Перейти к содержанию
    

Синтезаторы частот. От концепции к продукту.

HELA10D. Не знаю насчет -178, но -174 потянет.

Спасибо. Надо будет попробовать.

 

Однако, когда мы начинаем говорить о низких фазовых шумах, то схемы некратного синтеза оказываются более многообещающими. Поясню. Ключевой элемент схемы кратного синтеза - это спредер. На сегодняшнем уровне технологии его шумы лежат на уровне -153дБ/Гц@10кГц@~1-2ГГц. А на частотах 8-12ГГц все еще хуже: -145дБ/Гц@10кГц. А если спредеров несколько (как у Баринова), то их шумы аддитивно складываются. То есть шумы сапфира, например, имеющийся в нашем распоряжении сегодня спредер не поддерживает. А вот регенеративный делитель - вполне. Но регенеративный делитель - это, в отличие от цифрового, не спредер: слишком узкий.

Поспорю. Точнее, не то что бы поспорю, а просто дальше порассуждаю. Оно ведь интересно, когда на грани. Итак, занимаемся сверх-сверх-малощуиящим сапфировым синтезом. Естественно прямым. Тут уже без дураков (вроде умножителя в петле).

OK. Кратность надо разрывать в любом случае. По-этому, делаем это один раз и сразу не отходя от кассы. Т.е. берем сапфир на десятке и смешиваем с DDS. Фильтруем связанными полыми металлическими резонаторами (один лишь раз позволим себе эту приблуду, т.к. не технологично это использовать ещё раз где-либо ещё). OK. Получили десятку, размазанную в узком диапазоне (единицы %). А далее, как раз, и применяем кратный синтез, используя регенеративные делители по схеме:

f +/- f/2 +/- f/4 +/- f/8…

и т.д. пока не получим нужную полосу без пробелов. По-моему - если мне не изменяет память - это пытались сделать в PSI уже на излёте (перед покупкой их Райфеоном. А покупка – это деградация, проверено. Раньше было интересно почитать на ночь Иванова-Тобара-и др., и где оно это?). Т.е. приходим к кратному синтезу. Я даже затрудняюсь представить, а как можно по-другому. Покажите, это просто интересно.

 

В косвенном синтезе использовать сапфир смысла нет, как и некратный метод. Некратный косвенный синтез это своего рода "признак дурного тона". Сюда я отношу и Кисайтовскую трехпетлевую схему и гетеродин своего анализатора спектра.

Себя не надо. На самом деле я с огромным уважением отношусь к Элвире, Микрану (всех не буду перечислять). Просто потому, что любая независимая страна (а не банановый безвиз), которая занимается microwavers, должна развивать базовые технологии, в частности, свою измериловку. Хоть дурного тона, хоть нет, но свою. И тут остаётся лишь снять перед Вами шляпу.

 

Обратите внимание, что количество страниц в данной теме приближается к символической цифре 174. :biggrin:

В смысле приблизились к тепловым шумам? Надо пересечь! А чё, нам русским закон не писан!

 

Посоветуйте surface mounted усилитель для компенсации потерь преобразования x5 (RMK-5-571+), чтобы не ухудшить СПМФШ генератора -170 дБ/Гц на 10 кГц. Мощность на выходе генератора-8 дБм. Здесь, я так понимаю, нужен одновременно мощный (>20 дБм) и малошумящий усилитель. С коэф. усиления>12 дБ.

Хороший вопрос. У меня получалась только на несогласованных элементах типа BGA-724. Поэтому, и спросил Сергея:

 

HELA10D. Не знаю насчет -178, но -174 потянет.

Надо проверять.

 

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Хороший вопрос. У меня получалась только на несогласованных элементах типа BGA-724.

Присмотрел PHA-101+. У него и к-т усиление 15, и по мощности вытягивает, и КШ<4, и IP3>47.

Изменено пользователем Cach

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Присмотрел PHA-101+. У него и к-т усиление 15, и по мощности вытягивает, и КШ<4, и IP3>47.

Обычный E-PHEMT, фликкер большой.

 

Какой девайс посоветуете, чтобы усилить 100 МГц -178 дБн/Гц с мин. потерей шума? Усиление желательно небольшое (идеально 10) и мощность 23+ дБм.

