Синтезаторы частот. От концепции к продукту., Ищу книгу, Frequency Synthesizers: Concept to Product Опции

[Green_Smoke]

Приветствую!
Не подскажите не пробегала ли мимо следующая книга.
Frequency Synthesizers: Concept to Product
Alexander Chenakin, Phase Matrix, Inc.
ISBN 978-1-59693-230-2
Хотелось бы на нее взглянуть поближе.

[Dr.Drew]

Я бы тоже поглядел. Мне сегодня письмецо пришло с рекламкой FSW-0200 и этой книжицы.

[ledum]

Наверное рановато еще. Арабы и китайцы еще не раздуплились - Published Date: 2010-11-30 . Но просмотреть по верхам можно. http://www.isbnlib.com/preview/1596932309/...cept-to-Product типо первые и последняя страницы Вроде еще Гугль давал http://books.google.com.ua/books?id=CqvlL3...p;q&f=false

Сообщение отредактировал ledum - Dec 18 2010, 09:43

[Green_Smoke]

Наверное рановато еще. Арабы и китайцы еще не раздуплились - Published Date: 2010-11-30 . Но просмотреть по верхам можно. http://www.isbnlib.com/preview/1596932309/...cept-to-Product типо первые и последняя страницы Вроде еще Гугль давал http://books.google.com.ua/books?id=CqvlL3...p;q&f=false

Там я уже видел, но ясности насчет этой книги не появилось.
Автор достаточно известный из Phase Matrix. Но уж больно она маленькая около 250 стр.

[khach]

Так автора спросите, он же тут на форуме иногда проявляется, кажись книгу по усилкам он сам и заливал в закрома. Может и эту зальет.

[VCO]

Так автора спросите, он же тут на форуме иногда проявляется, кажись книгу по усилкам он сам и заливал в закрома. Может и эту зальет.

"Прилетит к нам волшебник в голубом вертолёте и бесплатно покажет кино!" А что, очень может быть и такое, теоретически возможно.
Для начала я пока решил ознакомиться со статьями Александра Ченакина и вот что нарыл:
 HFE0508_Chenakin.pdf ( 268.69 килобайт ) Кол-во скачиваний: 2479

 HFE0608_Chenakin2.pdf ( 188.98 килобайт ) Кол-во скачиваний: 1834

 HFE0708_Chenakin_Part3.pdf ( 241.7 килобайт ) Кол-во скачиваний: 1716

 HFE0808_Chenakin4.pdf ( 177.22 килобайт ) Кол-во скачиваний: 1862

 HFE0908_Chenakin5.pdf ( 109.2 килобайт ) Кол-во скачиваний: 1987

Кстати там, в четвёртой части на странице 46, автор объясняет, как снизить спуры DDSа, а то я раньше как-то и не задумывался, зачем DDS в ОС ФАПЧ смешивают с опорой перед делением, теперь буду знать. Получается, что также можно опустить спуры AD9912 на 26дБ ценою сужения диапазона перестройки, смешав его с его же опорой 2 ГГц, отфильтровав и поделив суммарную частоту на 20. Правда фазовые шумы при этом также будут определяться не только шумами опоры и DDSa - 26дБ, но и шумами делителя, как я понимаю. Поправьте меня, если я неправ.
Книга обещает быть весьма интересной и более обстоятельной, чем статьи. Очень хорошо, что автор не злоупотребляет теорией и учит практике, правда не думаю, что после её прочтения я смогу повторить FSW-0200. Всё-таки эта книга для общего развития, а не Практическое пособие по сборке QuickSynа. Есть смысл даже купить такую книженцию (не за свои, разумеется), а то Манасевича уже давно не хватает.
Журнал High Frequency Electronics только сегодня для себя открыл, достойная альтернатива Microwave Journal. Журналы за 2008-2010 годы и статьи за 2002-2010 годы закачал на FTP: upload/Journals/High Frequency Electronics/
Почему-то не нашёл на их сайте журналы за 2002-2007 годы. Кто знаком с журналом, подскажите, пожалуйста, где найти?

[lguancho]

Hi. I have managed to browse through some of the pages of this new book. It is really for the new engineers as the topics are shallowly covered.

I attached some of the pages from the books (by google ebook)

[VCO]

Hi. I have managed to browse through some of the pages of this new book. It is really for the new engineers as the topics are shallowly covered.

I attached some of the pages from the books (by google ebook)

Where an attachments? Why all this replica?

[proxi]

Hi. I have managed to browse through some of the pages of this new book. It is really for the new engineers as the topics are shallowly covered.

I attached some of the pages from the books (by google ebook)

well nice, but where is whole book, do you know

[Chenakin]

Уважаемые Форумчане!

Один мой хороший знакомый буквально неделю назад (поздравлял с Новым Годом) ”привёл” меня на форум (я так понимаю, он тут старожил), на эту тему. Пользуясь моментом (праздники, появилось свободное время), я попутешствовал по лабиринтам тем, нашёл массу интересных для себя вещей (с чем-то поспорил бы, но это, наверное, нормально) и тоже решил поучаствовать. Для начала попробую ответить на несколько комментариев из этой темы:

>>> но ясности насчет этой книги не появилось...

Книга в основном для начинающих, кто приходит после университета с хорошим теоретическим багажом, но не знает с какой стороны подступиться к железу. Предполагается, что человек уже проработал “PLL-классику” (Egan, Crawford, и т.д.), по-этому, теория сведена к миниммуму (практически отсутствует). Кроме того, книга должна читаться легко и быстро, а по-сему, она относительно тонкая. Вот такая задумка была – вводный курс бойца для начинающих. Хотя... может быть и не только для начинающих. Совсем свежий пример. Интервьирую инженера, проработавшего довольно долго в весьма известной компании. Держится уверенно, даже с некоторым превосходством. Рисую картинку – сигнал на 1 ГГц, а рядом слева спур, отстоящий на 10 МГц от основного тона. Спрашиваю, что будет, если подать всё это на делитель на 10. Нет проблем. Человек рисует сигнал на 100 МГц и рядом уменьшенный спур, объясняет, что он подавляется на 20 дБ. Хорошо, а что будет, если мы используем делитель на 1000? Лихо рисует сигнал на 1 МГц, и... наступает пауза. Человек не знает, куда деть спур... Ничего страшного, конечно, но вот, как говорится, век живи – век учись. Так что, это не справочник по синтезаторам, но, если кто найдёт для себя что-то полезное – буду только рад.


>>>Прилетит к нам волшебник в голубом вертолёте и бесплатно покажет кино!

