90° Hybrid Couplers (3dB) 250MHz - 500MHz Опции

[YuriyMatveev]

Добрый день! Интересует на чем сделать и по какой топологии. Основные требования это:
разбаланс фаз не более 1 градуса,
разбаланс амплитуд не более 1dB, в указанном диапазоне частот, а также минимальный размер.
Готовых, среди производителей (в SMD исполнении) не нашел.
У кого какие соображения по этому поводу????

[ledum]

Добрый день! Интересует на чем сделать и по какой топологии. Основные требования это:
разбаланс фаз не более 1 градуса,
разбаланс амплитуд не более 1dB, в указанном диапазоне частот, а также минимальный размер.
Готовых, среди производителей (в SMD исполнении) не нашел.
У кого какие соображения по этому поводу????

Какой уровень мощности? При небольших уровнях, ИМХО, просто дифференциальный усилитель (точнее, формирователь дифференциального сигнала) + полифазник + буфер. Места займет немного, но надо питание.

Сообщение отредактировал ledum - Sep 16 2009, 07:09

[YuriyMatveev]

мощность небольшая порядка +15dBm,
а что вы имеете ввиду по термином "полифазник"???

[ledum]

мощность небольшая порядка +15dBm,
а что вы имеете ввиду по термином "полифазник"???

Polyphase network или Polyphase filter - то, что формирует в большинстве современных устройств квадратуры.
Например, http://www.imec.be/esscirc/essderc-esscirc...ers/all/368.pdf - первая попавшаяся ссылка Рис2
или http://home.planet.nl/~niess153/Polyphase_...tworks_V3.5.pdf
Просто взглюкнул Оркад - не могу пока смоделить. В Вашем случае, может, и второго порядка хватит.

[ledum]

Третий порядок так точно даст заданную точность квадратур. На графике разница фаз между левыми выводами резисторов R19 и R20. Выходы на схеме слева - так уж получилось

Сообщение отредактировал ledum - Sep 16 2009, 19:57

Эскизы прикрепленных изображений

 

[YuriyMatveev]

Спасибо за наводку!!!!
Если не секрет в чем делаете синтез цепи фильтра ???
Просто с такой структурой квадратурного ответвителя никогда не сталкивался (задача "давить" зеркльный канал квадратурным смесителем в относительно никочастотном диапазоне).
Еще интересно насколько чувствительна такая схема к разбросу значений элементов????

[ledum]

Спасибо за наводку!!!!
Если не секрет в чем делаете синтез цепи фильтра ???
Просто с такой структурой квадратурного ответвителя никогда не сталкивался (задача "давить" зеркльный канал квадратурным смесителем в относительно никочастотном диапазоне).
Еще интересно насколько чувствительна такая схема к разбросу значений элементов????

Просто с полифазниками приходится сталкиваться, время от времени, уже почти 9 лет, разработав парочку, остальные получаются автоматом - они линейно масштабируемые по частоте. Радиолюбители тоже давно их применяют, например целый форум
http://forum.cqham.ru/viewforum.php?f=28&a...e9b6e96bf3ed417
есть несколько программок для моделирования, в основном на Excele и на низкие частоты, но повторюсь, полифазники легко масштабируются.
Неравномерность в вышеприведенном случае где-то 0.2 дБ, но это последняя ложка меда в бочке дегтя.
О неприятном :
1 - потери 13.2 дБ
2 - выходное сопротивление входного дифференциального усилителя должно быть раз в 20 меньше входного резистора - Вы много знаете диф. усилителей с вых. сопротивлением 3 Ома на 500 МГц, я - нет. Следствие - увеличение неравномерности по амплитуде и фазе.
3 - входное сопротивление выходных дифференциальных усилителей - оно должно быть раз в 10 больше выходного резистора полифазника - сейчас это решабельно ( проблема маленького сопротивления нагрузки полифазника - спад АЧХ в сторону высоких частот)
4 - +15 дБм многовато для входного дифусилителя (близко к ограничению большинства из них)
5 - для 1дБ и 1 градуса пульсаций точность компонентов, особенно в вертикальных четверках должна быть порядка 1% - это легко достижимо (Мурата, во всяком случае, поставляет такие емкости), но вот емкости монтажа и входные емкости выходных дифусилителей - (Хотя люди делают микросхемы на 5 Гиг с полифазниками, в которых емкости 20-50 фемтоФарад).
Гляньте на http://www.analog.com/en/rfif-components/m...ts/product.html
может Вам подойдет (там, правда удвоенный гетеродин, ИМХО) - нужная боковая выделяется либо НЧ полифазником, либо оцифровывается и выделяется цифровым способом

Сообщение отредактировал ledum - Sep 17 2009, 07:12

[YuriyMatveev]

Да уж действительно недостатков достаточно...
если бы использовать такой квадратурный делитель выполненный в едином CMOS цикле в виде микросхемы то это другое дело, если делать самому думаю получить требуемые характеристики будет сложновато....
попробую сейчас прикинуть мост "Ланге" на керамике с высоким эпсилон (придется поступиться габаритами )
что касается квадратурных демодуляторов, то они по частоте не подходят, в моем случае входная частота на входе смесителя 7GHz выходная
375MHz с полосой 250MHz.

