Фапчевание ЖИГа типа Я2Р современными синтезаторами, Кто-нибудь пробовал? Получаются ли хорошие результаты? Опции

[alex-sss]

У современных ЖИГов (типа MicroSourse 2-10 GHz) фазовые шумы существенно лучше по сравнению с октавными генераторами на варикапах. Меня интересует, можно ли получить неплохие результаты, если фапчевать синтезатором типа ADF4113, для управления основной катушкой применить опер типа AD820 и мощный полевик. Под хорошими результатами я имею в виду низкий уровень фазовых шумов за полосой пропускания системы ФАПЧ (90-100 dBc - 10 kHz, 115-124 dBc - 100 kHz) и спадающий фазовый шум в окрестности несущей. Фазовый шум вблизи несущей может иметь "дерганый" вид за счет влияния различных негативных факторов: Э/М поля, пролазы по питанию, управлению, наводки, вибро-акустичекое воздействие.
У меня до фапчевания Я2Р-71 дело недошло - много работы, но если получаются неплохие результаты, обязательно займусь.

[Mirabella]

У современных ЖИГов (типа MicroSourse 2-10 GHz) фазовые шумы существенно лучше по сравнению с октавными генераторами на варикапах. Меня интересует, можно ли получить неплохие результаты, если фапчевать синтезатором типа ADF4113, для управления основной катушкой применить опер типа AD820 и мощный полевик. Под хорошими результатами я имею в виду низкий уровень фазовых шумов за полосой пропускания системы ФАПЧ (90-100 dBc - 10 kHz, 115-124 dBc - 100 kHz) и спадающий фазовый шум в окрестности несущей. Фазовый шум вблизи несущей может иметь "дерганый" вид за счет влияния различных негативных факторов: Э/М поля, пролазы по питанию, управлению, наводки, вибро-акустичекое воздействие.
У меня до фапчевания Я2Р-71 дело недошло - много работы, но если получаются неплохие результаты, обязательно займусь.

Хорошая идея, правда остается открытым вопрос со скоростью перестройки. Для многих приложений это весьма существенно. А там большие токи управления.
А слово то какое хорошее узнала: "фапчевание". Спасибо. Записала.

[FDS]

Да,действительно "фапчевание" - что-то новенькое,обычно в нашем сленге проскакивает "фапчирование".Позвольте поинтересоваться,а зачем такая бешенная полоса?(2-10ГГц).
Может стоит рассмотреть возможность разбить полосу на поддиапазоны?

[Mirabella]

Да,действительно "фапчевание" - что-то новенькое,обычно в нашем сленге проскакивает "фапчирование".Позвольте поинтересоваться,а зачем такая бешенная полоса?(2-10ГГц).
Может стоит рассмотреть возможность разбить полосу на поддиапазоны?

Простите, уважаемый FDS, а в чем заключается "бешенность" этой полосы?
Работаем с такими и гораздо более широкими, но не знала, что это -"бешенные" ?

[proxi]

У современных ЖИГов (типа MicroSourse 2-10 GHz) фазовые шумы существенно лучше по сравнению с октавными генераторами на варикапах. Меня интересует, можно ли получить неплохие результаты, если фапчевать синтезатором типа ADF4113, для управления основной катушкой применить опер типа AD820 и мощный полевик. Под хорошими результатами я имею в виду низкий уровень фазовых шумов за полосой пропускания системы ФАПЧ (90-100 dBc - 10 kHz, 115-124 dBc - 100 kHz) и спадающий фазовый шум в окрестности несущей. Фазовый шум вблизи несущей может иметь "дерганый" вид за счет влияния различных негативных факторов: Э/М поля, пролазы по питанию, управлению, наводки, вибро-акустичекое воздействие.
У меня до фапчевания Я2Р-71 дело недошло - много работы, но если получаются неплохие результаты, обязательно займусь.

Фапчевал DRO на частоту 11,920ГГц ,естественно перестройка никакая но фазовые шумы очень даже
ничего.

[Lonesome Wolf]

У современных ЖИГов (типа MicroSourse 2-10 GHz) фазовые шумы существенно лучше по сравнению с октавными генераторами на варикапах. Меня интересует, можно ли получить неплохие результаты, если фапчевать синтезатором типа ADF4113, для управления основной катушкой применить опер типа AD820 и мощный полевик. Под хорошими результатами я имею в виду низкий уровень фазовых шумов за полосой пропускания системы ФАПЧ (90-100 dBc - 10 kHz, 115-124 dBc - 100 kHz) и спадающий фазовый шум в окрестности несущей. Фазовый шум вблизи несущей может иметь "дерганый" вид за счет влияния различных негативных факторов: Э/М поля, пролазы по питанию, управлению, наводки, вибро-акустичекое воздействие.
У меня до фапчевания Я2Р-71 дело недошло - много работы, но если получаются неплохие результаты, обязательно займусь.

Я чего-то понимаю Вашего вопроса. В чем разница, по-Вашему, между понятиями "окрестность несущей" и "вблизи несущей"? И как влияет правильная ФАПЧ на шумы за ее полосой?

