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?

Посмотрите, может Вам подойдет от Siversima http://www.siversima.com/wp-content/upload...d_vo3260x00.pdf
Ну и вообще и них там много широкополосных ГУНов.

Спасибо, с этой фирмой я ещё не был знаком. Тут ещё вырисовалась проблемка с многообразием корпусов ГУНов. Хотелось бы всё в 0.5x0.5" загнать, СВЧ всё-таки. А корректно ли было бы использовать переходные платы для др. корпусов?

Знаю,что Synergy Microwave,в принципе,может изготовить такой синтезатор,что называется "под заказ- custom",но для этого надо контактировать с их дистрибьютором в России,ориентировочно,думаю возьмут с Вас не мало.... где-нибудь $3000-$5000

Ну нет уж, спасибо!!! Синтезатор задуман как относительно дешёвая и технологичная замена генератора гармоник с системой переключаемых фильтров и усилителей, или замена дорогого ЖИГ-синтезатора там, где требуется мелкий шаг и не требуется крутых характеристик по шумам и высокой скорости перестройки. А так получается дорого и сердито!

Нам бы тоже подобный синт пригодился, но боюсь, что это почти нереально. Пока пошли по пути замены дорогого широкополосного ЖИГа на дешевый ширпотребовский PMYTO и несколько переключаемых генератров на ДР. PMYTO перекрывает диапазон в полтора ГГц (больше нельзя по соображениям энергетики питания катушки), а потом из разностных частот PMYTO и ДРО собираем спектр. Петля ФАПЧ заведена по целевой частоте на PMYTO, ДРО в режиме свободной генерации.
А вот теперь парочка вопросов по управлению всей этой байдой.
ДРО управляются по питанию. При переключении диапазонов происходит срыв петли ФАПЧ - некоторое время в системе присутствуют или разностые сигналы от двух ДРО, или их нет вообще. Как лучше сделать плавное переключение диапазонов без тягания ЖИГа сбредившей петлей? Второй вопрос. Сейчас система сделана со сканированием пилой, т.е при смене диапазона ЖИГ перестраивается на весь диапазон. Хочется переделать на управление треугольником, т.е при смене диапазона ЖИГ только минимально подстраивается, но при этом меняется полярность ФД в петле управления (работаем поочередно на суммарной и разностной частоте с ДР).
Кто-нибудь такие сложносочиненные системы конструировал?
И второй вопрос. У нас требуется режим работы в следящем режиме, когда частота синтезатора задается не кодом по цифровой шине, а внешним аналоговым сигналом. На работу в режиме счетный частотомер- код-выбор диапазона по таблице времени нехватает. Как можно упростить процесс выбора диапазона в такой системе?

При переключении ДР лучше делать предустановку простеньким однопетлевым синтезатором с переключением управления ЖИГ. Пока один ДР падает, а друой заводится, ЖИГ бежит в нужную сторону. При появлении сигнала захвата переключаете управление на основную петлю. Конструкция испытана не раз.
Так вы хотите, чтобы синтезатор быстро бегал за внешним сигналом и шумы ещё у него были лучше, чем у внешнего? Сомневаюсь, что такое реализуемо в принципе.

Я пока так и не понял, является ли такой синт нереальным, или слишком сложным, но пока решил подойти к задаче осторожно:
Сделать четыре октавника: 1-2GHz, 2-4GHz, 4-8GHz, 8-14(16)GHz и исследовать каждый из синтезаторов по характеристикам, потом завязать в систему через коммутацию, “а уж опосля” буду думать, как подцепить ГУНы к одной микросхеме ФАПЧ и единому фильтру.
ФНЧ думаю основать на интегральном цифровом фильтре в сочетании с аналоговым фильтром с переключаемыми конденсаторами, так можно сделать крутой фронт без всплесков и опасных полюсов, расширив полосу фильтра до максимальной. Ну да ладно, поживём – увидим, стоит ли игра свеч?! Может статься, что побочный продукт, отпочковавшийся от основного проекта, окажется гораздо более ценным!

Не совсем понял, о каком аналоговом сигнале идёт речь (раз об аналоговом, значит не о радиосигнале), но если о постоянном напряжении, то быстрее всего будет работать связка АЦП-ПЛИС, особенно тогда, когда АЦП шустрый с параллельным интерфейсом в формате LVDS. А вообще, вопрос ИМХО надо конкретизировать, а то и я, и другие могут фантазировать бесконечно…

Спасибо, попробую и так. Жалко, что понадобится второй СВЧ прескалер.

Не, по шумам лучше только в режиме от внутренней опоры, при следящем режиме- как получится, в соответствии с шумами внешнего сигнала.


Нет, не постоянка, РЧ сигнал на частоте субгармоники с оффсетом. Диапазон примерно 400-800 МГц. Номер субгармоники передается отдельно. Например когда субгармоника 10 то в ответ на перестройку сигнала управления в диапазоне 400-800 Мгц надо выдавать на выходе синтезатора 4010-8010 Мгц с минимальным запаздыванием. Если не успеваем- то дергаем unlock, но за частый унлок будут бить тапком.