[ledum]

Да уж действительно недостатков достаточно...
если бы использовать такой квадратурный делитель выполненный в едином CMOS цикле в виде микросхемы то это другое дело, если делать самому думаю получить требуемые характеристики будет сложновато....

А Вы смоделируйте, я думаю, получится, дифф. усил что-нибудь ADA4937, или народ подскажет из LT или Нашионала, я б смоделил - но сейчас запарка - 3 темы сдаем. полифазник сворачивается на плате - два плеча сверху, два снизу - места меньше, да и входная емкость дифф. усилителя не так сильно влияет, как можно ожидать

Сообщение отредактировал ledum - Sep 17 2009, 09:51

[FDS]

Добрый день! Интересует на чем сделать и по какой топологии. Основные требования это:
разбаланс фаз не более 1 градуса,
разбаланс амплитуд не более 1dB, в указанном диапазоне частот, а также минимальный размер.
Готовых, среди производителей (в SMD исполнении) не нашел.
У кого какие соображения по этому поводу????

Смотри здесь - http://www.synergymwave.com/default.asp

[sal74]

А у anaren или merrrimac ind, не чего подходящего нет? Насчет 500 Мгц не уверен , но 225-400 Мгц точно есть.

[ledum]

А у anaren или merrrimac ind, не чего подходящего нет? Насчет 500 Мгц не уверен , но 225-400 Мгц точно есть.

У Анарена
http://anaren.com/products/index.cfm?c=12
только 11302-3 is a low profile 3dB hybrid coupler - у него больше градуса от 325 МГц, а дальше крутое нарастание
у Синерджи http://www.synergymwave.com/default.asp?pI...2=&gID=3#A1
у SLQ-330 отличие от квадратуры 3 градуса и амплитудный разбаланс 1.6 дБ
у серии 100-500 (например DQS-100-500)с амплитудой все в порядке, а фазы от квадра-
туры отличаются более чем на 1 градус только с 460МГц - достойный вариант ИМХО
у DQS-100-1000 амплитуда также нормально, а вот фазы от квадратуры отличаются на 2 градуса
уже с 400 МГц
У Мерримака http://www.merrimacind.com/multimix/mmix_quads.html очень интересные для нас
позиции (у них хороший амплитудный разбаланс у большинства изделий, а у QHDZ_2H_15G - и фаза
от 1 до 2Гиг - идеальная прямая на 90 гр.), но не совсем для автора темы
У Минисеркита http://minicircuits.com/products/splitters_main.html ничего интересного нет
У MA-com http://www.macom.com/psc/jsp/ListParts.jsp...le=couplers.txt , например,
http://www.macom.com/DataSheets/JH_JHS-139.pdf , как вариант

Сообщение отредактировал ledum - Sep 17 2009, 18:24

[YuriyMatveev]

Да действительно у M/A-com JH-139-PIN неплохой вариант, только вот цена в 170$ !!! думаю руководство не поймет
у Merrimac QHF-2-.375GF тоже как вариант, но думаю цена будет примерно такой же.
Или DQS-100-500 от Synergy наиболее оптимальный вариант, только стоимость еще выше....
Сейчас обдумываю может стоит сделать самому, если производители делают такие октавные гибриды в относительно небольших корпусах, то сразу возникает вопрос на чем? думаю вероятнее всего на керамике с высоким эпсилон, но размеры октавного "90° Hybrid" на этот диапазон частот все равно великоваты (если брать например топологии "Ланге" или на связанных линиях). Может кто сталкивался или знает другие варианты топологий октавных квадратурных делителей???

[FDS]

Да действительно у M/A-com JH-139-PIN неплохой вариант, только вот цена в 170$ !!! думаю руководство не поймет
у Merrimac QHF-2-.375GF тоже как вариант, но думаю цена будет примерно такой же.
Или DQS-100-500 от Synergy наиболее оптимальный вариант, только стоимость еще выше....
Сейчас обдумываю может стоит сделать самому, если производители делают такие октавные гибриды в относительно небольших корпусах, то сразу возникает вопрос на чем? думаю вероятнее всего на керамике с высоким эпсилон, но размеры октавного "90° Hybrid" на этот диапазон частот все равно великоваты (если брать например топологии "Ланге" или на связанных линиях). Может кто сталкивался или знает другие варианты топологий октавных квадратурных делителей???

DQS-100-500 на партию в 5шт будет стоить около $110,00 за 1шт.