Ситуация такая. У меня контракт с Artech House, по-которому все права принадлежит этому издательству (у меня кстати и окончательного файла нет). Даже если я захочу опубликовать какую-то часть материалов в виде статьи, мне нужно разрешение редакции. Правильно это или нет – это другой вопрос. Но т.к. я принял на себя такие обязательства, то приходится их выполнять. А вот всё, что могу привести - доступно здесь:

http://www.phasematrix.com/pages/Articles.html

Многое уже устарело и я бы переделал. Но... всё это уже от меня не зависит, так что прошу принимать как-есть со всеми плюсами и минусами.


>>>Всё-таки эта книга для общего развития, а не Практическое пособие по сборке QuickSynа…

Совершенно верно. К QuickSynу книга непосредственного отношения не имеет, хотя некоторые архитектурные решения используются. Если будет интерес к QuickSynу, то можно отделно поговорить на эту тему, буду рад общению. Постараюсь заходить почаще на форум (хотя вряд ли удастся стать полноценным участником из-за катастрофической нехватки времени – я вижу, люди здесь общаются практически ежедневно, у меня такое не получится). Если же будет нужно связаться со мной, мой рабочий e-mail achenakin@phasematrix.com

Всем успехов в наступившем новом году!

Александр Ченакин

[VCO]

Совершенно верно. К QuickSynу книга непосредственного отношения не имеет, хотя некоторые архитектурные решения используются. Если будет интерес к QuickSynу, то можно отделно поговорить на эту тему, буду рад общению. Постараюсь заходить почаще на форум (хотя вряд ли удастся стать полноценным участником из-за катастрофической нехватки времени – я вижу, люди здесь общаются практически ежедневно, у меня такое не получится). Если же будет нужно связаться со мной, мой рабочий e-mail achenakin@phasematrix.com

Большое спасибо, Александр, за отклик и комментарии!
Прочитал все Ваши статьи по синтезаторам на одном дыхании, нашёл много ценных мыслей (в этой теме пока ещё совсем зелёный),
сегодня начну дорабатывать несколько своих схем и закажу книгу. У меня уже целая библиотека книг и книжулек по синтезу, но именно таких, практически полезных, книг по синтезу очень мало, в основном статьи...
QuickSyn можно обсудить и здесь, не создавая новой темы, но мы пока только раскачиваемся после зимних каникул.
Пока есть только один вопрос:
Правда ли, что именно этот прибор лежит в основе самых крутых анализаторов спектра FSU Rohde&Schwarz?
Я так наивно полагаю, что там всё-таки должны стоять ЖИГ-генераторы и ЖИГ-фильтры!

[Sergey Beltchico...]

Пока есть только один вопрос:
Правда ли, что именно этот прибор лежит в основе самых крутых анализаторов спектра FSU Rohde&Schwarz?
Я так наивно полагаю, что там всё-таки должны стоять ЖИГ-генераторы и ЖИГ-фильтры!

Хотя вопрос адресован не мне, позволю себе заметить, что в FSU с серийниками до 2ххххх совершенно точно стоял MLFP-42026 и спецномерной микролямбдовский YTO. В 2008 году, в беседе на выставке Связь-Экспоком, родики утверждали, что ЖИГи стали делать сами. Внутренности более поздних приборов изучать пока не доводилось, но судя по шумам на отстройке 1 МГц, Роде все-таки использует ЖИГи, а уж ЖИГ-фильтры то наверняка.

[Dr.Drew]

У Квика шумы на дальних отстройках высокие - ГУН всё-таки. От ЖИГ-ов вряд ли отойдут в приборах.

[YuriyMatveev]

От ЖИГ-ов вряд ли отойдут в приборах.

U3772 до 43GHz (Advantest) свой анализатор сделали вообще без преселектора (жиг-фильтра) по входу. Только "software preselector". Понятно есть свои проблемы, но зато какая цена ... !

[Sergey Beltchico...]

U3772 до 43GHz (Advantest) свой анализатор сделали вообще без преселектора (жиг-фильтра) по входу. Только "software preselector". Понятно есть свои проблемы, но зато какая цена ... !

Согласен, что U3772 - прекрасное решение для поля и для базовых задач анализа сигналов. Хотя софтверный преселектор подразумевает, что гетеродину (-ам) прибора нужно сделать хотя бы по паре свипов (а не один) в каждом поддиапазоне для идентификации ложных откликов, а это должно отрицательно сказываться на скорости. В описании на U3772 есть упоминание о том, что для улучшения скорости подавление зеркал можно отключить.

Более элегантное решение - это использование высоких ПЧ, ключей и фильтр-банков. Минус данного решения - работа с высокими частотами LO в первых диапазонах и, соответственно, ухудшенная односигнальная динамика. Очевидный плюс - отсутствие заморочек, связанных с ЖИГ-фильтрами (рипла, гистерезиса, термоуходов) и, как следствие, более высокие спецификации остаточной неопределенности измерения уровня.

Сообщение отредактировал Sergey Beltchicov - Jan 10 2011, 15:35

[Chenakin]

>>>Пока есть только один вопрос: Правда ли, что именно этот прибор лежит в основе самых крутых анализаторов спектра FSU Rohde&Schwarz?

Нет. С R&S переговоры начались совсем недавно.

>>>Я так наивно полагаю, что там всё-таки должны стоять ЖИГ-генераторы и ЖИГ-фильтры!

Да, насколько я в курсе.

>>>У Квика шумы на дальних отстройках высокие - ГУН всё-таки.

QS (QuickSyn) действительно уступает ЖИГам (если это имеется ввиду) на 1 МГц, но не из-за ГУНа, а из-за опоры. Прошу учесть, что никогда не ставилась задача побить ЖИГ (зачем?), цель была разработать коммерческий продукт с определёнными технико-ценовыми характеристиками для определённого сегмента рынка. По-этому в QS используется очень дешёвый OCXO, который выдаёт noise floor примерно -163 дБн/Гц на 100 МГц (начиная с ~10 кГц). Одна из “фишек” QS (осваиваю новую терминологию:) – это преобразование опоры в выходной сигнал с минимальным уровнем добавочных шумов (т.е., практически 20logN). Соответсвенно на 5 ГГц (это у меня измерения под рукой) мы должны ожидать 34 дБ ухудшение или -129 дБн/Гц, что мы примерно и получаем в действительности. Хорошо это или плохо в сравнении с ЖИГом? На 10 кГц ЖИГ остаётся далеко позади, на 100 кГц расходимся более-менее мирно, а на 1 МГц действительно уступаем. Дальше ЖИГ и ГУН сходятся к примерно одинаковому noise floor. Всё по теории.