А октавники обычно шумят слишком сильно для 90 дб на 10 кгц. Наверно октаву надо разбивть на 3 или 4 куска- меньше диапазон перестройки- меньше шум, меньше требования к варикапам. Кстати, разбивка наверно должна быть неравномерная- чем выше по частоте, тем уже поддиапазоны. Все зависит от доступных варикапов и материалов резонаторов. В какой-то момент желательно перейти на удвоение или использовать вторую и третью гармонику дифференциальных ГУНов - будет проще, чем варикапный генератор на 16 ГГц.
Это все верно, если не использовать MEMS резонаторы, но там все от доступной технологии зависит и требований по внешним вибрациям и ускорениям.

Ну-да, как я забыл, что простые задачи Вы сами себе никогда не ставите! Можете прибить меня тапком, но снова осмелюсь предложить что-то тупое и древнее, как мир: слегка поделить частоту и сделать преобразователь период- напряжение на суперпрецизионном резисторе (огромныйвыбор - за Вами, а я - рекомендую Vishay) и калиброванном плёночном конденсаторе, типа http://www.filmcapacitors.com/efcfilmcapacitors
и иже с ними, да ещё схему юстировки прилепить для пущей верности, ну и, наконец, в термостат это закатать.
Далее 12-разрядный АЦП из разряда тех о которых говорил ранее, затем через декодер CPLD напрямую в регистры счётчиков PLL типа PE3336 или более современных. Или у Вас ФАПЧ на рассыпухе или заказная?
С последовательным интерфейсом всё кажется хуже, но быстродействие их соответствует реальным полосам ФНЧ, значит от тапков увернуться реально!

Ну пока извратились так- есть вспомагательный ГУН 200-400 Мгц (диапазон частот опоры, деленный на 2 для) который драйвится целочисленной петлей ФАПЧ с такой же высокой частотой сравнения от РЧ сигнала управления. Полоса ФНЧ петли весьма большая-под 20 МГц, так что за сигналом следить успевает. За аналоговым сигналом управления этим ГУНом наблюдают несколько компараторов, пороги срабатывания которых настраивает ЦАП по таблице. Вот от сигналов компараторов и происходит переключение диапазонов( вверх и вниз, с гистерезисом). Еще идет анализ первой производной напряжения управления, по нему определяется направление перестройки. Можно конечно и ПЛИС приспособить с АЦП, но уж очень быстрое АЦП тогда надо, время реакции системы переключения диапазонов под 200 нс надо, тактовая АЦП под 100 МГц выходит для надежности, и такая же внутри ПЛИС- помехи оно генерить будет. Поэтому пока работаем в аналоге.

Ну как, в аналоге, ЦАП то есть, да и компараторы здесь отчасти - цифровые элементы. Но ведь всё это тоже в температуре и времени основательно ёрзает, хотя выглядит намного проще.
Но для генерации такого решения нужно было видеть всю картинку, а не несколько паззлов! Кстати, мои поздравления, тянет на патент: "Преобразователь частота-напряжение на основе высокостабильных ГУНов"!!!
ЗЫ: Забыл заметить, что CPLD в асинхронном режиме не шумит, а я его предлагал использовать, как асинхронный декодер + асинхронный счётчик опорной частоты для формирования стробов

Позволю себе аккуратно высказать мысль (может и не подходящую, ибо на таких частотах опыта нет). А почему бы не сделать синтезатор только на 8-16ГГц, а 1-8ГГц получить делением? Три делителя на два и три фильтра вроде не слишком сложно. В плюсах такого варианта проще ФАПЧ и "исследовать синтезатор по характеристикам" надо только один, да и спуры при каждом делении на 2 будут на 6дБ уменьшаться.

Да, это второй вариант синтезатора, но есть свои но:
1. Всё упирается в верхний октавник!!! А он реализуем с большим ? А пока ещё не реализуем!
2. Даже, если попытатья упереться в третий октавник, то он, если и реализуем , то под завязку!!!
3. Деление включает перемножение и смешение спур, а это мне не подходит!
4. Два нижних дапазона просты и так, требования к их качеству и так легко реаизуемы! Вопрос с умножением ИМХО актуальнее, но по расчётам пока не проходит, да и спуры будут снова "плодиться и размножаться"...

Есть 5-10 ГГц от Phasematrix. Выше - только монолитами, а они больше гига-двух перестройки не дают. Hittite какой-нибудь можно глянуть. Свои минус 90 на 10 кГц получите только в качестве внутрипетлевого шума. Так что на шумы ГУН особо смотреть не стоит, если нет требований к дальним отстройкам. Шаг перестройки какой?
Не пойму, почему делители частоты не нравятся - шумы и палки улучшаются, простота использования...тепло, светло и мухи не кусают...