[ledum]

Ключевое слово ИМХО здесь мультистэйдж. Просто книжка по таким девайсам дома - не могу сейчас глянуть, только вечером - там ступенчато расходящийся ответвитель (причем как симметричный, так и несимметричный).
А на Анареновском сайте где-то было, что они многослойным пирожком делают такое , т.е несколько ступеней ответвителя друг над другом - получается несколько слоев симметричной полосковой линии. Также была книжка по радиопередающим устройствам - там вроде два моста ланге включались последовательно.
Ну и у людей тоже получилась широкая полоса
http://www.iop.org/EJ/article/1674-4926/30...1a-816f1847763d Рис 4
Ну и еще немного непонятно, но обещают бесплатные образцы
http://www.sagelabs.com/comp/hybrids_coupl...20Rev032609.pdf и
http://www.sagelabs.com/comp/hybrids_coupl...20Rev042806.pdf
типа сами отрезаете столько длины сколько Вам надо частоты
Все вместе с калькуллятором
http://www.sagelabs.com/comp/hybrids_couplers.shtml

Сообщение отредактировал ledum - Sep 18 2009, 08:16

[ledum]

Ну вот результаты моделирования уже с той моделью, которую дает АД на ADA4937
Вход реально -6 дБ - из-за делителя - синяя линия. Две линии на АЧХ практически совпадают, но наблюдается задир порядка 2.8дБ на подавление зеркалки это не влияет, но смесителям это может не понравиться. Фаза осталась в квадратуре. На номера ножек м/сх не обращайте внимания - так сгенерил Модел Эдитор, а править было влом. Так что думайте.

Сообщение отредактировал ledum - Sep 18 2009, 11:36

Эскизы прикрепленных изображений

 

[YuriyMatveev]

Большое спасибо за пример!
Правда есть одна тонкость, у меня выход смесителя уже в квадратуре ( т.е. 2 выхода с сдвинутых на 90) поэтому сигнал думаю нужно подавать с обратной стороны на вашей схеме.
Я же пока более склоняюсь к варианту сделать "квадратурник" на керамике. На выходных попробую дома поискать статьи в IEEE-MTT (на работе интернет не позволяет), чтобы попробовать как нибудь минимизировать размеры. Пока на ум приходит использовать эквиваленты линий на замедляющих структурах - вроде как даже чью-то PhD скачивал по этой теме. Если у вас есть варианты по топологии, тоже буду рад услышать.
Если же ничего не выйдет с керамикой, буду пробовать вариант на "Polyphase network",
ну или в крайнем случае DQS-100-500 от Synergy - чего бы очень не хотелось

[ledum]

Просто для информации по теме книга
"Lumped Element Quadrature Hybrids" by David Andrews
http://rapidshare.com/files/135161800/Lumped_Element.rar

Сообщение отредактировал ledum - Sep 18 2009, 19:19

[ledum]

К сожалению, размеры на полосках того, о чем я говорил раньше - тандемные (все-таки связь 8.34 дБ, а не 3 дБ как в Ланже - зазоры больше) многоступенчатые симметричные (несимметричные не дают квадратуры) ответвители, превышают все разумные рамки - 3/4 длины волны (3 секции), хоть у них и полоса 4-х кратная по 0.4 дБ. Фотка странички из книги "Stripline circuit design" Howe Harlan Jr. Да и MaCom так тоже делает Рис 14 (здесь, правда, не ступенчатый)
http://www.ieee.li/pdf/essay/directional_couplers.pdf
Для очень широких полос комбинируют все, что можно придумать
http://astro.berkeley.edu/~greg/arnumber=739241.pdf
Тандем также можно довольно необычно свернуть Рис 3
http://astro.berkeley.edu/~greg/A%2520desi...20structure.pdf
Проблема может появиться и в разводке - надо довести квадратуры до смесителей с точностью длины 0.5 мм на верхней частоте на эпсилон порядка 4. Может найти векторный модулятор типа (этот, конечно не подходит по частоте ПЧ, просто как пример) http://hittite.com/products/view.html/view/HMC496LP3 или сделать с двойным преобразованием, может получится дешевле.

[A11]

Основные требования это:
разбаланс фаз не более 1 градуса,
разбаланс амплитуд не более 1dB, в указанном диапазоне частот, а также минимальный размер.

Мне показальсь, что Вам надо начать с более глубокого размышления по поводу необходимости таких характеристик -1-го градуса и 1-го дБ. Далее Вы говорите о смесителе, очевидно собираетесь делать фазовое подавление зеркального канала.
Но величина подавления ЗК будет зависеть не только от характеристик цепи по ПЧ (выходной частоте), а так же по цепям по сигнала и гетеродина. Вам рекомендована весьма понятная книжка, ("Lumped Element Quadrature Hybrids" by David Andrews) посмотрите на её 16 стр. график, он дает хорошое представление о необходимых градусах и дБ.

Другими словами -купите анареновский НО и будет Вам счастье.

Ключевое слово ИМХО здесь мультистэйдж.

Не думаю. То, что вы именуете "мультистэйдж" -как я понимаю -это всего навсего "каскадированный НО" применяется для получения широких и сверхшироких рабочих полос частот. В рассматриваемом случае их нет.

Я же пока более склоняюсь к варианту сделать "квадратурник" на керамике.
Если же ничего не выйдет с керамикой, буду пробовать вариант на "Polyphase network",
ну или в крайнем случае DQS-100-500 от Synergy - чего бы очень не хотелось

К сожалению, размеры на полосках того, о чем я говорил раньше - тандемные (все-таки связь 8.34 дБ, а не 3 дБ как в Ланже - зазоры больше) многоступенчатые симметричные (несимметричные не дают квадратуры) ответвители, превышают все разумные рамки - 3/4 длины волны (3 секции), хоть у них и полоса 4-х кратная по 0.4 дБ.