[proxi]

У современных ЖИГов (типа MicroSourse 2-10 GHz) фазовые шумы существенно лучше по сравнению с октавными генераторами на варикапах. Меня интересует, можно ли получить неплохие результаты, если фапчевать синтезатором типа ADF4113, для управления основной катушкой применить опер типа AD820 и мощный полевик. Под хорошими результатами я имею в виду низкий уровень фазовых шумов за полосой пропускания системы ФАПЧ (90-100 dBc - 10 kHz, 115-124 dBc - 100 kHz) и спадающий фазовый шум в окрестности несущей. Фазовый шум вблизи несущей может иметь "дерганый" вид за счет влияния различных негативных факторов: Э/М поля, пролазы по питанию, управлению, наводки, вибро-акустичекое воздействие.
У меня до фапчевания Я2Р-71 дело недошло - много работы, но если получаются неплохие результаты, обязательно займусь.

Я чего-то понимаю Вашего вопроса. В чем разница, по-Вашему, между понятиями "окрестность несущей" и "вблизи несущей"? И как влияет правильная ФАПЧ на шумы за ее полосой?

Влияет правильно,не влияет.....

[nickes]

Вечер добрый!
У меня вопрос по теме, но несколько в другой плоскости. А как рассчитывается(из каких соображений) Loop-фильтр в таких PLL? Каким образом строится передаточная функция такого фильтра и петли в целом? Ведь в расчете у нас фигурирует сомножитель соответствующий передаточной функции фазового дететктора с размерностью мА/градус(ну и ещё 2*pi) и самого ГУН с размерностью МГц/Вольт и тогда передаточная функция фильтра имеет размерность сопротивления(импеданс, комплексный). А как поступать в случае ЖИГ-а с передаточной функцией размерностью МГц/мА? Получается, что передаточная функция фильта должна быть безразмерной или Вольт/Вольт или мА/мА? Т.е. просто функция передачи по амплитуде в зависимости от частоты(без учета фазы)? Непонятно. У кого есть мнения по этому вопросу, я просто пока этот вопрос глубоко не копал.

С уважением, Николай

[Lonesome Wolf]

Вечер добрый!
У меня вопрос по теме, но несколько в другой плоскости. А как рассчитывается(из каких соображений) Loop-фильтр в таких PLL? Каким образом строится передаточная функция такого фильтра и петли в целом? Ведь в расчете у нас фигурирует сомножитель соответствующий передаточной функции фазового дететктора с размерностью мА/градус(ну и ещё 2*pi) и самого ГУН с размерностью МГц/Вольт и тогда передаточная функция фильтра имеет размерность сопротивления(импеданс, комплексный). А как поступать в случае ЖИГ-а с передаточной функцией размерностью МГц/мА? Получается, что передаточная функция фильта должна быть безразмерной или Вольт/Вольт или мА/мА? Т.е. просто функция передачи по амплитуде в зависимости от частоты(без учета фазы)? Непонятно. У кого есть мнения по этому вопросу, я просто пока этот вопрос глубоко не копал.

С уважением, Николай

А как вообще вы собираетесь управлять током в обмотке? Здесь же подразумевается, IMHO, какой либо преобразователь напряжение-ток - да хоть резистор обычный, просто считаете, что выход ГУН управляется напряжением с крутизной (МГц/ма)*(ма/В)

[Profi2005]

Вечер добрый!
У меня вопрос по теме, но несколько в другой плоскости. А как рассчитывается(из каких соображений) Loop-фильтр в таких PLL? Каким образом строится передаточная функция такого фильтра и петли в целом? Ведь в расчете у нас фигурирует сомножитель соответствующий передаточной функции фазового дететктора с размерностью мА/градус(ну и ещё 2*pi) и самого ГУН с размерностью МГц/Вольт и тогда передаточная функция фильтра имеет размерность сопротивления(импеданс, комплексный). А как поступать в случае ЖИГ-а с передаточной функцией размерностью МГц/мА? Получается, что передаточная функция фильта должна быть безразмерной или Вольт/Вольт или мА/мА? Т.е. просто функция передачи по амплитуде в зависимости от частоты(без учета фазы)? Непонятно. У кого есть мнения по этому вопросу, я просто пока этот вопрос глубоко не копал.

С уважением, Николай

А как вообще вы собираетесь управлять током в обмотке? Здесь же подразумевается, IMHO, какой либо преобразователь напряжение-ток - да хоть резистор обычный, просто считаете, что выход ГУН управляется напряжением с крутизной (МГц/ма)*(ма/В)

Добрый день!

А какова индуктивность основной катушки???
Сдается мне, что это десятки-сотни милли-Генри, и
соответственно, годится только для плавной медленной перестройки.
(Ибо эффект самоиндукции )
Иногда в ЖИГ-ах делают еще модуляционную катушку, это тот случай?!

А вообще 5 октав достойно уважения

Хотелось бы спросить Мирабелу, какие "существенно более широкие"
генераторы ей известны?!

[alex-sss]

Добрый день!

А какова индуктивность основной катушки???
Сдается мне, что это десятки-сотни милли-Генри, и
соответственно, годится только для плавной медленной перестройки.
(Ибо эффект самоиндукции )
Иногда в ЖИГ-ах делают еще модуляционную катушку, это тот случай?!

А вообще 5 октав достойно уважения

Хотелось бы спросить Мирабелу, какие "существенно более широкие"
генераторы ей известны?!
[/quote]

Добрый день.
Индуктивности катушек схожи с я2р - осн.кат.- 350 мГн(100 Гц), мод.кат. - 3 мкГн.
Хочу уточнить, что мне важны только шумовые характеристики генератора.
А насчет 5 октав - это на перспективу, да и то вряд ли.
Для начала 1-4 или 2-6 ГГц.

