Доброе утро, господа-радиоинженеры! Снова хочу привлечь ваше внимание к своей перспективной разработке, которая изобилует большим количеством вариантов решения.
Требуется разработать синтезатор с как можно более широким диапазоном перестройки (пока – от 1 до 14-16 ГГц) и высокой скоростью перестройки (10-100 мкс в зависимости от шага). Требования по шумам пока относительно скромные (на космос пока не работаю, бог помиловал! ) – не выше -90 дБн/Гц при отстройке 10 кГц на максимальной частоте (со снижением – должны улучшаться), а вот по уровню побочных негармонических спектральных составляющих высокие (по крайней мере – для меня) – не выше -100дБ относительно уровня выходного сигнала, который должен быть равен 0±3 дБм.
Один из вариантов, который выбрал на данном этапе – использование одноконтурной мультиГУНовой ФАПЧ или ФАПЧ с ГУНом с перестраиваемой полосой. Хорошо подходит HMC702LP6CE, которую хочу попробовать раскачать до 16 ГГц без делителя частоты (который всё-таки решил также предусмотреть), а вот с ГУНами ясности пока нет. Самостоятельно ГУНы я делать не умею (да и не хочу ), ГУНа с перестраиваемой полосой на широкий диапазон пока не нашёл. Остановился пока на октавниках от Synergy Microwave и Hittite, но не нашёл октавника от 8 до 14-16 ГГц (максимум пока нашёл HMC588LC4B, который чуток недотягивает, да и по шумам не катит ). Умножитель частоты не подходит – спуры вылезут!
Может кто встречал октавник от 8 до 16 ГГц? Или широкополосник с переключаемой полосой? Как вообще строятся мультиГУНовые ФАПЧ, есть ли примеры и источники информации?

О подобных проблемах никогда не слышал. "Новые" спуры могут появиться из-за эффектов наложения, но если правильно расфильтровать все, то такого не должно быть. В любом варианте их уровень не увеличится (по сравнению с тем, что было до деления).

Сообщение отредактировал Шаманъ - May 17 2010, 04:27

Почти со всем согласен, но иногда вылазят грабли - в одном изделии был спур в допплере в районе 220кГц от несущей на сантиметрах - минус 115дБн (не смеяться - изделие "чувствовало" палки с как минимум минус 125 дБн, как - не знаю, нижние ПЧ и вычислитель делал другой завод, наверное типа того, что мы видим в звуковых карточках в параллельной ветке - за счет накопления) - оказалось из-за того, что рядом с делителем в тракте синхросигнала, задействованном в формировании сантиметровой палки проходил сигнал одного из гетеродинов (разница - где-то 2.5МГц). Ну и из-за того, что цифровой делитель в момент переключения все-таки был аналоговым перемножителем умудрялся нахвататься наводку, которая потом в делителе хитрым образом преобразовывалась, и ее долго не могли идентифицировать. Этот спур в режиме дичайшего перегруза мы с величайшим трудом видели на Tektronixe-492BP
Я бы еще посмотрел на регенеративные делители - они могут быть и малошумящими умножителями. Вроде встречал широкополосные схемы без полосовиков в обратной связи - на квадраторах (по сути удвоителях) и ФНЧ. Т.е. больше интересует вариант 4 - 8ГГц, а с него все остальное делением - умножением. Умножение с разбиением на поддиапазоны для лучшей фильтрации.

Сообщение отредактировал ledum - May 17 2010, 07:09

проверено лично, хиттайт 587 в связке с 700 фапчем дадут -90дбс на 5-10G , в целочисленном режиме. В дробном палки будут на мелком шаге. Кстати , заявленный шум 587 оказался в реале меньше на 4-х из 4-х экземпляров. Пришлось заужать петлю для оптимизации шума за пределами полосы петли. селява. АдисимПЛЛ этого предсказать не мог . цена правда у 587 великовата, зараза (300-400 уёв), вот бы баксов за 10 найти ...

У меня пока лучшее, что получилось: на 6ГГц-100дБн/Гц на 1 кГц, -105дБн/Гц на 10 кГц, правда горб вылез где-то на 50кГц -110дБн/Гц. Но дальние отстройки не в счёт, там шумы не столь критичны.

На такие частоты ГУНы относительно дёшево делают только UMC, но там проблемы с минимальной партией и сроками. У них часто выгоднее готовые синтезаторы в корпусе 0.5''x0.5'' брать, сейчас оваиваем это дело.

Извините, не все посты удалось на работе прочитать, ишачу как всегда на износ, поэтому добавлю к верхнему посту другие реплики.

