Коммутация 3 ГГЦ, Подскажите чем можно коммутировать 3 ГГц для получения стробов Опции

[Oleg_86]

Приветствую всех.
Возник вопрос: Чем коммутировать непрерывный синусоидальный сигнал частотой 3 ГГц для получения радиостробов?
Причем длительность радиостроба порядка 10 нс. Соответственно время коммутации в идеале должно быть сотые доли нс. Частота повторения при этом десятки кГц .

На частотах 10 МГц использовал мультиплексоры. Удавалось сформировать радиостроб порядка 20 нс. Но для более высокой частоты такой способ не подходит.

Заранее всем спасибо

[vfo]

Немаловажный вопрос, а какое затухание Вам требуется в "разомкнутом" состоянии?

[Oleg_86]

Немаловажный вопрос, а какое затухание Вам требуется в "разомкнутом" состоянии?

Порядка 60 дБ, не меньше

[alexf]

PIN диодами, наверное.

[Sokrat]

Возник вопрос: Чем коммутировать непрерывный синусоидальный сигнал частотой 3 ГГц для получения радиостробов?
Причем длительность радиостроба порядка 10 нс. Соответственно время коммутации в идеале должно быть сотые доли нс.

Серьёзное требование. Очень уж короткие импульсы нужно получить. Мы используем вот такие  SKY13286_359LF_200570J.pdf ( 918.53 килобайт ) Кол-во скачиваний: 109
на частотах 2.6-3 Ггц. Хорошая развязка, управление удобное. Но это так, для примера (куда смотреть) потому что Вам он не подойдёт. Время включения/выключения 30нс/50нс. А так что б за пикосекунды включиться/выключиться не встречал таких. Или смотреть в сторону пин-диодов, если ничего не найдёте.

[HFSS]

SPST

[ASDFG123]

PIN диоды от macom, microsemi... и др. По идее должны подойти, главное время включения подобрать.

[НЕХ]

Используйте дискретные транзисторы GaAs pHEMT. В интегральных переключателях в цепях затворов стоят резисторы, ограничивающие быстродействие.
PIN диоды принципиально нуждаются в большом времени жизни носителей и не подходят для быстрой коммутации.

[microwave_spb]

Приветствую всех.
Возник вопрос: Чем коммутировать непрерывный синусоидальный сигнал частотой 3 ГГц для получения радиостробов?
Причем длительность радиостроба порядка 10 нс. Соответственно время коммутации в идеале должно быть сотые доли нс. Частота повторения при этом десятки кГц .

На частотах 10 МГц использовал мультиплексоры. Удавалось сформировать радиостроб порядка 20 нс. Но для более высокой частоты такой способ не подходит.

Заранее всем спасибо

как советуют выше с пин-диодами скорее всего не получится.
берете миксер и на IF подаете прямоугольные импульсы необходимой вам длительности.
если пролаз LO-RF на миксере больше требуемого Вам подавления вне импульса, то берете два миксера.

[ScrewDriver]

как советуют выше с пин-диодами скорее всего не получится.
берете миксер и на IF подаете прямоугольные импульсы необходимой вам длительности.
если пролаз LO-RF на миксере больше требуемого Вам подавления вне импульса, то берете два миксера.

Не нашел настолько широкополосных по IF смесителей на 3 ГГц RF/LO, чтобы у них через IF пролезли бы без искажений импульсы 10 нс с фронтами в сотые доли нс.

Пожалуй, единственный реализуемый вариант - усилитель на дискретном СВЧ pHEMT и дергать его управляющим запирающим импульсом прямо за затвор. Один каскад 60 децибел подавления скорей всего не даст, потребуется 2 или 3 каскада, и цепи управления затворами надо будет тщательно выравнивать по задержке.

[Hale]

на биполярных мультиплексорах типа МиниСакитовских меньше 100 нс не получится. На pin меньше 500 нс не выйдет, и спад будет отвратительно затянут, т.е. ширина импульса, как Бог на душу положит.
Я так и не собрался с этим делом, направление проекта изменилось. Но в предыдущем обсуждении сошлись на том что надо замешивать импульс с SRD диода. Хотя для 50-100 Нс сгодится и лавинный пробой - такие карманные машинки для EMC проверки продавались на алибабе.

Сообщение отредактировал Hale - Jan 11 2017, 08:30

[microwave_spb]

Не нашел настолько широкополосных по IF смесителей на 3 ГГц RF/LO, чтобы у них через IF пролезли бы без искажений импульсы 10 нс с фронтами в сотые доли нс.