Если нужны лучше характеристики на 1 МГц, то надо менять опору. Например, не проблема найти OCXO c -176 dBc/Hz noise floor, что соответствует уже -142 dBc/Hz на 5 ГГц (а Pascal предлагает ещё лучшее шумы). Но такие OCXO уже существенно дороже. Да и работать вблизи тепловых шумов резистора – занятие малоприятное. По-этому, куда проще использовать комбинированую опору на более высокой частоте, скажем, тот же дешёвый OCXO (который обеспечивает 10 и 100 кГц) + CRO. Например CRO5100Z от Z-Comm стоит порядка $30 и должен выдавать что-то уже ближе к -150 dBc/Hz на отстройке 1 МГц на 5 ГГц (говорим лишь о порядке величин). Конечно, работа с высокочастотной опорой требует изменения архетектуры, но я не вижу каких-либо непреодолимых препятсвий и на 1 МГц, если такая задача будет поставлена.

>>>От ЖИГ-ов вряд ли отойдут в приборах.

Ну, братцы, обложили с ЖИГами со всех сторон:) Прошу не считать меня ЖИГо-ненавистником! C ЖИГами дело приходилось иметь прямо что ни на есть непосредственное. Отличный прибор. Можно сказать – мечта синтезаторщика! Не особо напрягаясь, простейший однопетлевой дизайн выдаёт вполне приличные характеристики. Двухпетлевой уже можно вставлять и в bench-top генератор или спектроанализатор. Но... как и везде у ЖИГа масса своих недостатков, а именно:

Габатиты - (bench-top is OK, а вот многие другие применения сразу отпадают. Даже для T&M... попробуйте, например, втиснуть ЖИГ в быстроразвивающуюся PXI платформу!)

Энергопотребление – (те же комментарии)

Цена – (если бюджет позволяет использовать ЖИГ, то, действительно, зачем городить огород, но вот всегда ли он позволяет или будет позволять?)

Скорость перестройки – (а вот тут начинаются проблемы... Милисекунда – это вот такой, скажем, технологический барьер для имеющихся в продаже ЖИГов. Можно, конечно, пробовать уменьшать зазор между полюсами электромагнита, но тогда теряется однородность магнитного поля, разные части сферы резонируют на разных частотах, Q падает со всеми вытекающими последствиями... Так что, остановимся на милисекундах, что уже сейчас совершенно недостаточно и ситуация будет только лишь усугубляться. По-этому, я бы не стал делать однозначных выводов. Всё, что лишь хочу подчеркнуть - вполне возможно получить ЖИГ-сапоставимые шумы и без использования ЖИГов и, при этом, на гораздо более высоких скоростях перестройки.

В принципе, всё это касается и ЖИГ-фильтра, используемого, например, в преселекторе спектроанализатора. Пока проблема не стоит столь остро, но очертания явно вырисовываются. Опять же, я не вижу каких-либо непреодолимых препятствий конструирования широкополосного приёмника с подавлением зеркального канала (а это всё, что требуется от ЖИГ-фильтра; ограничение сигнала, селекция других сигналов большой амплитуды – это уже всё дополнительные “benefits”). Конечно, итоговая блок-диаграмма не будет выглядеть столь просто и красиво, но вот общая цена всех экстра комплектующих получается сопаставимой с самим ЖИГом! Возможно, овчинка стоит выделки?

>>>U3772 до 43GHz (Advantest) свой анализатор сделали вообще без преселектора (жиг-фильтра) по входу. Только "software preselector". Понятно есть свои проблемы, но зато какая цена ... !

Прямо в корень! Хотя я и не являюсь поклонником этого метода. Я пробовал играться с математикой и, вот, что получалось. Имеется спур, необходимо убедиться, с какой стороны гетеродина он приходит. Отстраиваем гетеродин немного, и в зависимости от того, куда переместился спур, делаем вывод. Однако, если имеются два спура (или больше), да ещё с разных сторон и разных по величине, то однозначный вывод сделать не получается, только вероятностный. Т.е. нужно опять отстроить гетеродин на другую величину и сделать ещё один свип. Но опять можно придумать комбинацию спуров, которая “перехитрит” нас. Т.е. нужно делать большое кол-во свипов, чтобы уменьшить вероятность ложной картинки до “приемлего” предела. Вот что выходило, и как-то не хотелось закладывать “неполноценную” модель. Интересно, никто не встречался с “математикой” (статьи и т.д.) по-этому вопросу?

[Dr.Drew]

>>>QS (QuickSyn) действительно уступает ЖИГам (если это имеется ввиду) на 1 МГц, но не из-за ГУНа, а из-за опоры. Прошу учесть, что никогда не ставилась задача побить ЖИГ (зачем?), цель была разработать коммерческий продукт с определёнными технико-ценовыми характеристиками для определённого сегмента рынка. По-этому в QS используется очень дешёвый OCXO, который выдаёт noise floor примерно -163 дБн/Гц на 100 МГц (начиная с ~10 кГц). Одна из “фишек” QS (осваиваю новую терминологию – это преобразование опоры в выходной сигнал с минимальным уровнем добавочных шумов (т.е., практически 20logN). Соответсвенно на 5 ГГц (это у меня измерения под рукой) мы должны ожидать 34 дБ ухудшение или -129 дБн/Гц, что мы примерно и получаем в действительности. Хорошо это или плохо в сравнении с ЖИГом? На 10 кГц ЖИГ остаётся далеко позади, на 100 кГц расходимся более-менее мирно, а на 1 МГц действительно уступаем. Дальше ЖИГ и ГУН сходятся к примерно одинаковому noise floor. Всё по теории.

Преобразование на гармониках? Я это подозревал.
Не согласен по поводу шумов. Или мы говорим о разном. Если строить синтезатор по одной и той же схеме, но с разными управляемыми генераторами: ГУН и ЖИГ, то второй по шумам победит. Вы ведь используете свои ГУН 5-10 ГГц? В случае ЖИГ, на 1МГц будут уже его шумы - минус 153-150 дБн/Гц. Полоса петли будет около 100 кГц. ГУН будет иметь всего минус 130 дБн/Гц и полоса петли будет около 1 МГц. И вот тут как раз важны шумы на дальних отстройках. Представтье себе измерения IP3 на частоте 10-20 ГГц. Интермодуляции могут утонуть в шумах генераторов - приходилось наблюдать такое.

И ещё, хотелось бы увидеть спрект сигнала вместе с побочными спектральными составляющими. Голая цифра минус 70 как-то не устраивает. Интересно, где они находятся.

>>>Если нужны лучше характеристики на 1 МГц, то надо менять опору. Например, не проблема найти OCXO c -176 dBc/Hz noise floor, что соответствует уже -142 dBc/Hz на 5 ГГц (а Pascal предлагает ещё лучшее шумы). Но такие OCXO уже существенно дороже.

А комбинацию 10 МГц OCXO и привязанного к нему кварцевого ГУН 100 МГц не рассматривали? ГУН можно сделать и самому с теми же минус 175-174 дБн/Гц остаточного шума. Будет дёшево.
Интересно, как Паскаль сделал свои генераторы? Темекс тоже нечто подобное делает. И вообще, как с ними работать, в смысле, не ухудшить остаточный шум? Сразу умножать?

