Очень хотелось бы посмотреть.
Зы. Вопрос уважаемым коллегам. Генератор (ГУН) на IMPATT диоде 140 ГГц. Какую схему синтезатора и частотный план для него выбрать?

R&S SMB100A версия до 6 Ghz.



Описание:  ________________________SMB100A.pdf ( 1.02 мегабайт ) Кол-во скачиваний: 445


Может кто дополнит? буду только рад!

Сообщение отредактировал MegaElektronik - Jun 26 2014, 11:09

Мне это пока интересно без привязки к шумам и частотам на простейшем идейном уровне. Поонятно, что многое отметётся на практике из-за реальных параметров, но:
Во-первых, далеко не всем разработчикам нужны топовые фазовые шумы, как Вам, Андрею, Александру или Сергею.
Во-вторых, это есть очень хорошая альтернатива прямому синтезу, в отличие от ФАПЧ, по ФШ и времени перестройки.
В-третьих, нелинейность шага в частотнойм диапазоне может сыграть как в плюс, так и в минус в зависимости от...
В-четвёртых, хоть такой ДДПКД и не является альтернативой DDS вообще, у него существенно меньшие ПСС.

Допустим у нас есть широкополосный приемник и мы хотим разглядеть слабый сигнал на фоне сильного. Сильный сигнал перемножается с гетеродином и дают широкополосный шум во всей полосе, что фактически эквивалентно увеличению коэффициента шума, и слабый сигнал "утопает" под шумами. Какой тогда смысл вылизывать МШУ с КШ=0.5 дБ, если гетеродин испортит его до 30 дБ? Динамика приемного тракта всегда была первоочередной задачей разработчика.


Об уровне ПСС следует говорить, когда Ваш заказчик не с потолка будет брать уровень. Или по крайней мере, когда будет четкое понимание разницы между SNR и SINAD в терминах АЦП. Для примера, что хуже для широкополосного приемника: один спур с уровнем -80 дБн, или сотня с уровнем -90 дБн?

Такой усилитель ставится обычно в антенном тракте для вытаскивания сигнала на фоне шумов эфира, а не гетеродина. При преобразовании сигнала вниз мы уже имеем дело с "ломовыми" уровнями сигнала, а шумовая дорожка даже такого "шумного" гетеродина будет значительно ниже шумов эфира. Проверено на практике с более шумными гетеродинами, построенными на однопетлевой ФАПЧ.

Разумеется, один спур с уровнем -80 дБн лучше, тем более что при ЦОС его можно локализовать и нейтрализовать. Но если речь идёт о динамическом диапазоне, скажем, 70 дБ - там всё равно.

Вопрос про заказчика довольно сложен и неподконтролен рядовым исполнителям, поэтому был, есть и "будет есть" болезненным, а его обсуждение не даст никаких полезных результатов. Именно по этой причине три года назад создали свой отдел ЦОС, который если не сам берёт на себя эту задачу, то хотя бы сопровождает её у заказчика, чтобы не забивать наши и без того перегруженные мозги...

Ну так однопетлевые схемы, особенно с внешним ГУНом, дают меньшие шумы при дальних отстройках, чем микросхемы деления частоты. При интервале интегрирования шумов на отстройках от 100 Гц до 40 МГц у Квика найдется много конкурентов, ниже по стоимости, габаритам и потреблению.

Допустим нам нужен генератор для исследования характеристик АЦП и ЦАП на частотах в районе 100-200 МГц. Берем низкошумящий источник на 15 ГГц, делим его UXN14M32K и упираемся в 150 дБн/Гц на всех отстройках, что абсолютно не годится для наших измерений. Что делать? Можно попробовать ниже 500 МГц включить последовательно делитель на Little/Tiny логике. Тогда зачем нам степень 2^32, когда хватит и 2^5?

Это если опять рассуждать о схемотехнике T&M. Тут ЕМНИП уже была объективная критика ФШ Квика которые на отстройках 10 - 1000 кГц имеют один и тот же уровень, в то время как передовые схемы на "умирающих" ЖИГ-генераторах лишены этого недостатка. Но однопетлеы ФАПЧ имеют существенно более высокий уровень ФШ на тех же отстройках и частотах (минимум на 20 дБ выше), причём он уже ограничен не умноженной опорой, а собственными шумами микросхемы. И даже таких ФШ вполне достаточно, а они впоследствии проецируются на ПЧ. Те же ФШ, о которых вы говорите, с отстройками более 10 МГц у нас вообще в тракт ПЧ не попадают за счёт набора ПАФ-фильтров. Т.е. для измериловки этот ДДПКД неприменим, а для приёмников - не факт, всё зависит от характеристик в ТЗ.

Вот это я и хотел узнать, зачем такой порядок!? Минимальная частота, которую можем получить даже не звуковая - инфразвуковая, 3.5 Гц. Как делитель в петле этот ДДПКД не востребован из-за высокого ФШ. Интересен замысел, заложенный при проектировании ЧИПа. Если по-простому, то что с этим делать?

Продолжим. Попробуем сравнить несравнимое. С одной стороны - QuickSyn, с другой - LTC6945 + CRO5000Z + MXO37H. Центральная частота - 5 ГГц.


Интересный результат: характер шумов разный, а в сумме оба варианта - одинаковые, ~ 30 фс джиттер. Квик подводит проблемный участок от 500 кГц до 5 МГц, что для большинства является рабочим диапазоном. А LTC вытягивает на низком фликкере с узкой полосой в сочетании с качественной опорой. Ниже по диапазону преимущество будет уже не в пользу Квика. Многие спросят: как их можно сравнивать? К хорошей опоре можно добавить в оффсете частоту в небольшом диапазоне без потери качества за меньшие: стоимость, потребление, габариты и скорость перестройки.