Пожалуй, единственный реализуемый вариант - усилитель на дискретном СВЧ pHEMT и дергать его управляющим запирающим импульсом прямо за затвор. Один каскад 60 децибел подавления скорей всего не даст, потребуется 2 или 3 каскада, и цепи управления затворами надо будет тщательно выравнивать по задержке.

И как на усилителе Вы сможете завести управляющее напряжение на затвор, чтобы отвязать его от 3ГГц?

И по моему с фронтами в сотые доли нс автор погорячился, учитывая что модулируемый сигнал 3ГГц.

Вопрос к автору топика:
Может быть фронтов в 1нс будет вполне достаточно?
Это Вам случайно не для драйвера оптического модулятора надо?

Сообщение отредактировал microwave_spb - Jan 11 2017, 08:37

[Sokrat]

И как на усилителе Вы сможете завести управляющее напряжение на затвор, чтобы отвязать его от 3ГГц?

Без проблем. Делали так недавно. Получили неплохие результаты. Вот только вот импульсы мы получали в 1,6 мкс, а скорость переключения около 100 нс. Получить импульсы в 10 нс будет непросто (надо же будет перезарядить входную ёмкость полевика, что непросто за такое время)

[microwave_spb]

Без проблем. Делали так недавно. Получили неплохие результаты. Вот только вот импульсы мы получали в 1,6 мкс, а скорость переключения около 100 нс. Получить импульсы в 10 нс будет непросто (надо же будет перезарядить входную ёмкость полевика, что непросто за такое время)

Так я спрашиваю не про 100нс, а про сотые наны и частоту сигнала 3ГГц.

[Oleg_86]

Спасибо всем за ответы, дело в том что это макет для исследовательской работы. Раньше работал как раз с частотой 10 МГц. Теперь требуется расширить область исследования, что в свою очередь требует перехода на более высокие частоты. В идеале 10 ГГц, но поскольку в ВЧ я не особо силен (скорее вообще не силен) решил начать с 3ГГц.

Если пс фронт сформировать не просто , то можно попробовать и с 1 нс, главное чтобы это время (1нс) было стабильным....

Если данная задача относительно легко решается на 10 ГГц, готов выслушать и эти рекомендации, дальше будем думать с научным руководителем...

p.s. Это не для лазера.

[novikovfb]

В идеале 10 ГГц, но поскольку в ВЧ я не особо силен (скорее вообще не силен) решил начать с 3ГГц.
Если пс фронт сформировать не просто , то можно попробовать и с 1 нс, главное чтобы это время (1нс) было стабильным....

Насколько понимаю, при фронте 50 пс спектр разрастается до 40 ГГц как минимум. Вы уверены, что в такой полосе частот будет работать Ваше устройство?

[microwave_spb]

Насколько понимаю, при фронте 50 пс спектр разрастается до 40 ГГц как минимум. Вы уверены, что в такой полосе частот будет работать Ваше устройство?

Добавлю еще, что при синусоидальном сигнале пусть 3ГГц сложно сделать фронт короче четверти периода синусоиды

[arhiv6]

Так нужен штучный девайс? Может тогда на HMC-C583 посмотреть? Фронт 1нс, изоляция на 3ГГц как раз 60дБ. Цена только может испугать
А если серьёзно, ищите SPDT переключатели (обычно среди них выбор больше, чем SPST). Например, HMC347ALP3E - 2нс фронт, изоляция 54дБ. Посмотрите другие ключи от AD, может быть есть что-то быстрее. Если изоляции не хватает, можно 2 шт включить по схеме, как в HMC-C583 сделано.

[Морр]

Как уже написали выше, фронт сотые нс - это спектр десятки ГГц. Нет таких ключей, но даже если бы и были - сигнал дальше все равно расплывется при распространении по крайней мере до фронта в десятые нс.

Вроде на десятках ГГц используют пин-диоды (знаю, что на сотнях ГГц, где уже ничего нет, коммутируют на более низкой частоте и потом умножают).

[ScrewDriver]

И как на усилителе Вы сможете завести управляющее напряжение на затвор, чтобы отвязать его от 3ГГц?

С выключением довольно просто - подключить между затвором и землей такой же СВЧ-полевик на землю, установить ему рабочую точку так, чтобы он бы близок к открытию, а потом ему на затвор положительный импульс - он открывается и шунтирует затвор рабочего полевика на землю, тот мгновенно (насколько это возможно) захлопывается.
С включением сложнее, надо прорабатывать варианты.
На потери чхать, пусть каскад не дает усиления, лишь бы относительное ослабление давал заметное.

И по моему с фронтами в сотые доли нс автор погорячился, учитывая что модулируемый сигнал 3ГГц.

