Оптимальный частотный план синтезатора? Опции

[khach]

Добрый день!
Подскажите, что почитать или где найти информацию по разработке оптимального частотного плана синезатора.
Заказчиком в ТЗ жестко установлено, что синтезатор должен строится вокруг ЖИГа 12-18 ГГц. Т.е не октавного. А на выходе надо закрыть полосу от 1 МГц до 26 ГГц.
Гармоники и спуры нормируются на уровне -70дбс, так что еще и с фильтрами будет морока.
Изначально в изделии были переключаемые ЖИГи 2-4 4-8 8-12 и 12-18 ГГц, но потом решили диапазон расширить и от части ЖИГов избавится, оставив только самый высокочастотный.

[VCO]

Изначально в изделии были переключаемые ЖИГи 2-4 4-8 8-12 и 12-18 ГГц, но потом решили диапазон расширить и от части ЖИГов избавится, оставив только самый высокочастотный.

Ну и в чём проблема то, раз 2/3 октавы уже есть? Поделите высокочастотный вниз, получите 6-9 и 3-4.5 ГГц, последний умножите на 3, получите недостающие 9-12ГГц, и его же тоже поделите на 2 - 4.5-6 ГГц. Правильно выкинули ЖИГи, упростили до предела. Делители и умножители можно найти у Hiittite, MiniCircuits или Marki Microwave.

[microwave_spb]

Предложу свой вариант:

Делаете чистую 1000МГц с SAW VCO от Crystek.
Потом это на AD9912. При такой опоре у нее, если я правильно помню, в районе 80МГц +- пара мегагерц спуров нет в полосе до 100кГц. А применение ЖИГов предполагает достаточно узкую полосу пропускания петли, что обеспечит подавление спуров до требуемого уровня.
Далее это все на HMC698 получаете требуемые 12-18ГГц.
Их на умножитель на 2
Ну а дальше делителями закрываем диапазон вниз.

Дорого, потреблять много будет, не лучшие, но и не худшие шумы в полосе петли.....зато очень просто.

Сообщение отредактировал microwave_spb - Apr 25 2016, 06:22

[VCO]

Потом это на AD9912.

В данном случае DDS не слишком актуален, одним преобразованием здесь дело вряд ли обойдётся, да и ЖИГи ограничивают скорость перестройки.
Мелкий шаг в случае ЖИГ-генератора реализуется малой кровью - там две управляющих обмотки, одна грубая, другая точная, охваченная петлёй ФАПЧ.

[microwave_spb]

В данном случае DDS не слишком актуален, одним преобразованием здесь дело вряд ли обойдётся, да и ЖИГи ограничивают скорость перестройки.
Мелкий шаг в случае ЖИГ-генератора реализуется малой кровью - там две управляющих обмотки, одна грубая, другая точная, охваченная петлё ФАПЧ.

Я это привел как самый простой и быстро реализуемый, на мой взгляд, вариант с относительно неплохими параметрами.

[rloc]

синтезатор должен строится вокруг ЖИГа 12-18 ГГц. Т.е не октавного. А на выходе надо закрыть полосу от 1 МГц до 26 ГГц.

Главный вопрос, я понимаю, в перекрытии диапазона 9-12? Вероятнее всего третья гармоника после деления на 4 будет достаточного уровня, чтобы потом пропустить через фильтр на объемном резонаторе, примерно такой.

Делаете чистую 1000МГц с SAW VCO от Crystek.
Потом это на AD9912. При такой опоре у нее, если я правильно помню, в районе 80МГц +- пара мегагерц спуров нет в полосе до 100кГц.
Далее это все на HMC698 получаете требуемые 12-18ГГц.

После умножения, все "невидимые" спуры повылазят.

[microwave_spb]

После умножения, все "невидимые" спуры повылазят.

Если их нет (или уровень сопоставим с фазовым шумом) - то никуда они не вылезут, нечему вылазить.

[rloc]

Если их нет (или уровень сопоставим с фазовым шумом) - то никуда они не вылезут, нечему вылазить.

Спуры нельзя сопоставлять с шумом, одна величина сосредоточенная, другая распределенная. Мощность шума при уменьшении полосы падает, уровень спур при этом не меняется.

[microwave_spb]

Спуры нельзя сопоставлять с шумом, одна величина сосредоточенная, другая распределенная. Мощность шума при уменьшении полосы падает, уровень спур при этом не меняется.

Пусть у вас уровень шума -140дБн на отстройке 1 кГц пусть на 1 кГц есть спур с уровнем -135дБн. Умножаем нашу частоту в 100 раз.
Получаем уровень шума -100дБн, уровень спура -95дБн
(я говорю о спурах вызванных частотной модуляцией)

И спуры и фазовый шум - это паразитная частотная модуляция несущей в одном случае случайным сигналом во втором детерминированным. Как они прозодят через умножители/делители - разницы нет и там и там изменяется только девиация.

Сообщение отредактировал microwave_spb - Apr 25 2016, 13:11

[VCO]

Не понимаю смысл спора, когда ТС чётко уже указал:

Заказчиком в ТЗ жестко установлено, что синтезатор должен строится вокруг ЖИГа 12-18 ГГц.

