Смеситель, Вторую гармонику гетеродина на выходе как побороть? Опции

[TheMad]

Имеем смеситель, двойной балансный. Конкретнее - ELCM-11X, 5-1900 МГц, хотя это не важно. На LO подается сигнал с синтезатора частоты, хорошо фильтруется от 2 гармоники (мощность 6 дБм, уровень 2 гармоники не более -45 дБм). На его выходе имеем то что и должны иметь, а также со значительным уровнем 2 гармонику гетеродина (около -27 дБм).
Внимание, вопрос: как мне эту самую гармонику эффективно подавить, если она лежит в рабочем диапазоне того что я должен получить с выхода смесителя? Надо чтобы ее там осталось не более -70Дбм. Существуют ли смесители аналогичного уровня мощности, не обладающие такими неприятными свойствами?
Приветствуются любые идеи.
Спасибо!

[VitaliyZ]

1. Попробуйте уменьшить мощьность LO. Иногда уменьшение на 1дБ может снизить на несколько десятков дБ паразитные составляющие спектра.
2. Если смеситель с балансным входом, можно попробовать покрутить фазу 2 гармоники LO, хотя скорее всего это не вина синтезатора. Похоже что смеситель ваш генерит эту гармонику. Где-то его перекачали.

Каков спектр при отсутствии входного (RF/IF) сигнала?
Для интереса: какова мощьность первой гармоники LO на выходе?

Существуют ли смесители аналогичного уровня мощности,

Какой уровень мощьности нужен?

[TheMad]

1. Попробуйте уменьшить мощьность LO. Иногда уменьшение на 1дБ может снизить на несколько десятков дБ паразитные составляющие спектра.
2. Если смеситель с балансным входом, можно попробовать покрутить фазу 2 гармоники LO, хотя скорее всего это не вина синтезатора. Похоже что смеситель ваш генерит эту гармонику. Где-то его перекачали.

Каков спектр при отсутствии входного (RF/IF) сигнала?
Для интереса: какова мощьность первой гармоники LO на выходе?
Какой уровень мощьности нужен?

Да, гармонику генерит смеситель, это бесспорно.
Смеситель расчитан на уровень сигнала гетеродина +7Дбм, работает на несколько мЕньшем уровне (около +6Дбм). Собственно, марка смесителя - ELCM-11X (даташит - в аттаче).
На его выходе при отсутствии входного сигнала в наличии следующие палки: на частоте гетеродина с уровнем -27Дбм (вполне укладывается в справочное значение из ДШ, немного не дотягивая до "типового" значения), 2 гармоника гетеродина с уровнем -34Дбм и 3 гармоника гетеродина с уровнем -40Дбм, которая мне не мешает нисколько из-за своей частоты.
При снижении уровня гетеродина уровень 2 гармоники падает почти пропорционально до очень низких (для моего применения) значений мощности: при -4Дбм гетеродина на входе 2 гармоника его на выходе составляет -46Дбм, смеситель при этом работает уже неэффективно. Потери преобразования смесителя начинают сильно расти при снижении мощности гетеродина ниже 2 ДБм,уровень 2-й гармоники гетеродина на выходе при этом -38Дбм.
Пробовал смеситель на встречно-параллельных диодах, работающий на 2 гармонике гетеродина, диоды HSMS286 - очень большие потери преобразования, они составили около 20Дб. Конечно, уровень 4-й гармоники гетеродина на выходе стал существенно меньше, но такие потери преобразования для данного применения неприемлемы. "Фирменных" смесителей, работающих на 2-й гармонике на такие низкие частоты не нашел.
Чувствую что решение где-то на поверхности лежит, но где?

Прикрепленные файлы

 ELCM_11.pdf ( 129.82 килобайт ) Кол-во скачиваний: 97

 

[Kerapoxel]

Вторая гармоника попадает на выход...
Наверное так "хитро" выбран частотный план системы...
Может попробовать отфильтровать второую гармонику прям на выходе гетеродина?
Хотя , мне кажется, такие проблемы надо предусматривать на стадии разработки системы. ;-)

[Lonesome Wolf]

Имеем смеситель, двойной балансный. Конкретнее - ELCM-11X, 5-1900 МГц, хотя это не важно. На LO подается сигнал с синтезатора частоты, хорошо фильтруется от 2 гармоники (мощность 6 дБм, уровень 2 гармоники не более -45 дБм). На его выходе имеем то что и должны иметь, а также со значительным уровнем 2 гармонику гетеродина (около -27 дБм).
Внимание, вопрос: как мне эту самую гармонику эффективно подавить, если она лежит в рабочем диапазоне того что я должен получить с выхода смесителя? Надо чтобы ее там осталось не более -70Дбм. Существуют ли смесители аналогичного уровня мощности, не обладающие такими неприятными свойствами?
Приветствуются любые идеи.
Спасибо!