Дурацкий вопрос- может ли Александр сделать верисю Quick-а под внешний VCO? Т.е синтезатор- черный ящик, у него СВЧ вход и выход управления VCO. Как вариант сделать управляемый ФНЧ - полосу менять программно.

Ууууу, на тему конструктора "собери сам" беседовали как-то. Было предложение сделать внешнюю опору на 100 МГц. В целом я "за". С большим удовольствием воспользовался бы Квиком, как увеличенной в размерах микросхемой дробного синтеза, со встроенным управлением на основе FPGA.


Ширина полосы там больше определяется не скоростью перестройки, а плохими шумами октавных хиттайтовских гунов. Меньше делать не целесообразно, хуже будет.

Была идея использовать ЖИГ с QS и посмотреть, что по шумам получится. Но для ЖИГа надо зарезать полосу ФНЧ, т.к на верхних частотах полосы пропускания ФМ катушки ЖИГ начинает расти запаздывание по фазе и петля становится нестабильной. Сильно зависит от конструкции ЖИГ.

Не для ЖИГа он QS создавал, поэтому кроме ФНЧ придётся и управление полностью переделывать, которое к тому же отлавливает аппаратно захват петлёй частоты. А это значит firmware переписывать полностью надо. По-моему, безнадёга...

Мне очень бы пригодился QS в виде микромодуля. Кусок выломанной печатной платы, для напайки на свою конструкцию, с полудырками по краю, типа как блютус или GPS модуля. Опора, ГУН и ФНЧ внешние. Наружу выведена SPI, сигнал захвата итд. Типа такая большая микросхема ФАПЧ. Главное преимущество- патентная чистота. Покупаем микромодуль и городим синтезатор на свой диапазон, не обязательно многооктавный.

Действительно, нет смысла строить октавный синтезатор, если нужна одна фиксированная частота (или очень узкий диапазон, что архитектурно почти одно и тоже).


Тут вообще огород нечего городить. Берем сигнал с любого приличного OCXO на 100 МГц.


Соответственный ответ – может, если объяснить, зачем. Имеется ввиду, как объяснить необходимость такой разработки с технико-экономической точки зрения.


Я тоже . Действительно, зачем набивать на плате n-ое кол-во микросхем, если бы был один специализированный чип. Но вот вопрос, купили бы Вы такой чип по цене QS? Я - нет. Тогда в чем смысл разработки такого чипа? Зачем отдавать рынок изделия более высокой степени интеграции? Что лучше - продавать сырую нефть или продукты её переработки?


А что тут смотреть? Берете ЖИГ, подаете на смеситель. На другой вход смесителя сигнал с QS. Выход смесителя – на фаз. детектор, и замыкаете ФАПЧ где-то на 50 кГц. Предустановка ЖИГа – ЦАП-ом, будет достаточно. Шумы ниже 50 кГц – как у QS, выше – ЖИГ-овские.

Я скажу больше. У меня на столе лежал проект, где в синтезаторе закладывались сразу и VCO, и ЖИГ. Сначала замыкался VCO (в течении десятка микросекунд), и сигнал снимался с его выхода. А в течении милисекунды замыкался ЖИГ, и выход соответственно переключался на него. Т.е. получалось (формально) 10 мкс скорость перестройки и шумы ЖИГа (или режим ULN, если хотите). Полежал, полежал на столе, и на том всё дело и кончилось ввиду рыночной (не)целесообразности. Одно дело, когда это интересно с чисто технической точки зрения, а совсем другое, когда это ещё должно и окупаться.


Вот, где собака порылась! Ведь можно глядеть по разному. Можно напрямую давить вниз шумы синтезатора, пока силёнок хватит. А можно и по другому. Условно говоря, можно взять не один цифровой отсчет, а два отсчета (если скорость позволяет), и математически продавить шумы на 3 дБ (сильно утрируя), ну и так далее. Т.е. у QS смысл в другом – в скорости перестройки. И чтобы использовать это преимущество, надо менять всю концепцию построения приемника. Тут такое же соотношение неопределённостей, как когда-то здесь говорили (время-шумы, в данном случае). Нет смысла использовать новый компонент, оставаясь в рамках старой концепции.

А вообще, QS – это уже довольно возрастной продукт. Время идёт. Сейчас не проблема получить уже и наносекунды (и куда лучшие шумы). Но вот, зачем (если всё также в лоб давить шумы приёмника)?

Сообщение отредактировал Chenakin - Jul 8 2014, 05:45

Часто таки гетеродина. Шумы эфира в этом диапазоне при ориентации антенн на Землю и вдоль нее (см. дальше модель) (4ГГц+) равны температуре горячей Земли - 300К. Простейшая модель - головка самонаведения по низколетящей цели. С неподвижными радиолокаторами чуть проще. У головки есть мощнейший отклик от земли - не совсем даже палка, и, образно, на 100дБ меньший отклик от цели. При преобразовании на шумах гетеродина от отклика от земли можно потерять отклик от цели, если полоса приемника пусть для простоты 1Гц, а шумы гетеродина полкой в полосе Допплера (часто случайно равна полосе ФАПа - полка на тех же 20-500кГц) , если ФШ гетеродина хуже минус где-то 103дБн/Гц. На самом деле все сложнее, и есть способы защиты от земли и шумов от нее, но для модели пойдет. Ну и обычно сетка частот по литерам с интервалом 2 Допплера+. Не одна частота на всю номенклатуру изделий - синтез с некоторым целым шагом. Хотя можно обойтись и просто неперестраиваемыми литерными изделиями.

Сообщение отредактировал ledum - Jul 8 2014, 06:59