Спасибо за информацию, с Phasematrix тоже ещё не работал. Про то, что шумы ГУНа – это не есть шумы синтезатора уже давно знаю, иначе бы и не поднял эту тему. К дальним отстройкам требования умеренные, кроме спур. Последние требуется утопить в шумах или ограничить уровнем эдак -120дБ, как я понял. Чёткого ТЗ нет и не предвидится, эта разработка – скорее идея, чем утверждённый проект. Шаг пока 125 МГц, но может уменьшиться до 25 МГц.

Да, пожалуй, с опасностью возрастания спуров после деления я перемудрил, это же не умножение, где они как на дрожжах вылезают, но мы их и шумы задавим всего на 6дБ при делении на 2, и на 12 при делении на 4. Хотя этот вариант наиболее дёшев и технологичен, я продумал и мультиГУНовый вариант из следующих соображений:
1. В октавах 1-2 и 2-4 ГГц можно получить значительно бОльший выигрыш по шумам и спурам, чем при делении. Посмотрите, пожалуйста, на выбранные октавники от Synergy и оцените закон изменения свободных шумов на отстройке 10кГц:
1-2: DCYS100200-12 -105дБн/Гц  DCYS100200_12.pdf ( 456.31 килобайт ) Кол-во скачиваний: 230

2-4: DCYS200400-5 -90дБн/Гц  DCYS200400_5.pdf ( 458.92 килобайт ) Кол-во скачиваний: 400

4-8: DCO400800-5 -78 дБн/Гц  DCO400800_5.pdf ( 463.3 килобайт ) Кол-во скачиваний: 191

Видно, что это не 20logN, а примерно 40logN!
2. Шаг 125 МГц на всех октавах одинаков, но относительно самих октав он разный, поэтому на нижних двух спуры можно очень здорово задавить (практически полностью утопив в шумах – а это и есть основная цель идеи).
3. Хочется разобраться с мультиГУНовыми синтезаторами, пока есть возможность.

Несомненно, хороший вариант, надо будет про регенеративные делители почитать, а третью и четвёртую опоры посчитать!
Реально, умножение здесь получается актуальнее, поэтому, если удастся полностью утопить спуры в одной из нижних октав, попробую умножать 1-2ГГц или 2-4ГГц. Но не 4-8ГГц. Нижние две делением пока делать не буду, хотя деление предусмотрю, хотя бы для того, чтобы сравнить с моим мультиГУНовым вариантом.
Всем большое спасибо, теперь тему можно утопить! Впрочем, если будут ещё ценные мысли – очень буду рад услышать!

Если пошариться по первой ссылке http://electronix.ru/forum/index.php?showt...st&p=757501
то можно найти этот файл http://www.psi.com.au/Pages/LibraryPublished/lnrdpaper.pdf , там список литературы. Ну и режектор поставить не на 13.5, а на 4.5 например. Ну и в этом посте http://electronix.ru/forum/index.php?showt...st&p=758528 ссылки, даже на низкие частоты. Но обычно они узкополосные, заразы.

Снова возвращаюсь к теме. Наигрался с октавниками вплоть до 16 ГГц. Теперь нужна октавная ФАПЧ 9-18 или 10-20 ГГц с шагом 125 МГц.
На первый взгляд - не проблема. Но есть два но: минимальное время перестройки (не более 1 мкс) и минимальные габариты платы (2''x2'').
На чём лучше всего сделать? Первое, что приходит в голову - ADF41020. Но последовательный интерфейс загрузки - лишняя задержка.
Если лепить на рассыпухе, то резко увеличиваются габариты платы и цена. PE3336 и аналоги не прокатывают по частоте сравнения.
Нужно что-нибудь типа HMC984LP4E (пока остановился на нём) со встроенным делителем выходной частоты ГУНа и параллельным управлением.
Кто-нибудь что-нибудь подобное видел в последнее время или нет?

Могу рекомендовать ADF5002 и переходим к существующим синтезаторам, в том числе и с паралленым интерфейсом. Места этот прескалер много не займет.
Вот только для октавного синтезатора сразу предупреждаю- возможен захват на вторую гармонику. Поэтому или предусмотреть предустановку VCO, или контроль напряжения управления и сдергивание петли с неправильного захвата например реверсом полярности ФД. Хуже всего было с октавными классическими ЖИГами, где захват на вторую гармонику приводил к гашению генерации с потерей управляемости петлей.

Не, не вариант. Мне нужно 250 МГц опоры делить на 2 и сравнивать именно на 125 МГц. Проще ДПКД от Hittite или Centellax поставить в комбинации с HMC984LP4E. Но только как при этом проще всего сделать коэффициенты деления от 81 до 160 без счётчика по модулю 2? Я думал, что у кого-то могли уже появиться более интегрированные варианты, аналогичные Peregrine, но с большей частотой сравнения.