[khach]

Подниму ка старую тему. Необходимо получить максимально чистый по фазовым шумум спектр (максимально "обжать" фапчем генератор жиг). Ну например как у http://www.gigatronics.com/downloads/artic...F_2500A_art.pdf
При этом надо получит перестройку генератора с малым шагом. Т.е прийдется применять DDS. Теперь вопрос по топологии синтезатора- в какое плечо лучше поставить DDS синтезатор- в плечо опорной частоты или в плечо делителя частоты ЖИГ?
Второй вопрос. Управление катушками. Ну с обмоткой ФМ все и так понятно- драйвер тока после фильтра ФАПЧ. А вот управление обмоткой перектройки частоты... тут есть три варианта. Первый - ЦАП от процессора. Второй- драйвер тока с ФНЧ, управляется от петли ФАПЧ. Третий- тоже управление от петли фапч, но управление пороговое, при привышении определенной амплитуды управляющего сигнала в петле. Какой алгоритм лучше выбрать?
Третье. Генератор ЖИГ не желает запускаться, пока не вогнать в обмотку перестройки ток примерно соответсвующий середине диапазона перестройки. Только после этого возникают колебания и генератор устойчиво перестраивается во всем паспортном диапазоне. Т.е пришлось добавить в петлю управления ключ для "пускового тычка", только после этого петля начинала работать. Вопрос- это глюк конкретного экземпляра генератора или они все страдают такой особенностью?
Четвертое. Где-то видел схему noise canceller для драйвера обмотки перестройки. Т.е ток импульсных помех и шумов пускался в обход катушки. Но где-то посеял ссылку. Может у кого сохранился пример такой схемы?

[proxi]

ds/artic...F_2500A_art.pdf[/url]
При этом надо получит перестройку генератора с малым шагом. Т.е прийдется применять DDS. Теперь вопрос по топологии синтезатора- в какое плечо лучше поставить DDS синтезатор- в плечо опорной частоты или в плечо делителя частоты ЖИГ?

Определенно в плечо опорной частоты и частоту сравнения выбрать максимально высокую, насколько это возможно...

[khach]

Определенно в плечо опорной частоты и частоту сравнения выбрать максимально высокую, насколько это возможно...

А вот это еще вопрос. Встречал парочку фирменных синтезаторов с малым фазовым шумом построенных наоборот. Опорник выглядел как малошумящий кварцевый генератор 10-20 Мгц, потом фильтр 3 гармоники (без генератора гармоник, с кварци и так достаточнгое количество 3 гармоники лезет) и на фазовый детектор. А ДДС стоял в плече YIG после прескалера. Обьясняли это тем, что фазовые шумы опорника ДДС (в районе 400 МГц) гораздо хуже чем шумы умноженного кварца или деленного ЖИГа. Я уже не говорю про внутренний умножитель ДДС- у него фазовые шумы еще хуже.
Особенно задирать частоту сравнения все равно смысла нет- полоса ФМ обмотки жига максимум несколько мегагерц. А самое противное, что на предельных частотах (макимально широкая петля) в петлю начинали вноситься странные фазовые задержки (наверно от ограничения полосы индуктивностью ФМ обмотки или еще от чего) и петля становилась неустойчивой. Я с этой фигней так и не разобрался, пришлось пока зарезать полосу ФНЧ на 700кгц.

[proxi]

[quote name='khach' date='Mar 30 2008, 17:01' post='388514']
А вот это еще вопрос. Встречал парочку фирменных синтезаторов с малым фазовым шумом построенных наоборот. Опорник выглядел как малошумящий кварцевый генератор 10-20 Мгц, потом фильтр 3 гармоники (без генератора гармоник, с кварци и так достаточнгое количество 3 гармоники лезет) и на фазовый детектор. А ДДС стоял в плече YIG после прескалера. Обьясняли это тем, что фазовые шумы опорника ДДС (в районе 400 МГц) гораздо хуже чем шумы умноженного кварца или деленного ЖИГа. Я уже не говорю про внутренний умножитель ДДС- у него фазовые шумы еще хуже.
Особенно задирать частоту сравнения все равно смысла нет- полоса ФМ обмотки жига максимум несколько мегагерц.

Смысл в том, чтобы палки были задавленны а DDS в опорнике, получить малый шаг без палок...

[андр]

"Фапчевал" такой генератор. назывался Я2Р-72 (2,0-8,3ГГц).
Микросхема была ADF4118. Вроде работало. но шумы были очень большие. Т.к. крутизна перестройки примерно 1,2МГц/мВ.
Схема классическая микросхема, преобразователь напряжение-ток, ЖИГ генератор и обратная связь в микросхему через покупной ответвитель. Всё работало.

[khach]

"Фапчевал" такой генератор. назывался Я2Р-72 (2,0-8,3ГГц).
Микросхема была ADF4118. Вроде работало. но шумы были очень большие. Т.к. крутизна перестройки примерно 1,2МГц/мВ.
Схема классическая микросхема, преобразователь напряжение-ток, ЖИГ генератор и обратная связь в микросхему через покупной ответвитель. Всё работало.