В данном случае отлично работает принцип суммирования нескольких элементов (транзисторы, ОУ), охваченных ООС, желательно lossless (можно немного развить). Проще всего суммировать элементы с высоким входным сопротивлением, чтобы просто объединить входы и не терять на отдельном делении мощности или согласовании с низким входным сопротивлением. На одном мощном усилителе практически невозможно достичь высокой динамики - увеличение тока (рабочей точки) приводит к неизбежному росту КШ, и чаще всего к сопутствующему росту фликкера. IP3 и NF - сложно совместимые параметры.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Поспорю. Точнее, не то что бы поспорю, а просто дальше порассуждаю. Оно ведь интересно, когда на грани. Итак, занимаемся сверх-сверх-малощуиящим сапфировым синтезом. Естественно прямым. Тут уже без дураков (вроде умножителя в петле).

OK. Кратность надо разрывать в любом случае. По-этому, делаем это один раз и сразу не отходя от кассы. Т.е. берем сапфир на десятке и смешиваем с DDS. Фильтруем связанными полыми металлическими резонаторами (один лишь раз позволим себе эту приблуду, т.к. не технологично это использовать ещё раз где-либо ещё). OK. Получили десятку, размазанную в узком диапазоне (единицы %). А далее, как раз, и применяем кратный синтез, используя регенеративные делители по схеме:

f +/- f/2 +/- f/4 +/- f/8…

и т.д. пока не получим нужную полосу без пробелов. По-моему - если мне не изменяет память - это пытались сделать в PSI уже на излёте (перед покупкой их Райфеоном. А покупка – это деградация, проверено. Раньше было интересно почитать на ночь Иванова-Тобара-и др., и где оно это?). Т.е. приходим к кратному синтезу. Я даже затрудняюсь представить, а как можно по-другому. Покажите, это просто интересно.

 

Я для себя (подобно Вам) составил свод некоторых закономерностей для кратного синтеза. На этом фоне постараюсь прокомментировать перспективы сверхмалошумящего генератора в рамках "кратной парадигмы".

 

1) Для начала есть две рабочие концепции: вариант типа квиксиновской (хотя квик это PLL оффсет, но в другую сторону развернуть тоже можно) и вариант бариновский. Различие (для себя) я усматриваю в том, что в квиксиновском варианте гармонике "присваивается" жесткий номер. То есть мы сначала "раздали" гармоникам синтеза номера, а потом стали выполнять с ними разные арифметические манипуляции. У Баринова каскадируются спредеры и "номера" гармоник есть только в рамках одного спредера. То есть нет фиксированного первого номера (он "плавающий"). Вариант Баринова жестко завязан на цифровой спредер, где надо щелкать коэффициент деления в широких пределах. Стало быть, он нам не подходит. Остается только "квиксиновский".

 

2) Первыми шагами для построения а-ля квиксиновской схемы являются следующие: определение примерной центральной частоты ядра, его гармонического номера, будущей рабочей октавы (96-192 или 64-128 или любой другой), определение минимального количества арифметических операций (нужных гармоник и кол-ва смесительных каскадов), метод защелкивания гармоник (через одну, через две - связан с предыдущим шагом), определение относительной перестройки, необходимой для защелкивания по выбранному методу. Здесь мы обнаруживаем пару простых закономерностей: а) защелкиваться через одну гармонику не очень удобно: слишком много арифметических операций и соответствующих им компонентных узлов б) защелкивание через две (или больше) требует более широкой полосы; в) чем ниже база, тем меньше относительная перестройка для первого и последнего некратного смешения. То есть если нам хватает 100 МГц при базе на 2,5 ГГц, то на 10 гиг нужна будет база 400 МГц.

 

Что это означает применительно к 10-гиговому сапфиру? В идеале базу хорошо было бы делать сразу на 10 гигах. Но нам же нужно отстроиться от палки LO хотя бы на 200-250 МГц (чтобы расфильтроваться). И обеспечить диапазон относительной перестройки 400МГц (или больше, начав с 200-250). То есть DDS у нас будет перестраиваться больше октавы. Значит одним фильтром тут не обойдешься. Так что позволять себе нетехнологичную роскошь в виде фильтров на объемных резонаторах нам придется на самом деле не раз. Можно запользовать более высокие частоты DDS (чтобы перестраивать меньше октавы)? Тут тоже есть вопросы: ФШ у DDS близко к гигу становится не очень (см. картинку).

