Мне, как приземлённому разработчику, не облетевшему сотен заказчиков с завышенными запросами, видится следуещее:
1. Наибольшую часть запросов в синтезе частоты решает банальная целочисленная ФАПЧ (ГУН).
2. Огромную часть запросов в синтезе частоты решает дробночисленная ФАПЧ. (ГУН)
3. Многомилионную нишу запросов синтеза решают диэлектрические резонаторы. (DRO).
4. Довольно таки заметная часть запросов в синтезе решается умножением (умножители и ДНЗ).
5. ПАВ-генераторы держатся за счёт своей компактности, но уходят из-за их прихотливости.
5. Всё больше и больше набирает обороты прямой синтез (DDS). А им нужна ВЧ-СВЧ-опора, поэтому:
6. Всё чаще и чаще появляются в приборах компактные синтезаторы на коаксиальных резонаторах.
7. Всё меньше и меньше, но ещё довольно много, делается синтеза на ЖИГ-генераторах.
8. Оптика, акусто-оптика, лейкосапфиры, листы Мёбиуса и т.д. - экзотика, затаившаяся перед прыжком в будущее.

Мой вывод: ГУНы ещё очень долго будут совершенствоваться и действительно могут обставить ЖИГ-генераторы, которые почти полностью перестали развиваться. И супермагниты со сверхпроводниками вряд ли их спасут, так как это ещё больше увеличит их стоимость, и без того высокую.

Кроме того, что своими топ-бэнчевыми или хай-эндовыми синтезаторами с одним выходом, разработчики не закрывают и десятых долей процентов запросов в синтезе, они ещё и упускают пусть и козявочный, но существующий сегмент мультичастотных многоканальных синтезаторов. А если есть внутри умножители частоты, то имеет смысл вывести промежуточные и финишную частоты на выход, хотя-бы опционально. Кактотак экспромтом.

Рискну добавить- огромное число потребностей пользователей к СВЧ синтезаторам начало закрываться китайскими платами с ADF4350/4351. Дешево, легко программируется итд. А потом приносят что то с таким спектром
и просят "что то с этим сделать, ты ж в синтезаторах разбираешься".

Это еще ФШ не показаны и спуры.
Вот что коллеги посоветуют в этом случае?

А этот вопрос тоже скорее к спецам ADI, если платы ими произведены в Китае.
А есло это не их платы, то и совета иного, как "кака, выплюнь" и быть не может.

Тут у меня такая интересная загадка нарисовалась по диэлектрическим резонаторам:
Рассчитал цилиндрический ДР на частоту примерно 10.6-10.8 ГГц, чтобы получить 11, 11,5 и 12 ГГц.
Начал гонять таблетку по корпусу с платой генератора с разными подставками: так и есть ~10.7 ГГц.
Убрал подставку из кварцевого стекла: в пятницу - 11.35 ГГц, сегодня - 16.87 ГГц.
Причём сегодня уровень сигнала даже выше, чем в пятницу. Частота выросла в полтора раза.
Снова столкнулся с явлением парамеирической генерации, но не могу понять ёё природу.

Связь с резонатором слабая и начинает генерить на паразитном пролазе через камеру.

Сложно поверить, но PFD1K на частоте сравнения 2.5 ГГц имеет такие же шумы, как HMC439 на 120 МГц, и полка шумов растет медленнее закона 10log.

FOM, пересчитанная с 2.5 ГГц, получается на уровне -246 dBc/Hz, если вообще в данном случае можно пользоваться таким понятием.

А я в дискуссии с Виталием предсказал, что PFD не остановятся на граничной частоте 1 ГГц. Да и быстродействие ФАПЧ соответственно.
Ну и дополнительный толчок для очередного развития ГУНов, о котором только несколько дней назад упоминал. Технический прогресс, однако.

В синтезаторах у меня опыта пока немного, занимаюсь с макетом СЧ с временем перестройки до 10 мкс по стуктуре с переносом частоты ГУН вниз и небольшим делением в петле (от 3 до 6), в качестве опорной частоты DDS, ~60...90 МГц (частота сравнения, мелкий шаг), на выходе ГУН умножается на 2. Полученные характеристики ФШ меня устраивают (пока плата работает от внешнего 1 ГГц с аджилентовского генератора).

Основной вопрос - ко времени перестройки. Фаза с точностью до 10-15 градусов устанавливается за 8-10 мкс, затем идет довольно длительный процесс установления фазы до 50-100 мкс, на который не влияет изменение элементов фильтра ФАПЧ, не влияет замена операционника (сначала был OPA211, пробовал AD8065). Что это может быть за процесс? Можно ли его ускорить? В модели в ADIsimPLL его нет.
Заметил, что неточность установки увеличивается при увеличении частоты сравнения больше 85-90 МГц. Также его видно и осциллографом в управляющем напряжении на ГУНе.

В принципе, такая точность установки фазы за 10 мкс на данном этапе меня устраивает, но интересно разобраться, и, если получится, сделать лучше.

Фаза по анализатору в IQ режиме:



ФШ:


Управляющее напряжение:





Схема из модели:



Сообщение отредактировал RN3QVG_1 - May 21 2017, 18:18

Но скорость перестройки оцениваете грамотно.


Мало исходных данных по примененным компонентам: ГУН, ФАПЧ, ФД ... Попробую выдвинуть гипотезу. Если ГУН встроенный в микросхему, то возможно влияние схемы ALC (подстройка выходного уровня) - эта схема работает на частоте ФД, деленной на N. Вслед за подстройкой уровня, немного плывет фаза. Впрочем, внутри много всяких автокалибровок на этой частоте.