А можете по-подробнее описать свою систему? Какова была частота сравнения в петле? Как был фильтр и драйвер обмотки устроен (частота, порядок фильтра). Фапч был по одной катушке или по обеим? Что значит сильно шумело (спуры, нестабильность петли, фазовый шум или что еще)?
Просто для обычной фапч с варикапами литературы и теории куча, а для ЖИГов с их специфическими приколами нет практически ничего. А параметры по фазовым шумам требуется выдать на пределе возможных...
Кстати, а кто чем меряет шумы таких генераторов? А то обычные анализаторы спекта уже слепы и глухи к уровню шумов 120дБм или их собственный шум соизмерим с самоделкой.

По поводу "палок" мне опасения несовсем понятны. Это надо исхитрится сильно чтобы палка попала в полосу пропускания ФМ обмотки. К счастью или несчастью система управления ЖИГа само по себе хороший ФНЧ. Пока предполагаю делать по блоксхеме как в аттаче. Прескалер ADF4007 (у меня ЖИГ 2-7ГГц) и ддс AD9956 (если получится- в режиме хардверного свипировани ячастоты)

Эскизы прикрепленных изображений

 

[андр]

Частота сравнения была вроде 50кГц. Фильтр штатный как в ПДФ. Единственно что емкость в фильтре была электролитическая на 4700мкФ. потому что по расчетам выходило что-то около того.
а вот и примерная схема. Транзистор был не КТ814 как по схеме а КТ825. Все было спаяно на макетке.

Прикрепленные файлы

 Syntezator.sch ( 96 килобайт ) Кол-во скачиваний: 110

 

[proxi]

А можете по-подробнее описать свою систему? Какова была частота сравнения в петле? Как был фильтр и драйвер обмотки устроен (частота, порядок фильтра). Фапч был по одной катушке или по обеим? Что значит сильно шумело (спуры, нестабильность петли, фазовый шум или что еще)?
Просто для обычной фапч с варикапами литературы и теории куча, а для ЖИГов с их специфическими приколами нет практически ничего. А параметры по фазовым шумам требуется выдать на пределе возможных...
Кстати, а кто чем меряет шумы таких генераторов? А то обычные анализаторы спекта уже слепы и глухи к уровню шумов 120дБм или их собственный шум соизмерим с самоделкой.

По поводу "палок" мне опасения несовсем понятны. Это надо исхитрится сильно чтобы палка попала в полосу пропускания ФМ обмотки. К счастью или несчастью система управления ЖИГа само по себе хороший ФНЧ. Пока предполагаю делать по блоксхеме как в аттаче. Прескалер ADF4007 (у меня ЖИГ 2-7ГГц) и ддс AD9956 (если получится- в режиме хардверного свипировани ячастоты)

Там и хитрить не треба, если у вас шаг перестройки 1КГц а полоса ФАПЧ а 50 КГц, вот и будет у вас 50 палок...

[khach]

Там и хитрить не треба, если у вас шаг перестройки 1КГц а полоса ФАП ча 50 КГц, вот и будет у вас 50 палок...

Снова непонял. Шаг перестройки миллигерцовый (внутренняя разрядность DDS-48 бит). ЖИГ (2.1-7 ГГц). Прескалер 16 или 32. Выход прескалера- тактовая частота DDS. Опорная частота ФАПЧ 60 Мгц (3 гармоника OCXO 20 Мгц). Частота фазового детектора- пока окнчательно не выбранна, в диапазоне 5-60 Мгц(от 60/12 до 60/1). Полоса петли от 500 кгц до 3 МГц (если удасться победить фазовые задержки в петле регулирования). Ну и где тут палки? Палка будет только на частоте цифровой части DDS, ну так на нее постараемся не попадать.

[proxi]

Частота фазового детектора- пока окнчательно не выбранна, в диапазоне 5-60 Мгц

Тогда ОК, частота фазового детектора достойная...

[oles_k76]

Третье. Генератор ЖИГ не желает запускаться, пока не вогнать в обмотку перестройки ток примерно соответсвующий середине диапазона перестройки. Только после этого возникают колебания и генератор устойчиво перестраивается во всем паспортном диапазоне. Т.е пришлось добавить в петлю управления ключ для "пускового тычка", только после этого петля начинала работать. Вопрос- это глюк конкретного экземпляра генератора или они все страдают такой особенностью?

Колебания действительно срываются, если не подать ток на обмотку перестройки или превысить ток и выйти за его верхний предел диапазона перестройки по частоте. Ведут себя так
почти все жиги, но как правило Запускаются До начала своего диапазона перестройки.

Второй вопрос. Управление катушками. Ну с обмоткой ФМ все и так понятно- драйвер тока после фильтра ФАПЧ. А вот управление обмоткой перектройки частоты... тут есть три варианта. Первый - ЦАП от процессора. Второй- драйвер тока с ФНЧ, управляется от петли ФАПЧ. Третий- тоже управление от петли фапч, но управление пороговое, при привышении определенной амплитуды управляющего сигнала в петле. Какой алгоритм лучше выбрать?

Пару лет назад пришлось отремонтировать уникальный (единичный образец) синтезатора сделанного в Вильнюсе под заказ в конце восьмидесятых, прибор был изготовлен на основе блоков и узлов переносчика РЧ5-29 и корпус от негоже. ЖИГ там был установлен семейства Я2Р70 диапазон перстройки 2-8ГГЦ

Источник тока Катушки Перестройки управлялся ЦАП.