 

Предположим, что базу можно сделать в районе F/2. Но регенеративный делитель не поддерживает входную полосу даже в 1%. Полпроцента - вот реалистичная цифра. И то на краях в температуре может срываться или начинать резко шуметь. Устойчиво же работает +/-10 МГц от F0 (10 гиг). Это и разваливает всю концепцию. f+/- F/2 +/- F4 +/-F/8 говорите? Ок. (10010-9990)/2 ->(5005-4995)/2->(2502,5-2497,5)->1251,25-1248,75... Что делать с этими кусочками в 20, 10, 5, 2,5 МГц ? Сколько их нужно, чтобы получить "нужную полосу без пробелов"? :rolleyes: Параллелить несколько регенеративных делителей? Честно говоря, не представляю, как это превратить в рабочую схему.

 

Поэтому пока ждем прогресса в цифровых спредерах, а реально работаем над альтернативными (некратными) методами.

 

Себя не надо. На самом деле я с огромным уважением отношусь к Элвире, Микрану (всех не буду перечислять).

Надо. В том смысле, что надо критически относиться к своим разработкам прошлых лет, учиться на допущенных там ошибках и предотвращать их в новых проектах. Это и дает развитие.

 

Специально подобрал одинаковый масштаб. По крутизне спада хар-ки и пульсациям в полосе получается 7-ой порядок, по потерям в полосе - ненагруженная добротность ~2500, в реальности возможно немного больше, если не учтены потери в разъемах. Это все к вопросу добротностей алюминиевых банок на 10 ГГц, на основной моде.

Я говорил о том, что включение резонатора на отражение должно увеличивать эффективную добротность. Ок. Даже если взять цифру 3800, давайте посмотрим, что мы получим. L(f)=10log(Lamp(1+(fo/2QFm)^2)). Берем график, отстройку 10кГц. Пусть будет цифра -110дБ/Гц. 10log[(fo/2QFm)^2] - это добавка в 42 дБ к шуму усилителя (f0=9900 МГц, Q=3800, Fm=10кГц). Значит усилитель шумит -152дБ/Гц@10кГц. То есть повторяю еще раз: это довольно хреновый по ФШ усилитель, как и любой PHEMT.

post-61804-1495691557_thumb.jpg

Изменено пользователем Sergey Beltchicov

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Посоветуйте surface mounted усилитель для компенсации потерь преобразования x5 (RMK-5-571+)

Push-Pull на двух ECG003B / ECG008B (InGaP) c трансформатором 1:1 на входе и балуном на выходе?

Резистивная обратная связь позволит подобрать требуемое усиление и согласовать вход/выход на 50 Ом.

Получается дискретный аналог HELA10, но с меньшим напряжением питания.

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Интересный момент. Какой девайс посоветуете, чтобы усилить 100 МГц -178 дБн/Гц с мин. потерей шума? Усиление желательно небольшое (идеально 10) и мощность 23+ дБм.

MOXO-100 после ревизии (скоро пойдет на поток) 16 дБм + упятеритель россыпью + два фильтра TA1407A + BGA616

post-51342-1495706025_thumb.png

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

MOXO-100 после ревизии (скоро пойдет на поток) 16 дБм + упятеритель россыпью + два фильтра TA1407A + BGA616

Цифры сказочные, -140дБн/Гц@100Гц да еще после умножения (реально 154дБн/Гц@100Гц) - фантастика! :biggrin: Это так пост-фильтр здорово чистит? И наклона 1/f^4 давно не видел. Диапазон 1к - 100к - прибор не видит?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Ну я же специально вывел строку офсета на 14 дБ вниз...

Вблизи спад 40 дБ из-за вибраций и вход управления частотой в воздухе болтается.

Вот - на ночь оставлять неохота.

post-51342-1495710533_thumb.png

Изменено пользователем Dr.Drew

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Ну я же специально вывел строку офсета на 14 дБ вниз...

Никогда не пользовался, сбивает с толку.

 

Вблизи спад 40 дБ из-за вибраций и вход управления частотой в воздухе болтается.

Вибраций нет.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Хлипкая конструкция у меня на столе. А может, термостат "раскачивается" или просто резонатор дохнет. Он у меня из подопытных...