По поводу срыва: У меня будет "недооктава", например, 10.125-20 ГГц, поэтому срыв на вторую гармонику менее вероятен, тем более, что я фильтрую и ослабляю гармоники по ОС.

Вот мысля посетила, по поводу нашей дискуссии о определении конца процесса перестройки ФАПЧ в быстром синтезаторе. Что, если после взвода встроенного в микросхему ФАПЧ LD, подключать дополнительный аналоговый ФД, работающий на основном тоне или на гармонике? Те поиск и приближение к нужной частоте фапч происходят штатными средствами микросхемы, а после того, как петля окажется "в ближней зоне" подключается дополнительный механизм, который обеспечивает быструю "достройку" петли на заданную частоту. Кто нибудь встречал такое построение петли или анализ устройчивости такого решения?
В случае, описанном VCO аналоговый ФД был бы обычным строб-смесителем с гетеродином 125 Мгц, а выход этого ФД после усилителя через ключ типа 4066, который управлялся бы LockDetect ADF41020, подмешивался бы в сигнал управления ГУН.

обычно наоборт делается (типа такого ), т.к. обеспечение быстрой достройки предполагает более широкую петлю ФАПЧ, а в большинстве случаев это увеличение шумов на соответствующих отстройках.

Устойчивость - не проблема , кмк.

Сообщение отредактировал тау - Jul 16 2013, 08:32

Интересная схема, спасибо!

Расширьте диапазон температур до космоса - будет Вам серьёзная проблема!


Вот на какую мыслю Вы меня натолкнули своими рассуждениями:
1. Берём классическую одноконтурную схему ФАПЧ с предустановкой с помощью N-разрядного ЦАП и дополняем соответствующим N-разрядным АЦП, примерно равной погрешности и нелинейности. ИОН ессно общий и внешний.
2. В процессе старта схемы по включению питания отрабатываем в дуэте предустановку ЦАП с помощью замера АЦП после устаканивания переходных процессов постустановки. В результате получаем базовую калиброванную таблицу предустановки.
3. В процессе работы контролируем с помощью АЦП перестройку ФАПЧ и параллельно корректируем таблицу предустановки. Таким образом минимизируем время перестройки и получаем альтернативный и независимый от микросхемы ФАПЧ Lock Detect.
Одним выстрелом - двух зайтсэфф! Конструктивная критика не возброняется...

В моем случае есть одно отличие- частоты медленного и быстрого ФД не обязательно должны быть одинаковые. Согласен, в предидущем посте не заострил на этом внимания. Пока вожусь с макетом, где после прескалера стоит квадратурный смеситель оффсетной частоты. Планирую добавить в схемуу квадратурный модулятор, и запустить второй ФД на частоте, равной частоте после прескалера. Над полосой ФНЧ после ФД пока думаю.
VCO Схема с ацп очень полезная, я всегда завожу сигнал управелния на АЦП, даже получалось со спурами бороться, крутя в риатлтайме ФФТ сигнала управления- спуры на нем видны, когда в полосу ФНЧ влезут. Вот только эта система достаточно медленная- для 1 мкс ФАПЧ бесполезна. Разве что для самокалибровки таблицы претюнинга, но при мелком шаге эта таблица сама плывет при прогреве устройства- надо проводить перекалибровки время от времени.
Я вот думаю о более продвинутой аналоговой цепи, что то типа ПИД с настроенным Д звеном, чтобы небыло "перелета" по частоте при больших шагах перестройки петли.

Тотоионо, что шаг в этой разработке достаточно крупный, но сомнения учту в процессе поиска компонентов. Сейчас важна сама идея.
Когда я в синтезаторной теме излагал эту идею, я допускал измерение переменной составляющей переходных процессов с мелким разрешением.

ЕМНИП с ПИД вы работаете уже не первый год. Как успехи? В моём случае ПИД неприменим, ИМХО, так как он слишком медленный.

Так нет пока успехов. По крайне мере надо иметь возможность ПИДу задавать коэффициенты в зависимости от планируемого диапазона перестройки синтезатора, а это цифровые потенциометры в схеме ФНЧ- они шумят и все портят. Ну и направление перестройки - это лишний регистр. Поэтому все осталось на уровне макетов. А если добавить гистерезис в ЖИГах... то вообще все очень грустно.
Но есть интересные работы, которые внушают оптимизм например http://ece.ucsb.edu/Faculty/rodwell/Classe...er_JSSC2000.pdf
Можно искать по adaptive PLL.