Переделать смеситель в дискриминатор Опции

[khach]

Добрый день!
Прошу совета клуба. Есть в наличии вот такой смеситель (диапазон 2.6-5.2ГГц). При его покупке основное требование было- диапазон ПЧ от постоянного тока. Т.е предполагалось использование данного смесителя в качестве фазового дискриминатора. По приезде оказалось, что действительно, конденсаторов по ПЧ в смесителе нет. Зато есть схема возврата токов диодов по постоянке, которая и коротит выход ПЧ.
Можно ли каким- то образом переделать эту цепь, или хотя бы расширить ПЧ диапазон в область НЧ (ниже 100 Гц).

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Proffessor]

Есть в наличии вот такой смеситель (диапазон 2.6-5.2ГГц).

Пожалуйста, если Вас не затруднит, покажите схему и назначение разъемов.

[khach]

Пожалуйста, если Вас не затруднит, покажите схему и назначение разъемов.

RF и LO справа - схема по ВЧ полностью симметричная. IF - слева. IF идет на среднюю точку смесительных диодов. К нему же подключены два дросселя с ферритовыми сердечниками и два резистора низкоомных -11ом.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Proffessor]

RF и LO справа - схема по ВЧ полностью симметричная. IF - слева. IF идет на среднюю точку смесительных диодов. К нему же подключены два дросселя с ферритовыми сердечниками и два резистора низкоомных -11ом.

Что за тонкая перемычка между цепями RF и LO немного правее от центра?

Сообщение отредактировал Proffessor - Dec 7 2011, 09:03

[khach]

Что за тонкая перемычка между цепями RF и LO немного правее от центра?

Мост Ланге

[Proffessor]

Мост Ланге

Понятно. Можно попробовать увеличить номиналы резисторов вначале до 100ом и подавая сигналы на LO и RF посмотреть осциллографом на IF-порту синусоиду на разностной частоте. Если напряжение на IF-выходе по-прежнему равно нулю, увеличивать резисторы.

Сообщение отредактировал Proffessor - Dec 7 2011, 09:34

[khach]

Понятно. Можно попробовать увеличить номиналы резисторов вначале до 100ом и подавая сигналы на LO и RF посмотреть осциллографом на IF-порту синусоиду на разностной частоте. Если напряжение на IF-выходе по-прежнему равно нулю, увеличивать резисторы.

Постоянное напряжение на IF-выходе и так есть, но очень маленькое- единицы милливольт. Мне непонятен выбор резисторов в 11 ом производителем смесителя. Ведь согласования на 50 ом они недают, оптимальные нагрузки для дискриминатора по постоянке- в районе 500 ом. 100 ом рекомендуете из-за согласования с 50 омами? Но ведь там дросселя еще последовательно.
Кстати, можно ли как-то определить полосу по IF-выходу пассивными методами (не подавая двух СВЧ сигналов), а то калиброванный генератор в наличии только один?

[НЕХ]

извините за вторжение.
каков рабочий диапазон этого смесителя

[khach]

извините за вторжение.
каков рабочий диапазон этого смесителя

А это точно смеситель? Ведь то, что справа- широкополосный делитель мощности. По внешнему виду похоже на СВЧ блоки от С4-60, но не они. Без измерений трудно сказать, но скорее всего верхняя частота вряд ли выше 4-6 ГГц. Про нижнюю не скажу- делитель широкополосный, так что диапазон больше чем октава. А откуда это выколупано? Может проще найти описание на прибор-источник железок.

[Proffessor]

Постоянное напряжение на IF-выходе и так есть, но очень маленькое- единицы милливольт. Мне непонятен выбор резисторов в 11 ом производителем смесителя. Ведь согласования на 50 ом они недают, оптимальные нагрузки для дискриминатора по постоянке- в районе 500 ом. 100 ом рекомендуете из-за согласования с 50 омами? Но ведь там дросселя еще последовательно.
Кстати, можно ли как-то определить полосу по IF-выходу пассивными методами (не подавая двух СВЧ сигналов), а то калиброванный генератор в наличии только один?