[nickes]

А можете по-подробнее описать свою систему? Какова была частота сравнения в петле? Как был фильтр и драйвер обмотки устроен (частота, порядок фильтра). Фапч был по одной катушке или по обеим? Что значит сильно шумело (спуры, нестабильность петли, фазовый шум или что еще)?
Просто для обычной фапч с варикапами литературы и теории куча, а для ЖИГов с их специфическими приколами нет практически ничего. А параметры по фазовым шумам требуется выдать на пределе возможных...
Кстати, а кто чем меряет шумы таких генераторов? А то обычные анализаторы спекта уже слепы и глухи к уровню шумов 120дБм или их собственный шум соизмерим с самоделкой.

По поводу "палок" мне опасения несовсем понятны. Это надо исхитрится сильно чтобы палка попала в полосу пропускания ФМ обмотки. К счастью или несчастью система управления ЖИГа само по себе хороший ФНЧ. Пока предполагаю делать по блоксхеме как в аттаче. Прескалер ADF4007 (у меня ЖИГ 2-7ГГц) и ддс AD9956 (если получится- в режиме хардверного свипировани ячастоты)

Уважаемый khach!

С синтезами работал много(октавные, узкополосные и т.д.)
Немного не по теме, но я немного не понял где Вы собираетесь мерять шумы -120дБн? Если вблизи несущей, при отстройках 1-20кГц, то моё мнение, что при частотах сравнения в ФД 5МГц это нереализуемо(при 50МГц, тоже верится с трудом). Причина: посчитайте как у Вас возрастут шумы опоры приведенные к частоте 2ГГц, а тем более 7ГГц, плюс шумы делителей, ФД, токи утечки и т.д.

Мы после многочисленных экспериментов и расчетов пришли к схеме с переносом частоты смесителем и генератором гармоник на ДОНЗ(SRD). Диод накачивался разогнаным кварцевым(или ПАВ) гененратором на 500МГц. Кстати буржуи именно так и делают. В таких схемах реально получить -100/-110дБн вблизи несущей. Минус таких решений - сложный алгоритм управления.

С уважением, Николай

[khach]

Немного не по теме, но я немного не понял где Вы собираетесь мерять шумы -120дБн? Если вблизи несущей, при отстройках 1-20кГц, то моё мнение, что при частотах сравнения в ФД 5МГц это нереализуемо(при 50МГц, тоже верится с трудом). Причина: посчитайте как у Вас возрастут шумы опоры приведенные к частоте 2ГГц, а тем более 7ГГц, плюс шумы делителей, ФД, токи утечки и т.д.

Мы после многочисленных экспериментов и расчетов пришли к схеме с переносом частоты смесителем и генератором гармоник на ДОНЗ(SRD). Диод накачивался разогнаным кварцевым(или ПАВ) гененратором на 500МГц. Кстати буржуи именно так и делают. В таких схемах реально получить -100/-110дБн вблизи несущей. Минус таких решений - сложный алгоритм управления.

Доброе время суток, Николай!
Мерять собираюсь как раз там где Вы указали. К сожалению :-) такие шумы достижимы- gigatronics то свою серию 2500 как то сделал? И даташиты однозначно указывают что все вертится вокруг DDS синтезаторов Аналоговых Девиц. Вот мне что-то подобное и необходимо, только подешевле немного. Тем более что ЖИГ малошумящий хьюлеттпаккардовский есть.
По поводу синтезаторов на основе самплера на базе SRD- да, так делали, получали неплохие для своего времени результаты. Конечно система ФАПЧ была сложная- две или три петли. Вот как раз натянул кучу сервисмануалов от HP, текстроникса, флюка, анритсу, гига итд, те, что удалось найти со схемами, и сижу изучаю. Хорошо заметна тенденция- в 60 годах -свипирование ЖИГ аналоговой схемой, 70- применение ЦАП для свипирования, 80- попытка замкнуть петлю ФАПЧ, хотя бы при медленных свипах, 90- более-менее полноценная ФАПЧ, синтез как раз на базе самплера (смесителя с малым фазовым углом проводимости) с SDR, ФАПЧ многопетлевая для получения мелкого шага перестройки. И последнее веяние- синтез на базе ДДС. Появился в приборах в начале 2000 годов. К сожаление ни одного сервисмануала со схемой с таким свипом найти неудалось... Только статьи с блоксхемами.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[nickes]

Доброе время суток, Николай!
Мерять собираюсь как раз там где Вы указали. К сожалению :-) такие шумы достижимы- gigatronics то свою серию 2500 как то сделал? И даташиты однозначно указывают что все вертится вокруг DDS синтезаторов Аналоговых Девиц. Вот мне что-то подобное и необходимо, только подешевле немного. Тем более что ЖИГ малошумящий хьюлеттпаккардовский есть.
По поводу синтезаторов на основе самплера на базе SRD- да, так делали, получали неплохие для своего времени результаты. Конечно система ФАПЧ была сложная- две или три петли. Вот как раз натянул кучу сервисмануалов от HP, текстроникса, флюка, анритсу, гига итд, те, что удалось найти со схемами, и сижу изучаю. Хорошо заметна тенденция- в 60 годах -свипирование ЖИГ аналоговой схемой, 70- применение ЦАП для свипирования, 80- попытка замкнуть петлю ФАПЧ, хотя бы при медленных свипах, 90- более-менее полноценная ФАПЧ, синтез как раз на базе самплера (смесителя с малым фазовым углом проводимости) с SDR, ФАПЧ многопетлевая для получения мелкого шага перестройки. И последнее веяние- синтез на базе ДДС. Появился в приборах в начале 2000 годов. К сожаление ни одного сервисмануала со схемой с таким свипом найти неудалось... Только статьи с блоксхемами.