Вопрос выбора генератора действительно сложный, не первый раз убеждаюсь. И определяющий фактор тут не выделишь - это примерно как выработать стратегию правильной жизни...Выбор генератора в QS здесь вряд ли стоит обсуждать. Гораздо более интересны технические решения. Я так понял, в синтезаторе применяется преобразование частоты в обратной связи. Смотрел ваш недавний патент с описанием схемы синтезатора. Если честно, не понял как это увязать с практикой. Многократные деления и умножения частоты с переменными коэффициентами для преобразования частоты ГУН в обратной связи...Чем ограничивается число преобразований, коэфициенты деления и умножения, как их выбирать и, в конце концов, как получается мелкий шаг?

[Chenakin]

>>>Не согласен по поводу шумов. Или мы говорим о разном. Если строить синтезатор по одной и той же схеме, но с разными управляемыми генераторами: ГУН и ЖИГ, то второй по шумам победит. Вы ведь используете свои ГУН 5-10 ГГц? В случае ЖИГ, на 1МГц будут уже его шумы - минус 153-150 дБн/Гц. Полоса петли будет около 100 кГц. ГУН будет иметь всего минус 130 дБн/Гц и полоса петли будет около 1 МГц.

Ну зачем же 1 МГц? Всё зависит, что выдаст опора + 20logN + остаточные шумы синтезатора (т.е. схема построения). Если хотим приблизится к –150 dBc/Hz (к примеру), то полоса петли будет куда выше, ближе к 10 МГц. А ещё дальше и ЖИГ и ГУН начинают сходится к одинаковым величинам, определяемых их активным элементом, т.е. GFkT/2P.

--------------------

>>>Если строить синтезатор по одной и той же схеме, но с разными управляемыми генераторами: ГУН и ЖИГ, то второй по шумам победит.

В принципе никто и не спорит. Зачем обязательно кого-то побеждать? Cмысл в другом: возможно получение ЖИГ-сопоставимых шумов без использования ЖИГов при несопоставимо более высоких скоростях перестройки (если это нужно).

--------------------

>>>И ещё, хотелось бы увидеть спрект сигнала вместе с побочными спектральными составляющими. Голая цифра минус 70 как-то не устраивает. Интересно, где они находятся.

“Голая цифра” фигурирует в спецификациях практически любого поставщика. Вполне нормальный подход. А Вы думаете их легко найти? Reference spurs не просматриваются, спуры DDS задавлены ниже –90 дБн, как минимум. Чтобы “вытаскивать” спуры на таком уровне, нужно на несколько дней запускать ATE в режиме random search. Вылезают различные “вторичные эффекты,” leakages на отдельных “неудобных частотах” и т.д. А потом приходится долго гадать (т.е. анализировать), принадлежит ли этот спуры QS или спектроанализатору, там ведь тоже не боги горшки обжигали. Что ж ещё приводить кроме голой цифры? Выше –70 точно ничего нет, а так всё выглядит довольно чисто до –80 dBc.

[Dr.Drew]

>>>Ну зачем же 1 МГц? Всё зависит, что выдаст опора + 20logN + остаточные шумы синтезатора (т.е. схема построения). Если хотим приблизится к –150 dBc/Hz (к примеру), то полоса петли будет куда выше, ближе к 10 МГц. А ещё дальше и ЖИГ и ГУН начинают сходится к одинаковым величинам, определяемых их активным элементом, т.е. GFkT/2P.

С этим не спорю. 1 МГц - для примера. Хотя вполне реальная цифра.

>>>В принципе никто и не спорит. Зачем обязательно кого-то побеждать? Cмысл в другом: возможно получение ЖИГ-сопоставимых шумов без использования ЖИГов при несопоставимо более высоких скоростях перестройки (если это нужно).

По-моему утверждение про ЖИГ-сопоставимые шумы без использования ЖИГ теряет смысл, когда речь идёт об отстройках, где шумы ещё не определются управляемым генератором. Вы про этот случай говорите? Какой бы он ни был, уровень шума будет определяться опорой и фазовым детектором (или схемой, архитектурой...) Разумеется, для связных и локационных применений с интересами в диапазоне отстроек до 0,1-1 МГц, тип генератора роли не играет. Учитывая простоту и дешевизну применения ГУН, он находится в существенном выигрыше.

[Sergey Beltchico...]

Вопрос к уважаемому Александру Ченакину:

Вы действительно уверены (имеете результаты измерений), что если взять опору -176 (-180) дБн/Гц, то можно получить -142 (146) дБн/Гц в петле на 5ГГц мультипликативным способом (то есть приращение шумов близкое к 20logN)? Мне лично не приходилось слышать о результате лучше -135 дБн/Гц на 10 ГГц (и то в виде единичного достижения, и, что важно, без петли). Повторюсь, я говорю об умножении, а не о генерации сразу в X-band (OEwaves,PSI).

Просто большинство комб-генераторов имеют собственный шум хуже, чем -140 дБн/Гц. Есть еще NLTL-генераторы, но реально на отстройках до 100кГц они не отличаются от SRD (даже хуже SRD во фликер-зоне). Когда я направил отчет с результатами измерений трех NLTL-умножителей в Picosecond в сравнении с SRD (все от одного источника), то их буквальный ответ на претензию о несоответствии фазовых шумов рекламе звучал примерно так: "к сожалению, у нас не было возможности провести прямое измерение фазового шума гармоники от 100 МГц, полученной при помощи NLTL, благодарим Вас за новую информацию о наших генераторах, мы все равно снимаем их с производства". (В своих статьях Picosecond измеряет СПМ шумов своего генератора, деля 100 МГц на два канала и снося две гармоники от одного источника в ноль, что подразумевает вычищение шумов гармоник друг другом).

Лично мое мнение: если получаешь -130 дБн/Гц@10 кГц на 10 ГГц, то в рамках мультипликативной парадигмы в захвате ниже не спуститься, какую опору (100МГц) ни бери. То есть купишь PASCAL, поставишь в блок, а в петле получишь то же, что и раньше.

И, кстати, еще Александру Ченакину.

По поводу "математики" по идентификации спуров при открытом фронт-энде спектроанализатора: посмотрите у Аджилента Spectrum Analysis Basics. Если мне не изменяет память, там достаточно подробно описан метод с качанием гетеродина вверх-вниз на 2ПЧ и метод, где когерентно меняются частоты сразу двух LO (они называют его shift method)

Сообщение отредактировал Sergey Beltchicov - Jan 12 2011, 15:40

[AlDed]

>>>

Александр,
пользуясь случаем еще раз поздравляю тебя с наступившим Новым годом и напоминаю о твоем обещании подготовить для нас (Прист) перевод на генератор

[soldat_shveyk]

Александр, спасибо за замечательную книгу!
Сегодня утром получил - читаю с удовольствием.
Думаю, что теперь в моих новых изделиях синтезаторы "запоют" с новым и лучшим качеством.