Рекомендую симметричную полосковую линию.
Как-то приходилось делать почти подобный Вашему НО для мощного балансного усилителя.
Использовал ФАФ-4Д и фторопластовую пленку. Одна половина ответвителя выполнена на одной подложке, вторая -соответственно на второй.
Между ними -прокладка из фторопласта. Элементы топологии выполнены меандром.
Одно из преимуществ -возможность настройки.
Для усилителя мощности габариты были вполне нормальными.
На керамике такая конструкция будет совсем небольших размеров.
Но чем плоха керамика в данном случае - не найти тонкого материала с такой-же диэлектрической проницаемостью.
Поэтому лучше всего взять "мягкий" диэлектрик.

Но ещё раз повторю: если этот сыр бор для фазового подавления зеркального канала -ставьте ANAREN.

[ledum]

Мне показальсь, что Вам надо начать с более глубокого размышления по поводу необходимости таких характеристик -1-го градуса и 1-го дБ. Далее Вы говорите о смесителе, очевидно собираетесь делать фазовое подавление зеркального канала.

Ну здесь я взглюкнул - не обратил внимания на то что указан 1 дБ, хотя для , например, 40дБ подавления (типичное у нас) требуется не хуже 1 ПРОЦЕНТА по амплитудному разбалансу, иначе за 1 градус бороться смысла особого не вижу.

Другими словами -купите анареновский НО и будет Вам счастье.

Счастье может стать очень кривым в прямом смысле этого слова см. рис в приложении, что там за горизонтом, в смысле за 425МГц можно только догадываться, да и на 425 Мгц подавление зеркалки будет не лучше 15 дБ

Не думаю. То, что вы именуете "мультистэйдж" -как я понимаю -это всего навсего "каскадированный НО" применяется для получения широких и сверхшироких рабочих полос частот. В рассматриваемом случае их нет.

Спасибо за исправление, но я уже и сам вспомнил, что по русски это называлось "многозвенный НО" или "мультисекционный НО", короче, все зависело от переводчика . Полоса все-таки достаточно широкая - порядка 70% - как раз для однозвенного тандемного ответвителя при рассогласовании по амплитуде где-то +-0.4 дБ

Рекомендую симметричную полосковую линию.
Как-то приходилось делать почти подобный Вашему НО для мощного балансного усилителя.
Использовал ФАФ-4Д и фторопластовую пленку. Одна половина ответвителя выполнена на одной подложке, вторая -соответственно на второй.
Между ними -прокладка из фторопласта. Элементы топологии выполнены меандром.
Одно из преимуществ -возможность настройки.
Для усилителя мощности габариты были вполне нормальными.

На заводе, где я когда-то работал, в соседнем отделе тоже делали НО на связанных симметричных полосковых линиях, правда на полиимидной пленке и полоски реализовывались в виде двусторонней спирали на пленке между 2-мя металлическими пластинами, был или нет заполняющий диэлектрик уже не помню, недостаток - требовались перемычки из центров спиралей. Но фаза там никого не интересовала. При связи не в 3, а в 2.5 дБ можно, наверно, получить амплитудный небаланс в 1 дБ в 70% полосе, но как поведет себя фаза - надо моделировать.

На керамике такая конструкция будет совсем небольших размеров.
Но чем плоха керамика в данном случае - не найти тонкого материала с такой-же диэлектрической проницаемостью.
Поэтому лучше всего взять "мягкий" диэлектрик.
Но ещё раз повторю: если этот сыр бор для фазового подавления зеркального канала -ставьте ANAREN.

Опять-таки на том же заводе мы напекали на толстых пленках до 13 тонких слоев керамики/проводников - больше не требовалось. В том числе делали и направленные ответвители. У октавных Анаренов привлекательна цена - у нас 1-2 и 2-4 ГГц 11305-3 и 11306-3 соответственно стоят $3.8. Но на диапазон 250-500 Мгц мне таковые неизвестны. На полифазниках такое сделать проблем больших не составляет, надо только подобрать правильный первый дифусилитель - перекос дело рук его выходного сопротивления. При этом размер составит где-то 15х20 мм, а можно попытаться смасштабировать пример с Рис 5.8 в книжке выше. В приложении в пдф еще один пример использования полифазных цепей

Сообщение отредактировал ledum - Sep 20 2009, 10:17

Эскизы прикрепленных изображений

 

[A11]

Счастье может стать очень кривым в прямом смысле этого слова см. рис в приложении, что там за горизонтом, в смысле за 425МГц можно только догадываться, да и на 425 Мгц подавление зеркалки будет не лучше 15 дБ

Да, Вы абсолютно правы.
Мой скромный опыт разработки СВЧ смесителей с фазовым подавлением зеркального канала утверждает, что названная Вами цифра весьма реальна.
Хочу только обратить Ваше внимание, что рассматриваемый НО автор хочет установить на выходе смесителя, т.е. названные частоты -это частоты выходного сигнала. На этих частотах можно получить подавление ЗК несколько выше, аж целых 18...20 дБ, да и то в более узкой полосе.
Входные частоты, и соответственно частота (частоты?) гетеродина в рассматриваемом случае гораздо выше, может быть автор раскроет их.
И было бы интересно узнать, какие ожидаются характеристики преобразователя частоты в целом.

