48 разрядным ядром и последовательной шиной (AD9912), то тактовая частота шины должна быть 480 МГц, а у него всего 50. Берём AD9910 с параллельной шиной. С полосой модуляции всё нормально, но максимальная девиация будет где-то 120 кГц. А если я хочу девиацию 1 МГц. В силу отсутствия полнофункциональных устройств мне придётся городить либо рассыпной ДДС, либо рассыпной дробный делитель частоты?

 

А почему нельзя использовать DDS с квадратурным модулятором на борту и параллельным управлением оным, например, AD9857 или AD9957? Или я чего-то не понял. У нас как-то давно делали ЛЧМ с девиацией 1100 кГц на 9857. Несущая была 35 МГц.

[Dr.Drew 4]

Тут ещё дело в том, что параметры модулирующего сигнала неизвестны - нужен блок модуляции для генератора. Нужно ещё организовывать математику, которая будет пересчитывать мгновенное значение сигнала в соответствующее квадратурное представление. Будет гораздо сложнее использования ДДС с той же параллельной отгрузкой.

[Master_MW 0]

Теперь все ясно. Я не учел, что Вы планируете производить модуляцию случайным сигналом (параметры заранее неизвестны) в достаточно широкой полосе.

 

P.S. Сегодня думал, как организовать окончательно переменную опору для HMC830-ой. Оказалось неприятным сюрпризом, но в её даташите нет карты регистров. Накидал программу в Delphi, изнасиловал компьютер и выяснил, что для перекрытия диапазона тамошнего ГУН 1500-3000 МГц и обхода Boundary spur вплоть до 4-го порядка ( Эти спуры ещё уверенно видел PXA в синтезаторе на HMC703) необходимо иметь опорную частоту в диапазоне 98-100 МГц с шагом

250 кГц. А расчет DSP-шкoй опорной частоты синтезатора + формирование посылки по SPI (для опоры и собственно fractional синтезатора)+ её запись + перестройка самой петли - выходит очень много времени.....

Изменено 25 июля, 2012 пользователем Master_MW

[Chenakin 12]

Частоту множу на дешёвых варикапах в пластиковых корпусах. До 4-4,5 ГГц вполне можно дотянуться без всякой экзотики типа SRD, NLTL. И шумы очень хорошие получаются. Вот кстати, шумы на выходе двухкаскадного умножителя на 35. Вытягивал такие же шумы и почти такую же энергетику одним каскадом, но на макете. Скоро получу платы под него - проверю.

Да, неплохо. Какая мощность входного сигнала?

 

Про модуляцию. Берём ДДС...

Можно и ДДС взять, но зачем? Если модулирующий сигнал уже имеется, то это только больше хлопот будет.

 

Очень просто. Я уже об этом писАл, могу повториться:

В любом случае в нашей радиоаппаратуре двойного преобразования не избежать...

Понятно. Получился такой как бы двухпетлевой синтезатор, но разбросанный по всему приёмнику. Всё правильно. Всегда лучше иметь дело со всей системой (больше пространства для маневра и оптимизации) чем с отдельными её частями.

 

Так и делаем, но далеко не всегда можно удачно подобрать частоту узкополосного ГУНа. Приходится идти на компромисс с октавником, где тоже не так уж много свободы после 6 ГГц.

Нет, ну если нужен узкополосный, то высокочастотный октавник – это, наверное, перебор. Я бы всё равно использовал CRO, плюс подмешал к нему что-то низкочастотное и отфильтровал. Выглядит коряво, но на фиксированной частоте будет дешевле и с шумами проще.

 

Мало того, ЖИГ-генератор в данном случае даже более приемлем, чем ГУН CRO.

Почему?

 

Удивительно, но практически побитное совпадение двух кривых )

Я сигнал 3,5 ГГц опустил вниз на 31 дБ, чтобы с опорой 100 МГц сравнить. Вообще, входной сигнал имеет полку около минус 175 дБн/Гц. В умножителе это дело малость ухудшается. Причём, фликкерные свойства умножителя я не наблюдал. Его фликкер-шум получается, как минимум, ниже шумов 100 МГц КГ.

Так это два разных измерения или одно измерение минус константа?

 

Я приведу структурную схему устройства и некоорые измерения.

Понятно, спасибо.

 

переменная опорная частота или нет?

Фиксированная – хотите верьте, хотите нет :). Я не сторонник всяких сложностей и наворотов.

 

А расчет DSP-шкoй опорной частоты синтезатора...