А какая разница, применяйте AD98../AD99.. в петлях, где получается мелкий шаг сетки и будет Вам счастье, как Вы и хотите. Я имел ввиду, что имея однопетлевую схему и низкую частоту(относительно) сравнения Вы не получите малый шум из-за большого коэффициента умножения опорной частоты(в описании на генераторы ведь не сказано, что там синтезы построены по однопетлевой схеме?)

Ещё, по памяти, на LMX23.. приведенный к 1Гц(кажется) шум фазового детектора -206дБн(или что то около того), поднимая частоту сравнения Вы снижаете коэффициент умножения(это плюс), но у вас одновременно растет шум фазового детектора. Точно не скажу(лень считать), но при частоте сравнения 50 МГц Вы можете запросто поиметь -80/-90 дБн шума ФД. Значить выше этой цифры вы уже не прыгнете, как ни старайся.

С уважением, Николай

[alex-sss]

Уважаемый khach!

С синтезами работал много(октавные, узкополосные и т.д.)
Немного не по теме, но я немного не понял где Вы собираетесь мерять шумы -120дБн? Если вблизи несущей, при отстройках 1-20кГц, то моё мнение, что при частотах сравнения в ФД 5МГц это нереализуемо(при 50МГц, тоже верится с трудом). Причина: посчитайте как у Вас возрастут шумы опоры приведенные к частоте 2ГГц, а тем более 7ГГц, плюс шумы делителей, ФД, токи утечки и т.д.

Мы после многочисленных экспериментов и расчетов пришли к схеме с переносом частоты смесителем и генератором гармоник на ДОНЗ(SRD). Диод накачивался разогнаным кварцевым(или ПАВ) гененратором на 500МГц. Кстати буржуи именно так и делают. В таких схемах реально получить -100/-110дБн вблизи несущей. Минус таких решений - сложный алгоритм управления.

С уважением, Николай

Почему же?
Если фш опорного генератора 100М -165 дБс на 10 кГц.
То можно и умножать. На 10 Г это будет -125 дБс.
Только это дорого выходит.

[khach]

А приподниму ка я старую тему.
Вот мучаюсь со следящим генератором на ЖИГ. Следить надо за источником, который перестраивается, мягко говоря, хаотически и достаточно быстро. Пока применяется обычная ФАПЧ по ФМ катушке и после ФНЧ тот же сигнал идет на главную катушку ЖИГа. Только захват часто срывает или начинаем осциллировать вокруг сигнала по затухающей до следующего захвата. Как бы такую схему улучшить? Пока есть две идеи- управлять главной катушкой через аналоговый ПИД контроллер с оптимальными настройками. И второй вариант- вытащить сигнал после делителя из ФАПЧ контроллера ( благо микросхема позволяет) и подать его на аналоговый частотный детектор, с выхода которого опять же управлять через ПИД главной катушкой ЖИГа.
Кто-нибудь такими "извращениями" занимался ранее? И надо ли в таком случае после ПИД контроллера ставить преобразователь напряжение-ток для управления ЖИГом, или хватит просто силового выхода по напряжению? Петля и в том, и в другом случаем может быть захвачена, только при токовом управлении получается дополнительный каскад.

[Dr.Drew]

Видел подобную ситуацию в синтезаторе 1-2 ГГц, где один ГУН бежал за другим на расстоянии 40 МГц - обычная двухпетлевая схема с преобразованием частоты в обратной связи. Принцип получается тот же. Так вот, при прыжке из начала в конец диапазона ведомый ГУН "отрывался" от ведущего где-то в середине диапазона. Фишка была в том, что порядок следящей петли был низким и не позволял отрабатывать изменения ведущей частоты по нелинейному закону: ошибка синхронизации петли нарастала, что приводило к срыву захвата. Выхода тут два: первый - расширить петлю настолько, чтобы к концу диапазона перестройки ошибка не успела увеличиться, до потери захвата, второй - повысить порядок петли добавлением пропорционально-интегрирующего звена на ОУ в канал управления генератором. В первом случае время реакции петли должно быть хотя бы в десять раз меньше времени установления ведущего генератора на новую частоту.

[khach]

Видел подобную ситуацию в синтезаторе 1-2 ГГц, где один ГУН бежал за другим на расстоянии 40 МГц - обычная двухпетлевая схема с преобразованием частоты в обратной связи. Принцип получается тот же. Так вот, при прыжке из начала в конец диапазона ведомый ГУН "отрывался" от ведущего где-то в середине диапазона. Фишка была в том, что порядок следящей петли был низким и не позволял отрабатывать изменения ведущей частоты по нелинейному закону: ошибка синхронизации петли нарастала, что приводило к срыву захвата.