[Dr.Drew]

Вы действительно уверены (имеете результаты измерений), что если взять опору -176 (-180) дБн/Гц, то можно получить -142 (146) дБн/Гц в петле на 5ГГц мультипликативным способом (то есть приращение шумов близкое к 20logN)?Лично мое мнение: если получаешь -130 дБн/Гц@10 кГц на 10 ГГц, то в рамках мультипликативной парадигмы в захвате ниже не спуститься, какую опору (100МГц) ни бери. То есть купишь PASCAL, поставишь в блок, а в петле получишь то же, что и раньше.

Удавалось получать минус 153 на 1 ГГц при опоре с шумом минус 175. Ухудшения фликкера не наблюдалось. Был бы под рукой усилитель с большей разницей P1-G, удалось бы продавить шум и до минус 175. А уж до 5-10 ГГц можно и вторым умножением дотянуться.
По моему мнению, разумный предел по фазовому шуму кварцевых опор лежит около минус 174. Дальше начинаются трудности с усилением для раскачки умножителей - фазовые шумы генератора начинают тонуть в тепловых шумах усилителя.

Александр, если не секрет, DDS используете в виде готовой микросхемы или рассыпной - ЦАП - отдельно, ядро с памятью - отдельно?

Сообщение отредактировал Dr.Drew - Jan 13 2011, 14:51

[Chenakin]

Вопрос к уважаемому Александру Ченакину:

Вы действительно уверены (имеете результаты измерений), что если взять опору -176 (-180) дБн/Гц, то можно получить -142 (146) дБн/Гц в петле на 5ГГц мультипликативным способом (то есть приращение шумов близкое к 20logN)? Мне лично не приходилось слышать о результате лучше -135 дБн/Гц на 10 ГГц (и то в виде единичного достижения, и, что важно, без петли). Повторюсь, я говорю об умножении, а не о генерации сразу в X-band (OEwaves,PSI).

Просто большинство комб-генераторов имеют собственный шум хуже, чем -140 дБн/Гц. Есть еще NLTL-генераторы, но реально на отстройках до 100кГц они не отличаются от SRD (даже хуже SRD во фликер-зоне). Когда я направил отчет с результатами измерений трех NLTL-умножителей в Picosecond в сравнении с SRD (все от одного источника), то их буквальный ответ на претензию о несоответствии фазовых шумов рекламе звучал примерно так: "к сожалению, у нас не было возможности провести прямое измерение фазового шума гармоники от 100 МГц, полученной при помощи NLTL, благодарим Вас за новую информацию о наших генераторах, мы все равно снимаем их с производства". (В своих статьях Picosecond измеряет СПМ шумов своего генератора, деля 100 МГц на два канала и снося две гармоники от одного источника в ноль, что подразумевает вычищение шумов гармоник друг другом).

Лично мое мнение: если получаешь -130 дБн/Гц@10 кГц на 10 ГГц, то в рамках мультипликативной парадигмы в захвате ниже не спуститься, какую опору (100МГц) ни бери. То есть купишь PASCAL, поставишь в блок, а в петле получишь то же, что и раньше.

И, кстати, еще Александру Ченакину.

По поводу "математики" по идентификации спуров при открытом фронт-энде спектроанализатора: посмотрите у Аджилента Spectrum Analysis Basics. Если мне не изменяет память, там достаточно подробно описан метод с качанием гетеродина вверх-вниз на 2ПЧ и метод, где когерентно меняются частоты сразу двух LO (они называют его shift method)

Уважаемый, Сергей!

Спасибо за ссылки. Постараюсь подробно ответь на Ваши вопросы/комментарии.

--------------
>>> Вы действительно уверены (имеете результаты измерений), что если взять опору -176 (-180) дБн/Гц, то можно получить -142 (146) дБн/Гц в петле на 5ГГц мультипликативным способом (то есть приращение шумов близкое к 20logN)?

Ответ:
Нет, не уверен и, более того, не советовал бы это делать, т.к. это далеко не самый оптимальный вариант. Позвольте напомнить, что весь сыр-бор разгорелся на тему, так уж ли необходим ЖИГ для получения хороших шумов. Вроде как договорились, что на 10 и 100 кГц и с ГУНом всё вырисовывается нормально (конечно в петле, Dr. Drew), здесь претензий к QS вроде нет? На очень высоких отстройках (десятки МГц) и ЖИГ и ГУН будут иметь сопоставимые шумы (free running), определяемые активным элементом (а не резонатором) и мощностью, закачиваемой в резонатор. Претензии, вроде бы, возникли только к отстройкам 1+ МГц. Повторюсь, что задачи “побития” ЖИГа никогда не ставилась, но если нужно улучшить шумы (я это назвал получение ЖИГ-сопоставимых шумов) в указанной области, то я не вижу непреодолимых препятствий это сделать.

Использование –176/Pascal я указал в качестве примера, а вот практическое использование считаю нецелесообразным (я это там же ранее и говорил) просто по той причине, что есть гораздо более простые способы достижения указанной величины -142 дБн/Гц на отстройке 1 МГц, а именно – использование комбинированной опоры.

--------------
>>> Повторюсь, я говорю об умножении, а не о генерации сразу в X-band (OEwaves,PSI).

Ответ:
А почему, собственно, и не использовать генерацию сразу в X-band? Oewaves и PSI пока отложим в сторону для задач более серьёзных. А чем плох тот же CRO, который я привёл в качестве примера? Как по мне, так очень даже и ничего. Или возьмём обычный DRO. Есть проблема получить -142 дБн/Гц на 5 ГГц на отстройке 1 МГц (free running)? Нет. При желании, такой шум можно вытащить даже на отстройке 100 кГц и на гораздо более высоких частотах, причём с самым что ни на есть обычным резонатором (ссылки могу прислать) без сапфира. Но это и не нужно. Теперь берём этот обычный DRO и замыкаем на OCXO (тот самый дешёвый, не Pascal). В результате имеем комбинированную опору, которая выдаёт на 5 ГГц следующие шумы (порядок величин):

10 кГц -129 дБн/Гц (OCXO)
100 кГц -129 дБн/Гц (OCXO)
1 МГц -142 дБн/Гц (DRO)

Пока проблем нет?