[khach]

А почему бы не применить схемы с ферритами? Диапазон еще нормальный. Что-нибудь типа патентов US 3869585, 6542047, 4789845

[ledum]

А почему бы не применить схемы с ферритами? Диапазон еще нормальный. Что-нибудь типа патентов US 3869585, 6542047, 4789845

Мне кажется, что 479845 не является квадратурным.

[chikilfarik]

Polyphase network или Polyphase filter - то, что формирует в большинстве современных устройств квадратуры.
Например, http://www.imec.be/esscirc/essderc-esscirc...ers/all/368.pdf - первая попавшаяся ссылка Рис2
или http://home.planet.nl/~niess153/Polyphase_...tworks_V3.5.pdf
Просто взглюкнул Оркад - не могу пока смоделить. В Вашем случае, может, и второго порядка хватит.

а с помощью такого полифазника можно построить делитель 0-180 на диапазон 960-1215 ????

[Green_Smoke]

Добрый день! Интересует на чем сделать и по какой топологии. Основные требования это:
разбаланс фаз не более 1 градуса,
разбаланс амплитуд не более 1dB, в указанном диапазоне частот, а также минимальный размер.
Готовых, среди производителей (в SMD исполнении) не нашел.
У кого какие соображения по этому поводу????

Посмотрите werlatone http://www.werlatone.com/prodpdf/603.pdf,
а также у этих производителей:
Krytar Microwave Corporation www.krytar.com
Miteq Inc. http://www.miteq.com
Innovative Power Products, Inc. http://www.innovativepp.com
echnical Research and Manufacturing, Inc http://www.technicalresearch.com

[ledum]

а с помощью такого полифазника можно построить делитель 0-180 на диапазон 960-1215 ????

А какой-нибудь трансформатор http://minicircuits.com/pdfs/TC4-14+.pdf или дифференциальный усилитель http://www.analog.com/static/imported-file...ets/ADL5562.pdf Вас не устроят?

[khach]

Приподниму-ка старую тему. Понадобился широкополосный гибрид от 500 Мгц вниз, на как можно более широкую полосу. Терять мощу на полифазном RC фильтре как- то не очень хочется. Пытаюсь реализовать широкополосник из книжки ("Lumped Element Quadrature Hybrids" by David Andrews). Для проверки поставил на выходе балансный смеситель в режиме фазового детектора. И тут появилась идея- в гибриде в качестве конденсаторов поставить варикапы и завести обратную связь по фазовому балансу от ФД. Кто-нибудь такие самобалансирующиеся гибриды делал? Сигнал на входе гибрида в основном одночастотный- это тракт синтезатора.

[soldat_shveyk]

Товарищи, поделитесь книгой "Lumped Element Quadrature Hybrids" by David Andrews, приведенная выше ссылка уже не работает.
Заранее спасибо.

[khach]

Товарищи, поделитесь книгой "Lumped Element Quadrature Hybrids" by David Andrews, приведенная выше ссылка уже не работает.

Вроде в закромах ее нет. Залил на upload/BOOKS/RF

[ledum]

Братьям по цвету http://uploading.com/files/2OQMBZL3/1580536018.rar.html - 1.8МБ
Вариант http://hotfile.com/dl/56578373/9502f92/1580536018.rar.html имеет добавку в 4МБ китайской музыки Чуен Хен Хо и размер 5.8МБ

[soldat_shveyk]

Спасибо огромное, уважаемые ledum и khach!

[soldat_shveyk]

В дополнении ко всему выше перечисленному схема квадратурного гибрида на диапазон 200...2300 МГц.

Прикрепленные файлы

 Hyb.bmp ( 1.65 мегабайт ) Кол-во скачиваний: 49

 

[khach]

В дополнении ко всему выше перечисленному схема квадратурного гибрида на диапазон 200...2300 МГц.

Схема на такой полосе и частотах- это еще не самое важное. Вот реализация " в железе", методика настройки, чувствительность характеристик к технологическому разбросу элементов. Обычно это решается в симуляторе. Но как только в схеме появляются индуктивности, тем более с сердечниками- все симуляции становятся мягко говоря несовсем достоверными.

[soldat_shveyk]

Схема на такой полосе и частотах- это еще не самое важное. Вот реализация " в железе", методика настройки, чувствительность характеристик к технологическому разбросу элементов. Обычно это решается в симуляторе. Но как только в схеме появляются индуктивности, тем более с сердечниками- все симуляции становятся мягко говоря несовсем достоверными.

