Дано: 1) ФАПЧ -чувствительность обратной связи -5\+5 дБм, входной импеданс ножки обратной связи на рабочей частоте z= 16-39*i;
2) VCO -выход +11дБм, Return loss - 7 типовые;
3) нагрузка 50 Ом;
4) рабочая частота 7004 МГц.

Описание работы: ВЦО генерирует стартовый сигнал на нагрузку и обратную связь ФАПЧ-а, ФАПЧ прошивается на нужную частоту (7004 МГц) и настраивает ВЦО через обратную связь на нужную частоту, согласование данного тройничка через 18 Ом резисторы+реактивные компоненты на обратную связь ФАПЧ-а.

Суть проблемы: ФАПЧ настраивает не ту частоту (проверка косвенным методом по выходу делителя частоты, реальные параметры померить не могу установка не позволяет). Драйвер на ФАПЧ заведомо верный т.к. прекрасно работает с микрухой той же серии ток на 4ГГц.
Аналогичная проблема была и с 4ГГц, (на анализаторе сигналов на вход ФАПЧ-а шло -20-18 дБм) решил её симуляцией согласования между ФАПЧ-ем(-15-0дБм), VCO(+5дБм) и нагрузкой в микровейве и последующей перепайки 2х кондёров для лучшего согласования с обратной связью ФАПЧ-а (хотя я подозреваю, что заработало исключительно на моих молитвах и танцах с бубном т.к. не могу обьяснить такой низкий уровень сигнала на ножке обратной связи).

С 7 ГГц такая фишка не прокатила......

Даташит на всё это дело предлагает проводить согласование ВЦО,ФАПЧА и нагрузки через 18 Ом резисторы (и всё.., но так не заработало) (на 4 ГГц+2 кондёра это сработало ),
на 7 нет. Подозреваю что на резисторах теряется слишком большая мощность (симуляция в микровейве дала затухание 6.3 дБм на каждый канал, это при идеальных условиях, а условия у меня далеко не идеальные) поэтому вопросы таковы:

1) Как согласовать генератор и 2 приёмника с помощью исключительно реактивных компонентов (берём что выходной и входные импедансы 50 ОМ).

2) Аналогичная задача, но для произвольных комплексных выходных и входных нагрузок?

3) Есть ли какая то стандартная методика под это дело?(как я понял согласование 18 Ом резисторами это прям классика жанра)

4) Может у кого то подобные проблемы были и дело совсем не в согласовании, а в альфе и омеге что прошли через созвездие центавра?...

P.S. Впереди у меня ещё плата с той же лабудой только на 11 ГГц (и у ФАПЧ-а таже проблемма) *(((

Во вторник смогу добавить схемоту и разводку.

Извиняюсь за чересчур сумбурную подачу текста и безграмотность..*((

А что за резисторы вы использовали?
До 4ГГц 0402, 0202 - они ещё резисторы с натягом. На векторнике заметите, если есть где посмотреть.
Но на 7 ГГц... помоему это уже совсем не чистое R. Посмотрите компоненты типа ATC.com. В АВР есть их библиотека моделей с S param
После 6 ГГц, учёт краевых эффектов уже чувствительное отличие может давать в AWR. Думаю что если воткнёте вместо резисторов что-то такое. У меня на 12 ГГц фильтр без краевых эффектов уход полюсов фильтра 9 порядка +-100 МГц по частоты и -2 dB по амплтуде от модели. Если +- Лапоть, то у вас вполне может быть +-50МГц только за топологию +уход за кривую модель компонентов (не разбирался существенно ли это в вашей схеме).
-L-- R -- L
***\**\***
***С**С**
***\*** \*
n*Via n*Via
***\** \***
**gnd**gnd**

L=0.2..0.5 нГн
С=0.2..1pF
Via=0.2..0.4 нГн, n=условно количество отверстий за землю и их качество.
Как раз получите условную модель ваших резисторов, +съезд частоты в вашей цепи согласования.

1) Огромное спасибо, Hitokiri, за ответ
1.1) Резисторы использовал 0402 1% 18 Ом
1.2) Что означает это не понимаю:
-L-- R -- L
***\**\***
***С**С**
***\*** \*
n*Via n*Via
***\** \***
**gnd**gnd**

2) Прикладываю схемку, трассировку и моделирование согласующего тракта в Ni AWR 12

3) Если кто разбирается в AWR-e может обьясните, что у меня в проекте не так? Проблема в том что при стандартном моделировании у меня S12, S13 примерно -5 - -8 дБм на заданной частоте, но когда я переъхожу к EM-можелированию теже параметры падают до-70 - -80 дБм, хотя как я понял то изменения там должны быть минимальные

Рекомендую поставить направленный ответвитель. Резисторы 18 Ом на 7 ГГц какие? Подойдут С6-9 или иностранные аналоги - 0402 специальных тонкопленочных СВЧ серий. Обычные чип резисторы не работают выше 3... 4 ГГц. Слишком высокая паразитная индуктивность.