Двухпетлевая схема при постоянной расстройке? Странно, я бы выбрал общее питание главных катушек от одного свипера, но с оффсетом по сигналу управления или коэффициентом напряжение-ток, а петлю следящей фапч замыкал по ФМ.

Выхода тут два: первый - расширить петлю настолько, чтобы к концу диапазона перестройки ошибка не успела увеличиться, до потери захвата, второй - повысить порядок петли добавлением пропорционально-интегрирующего звена на ОУ в канал управления генератором. В первом случае время реакции петли должно быть хотя бы в десять раз меньше времени установления ведущего генератора на новую частоту.

Вот именно- пропорционально-интегрирующее звено= это ПИ регулятор, а если добавить еще дифференцирующую цепочку-то получип полноценный ПИД и немного поднимем скорость перестройки, время реакции правильно настроенного ПИД регулятора меньше, чем ПИ (или ПИ будет осциллировать некоторое время). Смущают задержки из-за вихревых токов в сердечнике и наличие петли гистерезиса- по теории тут нужны регуляторы еще более высоких порядков и с зоной нечувствительности. И петля нужна аналоговая- цифровая неуспевает.
Плохо, что теории по петлям регулирования магнитных систем маловато. Приходиться искать в петлях стабилизации параметров электромашинных генераторов- там те же заморочки с магнитной системой. Кстати, размагничивающие импульсы не катят для моей задачи - нет выделенного направления перестройки, равновероятна перестройка и вверх, и вниз по частоте.

[Dr.Drew]

Я не зря написал про ГУН (ЖИГ-генератор - это ГУТ) - никаких катушек - только варикапы. Там важна была точность установки ведущего и он был сделан синтезированным, а к нему привязывался ведомый.
Лучше с оффсетом по сигналу, чем коэффициентом. Во втором случае частоты будут разъезжаться - можете не удержать. Я так понимаю, вам важна только разность частот.
ПИ повышает астатизм и позволяет свести ошибку синхронизации к нулю или постоянной величине - фактически не дать сорваться захвату во время переходных процессов. ПД повышает устойчивость и качество переходного процесса. Если звенит, то поставить ПД или посмотреть на запас по фазе в петле. Если срывается - то астатизма не хватает. Или я не прав?

[khach]

Я не зря написал про ГУН (ЖИГ-генератор - это ГУТ) - никаких катушек - только варикапы. Там важна была точность установки ведущего и он был сделан синтезированным, а к нему привязывался ведомый.
Лучше с оффсетом по сигналу, чем коэффициентом. Во втором случае частоты будут разъезжаться - можете не удержать. Я так понимаю, вам важна только разность частот.

Сорри, недоглядел, что речь про обычные варикапные ГУНы. Тогда снимаю предложение про оффсет, да и про коэффициент тоже- характеристика перестройки сильно нелинейная может быть. В ЖИГах как раз проблемы линейности нет. Зато варикапный ГУН практически идеальный обьект для управления-практически безинерционен. А вот ЖИГ, у которого по основной обмотке полоса хорошо, если сотня герц.... требует неплохого знания ТАУ. С чем и воюем сейчас. Просто была надежда, что кто-нибудь подскажет литературу по этому вопросу.
Пока нашел только
A phase-locked oscillator with control-loop hysteresis
G. P. Minina
Moscow Institute for Radio Engineering, Electronics, and Automatics. Translated from Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenii, Radiofizika, Vol. 34, No. 4, pp. 365–370, April, 1991.
Нет ли у кого возможности отсканить оригинал?

[Андрей_С.]

я собирал Анализатор спектра и управление жигом сделал точно так как сделано в Ч3-66 .... диапазон по началу хотел перекрывать перестановкой блоков генераторов ЖИГ...... и тут вышел казус - все ЖИГ-генераторы расползались в точности управления.... ЖИГ-ов у меня около 40 шт. на частоты от 1.000 до 24.000 мГц ... у всех в моей схеме разный коэфф перестройки.... там ОС по току через токоизмерительный резюк сделано, так в разных модулях пришлось резисторы токоизмерит. подбирать... частота сканирования 12Гц... все работает нормально... ток весит 43кг... хотел перевести на цифровые рельсы - но я в программировании дуб, и научиться не получается... не понимаю я всего программерского... думал стм-ку какую прикрутить, жк-ху 340х230 , ацп для входа, цап для управления ЖИГ генератором....

кстати мож кому что из свч нужно ? жиг-и, резонаторы, изм. линии, да много чего.... я на воен складах работаю, так у нас оборудование посписали и под нож - на драги.... недавно уст-ку ДК1-16 разобрали я жиги да смесители повыковыривал оттуда...., Ч3-66 разломали, генераторы свч разные...

[khach]

В военной аппаратуре ( как советской, так и западной) часто встречались нестандартные ЖИГи. Неполный диапазон сканирования частот например. Ну и полное отсутствие документации. Так что обмерять каждый экземпляр надо на стенде и паспорт к нему делать. Параметры для паспорта известны- токовая чувствительность основной обмоки в ма/Мгц, сдвиг нуля, гистерезис. Сопротивление и индуктивность обеих катушек. Чувствительность ЧМ катушки и ее полоса частот. Мощность на выходе по диапазону. С такими параметрами на ЖИГи найдутся заинтересованные. Вот только есть проблема с возрастом ЖИГов. Деградация ЖИГов на основе диодов Ганна общеизвестна. Так же наблюдались отклеивание сфер, сдвиг держателей сфер, индиевые дендриты в полостях сфер.