Через дроссели и резисторы течет постоянный ток, на согласование они не влияют. При каких условиях подачи входных сигналов Вы обнаружили на IF единицы милливольт? Если подавали синфазные сигналы на RF и LO, то возможно это и есть напряжение, пропорциональное сдвигу фаз. При увеличении резисторов это напряжение по идее должно увеличиваться, тем самым будет увеличиваться коэффициент передачи детектора (в системном смысле). При наличии одного генератора можно сигнал генератора разветвить на пассивном сплиттере или дивайдере, одну ветку подать на RF, вторую через дополнительный отрезок кабеля, вносящий какой-то известный фазовый сдвиг - на LO. Постоянное напряжение на IF выходе будет пропорционально разности фаз. При использовании такого простого смесителя в качестве фазового детектора надо учитывать, что напряжение на его выходе также зависит от мощности входных ВЧ-сигналов, поэтому его надо соответствующим образом калибровать.

[НЕХ]

это моя добыча с барахолки - прибор-источник неизвестен


Сообщение отредактировал НЕХ - Dec 7 2011, 11:34

[khach]

это моя добыча с барахолки - прибор-источник неизвестен

Да, это БЫЛ смеситель- с этого ракурса все видно. Только открыли не ту крышку и оторвали диоды от подложки- надо было верхнюю, с запаянной в индий проволочкой потянуть.

[НЕХ]

это стало понятно после вскрытия, но диапазон ?

[khach]

При каких условиях подачи входных сигналов Вы обнаружили на IF единицы милливольт?

LO RF - два близких по частоте генератора. Переменное напряжение на разностной частоте с IF- смотрел осциллографом. Только один из генераторов некалиброван по амплитуде. Вариант с задержкой по фазе- самый оптимальный, пойду искать регулируемый фазовращатель.

это стало понятно после вскрытия, но диапазон ?

Диапазон гетеродина можно определить по длине коаксиала в балуне. Разъем, подключенный к коаксиалу был входом гетеродина. Выход НЧ- парофазный, низкочастоный, до 100 Мгц максимум видимо. Определялся в основном цепью, которая была снаружи смесителя .
По входу- сложно сказать.

[ledum]

это стало понятно после вскрытия, но диапазон ?

Дык, а что там посчитать? Октавный Вилкинсон - 4-й порядок, четверть лямбда по левому кольцу, чуть больше 50 Ом - 10.5мм на 1мм поликоре, что соответствует 2.8ГГц среднегеометрическому, значит диапазон частот 2-4ГГц. Об этом дополнительно говорят АА113 в качестве диодов.

Сообщение отредактировал ledum - Dec 7 2011, 12:47

[EVS]

Через дроссели и резисторы течет постоянный ток, на согласование они не влияют.

Резисторы влияет и еще как. Весь смеситель и расчитывается и настраивается при определенном автосмещения диодов по диси.
Разумнее для снижения ПЧ попробовать увеличение дросселей до разумных (ну, и неразумных тоже ) пределов.

Октавный Вилкинсон - 4-й порядок, значит диапазон частот 2-4ГГц.

Ну это уж чего-то больно скромно . Вилкинсон из четырех секций обеспечивает перекрытие по частоте 4 при КСВ не более 1.1 и изоляции более 26dB.
(S.B. Cohn, A class of broadband three-port TEM-mode hybrids, IEEE Trans. Microwave Theory Tech., Vol. MTT-16, pp. 110-116, Feb. 1968)
При менее жестких требованиях к согласованию и изоляции - намного больше (реально четыре секции до шести октав по частоте вполне еще остаются Вилкинсоном).