Примерная блок-схема, между еще много фильтров, аттенюаторов, ключи, дополнительный отключаемый внешний делитель на 2 перед ADF4002 по RF входу (она до 400 МГц, а надо работать до почти 600)... Но все вроде-бы достаточно широкополосное, чтобы влиять так. Фильтры полосовые после смесителя на 300 МГц шириной минимум.

Сегодня еще раз проверил - при частоте сравнения от 65 до 85 МГц (сигнал с DDS на Ref вход ADF) работает луше всего, чем ближе к 100 МГц частота сравнения, тем сильнее неточность фазы. Завтра постараюсь картинки на разных частотах сравнения снять.

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

Чтобы было понятнее, что хотелось получить от макета СЧ:

- диапазон частот - полный диапазон ROS-3570-319+, умноженный на 2
- шаг 100 кГц
- скорость перестройки не более 10 мкс из любой частоты в любую
- ФШ меньше -120 дБн/Гц на отстройках 10 кГц...1 МГц
- ФШ меньше -150 дБн/Гц на отстройках 10 МГц и выше (чтобы избирательность по соседнему каналу приемника потом получить)
- уровень ПСП:
внутри +-2 МГц от несущей не более - 60...-70 дБн,
за +- 10 МГц не более - 80 дБн, желательно -90.

При рисовании схемы многое выбиралось из того, что было "в столе", также не хотелось связываться с предустановкой ГУНа для надежного захвата.
Если можно сделать проще и эффективнее, посоветуйте, буду только рад рассмотреть и попробовать другие варианты.

Как вы это будете обеспечивать, если выходную частоту получаете умножением? Появляются палки на частотах 2f0+/-f0. В качестве ГУН можно взять HMC507 на нужный вам диапазон. На смеситель подавать поделенную частоту.
Для ваших скоростей предлагаю рассмотреть: ОКГ-x3-x3-DDS-схема очистки по Ченакину (DDS подается на смеситель, бьется с ОКГ-x3-x3-x2, потом делится)-HMC698 (с частотой сравнения, близкой к 500 МГц). В вашем варианте нужна перестраиваемая подставка (синтезатор крупного шага) в диапазоне 3-3,4 ГГц с шагом 100 МГц. Еще у вас побочки DDS в петле увеличатся на 10-11 дБ, а DDS перестраивается в широких пределах, поэтому в петле по побочкам можете не пройти. Как вариант-уменьшать шаг СКШ (до 25 или 12,5 МГц), тогда DDS будет перестраиваться в узком диапазоне 4..8 МГц. Если делать СКШ, то по времени перестройки можете не пройти, хотя нужно смотреть.


Вместо ADF4002 можно рассмотреть LTC6950 c частотой до 1400 МГц по RF, чтобы не заморачиваться с внешним делителем

Возможно сказывается неидеальность ЧФД и его выходных цепей? Интересно, а изменение установок битов ABP влияет на процесс?

Берём хорошую опору 3000 МГц (умножение, ФАПЧ или поделённый DRO на 6 ГГц - как вам удобнее), тактируем ею AD9914, перестраиваемый в диапазоне 230-570 МГц, далее подмешиваем к его же опоре и фильтруем полосовым фильтром с центральной частотой 3400 МГц и полосой ~400 МГц. После умножения на 2 скорее всего придётся ставить переключаемые фильтры. Время перестройки будет много меньше, чем 10 мкс.

Такой же вариант можно продумать и без умножения с более широкой полосой перестройки DDS. Там и с волноводными фильтрами дело проще обстоит.

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, неточность фазы при полной перестройке снизу вверх через 10 мкс около 5 градусов, сверху вниз 3-4 градуса, причем сходит на нет уже через 15-20 мкс, а не через 50-100 мкс, как было до этого.





ГУН без умножения в нужных мне границах частот не нашел (HMC507 снизу не хватает), октавные по шумам не подходят. Насчет палок - вот спектр платы практически без экранов (корпуса пока нет), заэкранированы пока только каскады получения 3 ГГц (самодельным экранчиком из тоненькой латуни), фильтрация после умножителя на 2 - LFCN и HFCN между усилителями. Даже так практически проходит в -80 дБн.





Сам сначала рассматривал такой вариант, но сомневался в палках DDS. По даташиту гарантируют около -60 дБн в этом диапазоне, реально у меня на плате с 9914 при 3500 МГц тактовой получалось не хуже -70 дБн до 600 МГц, и достаточно далеко, но в диапазон бы попало. Делать перестраиваемый фильтр после DDS как-то не хотелось, да и особо узкий не сделаешь, что-нибудь да внутрь попадет. А после умножения на 2 они ж еще на 6 дБ должны подняться?

Кстати, еще вопрос - как лучше получить хороший 1 ГГц, чтоб не особо испортить полученный ФШ? (сейчас 1 ГГц идет как тактовая на DDS, и на умножитель на 3 для получения 3 ГГц)
Вариант первый - из 100 МГц х2, х5, но тут где-то читал, что сразу умножать больше, чем на 3 плохо, буду терять шумы. Вопрос - насколько плохо, сколько потеряю? Причем 100 МГц мне тоже нужен подстраиваемый опорник, чтоб цеплять ФАПЧ за термокомпенсированный 10 МГц, термостаты мне по времени готовности не подходят (дежурного режима и подогрева нет), термокомпенсированные 100 МГц по стабильности не проходят.
Второй - что-то типа CRO1000 (или 3000, и потом разделить на 3 для 1 ГГц на DDS), с ФАПЧ от 10 МГц, но опять же вопрос - шумы.