А нельзя заранее просчитать и из таблицы вынимать?

[Dr.Drew 4]

Да, это одно измерение. Бледная кривая - выход умножителя, а яркая - тот же выход, но за вычетом 31 дБ на умножение частоты.

Мощность на входе первого умножителя 18 дБм. На втором каскаде уже поменьше - где-то 14 - 15дБм. На выходе второго каскада получается около минус 6 дБм. Если одним каскадом в макете, то при той же входной мощности на выходе уровень около минус 14 дБм.

Про имеющийся модулирующий сигнал не понял...

А вот такой вопрос всем. Сколько раз вы, господа, пересматриваете и перерисовываете структурную и, соответственно, принципиальную схему с топологией? И потом при ревизии синтезатора перед повторным циклом производства как меняется структура и топология системы? Синтезатор - довольно прожорливый зверь и на своём опыте я убедился, что при грамотном подходе к разработке можно в два-три раза снизить потребляемую мощность и габариты. Но при это приходится хорошо пошерстить по сайтам производителей компонентов и не обязательно известных. Лично у меня в разработке схема меняется три-четыре раза не только в смысле замены отдельных элементов, но режимов работы узлов (мощности, частоты и т.п.). Я считаю это нормальным. А потом при ревизии уже выкидываются лишние элементы из топологии.

[VCO 0]

Нет, ну если нужен узкополосный, то высокочастотный октавник – это, наверное, перебор. Я бы всё равно использовал CRO, плюс подмешал к нему что-то низкочастотное и отфильтровал. Выглядит коряво, но на фиксированной частоте будет дешевле и с шумами проще.

А, нет, я не то имел в виду. Октавник сдвигаем по граничным частотам, если не нашли нужного узкополосника, пересчитывая частотный план. Но, согласен, иногда это перебор.

А насчёт смещения CRO в нужную сторону Вы абсолютно правы, только к таким решениям я пока не готов технологически: нет отработанной универсальной схемы и платы, где были бы учтены все варианты, как мне это удалось сделать для простейшей одноконтурной дробной/целой ФАПЧ.

Дальше посмотрим, может, и до таких решений дойду.

Почему?

Да потому, что архинизкие ФШ как у PSI нам для такой опоры как правило не нужны, а частоту можно получить любую из рабочего диапазона PMYTO, причём без умножения. Так как скорость подстройки тоже неважна, можем аналогично заФАПЧевать в узкой полосе и подстраивать с любым шагом вплоть до десятых долей МГц. Единственный тонкий момент - не внести дополнительных шумов и палок в спектр ЖИГ-генератора по питанию, так как токопотребление может оказаться достаточно приличным (с постоянным магнитом - это лотерея, зависит от частоты и температуры). Но с этим я худо бедно научился бороться, не без помощи этого форума: лучше всего показала себя связка малошумящий линейный стабилизатор+активный фильтр+гирлянда конденсаторов разной ёмкости.

А вот такой вопрос всем. Сколько раз вы, господа, пересматриваете и перерисовываете структурную и, соответственно, принципиальную схему с топологией? И потом при ревизии синтезатора перед повторным циклом производства как меняется структура и топология системы? Синтезатор - довольно прожорливый зверь и на своём опыте я убедился, что при грамотном подходе к разработке можно в два-три раза снизить потребляемую мощность и габариты. Но при это приходится хорошо пошерстить по сайтам производителей компонентов и не обязательно известных. Лично у меня в разработке схема меняется три-четыре раза не только в смысле замены отдельных элементов, но режимов работы узлов (мощности, частоты и т.п.). Я считаю это нормальным. А потом при ревизии уже выкидываются лишние элементы из топологии.

У меня первая удачная одноконтурная ФАПЧ получилась лишь с четвёртой попытки. При этом универсализм был доведён до такой стерени, что туда можно поставить ПЛИС или микроконтроллер, любой ГУН формата 0,5''x0,5'' (и менее - через переходник), любой операционник с однополярным питанием, любой фильтр (активный или пассивный) до 7-го порядка, реализовать любой интерфейс из SPI, I2C, RS-485 и USB. Питание удалось оптимизировать за счёт применения трёх стандартных входных напряжений: 24 В, 9 В и 5 В с полной двухступенчатой защитой от перенапряжения, переполюсовки и перегрузки каналов по току. Всё это удалось затолкать в 50ммx50мм на ДПП.

Изменено 25 июля, 2012 пользователем VCO