Полный ФАПЧ ЖИГа с автоматическим управлением обеим обмотками нецелесообразен- слишком долго "устаканивается" переходный процесс в основной обмотке. Проще иметь таблицы калибровки в микроконтроллере и устанавливать ток основной катушки по таблице, а потом ФАПЧ управлять ЧМ катушкой.
Отдельный вопрос- ЖИГ генераторы с линейным сканированием частот и согласованное управление ЖИГ фильтром и ЖИГ генератором в вариантах генератора гармоник или со сдвигом на величину ПЧ.
Почти всегда 2-3 платы оригинального контроллера ЖИГ можно заменить на мелкую палату с микропроцессором. Но конечно это требует умения программировать.

[VCO]

микроконтроллере и устанавливать ток основной катушки по таблице, а потом ФАПЧ управлять ЧМ катушкой.
Отдельный вопрос- ЖИГ генераторы с линейным сканированием частот и согласованное управление ЖИГ фильтром и ЖИГ генератором в вариантах генератора гармоник или со сдвигом на величину ПЧ.

А зачем это надо, делаем синтезатор на частоты ГГ + частоты смещения (там спуры и ФШ не критичны, потому - элементарно), ловим ЖИГ-фильтром сигнал синтезатора через детектор и переключаемся на реальный сигнал.

[khach]

ловим ЖИГ-фильтром сигнал синтезатора через детектор и переключаемся на реальный сигнал.

Там не все так просто, особенно если фильтр работает в диапазоне выше 20 ГГц. А с генераторами гармоник и преселекторами именно так часто и бывает. Во первых просто нечем переключаться, т.к переключатели на такие частоты, без потерь и пролазов- это электромеханика, а ей часто не поклацаешь. Вот R&S вообще скрупулезно ведет подсчет каждого переключения аттенюаторов в логе прибора
Поэтому тестовый сигнал обычно примешивается через направленный ответвитель. И используется только в режиме самокалибровки и при включении прибора для селф-теста. Ну а дальше- таблица.

[VCO]

И используется только в режиме самокалибровки и при включении прибора для селф-теста. Ну а дальше- таблица.

Дык я о том же: откалиброваться в начале работы, а затем переключиться и следить за дрейфом ЖИГ-фильтра.
Правда они порою "рассыпаются" и следить за ЖИГ-сферами нужно во всей полосе, алгоритм нужен очень умный.

[khach]

Калиброваться "в начале работы" не получится- полная калибровка фильтра с промером АЧХ и неравномерности фильтра на 4096 точек занимает почти сутки. И ее намного проще делать с использованием внешнего генератора, т.к одновременно пишутся в таблицу амплитудные корректировки. А тест сигнал с генератором гармоник позволяет самопроверить фильтр при включении за 10-20 секунд, дольше пользователь ждать нехочет. Еще надо учитывать, что при самопроверке обмотка фильтра еще не прогрелась и есть некоторый малый сдвиг по току. Можно конечно усложнять алгоритм работы с тест- сигналом, но пока вроде такой потребности небыло. Разве что сейчас появилась техническая возможность делать "умный" драйвер ЖИГ фильтра на базе АРМ процессоров, когда вся калибровка хранится в процессоре драйвера, а не центральном процессоре устройства. Только это требует скоростных шин управления для возможности вычитки-загрузки мегабайтных таблиц из драйвера ЖИГ. Меняется философия построения измерительного устройства.
Про варианты ЖИГ фильтра с индивидуальными корректирующими обмотками для каждой сферы по типу ФМ обмоток ЖИГ генераторов я уже упоминал. Это сокращает время настройки магнитной системы, но требует такой длительной и запутанной процедуры самокалибровки, что таки ой.

[VCO]

Про варианты ЖИГ фильтра с индивидуальными корректирующими обмотками для каждой сферы по типу ФМ обмоток ЖИГ генераторов я уже упоминал. Это сокращает время настройки магнитной системы, но требует такой длительной и запутанной процедуры самокалибровки, что таки ой.

А вариант с одной генерирующей ЖИГ-сферой, смещённой за полосу фильтра, который кто-то предлагал (скорее всего другой Александр, а м.б. даже и я, я уже и не помню - столько всего по синтезу перемололи)
не подойдёт? Вроде как для быстрого самотеста - самое то.

[khach]

А вариант с одной генерирующей ЖИГ-сферой, смещённой за полосу фильтра, который кто-то предлагал (скорее всего другой Александр, а м.б. даже и я, я уже и не пjмню - столько всего по синтезу перемололи)
не подойдёт?

А от этой сферы "палка" торчит на сигнале. Развязаться лучше -60дб не получилось. Если палку можно игнорировать или вырезать в цифровой обработке то решение имеет право на жизнь. Но все равно не решает проблем рассыпающегося фильтра или неравномерности АЧХ в полосе пропускания. А тут еще вылезла новая заморочка- из за распространения PSK модуляций высоких порядков нужны ЖИГ преселекторы с нормированной фазовой задержкой в полосе. Иначе созвездие модулированного сигнала начинает плющить при перестройке фильтра.