Предистория следующая.
Необходимо получить два сигнала - 1050МГц и 3150МГц.

Сначала получаем 1050МГц. Сигнал кварцевого генератора (ГК-163, 350МГц, подавление гармоник - 40дБ) уможаем на 3 (предварительно усиливаем до 3дБм) и фильтруем (два фильтра нижних и верхних частот). Далее этот сигнал поступает на выходные усилители (на другую плату - тактовый сигнал DDS`ов) и этот же сигнал поступает на умножитель (с предварительным усилением для обеспечения 12дБм на входе умножителя). Далее после умножителя идёт на два фильтра (верхних и нижних частот) и поступает на выходной усилитель (далее сигнал поступает на смесители - на ту же плату, что и 1050МГц).

Проблема в следующем.
Сигнал с первого умножителя выходит как надо (по pdf`у, с ослаблением чётных гармоник в районе 50дБ). На второй умножитель (1050МГц до 3150МГц) сигнал приходит усиленный, но характер гармоник такой же, как и на выходе первого умножителя (1050МГц), даже лучше - ослабление гармоник - 60дБ (фильтрация). После умножителя (3150Мгц) картина резко меняется. В районе частоты 1050МГц появляются гармоники с шагом 100Мгц слева и справа. И эти "образования" (1050МГц с гармониками по бокам) повторяются вверх по частоте с шагом 1050МГц, причём, никакого ослабления нечётных гармоник (если это, конечно, результат умножения) не происходит. Уровень гармоник в сигнал - не менее 30дБ (по pdf`у заявлено подавление гармоник умножителя 60дБ). Причём, фильтры на выходе умножителя, как буд-то, не работают (подавление фильтров должно быть 30-40дБ).
Смотрели всё на 20ГГц осциллографе Tektronix (название не помню, с функцией спектроанализатора). Сигнал снимали как на выходе умножителя (щупом 50 Ом), так и на выходе усилителя (после умножителя, с коаксиального SMA разъёма). Пока никаких исследований с изменением схемы (отключение усилителей, фильтров) платы не проводили.

Пока соображений несколько.
1. Глючит умножитель (на выходе не то что надо - появляются 100МГц гармоники, и не происходит подавление гармоник)
2. Усилитель (возможно, после умножителя) даёт гармоники (самовозбуждается) и мы видим умножение не сигнала, а шумов, или просто шумы.
3. Ошибки в схеме (согласование, и т.п.)
4. Что-то с анализатором. Проверить его от эталонного сигнала не было возможности, но он новый.

Если у кого есть соображения по этому поводу, прошу поделиться. Прилогаю схему (на первом листе получение 1050МГц, на втором 3150МГц), разводку платы и набор pdf`ов.
Заранее благодарен.


 mos_trouble_sch.pdf ( 277.5 килобайт ) Кол-во скачиваний: 174


Сообщение отредактировал CF755 - Jun 4 2009, 07:40

1) Попробуйте смотреть не осциллографом, а именно анализатором спектра. Возможно результат будет другим.
2) Полученные ненужные "палки" отстоят от полезного сигнала на стабильную разность частот или она может плавать от внешних условий?

Структурная схема

подборка pdf`ов
 mos_trouble_pdf.rar ( 840.69 килобайт ) Кол-во скачиваний: 104


оставшиеся pdf`ы
 mos_trouble_pdf_2.rar ( 966.29 килобайт ) Кол-во скачиваний: 90

Ваши соображения,естественно,выглядят логичными,но позвольте вопрос - а зачем такой огород городить,когда можно обойтись одни ГУНом на 3150 МГц,зафапчировать его и все... или ещё проще - поставить готовый синтезатор,который Вам и будет выдавать 3150 МГц?

Требования по фазовым шумам очень жёсткие - 85дБ/Гц (на 100 Гц) со спадом 1/f. Поэтому, от ФАПЧ отказались. Готовых генераторов с умножением не нашёл. Ещё хотелось что бы все сигналы (1050 - работают DDS`ы и 3150 - частота для переноса вверх) были от одной опоры.



Если получится, то конечно посмотрю анализатором.
"Палки" стоят чётко. Если упралять усилителями на входе и выходе умножителя (поочерёдно), то сигналы изменяются все вместе (1050МГц, 3150МГц и паразитные гармоники)

Сообщение отредактировал CF755 - Jun 4 2009, 07:53

А не может 100МГц пролазить от MCU например по питанию?

Мне кажется, что все же в перспективе, если это не разовый продукт, попробуйте все-таки сделать синтезатор, ваши шумы им вполне доступны http://www.ittmicrowave.com/datasheets/ITT...0_Datasheet.pdf

Там Мега64 стоит, и тактируется от генератора 8МГц.

ФАПЧ, наверное, использовать все же можно. Например, если взять опору от ГК-54 на 10 МГц, который имеет на отстройке 100 Гц шум - -145 дБ/Гц
Таким образом -145+20log(3150/10)=-95 дБ/Гц - еще 10 дБ "лишних" остается (вполне приличный запас по шумам). Помимо прочего, спектр выходного сигнала будет значительно чище.

На самом деле запаса нет. Приведенный к 10МГц шум фазового детектора, тепловые шума резисторов ПИФа и т.д. и Вашего запаса уже нет. Использовать ФАПЧ конечно нужно, тем более речь идет о 1/f, но схемы синтезов из даташита не годятся. Необходимы синтезаторы с переносом частот. В приложении фазовые шумы синтеза не совсем нужного диапазона, но это схема с переносом и в качестве опоры использовался(на скорую руку) некий опорник из материнки на 25МГц, шаг перестройки (точно не скажу) порядка десятков кГц. Горб вблизи несущей - паршивый опорник с учетом его работы на 48 гармонике. В готовой конструкции на 3ГГц я лично наблюдал шум -107дБн при отстройке на 100Гц(к сожалению картинки под рукой нет).

Сообщение отредактировал nickes - Jun 4 2009, 20:28

А не слишком ли близко друг к другу стоят SMA . Их ведь не накрутить при таком расстоянии даже

У нас есть подобный блок, но мы ставили после каждого умножителя ПАФ-фильтры (до 2 ГГц), с выхода 3 ГГц уже вычищали штырьевым фильтром. ГУН реализован на фазовращателе, в петле с ФАПЧем. Шумы на 100 кГц порядка 100 дБ/Гц.

А мы их тоже умножаем на 3. Главное чтобы чётные разъёмы (гармоники) были подавлены - тогда разъёмы нормально пикручиваются))
На плате стоят разъёмы Lemo-00. На схеме ошибочно SMA указали.
 partnum_search.pdf ( 65.15 килобайт ) Кол-во скачиваний: 186



Я тоже ПАВ фильтры на схеме нарисовал, но найти их не удалось, поэтому поставили Minicircuits ФНЧ и ФВЧ. Вы какие ставили?

Вы подаете на умножитель (с 1050 до 3150) сигнал содержащий побочные составляющие. На умножителе эти побочные и смешиваются между собой и умножаются. Полученый Вами результат закономерен. Нужно лучше фильтровать сигнал 1050 перед подачей его на умножитель. Недавно довелось столкнуться с аналогичной проблеммой, только при умножении на 2.

ПАВ фильтры отечественные, очень даже не плохие. Вот файлики