Да, эти вопросы, меня тоже очень беспокоят. Есть желание изготовить широкополосный квадратурный гибрид на диапазон 3..30 МГц. Как только освобожусь от текущих дел - возьмусь за моделирование и макетирование.

[khach]

Приподниму ка тему.
А что народ скажет на тему активных полифазных фильтров на полностью дифференциальных усилителях? Типа такого. Судя по статье, там неплохой выигрыш может быть по сравнению с пассивными схемами.

Эскизы прикрепленных изображений

 

Прикрепленные файлы

 0601Hornak26.pdf ( 68.08 килобайт ) Кол-во скачиваний: 69

 

[ledum]

Я как-то Анвару на цкухаме подбросил эту провокацию - ему понравилось. Вроде у него даже что-то получилось. Преимущество - меньшая чувствительность к импедансам источника и нагрузки и возможность одновременной выфильтровки. Но вроде более чуствительны к точности компонентов. На пассивных на 2-38МГц полосы по выходу на 1% резисторах и 2% конденсаторах мы получаем до 45дБ подавления зеркалки с нормальным (девайсовским смесителем). До активных руки так и не дошли.

[nh4t]

для СВЧ - почему-то не мелькало Schiffman 90 degree power divider

Сообщение отредактировал nh4t - Jan 28 2012, 11:06

[Dr.Drew]

Я как-то Анвару на цкухаме подбросил эту провокацию - ему понравилось. Вроде у него даже что-то получилось. Преимущество - меньшая чувствительность к импедансам источника и нагрузки и возможность одновременной выфильтровки. Но вроде более чуствительны к точности компонентов. На пассивных на 2-38МГц полосы по выходу на 1% резисторах и 2% конденсаторах мы получаем до 45дБ подавления зеркалки с нормальным (девайсовским смесителем). До активных руки так и не дошли.

Интересно стало. Сейчас есть задача подавления зеркалки хотя бы на 10-15 дБ в октаве 2-4 ГГц входных и больше чем в октаве 150-500 МГц выходных частот. Квадратуры в диапазоне 2-4 ГГц сделаю каким-нибудь QCN-45 Minicircuits, а вот на ПЧ кдваратуры "собрать в кучу" кроме как DQS Synergy ничем не выходит. DQS дорогие и большие очень, поэтому с радостью заюзал бы такую схемку, тем более, что дальше идёт опять преобразование на диапазон 10-28 МГц, где тоже надо бы и на ПЧ и на гетеродин квадратурник делать. Есть подводные камни, а ещё лучше рабочая схемка?

[ledum]

Мы сейчас больше занимаемся серийным производством. Дык Вы привели оптимальную конфигурацию. Конечно, можно было бы родить свой квадратурник на ферритовом кольце с кондерами, но опыт производства говорит, что лучше брать чье-то серийное. Такие схемы на ADL5380 + полифайзер не от хорошей жизни. Плюс из-за 200 омного выхода АДЛ приходится ставить сдвоенный дифференциальник с малым выходным импедансом. Плюс сумматор с полифайзера - строенный дифференциальник. Все это неслабо греется и занимает место. Гораздо побольше, чем DQS-100-1000 или DQS-50-500. А при Ваших получающихся +-2 градуса и +-0.5дБ я бы вообще не заморачивался активными узлами.
Мы ушли на двойное преобразование с ПАВовской выфильтровкой с прямого преобразования.
Еще вариант PQF-2E-500 от Merrimac или Крейн - уже запутался кого как.

Сообщение отредактировал ledum - Jan 30 2012, 09:57

[Dr.Drew]

То есть на трёх ОУ такую хрень, как в статье, показанной khach, не соберёшь? Есть же быстрые счетверённые ОУ. А скока стоят Мерримаки?

[ledum]

Вам достаточно полифайзера второго порядка - два сдвоенных опера. Но те схемы я не знаю как считать. Простые пассивные полифайзеры - без проблем. См. приложение. Мерримак просто отложил в даташиты как курьез - мне такое не подходит.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Dr.Drew]

Ху из ху на картинке? Скока потерь за вычетом теоретических 3 дБ? И схемку можно? Я к тому, что с этими делами ещё не сталкивался - надо от чего-то оттолкнуться.
Кстати, в качестве возможного варианта подавления зеркального канала в первом преобразовании рассматриваю перестраиваемый фильтр на варикапах и связанных полосках.
Во втором, как вариант, режекторник - тоже на варикапах. Но лучше квадратурники навтыкать - все три сигнала на смесителе переменные по частоте - калибровать фильтр пока неохота.

[ledum]

Красным обведен полифазер 2-го порядка. Слева сэмулированы выходы квадратурного демодулятора с выходным сопротивлением 25Ом (ADL538X+буферный сдвоенный дифференциальник), справа на строенном ADA4855 собран суммирующий псевдоинструментальник. Вот пример, как смотрелся наш древнючий даун с полифайзером 6 порядка (вторая половинка на обратной стороне - удобно складывается) с буферниками на 8138 и инструментальником Максим 4144

Сообщение отредактировал ledum - Jan 30 2012, 11:22

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Dr.Drew]

Дык Вы привели оптимальную конфигурацию. Конечно, можно было бы родить свой квадратурник на ферритовом кольце с кондерами, но опыт производства говорит, что лучше брать чье-то серийное. Такие схемы на ADL5380 + полифайзер не от хорошей жизни. Гораздо побольше, чем DQS-100-1000 или DQS-50-500.