Хорошо, двигаемся дальше (в петлю. Что имеем? Приличную опору (вполне сопоставимую с ЖИГом, но если нужно лучше – то можно сделать и лучше). Теперь из одной частоты нужно сформировать диапазон частот, т.е. сделать синтезатор. Т.к. вопрос стоит скорее философский (можно иль не можно?), то не будем залазить в дебри широкополосных схем, а рассмотрим для примера узкополосный синтезатор, работающий на 5 ГГц. Берём простейшую “классическую” offset loop схему и подаём нашу 5 ГГц опору на LO порт миксера. Сигнал ГУНа поступает на миксер, преобразуется вниз (скажем, на частоту в несколько десятков МГц) и замыкается петлёй ФАПЧ без делителя. Т.е. всё что нам нужно сделать – это вытянуть -142 дБн/Гц фактически на частотах в несколько десятков МГц. Задача не такая уж и простая (шумы всё равно приличные), но, я думаю, Вы не станете утверждать, что задача абсолютно неподъёмная?

Ну вот собственно и всё... Я думаю, здесь можно в этой долгой дискуссии поставить точку. А вопрос “ЖИГ или не ЖИГ” и конкретную схему построения синтезатора каждый уже решает сам в зависимости от собственного вкуса, опыта и конкретной технической задачи.

--------------
>>> Просто большинство комб-генераторов имеют собственный шум хуже, чем -140 дБн/Гц. Есть еще NLTL-генераторы, но реально на отстройках до 100кГц они не отличаются от SRD...

Ответ:
Абсолютно, полностью и бесповоротно с Вами согласен. По моему разумению, при больших потерях преобразования (что имеет место и в SRD и в NLTL) при попытке закачать –180 дБн/Гц просто упираешься в тепловые шумы. Тут что-то требовать от Picosecond смысла никакого нет. Ещё хуже дело обстоит с harmonic mixers. Я имею ввиду такие микросхемы со встроенным SRD и mixing diodes. Выглядит просто и привлекательно, но шумов набирает... как блох. (Извините, это я где-то тут же на форуме фразу вычитал – на прямо зацепила!). Всё правильно. Сигнал преобразуется вниз на нужной гармонике, а вот широкополосные шумы на входе преобразуется на ВСЕХ гармониках, да ещё и с двух сторон (т.к. зеркальные каналы, естественно, не подавляются). Так что если рабочая гармоника высокая, то гармоник и шумов набирается... (ещё раз повторять будет уже неприлично. Всё верно. А посему я для себя установил правило (ни в коем случае никому не навязываю) - если работаешь с серьёзными шумами (близкими к тепловым), то:
1. Не используй умножители с коэффициентом умножения больше чем 2.
2. Не используй гармонический смеситель (только фундаментальный, и крайне желательно, с подавлением зерк. канала).

--------------
>>> Лично мое мнение: если получаешь -130 дБн/Гц@10 кГц на 10 ГГц, то в рамках мультипликативной парадигмы в захвате ниже не спуститься, какую опору (100МГц) ни бери. То есть купишь PASCAL, поставишь в блок, а в петле получишь то же, что и раньше.

Ответ:
Я не совсем понимаю Ваш термин “мультипликативная парадигма.” Если Вы имеете ввиду использование умножителя или смесителя гармоник высокого порядка, то, да, я согласен, данное техническое решение с Pascal никак не сочетается по вышеуказанным причинам.

[VCO]

Большое спасибо, Александр, за компетентное разъяснение ситуации!

А почему, собственно, и не использовать генерацию сразу в X-band?

Как я понял, единственный путь обставить ЖИГ по крутизне - использовать более добротные генераторы в комбинации с перестраиваемым "крутым" синтезатором на основе CRO и/или DDS. Но как такая комбинация могла бы закрыть весь спектр, скажем, до 20 ГГц? Даже если взять лейкосапфир на 10 ГГц и зафапчевать от SAW 1ГГц, зафапчёванного от OCXO 100МГц, а затем поделить его до 1,25 ГГц и скомбинировать с умноженным ПАВом, мы всё равно не наберём нужного количества опор, чтобы закрыть весь спектр. Ведь нужен будет достаточно широкополосный перестраиваемый синтезатор, как минимум с полосой 1 ГГц.
Значит всё-таки СВЧ опор должно быть несколько? Неслабая задача: грамотно рассчитать частотный план таких опор и их комбинашек, заФАПЧевать их, а затем отфильтровать и смешать с крутым перестраиваемым синтезатором, а затем опять отфильтровать. Реально ли это вообще???

1. Не используй умножители с коэффициентом умножения больше чем 2.

То есть вы хотите сказать, что x2x2 лучше, чем x4? Или x3 - тоже плохо? Или это с точки зрения удобства фильтрации после умножения? Понятно, что это Ваш личный подход, но интересно знать, почему Вы так считаете, ведь если посмотреть на шумовые характеристики на 100кГц умножителей Hittite, то эта мысль не совсем подтверждается.
P.S.: Сорри за , но походу пьесы мы присутствовали при рождении нового ненормативного выражения в русском лексиконе - мультипликативная парадигма!
Если мне как-нибудь нахамит какая-нибудь особь женского пола, так её и назову!!!
Правда, пока не понял, как этот термин применить к синтезу сигнала, даже Гуголь не дал ответа...

[Sergey Beltchico...]

Александр, спасибо за Ваши ответы и комментарии.

Несколько дополнительных замечаний:

1) Вообще-то говоря о шуме в -142дБн/Гц в петле на 5 ГГц я, в первую очередь, имел в виду отстройку 10кГц (а не 1 МГц). Про 1 МГц говорил Dr.Drew
2) Не согласен, что к Picosecond в описанной мной ситуации не должно было быть претензий, судите сами:
есть опора с шумом -176 дБн/Гц @10кГц на 100 МГц, ее подаем на умножитель NLTL-типа, берем гармонику 5 ГГц, которая имеет амплитуду -20 дБм. Сколько остается до теплового пола? По моему, -157 дБ. Сколько мы должны получить теоретически (20logN)? -142дБ/Гц на отстройке 10 кГц. То есть запас до теплового пола (связанный с коэффициентом передачи умножителя) есть, и существенный. Picosecond буквально говорит, что не имеет собственной полки в -140 дБ/Гц, которую обычно имеют SRD-генераторы, а имеет полку гораздо ниже (в районе -150 дБ/Гц). Кроме того, они в рекламе буквально утверждали, что их NLTL добавляет к шуму 100МГц с шумом -180дБ/Гц в диапазоне гармоник 4-8ГГц не более 2 дБ относительно 20lgN. На практике все гораздо печальнее (см. картинку, темный график SRD, светлый NLTL).
3) Просто для уточнения своих словечек: лично я использую термин мультипликативная парадигма, когда для захвата перестраиваемого генератора (ГУН, ЖИГ) берется гармониковая опора (в том числе комбинированная), которая на отстройках до 100кГц отталкивается от шумов умноженного кварца.

В остальном согласен, что в дискуссии можно ставить точку.