Причём тут умноженный DDS?
Впрочем, DDS может понадобиться после первого преобразования, а также его можно вполне использовать как опору ЖИГ-генератора.

А на выходе надо закрыть полосу от 1 МГц до 26 ГГц.

[rloc]

Пусть у вас уровень шума -140дБн на отстройке 1 кГц пусть на 1 кГц есть спур с уровнем -135дБн.

Посмотреть сигнал на 80 МГц с динамикой более 110 дБ достаточно сложно (-70 - 20log(18000/80) = -117 дБн), прибор свои спуры больше имеет, а после умножения до 18 ГГц увидеть -70 дБн немного проще.

[microwave_spb]

Посмотреть сигнал на 80 МГц с динамикой более 110 дБ достаточно сложно (-70 - 20log(18000/80) = -117 дБн), а после умножения до 18 ГГц увидеть -70 дБн немного проще.

FSUP, FSWP от R&S или подобные от Keysight. Многоканальные приемники и кросс-корреляция позволяют заглянуть

Не понимаю смысл спора, когда ТС чётко уже указал:

Причём тут умноженный DDS?
Впрочем, DDS может понадобиться после первого преобразования, а также его можно вполне использовать как опору ЖИГ-генератора.

Да никто особо не спорит.
Я просто снова предложил реализовать синтезатор по гибридной схеме . Т.к. про требуемое время перестройки ничего не сказано.

Сообщение отредактировал microwave_spb - Apr 25 2016, 14:01

[rloc]

Многоканальные приемники и кросс-корреляция позволяют заглянуть

С кросс-корреляцией знаю только режим шумомера, спуры нормируются и отображаются не правильно (не беру в расчет отдельный режим поиска спуров - это вероятностный алгоритм). В режиме спектрального анализа 2-х канальных приборов не встречал.

[microwave_spb]

С кросс-корреляцией знаю только режим шумомера, спуры нормируются и отображаются не правильно (не беру в расчет отдельный режим поиска спуров - это вероятностный алгоритм). В режиме спектрального анализа 2-х канальных приборов не встречал.

Измерители фазового шума с кросс-корреляцией по сути и есть двухканальный приемник. Спуры при этом отображают вполне коррекно.

И мы похоже отклонились от темы

[khach]

Ну и в чём проблема то, раз 2/3 октавы уже есть? Поделите высокочастотный вниз, получите 6-9 и 3-4.5 ГГц, последний умножите на 3, получите недостающие 9-12ГГц, и его же тоже поделите на 2 - 4.5-6 ГГц.

Да я раньше с октавными ЖИГами 8-16 работал, под них мозги уложены. А на 2/3 октавы как то тяжело идет.
Похоже, полосовой фильтр 9-12 мне прийдется искать с крутыми фронтами.
Изначально я вообще-то смотрел в сторону дополнительного DRO на 6 ГГц, но надо будет подумать про схему /4 х3. прийдется еще и по мощности сигнал выравнивать.
По поводу ДДС- пока обсуждать рано, т.к синтезатор будет управляться аналогово от другого СВЧ синтезатора, с синхронизацией за гармонику ведущего плюс или минус частота оффсета. Из ведущего прибора можно вытащить сигнал пропорциональный частоте (ток в обмотке его ЖИГа) и это будет грубый сигнал управления для создаваемого синтезатора. А точный- будет от фапч с оффсетом.
Для понятности логики- задача типа тракинг генератор анализатора спектра, но анализатор- черныый ящик и цифровой код частоты вытащить нельзя.

[Шаманъ]

Изначально я вообще-то смотрел в сторону дополнительного DRO на 6 ГГц, но надо будет подумать про схему /4 х3.

Еще один вариант делитель и смеситель по такой схеме (f-f/3) = 2/3f, или аналогично (f-f/4)=3/4f, т.е. из исходного 12..18ГГц можно получить 8..12ГГц или 9..13.5ГГц.

[VCO]

Похоже, полосовой фильтр 9-12 мне прийдется искать с крутыми фронтами.

9-12 можно предварительно фильтрануть с помощью HFCN-8400, заодно дополнительно согласовав с последующим усилителем и ЖИГ-фильтром.
Там как раз в диапазоне 3-4,5 ГГц максимальное подавление, не хуже 30 дБ. Уберёте остатки основного тона, чтобы не перегрузить усилитель.
А 3-ю гармошку уж не знаю, можно ли использовать в данном случае? Уровень её может достаточно сильно гулять, разве что в компрессию загнать.

[rloc]

А 3-ю гармошку уж не знаю, можно ли использовать в данном случае? Уровень её может достаточно сильно гулять, разве что в компрессию загнать.

После делителя на 4 3-я гармоника будет достаточного уровня и стабильна. Если делитель с дифф. входом и выходом, 2-я и 4-я будут прилично задавлены. Этот вариант используется в известном нам синтезаторе. А на 10 ГГц фильтр получается достаточно компактным, методика настройки во временной области может упростить задачу.