Ценник 250$ за первый и 100$ за второй. Каково? Уж проще тройку ОУ с пассивами воткнуть - дешевле выйдет. У меня без DQS сейчас система по комплектации стоит около 500$.

Красным обведен полифазер 2-го порядка. Слева сэмулированы выходы квадратурного демодулятора с выходным сопротивлением 25Ом (ADL538X+буферный сдвоенный дифференциальник), справа на строенном ADA4855 собран суммирующий псевдоинструментальник.

А как теперь приспособить эту схему под тракт 50 Ом?
Допустим я преобразую сначала на HMC340ALP5 с квадратурниками типа 11306-3 Anaren или QCN-45 MiniCircuits на ПЧ 150-500. Потом полифазник. На его вход поставлю балуны. А на выходе должна быть высокоомная нагрузка или те же 50 Ом через балуны? Мне, кстати, нужно выбирать верхнюю или нижнюю боковую.

[ledum]

Да, за такие деньги имеет смысл подумать и о собственном изготовлении гибридов на кольцах.
Вся проблема полифазников - им надо малое выходное предыдущего каскада и относительно высокое следующего. Иначе потери и перекос АЧХ.
Не ясно зачем городить гибриды и смесители, когда для этого есть ADL5380 или HMC597LP4 (обе шумные, правда). После них ставится дифбуфер с относительно малым выходным и нужной полосой. Потом либо ключ-полифазник, либо полифазник-ключ - коммутируя два любых плеча меняется выбор нужной боковой - у нас там перед полифазником видны площадки - нулевки ставятся либо там, где стоят, либо на свободные площадки - это можно сделать ключами. Далее суммирующий усилитель. Вообще говоря - вещь необязательная, можно и с одного плеча снимать при таких требованиях. Это мы пытались получить 45+дБ подавления. Нужно моделировать. У тау (Мультисим?) нормальный софт для этого. У меня в Оркаде это получается через одно место. Только с помощью параметра, а он емнип может быть один - неудобно. У полифайзера только одно преимущество - он нечувствителен к разбросу, в разумных пределах, компонентов - в Вашем случае 5% с головой. Но надо учитывать паразиты монтажа и входа усилков.
Вообще говоря, я много раз возвращался к той теме по Ориону почти трехлетней давности. Но недостатки такой реализации для меня превышали преимущества. Фазовик должен адекватно вести себя при отсутствии сигнала, когда есть только опора - когда при перестройке мы попадаем на подавленную зеркалку. Фильтр 150-500МГц ИМХО ставить нельзя - иначе получаем приколы в Вашем случае в 0-+150 и +500 - +бесконечность - когда отсутствует из-за фильтрации сигнал, фазовик не знает куда строить. Либо ЦАП с узкой перестройкой ФАПом, либо схема определения правильного положения боковухи - как в Орионе, чтобы дергнуть варикап в нужную сторону при неправильной настройке. Еще какие-то проблемы всплывали, сейчас сразу не вспомнил.
Еще подумалось, что возможно низкочастотный квадратурник не обязателен в схеме без полифазника. Квадратуры можно сделать из ГУНа и подставки высокочастотными квадратурниками - мож меня поправят.

Сообщение отредактировал ledum - Jan 31 2012, 11:13

[khach]

То есть на трёх ОУ такую хрень, как в статье, показанной khach, не соберёшь?

На трех обычных ОУ ерунда получается на ВЧ- там же нужен аналоговый инвертор в обратной связи. Если его делать на обычном ОУ- появляются фазовые сдвиги и схема рассыпается. А на фулл-диф усилке достаточно взять сигнал с обратной полярностью и все.
Пока затык в том, что схема все равно рассыпается на частотах, близких к верхнему частотному пределу усилков. Поэтому методика расчета еще до конца непонятна. А так на двух ad8138 (вернее 4 -тк два полифазера последовательно стоят для получения трехоктавной перестройки) вроде все работает.

[ledum]

Александр, а на какой максимальной частоте у Вас работало?
Пассивники удавалось до 100МГц запускать. Выше не пробовал. В чипах и до 6ГГц.
Активный - максимум, что видел http://cds.ismrm.org/protected/09MProceedi...files/04790.pdf - первый порядок на 64МГц. Обычно до 20МГц, не выше.