Проверьте пролаз гетеродина на вход. Что там у Вас стоит? Но вообще задача весьма нетривиальная. Помниться пара случаев, когда вторая гармоника много времени отняла.

[proxi]

Имеем смеситель, двойной балансный. Конкретнее - ELCM-11X, 5-1900 МГц, хотя это не важно. На LO подается сигнал с синтезатора частоты, хорошо фильтруется от 2 гармоники (мощность 6 дБм, уровень 2 гармоники не более -45 дБм). На его выходе имеем то что и должны иметь, а также со значительным уровнем 2 гармонику гетеродина (около -27 дБм).
Внимание, вопрос: как мне эту самую гармонику эффективно подавить, если она лежит в рабочем диапазоне того что я должен получить с выхода смесителя? Надо чтобы ее там осталось не более -70Дбм. Существуют ли смесители аналогичного уровня мощности, не обладающие такими неприятными свойствами?
Приветствуются любые идеи.
Спасибо!

проверьте пролезание c LO на RF и сам LO уровень уменьшая меняется ли что ни будь...плюс разводка все ли нормально...

[TheMad]

Вторая гармоника попадает на выход...
Наверное так "хитро" выбран частотный план системы...
Может попробовать отфильтровать второую гармонику прям на выходе гетеродина?
Хотя , мне кажется, такие проблемы надо предусматривать на стадии разработки системы. ;-)

Нет, 2-я гармоника образуется именно в смесителе. Гетеродин отфильтрован хорошо, см. самое первое сообщение.
Насчет частотного плана - я делаю всего лишь "костыль" к существующей системе, ничего поделать не могу.

Проверьте пролаз гетеродина на вход. Что там у Вас стоит? Но вообще задача весьма нетривиальная. Помниться пара случаев, когда вторая гармоника много времени отняла.

Пролаз отсутствует. На входе сразу - фильтр на согласованных линиях на совсем другую частоту, отличающуюся примерно в 3 раза от гетеродинной.

проверьте пролезание c LO на RF и сам LO уровень уменьшая меняется ли что ни будь...плюс разводка все ли нормально...

См. сообщение от 17:28. С разводкой все нормально.
Пробовал просто на смеситель аккуратно напаять 2 кабеля и дать LO, смотря на то что из него выходит. Ситуация аналогичная.

[Kerapoxel]

Насчет частотного плана - я делаю всего лишь "костыль" к существующей системе, ничего поделать не могу.

Тады Вам можно токмо посочувствовать. Отдуваться за чужие огрехи - тяжкое дело.(Имею в виду попадание второй гармоники в ПЧ)

[VitaliyZ]

Существуют ли смесители аналогичного уровня

Может ADE-R30W подойдет?
Хотя я не знаю точно, что он даст по гармоникам.

[FDS]

Я бы порекомендовал SMD-3500

Сообщение отредактировал FDS - Oct 3 2008, 13:40

Прикрепленные файлы

 SMD_3500L.pdf ( 269.97 килобайт ) Кол-во скачиваний: 98
 SMD_3500.pdf ( 244.42 килобайт ) Кол-во скачиваний: 87

 

[TheMad]

Я бы порекомендовал SMD-3500

Вещица неплохая. А где у нас они продаются?

[Lonesome Wolf]

Вещица неплохая. А где у нас они продаются?

Мне почему-то кажется, что у Вас может не получиться. Как уже отмечалось - ошибка в system design - гармоники гетеродина лезут в полосу пропускания.
Поэтому бросания из стороны в стороны в сторону в погоне за чудесным компонентом - пустая трата времени. Посудите сами - 2nd harmonic suppression должно быть на уровне ~80 дБ. Это очень серьезная величина. Да еще и полосе. И это в принципиально нелинейном устройстве!