Сказочные цифры будут попозже..., надеюсь. Железо ждем.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Мне кажется термостат, гладкий наклон. Много места занимает?

 

Сказочные цифры будут попозже

Не сомневаюсь, без иронии.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Хлипкая конструкция у меня на столе. А может, термостат "раскачивается" или просто резонатор дохнет. Он у меня из подопытных...

Сказочные цифры будут попозже..., надеюсь. Железо ждем.

На 500 МГц надо примерно стремиться к вот такому графику (нарисовал черным). Без оффсетов шкалы :laughing: Это будет похоже на что-то более-менее приемлемое.

post-61804-1495715997_thumb.jpg

Изменено пользователем Sergey Beltchicov

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Мне кажется термостат, гладкий наклон. Много места занимает?

Полностью весь генератор (с питанием и термостатом) умещается на плате размерами 17х17 мм. Часть площади по углам отъедается тепловыми барьерами между генератором и отверстиями под стойки.

На 500 МГц надо примерно стремиться к вот такому графику (нарисовал черным). Без оффсетов шкалы :laughing: Это будет похоже на что-то более-менее приемлемое.

Да, пожалуйста. Вам никто не мешает.

Изменено пользователем Dr.Drew

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Посоветуйте такой DRO. Коммерчески доступные предлагают -120 дБ/Гц на 8 ГГц и стоят они как паровоз, HMC-C200 к примеру. А самому с такими шумами нужно еще постараться сделать.

Так речь и была о своём DRO. Серийных и заказных таких не знаю. Работал с PLDRO от Meuro (Китай), их посмотрите. ФШ чуть получше (-125@10kHz/5GHz), чем Вы привели, но хоть цены гуманные.

 

Как я понял, основное противоречие в минимизации размеров генераторов, поэтому конкуренты работают в каких-то ограниченных типоразмерах и бьются за ФШ иными способами, поэтому и планка такая низкая.

1. Угробят до минус 120-122. см. график 17 в даташите, прикиньте по нему шумы 0,8-0,9 ГГц и пересчитайте к 7 ГГц. Получите около -120-122 дБ/Гц, HMC439 будет шуметь на 6 дБ меньше, т.е. не ухудшит -120-122.

2. Спуры увеличатся - см. график 12 в даташите. Сейчас DDS формирует 65-100 МГц, а вы предлагаете 807,5-892,5 МГц.

Времени нет самому смотреть, серьёзная запарка на работе со своими DRO, пока верю...

3. С шумами и спурами, я так понимаю, у RN3QVG_1 проблем нет: -70 дБн и менее -120 дБ/Гц получаются.

Так с временем перестройки проблема, как я понял. Или нет? Тогда к чему обсуждение?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Так с временем перестройки проблема, как я понял. Или нет? Тогда к чему обсуждение?

Проблема была не в самом времени перестройки, а в неадекватном поведении фазы в конце перестройки, которого не было в модели. Этот вопрос для меня теперь закрыт, теперь работает все законно и ожидаемо.

 

Проблема была в уровне сигнала на Ref входе ADF4002. У меня подавалось около +9 дБм, что близко к максимальному по даташиту, видно как-то хитро работал формирователь на больших уровнях сигнала и сдвигал фазу. Сделал +5 дБм, и все стало намного лучше

 

 

Но зачем так сложно и неэффективно? Или я чего-то недопонял?

Затем просто обсуждали, как мою схему сделать по-другому, лучше, эффективнее...

Спасибо всем за предложенные варианты, есть над чем подумать.

 

В текущем варианте полученные параметры меня устраивают, через пару недель будет корпус, посмотрю, что получу с ним, а пока прикидываю вторую плату для получения 1 ГГц и еще одной фиксированной частоты.

 

может ли RN3QVG_1 использовать DRO

Пока нигде не использовал.

 

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.

Гость
К сожалению, ваш контент содержит запрещённые слова. Пожалуйста, отредактируйте контент, чтобы удалить выделенные ниже слова.
Ответить в этой теме...

×   Вставлено с форматированием.   Вставить как обычный текст

  Разрешено использовать не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отображать как обычную ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставлять изображения напрямую. Загружайте или вставляйте изображения по ссылке.

×
×
  • Создать...