[Proffessor]

Резисторы влияет и еще как. Весь смеситель и расчитывается и настраивается при определенном автосмещения диодов по диси.
Разумнее для снижения ПЧ попробовать увеличение дросселей до разумных (ну, и неразумных тоже ) пределов.

В конце концов для сравнения фаз двух сигналов одинаковой частоты здесь надо обеспечить измерение постоянного напряжения, поэтому говорить о снижении ПЧ и согласовании по мощности на ПЧ бессмысленно. Здесь надо просто измерять постоянное напряжение, если и будет какое-то переменное напряжение, то на НЧ (герцы, килогерцы).

[khach]

В конце концов для сравнения фаз двух сигналов одинаковой частоты здесь надо обеспечить измерение постоянного напряжения, поэтому говорить о снижении ПЧ и согласовании по мощности на ПЧ бессмысленно. Здесь надо просто измерять постоянное напряжение, если и будет какое-то переменное напряжение, то на НЧ (герцы, килогерцы).

Вообще-то изначальная цель для этого смесителя- измерение фазовых шумов. Поэтому и требований два. Первое-нужна реакция на постоянку для обеспечение захвата следящего генератора на частоту измеряемого. И второе- достаточно плоская АЧХ в диапазоне инфранизких и звуковых частот.
Вот к сожалению, хотя по описанию производителя смеситель был с полосой от DC, получилось, как получилось. И пока не разобрали смеситель- было даже непонятно, почему так.
Есть еще один вариант- смеситель Anaren 7N0117. N в названии говорит (вроде) об отсутствии разделительных конденсаторов по ПЧ. Но его разобрать даже неполучилось, чтобы посмотреть реальную схему. Может кто из присутствующих имел опыт в разборке анареновских смесителей (желательно с сохранением работоспособности).

[Proffessor]

Вообще-то изначальная цель для этого смесителя- измерение фазовых шумов. Поэтому и требований два. Первое-нужна реакция на постоянку для обеспечение захвата следящего генератора на частоту измеряемого. И второе- достаточно плоская АЧХ в диапазоне инфранизких и звуковых частот.

Все-таки непонятно, пробовали Вы увеличить номиналы резисторов, через которые протекает постоянный ток диодов и которые вместе с дросселями фактически шунтируют выход на постоянном токе? Удалось ли Вам обнаружить зависимость выходного напряжения от разности фаз входных сигналов?
Какая полоса по IF Вам требуется для измерения фазовых шумов? Наверняка не выше 1MHz.

Сообщение отредактировал Proffessor - Dec 8 2011, 11:22

[khach]

Все-таки непонятно, пробовали Вы увеличить номиналы резисторов, через которые протекает постоянный ток диодов и которые вместе с дросселями фактически шунтируют выход на постоянном токе? Удалось ли Вам обнаружить зависимость выходного напряжения от разности фаз входных сигналов?
Какая полоса по IF Вам требуется для измерения фазовых шумов? Наверняка не выше 1MHz.

Пока не пробовал- резисторы очень трудно отпаять с керамики- теплопроводность подложки большая. Скорее всего отпаяю холодный конец дросселя и в разрыв них поставлю новые резисторы.
Полоса для измерения шумов действительно достаточно до 5 Мгц, но с родными дросселями завал АЧХ начинается с 10 МГц (с низкочастотной части спектра, по ВЧ граница - до 1 ГГц). Зависимость выходного напряжения от разности фаз есть, но амплитуда этого напряжения очень маленькая- единицы милливольт от пика до пика. Т.е пропорционально падению напряжения на резисторах.

[ledum]

Ну это уж чего-то больно скромно. Вилкинсон из четырех секций обеспечивает перекрытие по частоте 4 при КСВ не более 1.1 и изоляции более 26dB.

Немножко занят по работе, проглючал. Потом уже вспомнил - в комплекте Р4-23 есть точно такой делитель мощности 4-го порядка на 22Х керамике. Диапазон 1-4ГГц