[TheMad]

Мне почему-то кажется, что у Вас может не получиться. Как уже отмечалось - ошибка в system design - гармоники гетеродина лезут в полосу пропускания.
Поэтому бросания из стороны в стороны в сторону в погоне за чудесным компонентом - пустая трата времени. Посудите сами - 2nd harmonic suppression должно быть на уровне ~80 дБ. Это очень серьезная величина. Да еще и полосе. И это в принципиально нелинейном устройстве!

Да я и не думаю что у меня получится достичь желаемого простой заменой смесителя. Просто мне понравился этот смеситель, и я не нашел нигде его в наличии на efind.ru.
Пока я думаю сделать через одно место автогеном, а именно двумя преобразованиями частоты - есть вариант выбора частот гетеродинов такой что ничего плохого в мою рабочую полосу не попадает. Некрасиво, но похоже что других вариантов у меня попросту нет.

[FDS]

Вещица неплохая. А где у нас они продаются?

У них (Synergy) представитель МЭЙ

[Yuri Potapoff]

Как вариант, можно расмотреть двутактную схему с фазовращателями по входу и выходу на 90 градусов. Для усилителя такое делал и получал подавление второй гармоники 60 дб в точке компрессии. Частоты 90 и 180 Мгц соответственно.

Пока с трудом представляю, как можно сгородить подобную схему для смесителей, то есть их понадобится два и с очень хорошими (одинаковыми) параметрами. Я еще не понял, какие именно частоты исрользуются, надеюсь, не весь диапазон. Проблема будет в фазовращателях. Даже если схема заработает, то она будет расползаться в климатике.

Я бы попытался изменить схему преобразования и использовать другую частоту гетеродина. Налицо явная ошибка системного проектирования.

Точные частоты можете привести?

[TheMad]

Как вариант, можно расмотреть двутактную схему с фазовращателями по входу и выходу на 90 градусов. Для усилителя такое делал и получал подавление второй гармоники 60 дб в точке компрессии. Частоты 90 и 180 Мгц соответственно.

Пока с трудом представляю, как можно сгородить подобную схему для смесителей, то есть их понадобится два и с очень хорошими (одинаковыми) параметрами. Я еще не понял, какие именно частоты исрользуются, надеюсь, не весь диапазон. Проблема будет в фазовращателях. Даже если схема заработает, то она будет расползаться в климатике.

Я бы попытался изменить схему преобразования и использовать другую частоту гетеродина. Налицо явная ошибка системного проектирования.

Точные частоты можете привести?

Да, можно. Полоса 1550-1880 МГц должна быть опущена вниз на 600 МГц. Получится соответственно 950-1288.
Если 2 смесителя то проще решить двумя преобразованиями - сначала опустить вниз, используя гетеродин 1300МГц, а потом поднять почти обратно, использую гетеродин 700МГц. Собственно так сейчас я это и собираюсь делать, благо фильтрация на частотах в сотни мегагерц довольно проста.

[khach]

Вторая гармоника гетеродина это обычно припаленный смеситель. Там перегрузки нигде нет? И на какой вход смесителя какие сигналы подаются? Можно попытаться придавить вторую гармонику подавая небольшую постоянку (до +/-100 мВ) на вход IF смесителя (тот, что гальванически связан с диодной структурой).

[TheMad]

Вторая гармоника гетеродина это обычно припаленный смеситель. Там перегрузки нигде нет? И на какой вход смесителя какие сигналы подаются? Можно попытаться придавить вторую гармонику подавая небольшую постоянку (до +/-100 мВ) на вход IF смесителя (тот, что гальванически связан с диодной структурой).

Уровень второй гармоники при "припаленном" смесителе на пару порядков выше.
Было протестировано несколько смесителей новых, все дали аналогичные результаты.
IF внутри смесителя тоже гонится через трансформатор, такого рода балансировка исключена.
Вообще, решение принято - так что всем спасибо

[Yuri Potapoff]

Да, можно. Полоса 1550-1880 МГц должна быть опущена вниз на 600 МГц. Получится соответственно 950-1288.

Видимо все-таки имелось в виду 950-1280.

