90-градусный гибрид 30-450 МГц, на чем такое можно сделать? Опции

[trablik]

Уважаемые коллеги, нужна ваша консультация.
Требуется 90-градусный гибрид для восьмикратной полосы 50-400 МГц. Как я ни ломал голову, единственное, что смог родить - гибрид на основе тандемного соединения многосекционных полосковых ответвителей. Но это приводит к значительным габаритам (~120х120 мм, если делать на ФЛАН-16). Перерыл весь инет и нашел у Synergy удивительную штуку - DQS-30-450 - 90-гибрид с 15-кратным перекрытием по частоте - 30-450 МГц при существенно меньших габаритах (файлик прилагается).
Внимание, вопрос! (точнее, два)
1. На чем можно сделать такую штуку, чтобы получить минимально возможные габариты?
2. Использовал ли кто-то из вас указанный гибрид от Synergy? Если да, то какие впечатления о нём?

 DQS_30_450.pdf ( 66.29 килобайт ) Кол-во скачиваний: 651

[Sagitarius]

1. На чем можно сделать такую штуку, чтобы получить минимально возможные габариты?

Как вариант. Многослойная структура (аля LTCC) c квазисосредоточенными элементами (хотя насколько они будут "квази", всю жизнь считал выше 1ГГц)
Всего.

[trablik]

Как вариант. Многослойная структура (аля LTCC) c квазисосредоточенными элементами...

Мысль хорошая. Большое спасибо!

_____________________________________


А может у кого-нибудь имеются и другие идеи ?

[khach]

Судя по габаритам и частотам DQS-30-450 -мотанный. Скорее всего ШПТ трансформаторы на мелких бинокулярных сердечниках в каком-то хитром включении. Расколупайте один фирменный-думаю, что станет ясно как его мотать. Только боюсь, что конструкция патентом защищена.

[Mirabella]

А может у кого-нибудь имеются и другие идеи ?





А если просто на сосредоточенных, без всяких "квази"........?
Конечно, все зависит от совокупности предъявляемых параметров.
Это разные задачи: сделать "...90-градусный гибрид 30-450 МГц..." и "...обеспечить амплитудную
неравномерность гибридного 90 -градусного соединения в диапазоне частот от 30 до 450 Мгц не хуже
0.1 дБ, а фазовую не хуже 3-х градусов в этом-же диапазоне...".
Зря вы говорите про габариты.
При соответствующей конструкторской проработке можно существенно их снизить.
Мы делали такой аппарат на связанных линиях в диапазоне 30...110 Мгц на материале ФЛАН-2.8.
Использовалась симметричная полосковая линия и конструкция в виде слоенного пирожка.
Всего 8 слоев, основная задача: их совмещение. В результате получили деление 3 плюс-минус 0.3 дб, максимальный линейный размер - 150 мм.

[trablik]

Большое спасибо за ваши ответы, Уважаемые коллеги! Полезная информация!

khach: "...на мелких бинокулярных сердечниках..." Просветите меня, пожалуйста, что это такое? Не о транслфлюкторах ли идет речь?

Mirabella: "...Использовалась симметричная полосковая линия и конструкция в виде слоенного пирожка.Всего 8 слоев..." А как Вы осуществли переход между восемью слоями на ФЛАНЕ: по торцам платы или через металлизированные отверстия? Или, может, как-то иначе?

[khach]

khach: "...на мелких бинокулярных сердечниках..." Просветите меня, пожалуйста, что это такое? Не о транслфлюкторах ли идет речь?

Они самые. Неплохо работают до 2 ГГц. Мы купили ленточку с SMD balun типа TCM4-19 от minicircuits. Они без корпуса. Отклеивали сердечники от подложки и мотали сами то что было нужно- направленные ответвители, трансформаторы для смесителей, фазовращатели. Для макетирования- самое то.

[Mirabella]

Переход между слоями осуществлялся наиболее технологически просто.
В тех местах платы, где был необходим переход, выполнялось отверстие (не металлизированное), и через него осуществлялось соединение с примыкающим слоем.На этих частотах паразиты такого перехода минимальны.
Еще раз хочу отметить, все эти технологические изыски оправданы только в том случае, если необходимо получить достаточно высокие характеристики устройства (десятые доли Дб амплитудного разбаланса и минимальные потери). Если этого не надо, лучше использовать (на этих частотах) устройство на сосредоточенных элементах, на более высоких частотах - мосты Ланге.
Есть по этому поводу старая интересная статья М. Лосса "Фазовое подавление паразитного зеркального канала в приёмниках СВЧ". Из графика 7 этой статьи следует, что для достижения подавления зеркального канала всего на 35 Дб фазовым способом необходимо обеспечить амплитудную балансировку на уровне 0,25 (!) Дб и фазовую погрешность не хуже 1,5...2 (!) градуса . Причем эти характеристики необходимо обеспечить во всей полосе рабочих частот (для смесителя с фазовым подавлением зеркального канала - это как минимум в полосах, занимаемых входным сигналом и гетеродином).
Эта статья относится к конкретным устройствам, смесителям, однако позволяет увидеть критерии выбора гибридных соединений в зависимости от общей решаемой задачи.
Если Вы хотите использовать 90-градусный гибрид для создания на его основе сверхширокополосного смесителя с фазовым подавлением зеркального канала, Вам нужна одна совокупность его характеристик (и, соответственно, конструкция и технология изготовления). Если вы хотите сделать широкополосный балансный усилитель - другая совокупность. Если Вы хотите использовать его к качестве обычного делителя мощности для ТВ антенны - используйте указанное вами устройство.