Сообщение отредактировал ledum - Jan 31 2012, 14:09

[Dr.Drew]

Не ясно зачем городить гибриды и смесители, когда для этого есть ADL5380 или HMC597LP4 (обе шумные, правда). После них ставится дифбуфер с относительно малым выходным и нужной полосой. Потом либо ключ-полифазник, либо полифазник-ключ - коммутируя два любых плеча меняется выбор нужной боковой - у нас там перед полифазником видны площадки - нулевки ставятся либо там, где стоят, либо на свободные площадки - это можно сделать ключами. Далее суммирующий усилитель. Вообще говоря - вещь необязательная, можно и с одного плеча снимать при таких требованиях. Это мы пытались получить 45+дБ подавления. Нужно моделировать. У тау (Мультисим?) нормальный софт для этого. У меня в Оркаде это получается через одно место. Только с помощью параметра, а он емнип может быть один - неудобно. У полифайзера только одно преимущество - он нечувствителен к разбросу, в разумных пределах, компонентов - в Вашем случае 5% с головой. Но надо учитывать паразиты монтажа и входа усилков.

А почему бы и не ADL - я на них как-то смотрел. К шумности вопросов нет - синтезаторная тематика как-никак. Потребление HMC не нравится...очень не нравится. Я так понимаю, у полифазника два квадратурных диф выхода? На одном - верхняя боковая, над другом - нижняя. Зачем сумматор? Или я неправильно понимаю, что квадратурный мост является аналогом полифазнику с учётом потерь.
Интересует ещё и второе преобразование со 150-500 в 10-30 МГц с переменным гетеродином. Ну, вроде квадратурники на выход ПЧ у Минициркуитс есть по божеской цене 30$, а вот делить гетеродин на квадратуры опять непонятно чем. Что-то у меня мозг разрывает уже.

Вообще говоря, я много раз возвращался к той теме по Ориону почти трехлетней давности. Но недостатки такой реализации для меня превышали преимущества. Фазовик должен адекватно вести себя при отсутствии сигнала, когда есть только опора - когда при перестройке мы попадаем на подавленную зеркалку. Фильтр 150-500МГц ИМХО ставить нельзя - иначе получаем приколы в Вашем случае в 0-+150 и +500 - +бесконечность - когда отсутствует из-за фильтрации сигнал, фазовик не знает куда строить. Либо ЦАП с узкой перестройкой ФАПом, либо схема определения правильного положения боковухи - как в Орионе, чтобы дергнуть варикап в нужную сторону при неправильной настройке. Еще какие-то проблемы всплывали, сейчас сразу не вспомнил.
Еще подумалось, что возможно низкочастотный квадратурник не обязателен в схеме без полифазника. Квадратуры можно сделать из ГУНа и подставки высокочастотными квадратурниками - мож меня поправят.

Здесь у квадратурных смесителей ноги растут немного с другой стороны. Представьте себе, что преобразуется хороший сигнал ЖИГ/ГУН (будучи гетеродином в преобразовании) вниз для подачи на ЧФД, с не очень хорошей подставкой (сигнал в преобразовании). Нехорошесть тут заключается в том, что подставка имеет хоть и хороший шум минус 153 дБн/Гц на 10 кГц, например, но эти минус 153 тянутся в бесконечность. На обыкновенном миксере на ПЧ кидается не только сигнал подставки, но и некоррелированные шумы сигнала с отстройки, равной удвоенной ПЧ. Таким образом, шумы подставки эквивалентно растут на 3 дБ. После второго преобразования - на 6 дБ. Вот я и хочу попробовать подавление зеркалки фильтрами или квадратурными миксерами.

[ledum]

Я бы наверное больше провел аналогию не с гибридным мостом, а с фильтром. При правильном суммировании сигналов выходных плеч можно выделить нужную боковую.
http://traktoria.org/files/electronics/net...se_networks.pdf
На 150-500 и на 30МГц также есть квадратурные демодуляторы с внутренним формированием квадратур гетеродина в чипе ADL5387 и AD8333, например. Про 5387 соврал - там внутри делитель на 2 по гетеродину, как и у обеих лайнеаров на этот диапазон, но, думаю при интересе можно что-то найти.
Добавлено. А фигушки. Все 50 - 500МГц пока с делением на 2 по гетеродину.

Сообщение отредактировал ledum - Jan 31 2012, 16:06

[khach]

Александр, а на какой максимальной частоте у Вас работало?

До 64 МГц (и декада вниз до 6). Но не все хорошо с симуляцией. Что-то неполучается к Оркадовскому симулятору подключить модели AD8132 AD8138, или ведут они себя неадекватно (модели) в такой схеме. Может кто из гуру Оркада проект по фуллдиф активному полифазеру сделать?
ЗЫ. Вот для интереса- наткнулся на LR полифазер - там частотный диапазон может быть очень широким.

Прикрепленные файлы

 US20110092169A1.pdf ( 262.48 килобайт ) Кол-во скачиваний: 52

 

[ledum]

Ну на частотах выше 64МГц 8138 наверное и должны себя вести неадекватно. Вон даже ADA4855 в повторителе "проваливается" почти на 20дБ по напряжению. Но видно, что можно обходиться без инструментальных усилков. Желтая и синяя - выход сразу с полифайзера, красная и зеленая - с опера.
Добавлено. Похоже в патенте не обманули. Вторая партия картинок по патенту с той же легендой.

Сообщение отредактировал ledum - Feb 1 2012, 14:54

Эскизы прикрепленных изображений