Если использовать частоту гетеродина 2830, то проблема второй гармоники пропадет. Появится инверсия спектра. Также надо прикинуть паразитные продукты.

[TheMad]

Видимо все-таки имелось в виду 950-1280.

Если использовать частоту гетеродина 2830, то проблема второй гармоники пропадет. Появится инверсия спектра. Также надо прикинуть паразитные продукты.

Инвертировать спектр тоже нельзя...иначе этой темы даже не возникло бы.

[khach]

Было протестировано несколько смесителей новых, все дали аналогичные результаты.
IF внутри смесителя тоже гонится через трансформатор, такого рода балансировка исключена.

С этим несогласен- раз в даташите есть параметр "Peak IF Current 40 mA" то значит IF если и имеет трансформатор, то только симметризатор, что кстати в таком корпусе редкость. Поэтому надо тщательно проверять цепь IF на наличие пути для постоянки и отсутствие нулевой гармоники (постоянного тока).

[6lge]

Уровень второй гармоники при "припаленном" смесителе на пару порядков выше.
Было протестировано несколько смесителей новых, все дали аналогичные результаты.
IF внутри смесителя тоже гонится через трансформатор, такого рода балансировка исключена.
Вообще, решение принято - так что всем спасибо

Примерно такая же проблема возникла. Как подавили вторую гармонику гетеродина в спектре сигнала?

[TheMad]

Проблему пришлось решать двумя преобразованиями, подобрав частоты гетеродинов так чтобы не мешались.

[6lge]

Понятно. Ну у меня ситуация такая, что диапазон перестройки частот сигнала и гетеродина подаваемый на смеситель один и тот же. Выделяю вторую гармонику, только в более меньшей полосе частот. И естественно комбинационные составляющие в той или иной, в зависимости от входных частот на смеситель, присутствуют в выделином сигнале. Уровень их при перестройки порядка от -20 до -25 дб. Смеситель на ADE-42

Сообщение отредактировал 6lge - Aug 3 2009, 11:12

[Denis8]

фильтром кауэра не пробовали давить вторую гармонику?
подавление 75-85dB можно получить.

[6lge]

так фильтром и полезный сигнал подавлю же, на столько.

[Denis8]

так фильтром и полезный сигнал подавлю же, на столько.

как это? я про фильтр кауэра, грубо фнч. Для подавления втрой гармоники.
В полосе прозрачности затухание 2-3dB.

[6lge]

привожу пример. частота перестройки гетеродина от 1000 МГц до 1200 МГц. Частота передаваемого сигнала такая же. Преобразованный сигнал надо получить от 2100 МГц до 2300 МГц. Так вот при определеных частотах гетеродина и сигнала подаваемых на смеситель , комбинационные составляющие попадают в полосу 2100-2300МГц.

[Denis8]

привожу пример. частота перестройки гетеродина от 1000 МГц до 1200 МГц. Частота передаваемого сигнала такая же. Преобразованный сигнал надо получить от 2100 МГц до 2300 МГц. Так вот при определеных частотах гетеродина и сигнала подаваемых на смеситель , комбинационные составляющие попадают в полосу 2100-2300МГц.

В вашем случае комбинационок ох как много.
... а разнести их никак? чтоб не пересекались. Или задача такая?
Но фильтр полюбому нужен чтобы задавить
на 80dB или более 2-ю и далее, гармоники гетеродина. 40...45dB мало.

Сообщение отредактировал Denis8 - Aug 3 2009, 12:13

[nikolas]

частота перестройки гетеродина от 1000 МГц до 1200 МГц...получить от 2100 МГц до 2300 МГц -.а умножители частоты не подходят для этой задачи?!

для смесители с низкими потерями преобразование (следовательно с высоким подавлением гармоник) - реализуются на 4 или 8 диодах (транзисторах) соединеных по схеме "звездой" (имеет широкополосный вход ПЧ) или "кольцо", получить подавление гармоник при частоте сигнала близких к гетеродину более 50 дБ - только двойным преобразованием +фильтры; так же снизить гармоники могут два балансных смесителя с использованием квадратуры по гетеродину и синфазного делителя по сигналу - параметры зависят от широкополосности квадратуры, синфазного делителя и обеспечиваемой ими развязки.

PS: а я думал что бо'льшей амплитудой обладают нечетные гармоники