Как я понял, единственный путь обставить ЖИГ по крутизне - использовать более добротные генераторы в комбинации с перестраиваемым "крутым" синтезатором на основе CRO и/или DDS. Но как такая комбинация могла бы закрыть весь спектр, скажем, до 20 ГГц. Даже если взять лейкосапфир на 10 ГГц и зафапчевать от SAW 1ГГц, зафапчёванного от OCXO 100МГц, а затем поделить его до 1,25 ГГц и скомбинировать с умноженным ПАВом, мы всё равно не наберём нужного количества опор, чтобы закрыть весь спектр. Ведь нужен будет достаточно широкополосный перестраиваемый синтезатор, как минимум с полосой 1 ГГц.
Значит всё-таки СВЧ опор должно быть несколько? Неслабая задача: грамотно рассчитать частотный план таких опор и их комбинашек, заФАПЧевать их, а затем отфильтровать и смешать с крутым перестраиваемым синтезатором. Реально ли это вообще???

Реально. Реально сделать синтезатор с шумом ниже -145дБн/Гц@10кГц в диапазоне 4-10 ГГц. Именно этим мы сейчас и занимаемся. Но не совсем так, как Вы описали. Дополнительно замечу, что сапфир не стоит фапчевать от SAW 1ГГц (только шумы гробить) а только от 100 МГц с петлей не более 200-300Гц. Плюс он должен быть круто термостабилизирован.

Сообщение отредактировал Sergey Beltchicov - Jan 14 2011, 06:56

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Sergey Beltchico...]

P.S.: Сорри за , но походу пьесы мы присутствовали при рождении нового ненормативного выражения в русском лексиконе - мультипликативная парадигма!
Если мне как-нибудь нахамит какая нибудь особь женского пола, так её и назову!!!
Правда, пока не понял, как этот термин применить к синтезу сигнала, даже Гуголь не дал ответа...

Если честно, не пойму, что вызывает у Вас такую радость (хотя всегда не против посмешить коллектив). Слово "парадигма" обычно используется для обозначения системы идей, понятий, некой общей исходной концептуальной схемы. Так вот: подавляющее большинство крутых коммерческих и некоммерческих перестраиваемых синтезаторов используют в архитектуре своего ядра одну и ту же концептуальную схему в разных вариациях. Октавный (иногда двухоктавный) перестраиваемый генератор (ЖИГ или ГУН) по офсетной схеме сносится при помощи близкой по частоте гармоники (набора гармоник) на низкую ПЧ, через которую захватывается. Так вот откуда они берутся эти гармоники? Берутся они чаще всего от умножения опоры (простой или комбинированной). В известных синтезаторах прямого синтеза гармоники, образующие базовую сетку, также получаются умножением. Синоним словосочетания "метод умножения" - "мультипликативный метод". Отсюда - "мультпликативная парадигма". А ведь гармоники можно взять и путем деления какой-то опоры (например, 10 ГГц), такой метод - уже другая концептуальная схема, другая "парадигма"

[Dr.Drew]

от 100 МГц с петлей не более 200-300Гц.

Такое возможно? Насколько мне известно, управлять частотой такого генератора можно только температурой, не угробляя добротность. Соответственно, полоса петли не может превышать долей герц.

Отсюда - "мультпликативная парадигма"

Сами вводите термин и не объясняете его значение... Люди могут подумать всё, что угодно. Меня это словосочетание повергло в лёгкий шок...

Сообщение отредактировал Dr.Drew - Jan 14 2011, 14:55

[Sergey Beltchico...]

Такое возможно? Насколько мне известно, управлять частотой такого генератора можно только температурой, не угробляя добротность. Соответственно, полоса петли не может превышать долей герц.

А как по-Вашему реализована опция частотной стабилизации от 10 МГц в SBO у PSI?

[Dr.Drew]

SBO-XPL:

- The oscillator is phase lockable to an external 10MHz low-noise reference
- Less than 20 minutes to frequency lock

SKO:

- The oscillator is phase lockable to an external 10MHz low-noise quartz reference
- Less than 7 minutes to frequency lock at operating temperature extremes. Less than 2 minutes at 25°C.

При 100 Гц петле таких времён не бывает. Да ещё на температуру завязано у SKO.

[Sergey Beltchico...]

SBO-XPL:

SKO:

При 100 Гц петле таких времён не бывает. Да ещё на температуру завязано у SKO.

Время нужно, чтобы генератор вошел в режим, когда его в принципе можно захватывать. А дальше его докручивает хитрое устройство VCP (varactor phase shifter). Но у него диапазон перестройки в районе 50 кГц, а сапфир болтается 500кГц на градус. Соответственно, температуру SBO нужно контролировать с точностью меньше 0.1 градуса, чтобы генератор болтался в пределах полосы VCP. Я так понимаю.

[Dr.Drew]

Фазовращатель нужен для обеспечения баланса фаз при максимальном запасе по усилению в петле, как правило, 3 дБ. Ну и ещё на него подаётся сигнал комбинированной ОС, если резонатор работает ещё как дискриминатор. Вертеть частоту генерации балансирующим ФВ опасно - шумы плавать начнут или генерация сорвётся. 20 минут следует понимать именно как время захвата частоты, когда генератор уже вышел на режим и включается ФАПЧ с управлением нагревателем. Никто же не пишет время синхронизации анализатора с внешним ОГ - 30 минут, подразумевая его прогрев 29,99 минут и сам захват 0,01 минуты.

Сообщение отредактировал Dr.Drew - Jan 14 2011, 15:44

[Sergey Beltchico...]

Фазовращатель нужен для обеспечения баланса фаз при максимальном запасе по усилению в петле, как правило, 3 дБ. Ну и ещё на него подаётся сигнал комбинированной ОС, если резонатор работает ещё как дискриминатор. Вертеть частоту генерации балансирующим ФВ опасно - шумы плавать начнут или генерация сорвётся. 20 минут следует понимать именно как время захвата частоты, когда генератор уже вышел на режим и включается ФАПЧ с управлением нагревателем. Никто же не пишет время синхронизации анализатора с внешним ОГ - 30 минут, подразумевая его прогрев 29,99 минут и сам захват 0,01 минуты.

Для обеспечения баланса фаз используется механический установочный фазофращатель (тромбонного типа в прототипе, кусок кабеля в готовом изделии). Электронный VCP нужен для других целей. Поскольку VCP докручиват частоту гетеродина, к нему предъявляются крайне жесткие требования по фазовым шумам (такие же, как и к активному элементу). Ну и понятное дело диапазон перестройки у электронного фазовращателя значительно уже диапазона перестройки механического фазофращателя. Но не мое дело Вас разубеждать.

Вот небольшая выдержка PSI, касающаяся температуры и захвата.