Да, фронты короче четверти периода модулируемого сигнала (0,08 нс) пытаться получить нерационально.

[Corner]

Можно попробовать фазовый коммутатор на варикапах. Скорость реакции варикапа довольно быстрая. Проблема в том, что любой коммутатор на такие скорости будет влиять на сигнал.

[MePavel]

Автор темы не упомянул про величину коммутируемой мощности СВЧ. Время нарастания и спада огибающей радиоимпульса в сотые доли наносекунд трудно выполнимое условие даже для небольшой мощности СВЧ.
Для синусоидального сигнала с частотой 3 ГГц
u(t) = a*sin(w*t)
максимальная скорость нарастания
VSR = a*w = 2*pi*f*a.
Отсюда в идеале время, за которое сигнал нарастает от 0 до a равно (т.е. время нарастания (спада) без искажения формы СВЧ сигнала):
tr (tf) = a/VSR = 1/(2*pi*f) = 1/(2*pi*3e9) = 53 пс.
Получаются действительно сотые доли наносекунд. Насколько я знаю даже специализированных микросхем с такими параметрами нет. Кроме того, нужно ещё как-то сформировать хороший управляющий видеоимпульс.
Чтобы получить более 60 дБ подавления в паузе и отсутствие паразитных звонов необходима достаточно высокая квалификация в области СВЧ электроники для проектирования подобных устройств.
Вообще на практике импульс считают достаточно хорошим, когда его tr, tf по уровню 10-90% составляют 5-10 % от длины импульса. Поэтому логичнее уменьшить свой аппетит до 0,5 - 1 нс.
Что касается дискретных HEMT, то более ли менее реально модулировать входное постоянное смещение. В качестве драйвера можно использовать обычные кремниевые CMOS инверторы. Фронт в 1 нс получить очень легко. Для подавления в паузе 60 дБ на 3 ГГц придется включать 3 HEMT последовательно. Управлять тремя затворами можно от 4-6 CMOS инверторов, включенных параллельно по входу и выходу.

[VladimirB]

hsms-282
от Agilent->Avago->Broardcom

Мы на них в детстве СШП радар делали с длительностью импульса ~1нс.

Посмотрите на сайте производителя есть наверное и побыстрее у них диоды.
Хотя даже для HSMS-282 обещают: "Effective Carrier Lifetime (τ) for all these diodes is 100 ps maximum "

[Sokrat]

hsms-282
от Agilent->Avago->Broardcom

Мы на них в детстве СШП радар делали с длительностью импульса ~1нс.

Вы, скорее всего делали просто видеоимпульс длительностью 1 нс, а не радиоимпульс длительностью 1нс с частотой заполнения 3 ГГц. Уточните так ли это или я не прав?

[khach]

Коммутировать обычным диодным смесителем на диодах шоттки. Полоса по ПЧ должна быть достаточна для получения нужного времени нарастания радиоимпульса. вход ПЧ смесителя без развязки по постоянке, чтобы можно было полностью закрывать-открывать диоды смесителя только в одном плече ( а иначе не радиоимпульс получим, а инвертируем фазу РЧ сигнала). Гуглить Double Balanced Mixer as a Current-Controlled Attenuator

[VladimirB]

Вы, скорее всего делали просто видеоимпульс длительностью 1 нс, а не радиоимпульс длительностью 1нс с частотой заполнения 3 ГГц. Уточните так ли это или я не прав?

Они в приёмнике стояли, семплировали входной сигнал и он был далёк от видеоимпульса.
А в передатчике для формирования видеоимпульса стояла советская классика -2Д524.

HSMS-282 - это как раз диоды шоттки, там и про смесители написано в даташите.

[Saniok84]

Если модулировать сигнал частотой 3 ГГц то минимально возможные фронты будут определяться частотой 3 ГГц. 1/4 периода. 1/(4*3*(10**-9))=83пс. Сотые наносекунды - это фантазия.

[enom]

Приветствую всех.
Возник вопрос: Чем коммутировать непрерывный синусоидальный сигнал частотой 3 ГГц для получения радиостробов?
Причем длительность радиостроба порядка 10 нс. Соответственно время коммутации в идеале должно быть сотые доли нс. Частота повторения при этом десятки кГц .

На частотах 10 МГц использовал мультиплексоры. Удавалось сформировать радиостроб порядка 20 нс. Но для более высокой частоты такой способ не подходит.

Заранее всем спасибо

Схожую задачу решил ключом на транзисторе NPTB00004. Время включения было единицы нс.
Правда, подавление было не очень большое.