Спасибо большое за ответ!
И ответвитель и СВЧ-резюки скорее всего решили бы проблему, но есть просто огромное НО - мне нужно поднять всё это дело к 16.11 (тобишь за неделю), приедет заказчик и ему естественно надо показать работу устройства, которое в данный момент работает % на 15 чисто технически, а функционально на 0%. Естественно времени на переразводку платы с учётом каплера\предусилителя на обратную связь\подстройкой трассировки или иные методы улучшения ситуауции просто нет.

Резюки отличный вариант, но зарубежные CH0402-18RJFPT(единственные, которые мне подходят) в лучшем случае придут через 10 дней из Европпы(всех обзванивал узнавал), а нашего производства я вообще в продаже найти не могу..((

Может кто то с рук продаёт СВЧ резюки серии С6-9 15-20 Ом в Москве?

Есть ли какие нибудь быстрые варианты из костылей и велосипедов на готовой плате запустить данное дело?

А плата на каком материале разведена?

RO4003, 18 мкм медь, 0.203 мм - толщина.

Ну тода название микросхемы ФАПЧа и название VCO (если он не встроенный) и цепь которая у вас сделана в обратной связи. Лучше фото.

В моём 2м сообщении прикреплён архив - RX, в нём есть скрин схемоты с наименованиями, .pcb - кусок трассировки и проект Ni AWR+библиотека пассива (которую я использовал) в котором пытался промоделировать согласование данной цепи.

У тебя разводка для 7 ГГц очень ужасная, по хорошему там надо переразводить плату.

Попробовать можешь, вот что. Цепь согласования убираешь. Вместо индуктивности емкость 4.7 рF или что-то близкое по номиналу (можно сначала одну запаять, а потом попробовать 2 друг над другом). Вместо R30 резистор 0 Ом, емкость С32 выпаять. Вместо емкость С36 резистор 0 Ом. Вместо С37 также 4.7 рF. Резисторы оставь по 18 Ом. Если не поможет, то резисторы попробуй 2 шт по 36 Ом друг над другом.

Если это не поможет, то только переразводка платы.

Необычно выглядит ФНЧ между микросхемой ФАПЧ и ГУН, такое впечатление, что он не до конца нарисован (по топологии не могу проверить).
Может не хватить управляющего напряжения на ГУН, чтобы установить частоту 7004 МГц, придется ставить активный ФНЧ.
Также считаю, что проблема не в цепи согласования, ее можно исключить.

А можно указать конкретно какие места требуют коррекции в данной трассировке?

Переразводить надо всю цепь обратной связи и выход СВЧ. Также комплементарный вход обратной связи, там емскость необходимо ставить как можно ближе к ножке микросхемы. Цепь согласования на частоте 7ГГц не делается на сосредоточенных элементах, а если делается, то необходимо учесть все паразиты. Расстояния между согласующими элементами тоже учитываются в виде отрезков микрополосковой линии. Блокирующие емкости обычно ставятся порядка 10 рF, а вообще лучше емкость на резонансной частоте брать.

Земляные отверстия необходимо ставить прямо у земляных падов элементов. В резистивном делителе резисторы как можно ближе друг к другу, чтобы между ними были минимальной длины микрополоски. Ну и резисторы конечно необходимо ставить СВЧ или простые по 2 шт, чтобы уменьшить паразиты.

Здесь роджерс тонкий, я обычно беру 0.5 мм. Там ширина линии 1.08 мм. На такой линии как раз влезают 2 блокировочных кондика 0402 или 2 резистора 0402 без того чтобы пады выпирали за пределы полоска.

И кстати, замечание о том, что при питании ФАПЧ 3 В , напряжения на управляющий вход ГУН проходит на бровях для ГУНа, тоже верно. Если питание ФАПЧ 3 В, попробуйте поднять напряжение питания до 3.3В. Может тоже помочь.
Ну и самое главное цепь ФАПЧ неправильно сделана, отсутствует пропорционально-интегрирующая часть.

В плане "пропорционально-интегрирующей части" я понимаю RC,RC фильтр? У меня он стоит, частота среза где то 62,32 кГц

Спасибо всем огромное за ответы, сегодня попробую их воплотить в жизнь и отпишу что да как, оживёт не оживёт

Сообщение отредактировал Dbinbkuu - Nov 15 2017, 08:26

Посмотрите в документации как сделан фильтр ФАПЧ, у вас отсутствует самая главная часть фильтра, как раз RC цепи можно и не ставить. Вы как рассчитываете фильтр ФАПЧ?