[anton]

А можеш ссылку на эту статью или саму статью.

[trablik]

Еще раз спасибо всем за содержательные ответы! Теперь буду переваривать полученную информацию

to Mirabella: А этот 90-градусный гибрид мне нужен для построения двойного балансного смесителя с подавлением зеркального канала.

Сообщение отредактировал trablik - Jul 3 2006, 10:16

[khach]

to Mirabella: А этот 90-градусный гибрид мне нужен для построения двойного балансного смесителя с подавлением зеркального канала.

Вообще то есть готовые модуля с такой функцией, поищите "Image Reject Mixer". Но если Вы его собрались строить сами, то может быть есть идеи по фазовой самокалибровке ( самоподстройке) такого устройства? Что если добавить два варикапа и подстраивать фазу гетеродина по минимуму зеркального сигнала? Встречал в инете несколько работ по теме "Self Calibrated Image Reject Mixer", но это были твердотельные полупроводниковые устройства. Вот например тут http://bwrc.eecs.berkeley.edu/Publications...er_MSThesis.pdf

[trablik]

Вообще то есть готовые модуля с такой функцией, поищите "Image Reject Mixer". Но если Вы его собрались строить сами, то может быть есть идеи по фазовой самокалибровке ( самоподстройке) такого устройства? Что если добавить два варикапа и подстраивать фазу гетеродина по минимуму зеркального сигнала? Встречал в инете несколько работ по теме "Self Calibrated Image Reject Mixer", но это были твердотельные полупроводниковые устройства. Вот например тут http://bwrc.eecs.berkeley.edu/Publications...er_MSThesis.pdf

Проблема в том, мне нужен смеситель для не совсем обычного применения: фактически это перемножитель двух широкополосных сигналов с заметно отличающимися уровнями (более мощный и менее широкополосный из них условно принят за гетеродин). Всё это усложняется тем, что сигналы импульсные, их длительность составляет доли микросекунды, и, что самое важное, их несущие частоты могут меняться от импульса к импульсу во всей полосе 50-400 МГц. Только не спрашивайте меня, зачем такое нужно

Сообщение отредактировал trablik - Jul 3 2006, 15:35

[nadie]

В таком случае почему вы не хотите использовать супер гетерогин схему с двумя смесителями отрезая имидж полосовым фильтром. Так постороены большинство спектральных анализаторов Agilent.

[trablik]

В таком случае почему вы не хотите использовать супер гетерогин схему с двумя смесителями отрезая имидж полосовым фильтром. Так постороены большинство спектральных анализаторов Agilent.

Спасибо за совет! Конечно же, это гораздо более эффективное решение с точки зрения подавления зеркального канала и рассматривается мною как альтернативный вариант, однако при таком варианте построения дополнительно потребуются смеситель + гетеродин + фильтр. Причем элементы потребуются более высокочастотные, чем в первоначальном варианте, соответсвенно ужесточатся требования к конструкции устройства и т.д.

[nadie]

Как еще один вариант, посмотреть на выпускаемые I/Q demodulator (например Miteq), тогда вы сможете оцифровать оба I Q сигналы и досле сделать DSP, чтобы отсечь image. Единственно, если вы зажаты габаритами конструкции, то тогда это может не подойти.

Кстати MiteqEstonia делает очень широкополосные 90 гибриды, вполне перекрывающие ваш диапазон.

[trablik]

Как еще один вариант, посмотреть на выпускаемые I/Q demodulator (например Miteq), тогда вы сможете оцифровать оба I Q сигналы и досле сделать DSP, чтобы отсечь image. Единственно, если вы зажаты габаритами конструкции, то тогда это может не подойти.

Кстати MiteqEstonia делает очень широкополосные 90 гибриды, вполне перекрывающие ваш диапазон.

Огромное Вам спасибо за помощь и за вашу отзывчивость!

[Mirabella]

[
Проблема в том, мне нужен смеситель для не совсем обычного применения: фактически это перемножитель двух широкополосных сигналов с заметно отличающимися уровнями (более мощный и менее широкополосный из них условно принят за гетеродин). Всё это усложняется тем, что сигналы импульсные, их длительность составляет доли микросекунды, и, что самое важное, их несущие частоты могут меняться от импульса к импульсу во всей полосе 50-400 МГц. Только не спрашивайте меня, зачем такое нужно
[/quote]


Мне кажется, что в этом случае надо начать с преобразования вверх. Например, диапазон частот 30...450 МГЦ перенести в диапазон со средней частотой 1,5 ГГц.
В этом диапазоне имеются керамические 3-х децибельные 90-градусные НО, например 11305-3 ANAREN (покупали в Элкотехе). Указанный НО в октавной полосе имеет характеристики, гораздо лучшие, чем у намотанного устройства. Его размеры: 14*9*2 мм. Есть в этом диапазоне так-же другие полезные устройства, например дешевые миниатюрные керамические фильтры.
Есть так-же микросхемы СВЧ, на которых гораздо проще сделать столь специфическое устройство.