A useful criterion for considering the resonator temperature locked is when the frequency of the resonator stabilises to the point at which a PLL circuit can
lock the SBO oscillator to a reference. With minor changes to the VCP design, a SBO with electronic tuning range of ±20 kHz is possible. For this
reason, we have selected ±20 kHz as the target frequency window, and the time at which the resonator frequency
reaches 20 kHz offset from the target frequency is the measure used in this paper to quantify improvements to the
resonator's “Time to Temperature Lock”.

Сообщение отредактировал Sergey Beltchicov - Jan 14 2011, 16:26

[Chenakin]

Александр,
пользуясь случаем еще раз поздравляю тебя с наступившим Новым годом и напоминаю о твоем обещании подготовить для нас (Прист) перевод на генератор

Ага, кто такой AlDed теперь я знаю. Присутсвие Микрана обозначилось ещё раньше. Хорошая компания подбирается. Это здорово!

Александр, спасибо. Всё понял, постараюсь исправиться

Александр, спасибо за замечательную книгу!
Сегодня утром получил - читаю с удовольствием.
Думаю, что теперь в моих новых изделиях синтезаторы "запоют" с новым и лучшим качеством.

Спасибо! Также недавно получил первые отзывы (весьма лестные) о работе QuickSynа в России. Не скрою, всё это слышать очень приятно, добавляет энергии и оптимизма. Всем спасибо!

Удавалось получать минус 153 на 1 ГГц при опоре с шумом минус 175. Ухудшения фликкера не наблюдалось. Был бы под рукой усилитель с большей разницей P1-G, удалось бы продавить шум и до минус 175. А уж до 5-10 ГГц можно и вторым умножением дотянуться.
По моему мнению, разумный предел по фазовому шуму кварцевых опор лежит около минус 174. Дальше начинаются трудности с усилением для раскачки умножителей - фазовые шумы генератора начинают тонуть в тепловых шумах усилителя.

Александр, если не секрет, DDS используете в виде готовой микросхемы или рассыпной - ЦАП - отдельно, ядро с памятью - отдельно?

Согласен. Я ещё более консервативен. Мой предел –170, дальше начинаю искать альтернативные решения.

DDS используется в виде законченной (не рассыпной) микросхемы. Глубже в детали (комплектующие, схема построения синтезатора) по понятным причинам я вдаваться не могу. Надеюсь, Вы понимаете, я, всё-таки, не свободный художник. Поэтому, заранее извиняюсь, если не смогу ответить на некоторые конкретные вопросы.

Значит всё-таки СВЧ опор должно быть несколько?

Совсем не обязательно. Моё предпочтение - одна опора, а функция синтезатора – это уже распределение этой опоры в нужном диапазоне с нужным шагом (задача действительно может оказаться “неслабой”).

То есть вы хотите сказать, что x2x2 лучше, чем x4? Или x3 - тоже плохо?

>>>То есть вы хотите сказать, что x2x2 лучше, чем x4?
Да, конечно.

>>> Или x3 - тоже плохо
По обстоятельствам... Всё зависит от уровня шумов, с которым имеешь дело. Если отстоишь далеко от тепловых, то и с большими N проблем не возникает.

1) Вообще-то говоря о шуме в -142дБн/Гц в петле на 5 ГГц я, в первую очередь, имел в виду отстройку 10кГц (а не 1 МГц). Про 1 МГц говорил Dr.Drew
2) Не согласен, что к Picosecond в описанной мной ситуации не должно было быть претензий,

1. Понятно. Тогда это уже будут другие решения.
2. Ну, сигнал ещё нужно и усилить (NF, фликкер-шумы усилителя). Я к тому, что я пробовал бы искать другое решение, но это уже дело вкуса...

Синоним словосочетания "метод умножения" - "мультипликативный метод". Отсюда - "мультпликативная парадигма". А ведь гармоники можно взять и путем деления какой-то опоры (например, 10 ГГц), такой метод - уже другая концептуальная схема, другая "парадигма"

Наконец понял, что такое мультипликативная парадигма! Т.е. есть ли опора ниже частоты выходного сигнала, то парадигма мультипликативная, а если выше, то – делительная. А вообще, она, наверное, всё-таки, смешанная.

[Sergey Beltchico...]

Наконец понял, что такое мультипликативная парадигма! Т.е. есть ли опора ниже частоты выходного сигнала, то парадигма мультипликативная, а если выше, то – делительная. А вообще, она, наверное, всё-таки, смешанная.

Это просто слэнг внутри моей команды. Давайте не будем больше мусолить термины. Я постараюсь не употреблять собственные термины в дальнейшем.

Сообщение отредактировал Sergey Beltchicov - Jan 14 2011, 16:59

[Dr.Drew]

Sergey Belthicov, принцип понятен. Я представлял это немного по-другому. Очень похоже на ЖИГ-генератор - медленная катушка на широкий диапазон и быстрая - на малый. Да, 100 Гц получить реально. Скорее всего, 20 кГц ограничивается у них ещё и полосой пропускания резонатора - около 100 кГц на частоте 10 ГГц. При таком диапазоне перестройки нуля ФЧХ запас по усилению меняется несильно и шумы остаются прежними.

Хорошая компания подбирается

Дорогой самодержец, мы пропали (из фильма)...
Насчёт умножения я бы поспорил. Цифру минус 153 на 1 ГГц я получал умножением "в лоб" на 10, впрочем, как и некоторые другие частоты. Причём, двукратное умножение (на 2 и 5 например) потребовало бы в два раза больше усилителей при тех же потерях преобразования.

Сообщение отредактировал Dr.Drew - Jan 14 2011, 17:03

[Chenakin]

Это просто слэнг внутри моей команды. Давайте не будем больше мусолить термины. Я постараюсь не употреблять собственные термины в дальнейшем.

Извините, я без всякой задней мысли. Кстати, перечитывая комментарии YIG, я понял, что термин “комбинированная опора” который я использовал, то же не идеален. Поэтому, чисто на всякий случай, вот, что я имел ввиду (опять извините, я здесь же, не переключая цитат – это у меня ещё идёт туго).

Составляем требуемый phase noise profile на какой-либо одной частоте путём комбинирования (например, ФАПЧ-еваня) различных высокодобротных генераторов (OCXO, SAW, CRO, DRO, etc) и считаем, что это и есть наша опора. Частота при этом (теоретически) роли не играет (т.е. может быть и 10 и 100 МГц, и 10 ГГц). А практически (в плане, как потом не потерять эти шумы при построении синтезатора), чем жёстче требования по шумам – тем (как правило) выше частота такой опоры. Т.е. мы выходим на то, что говорил Сергей (как я понимаю) – частота опоры может оказаться выше частоты “сердцевины” (простите, я уж не знаю, как и назвать, может быть main PLL?) синтезатора. Очень хороший способ, по крайней мере, мы его стараемся использовать.

[AlDed]

Ага, кто такой AlDed теперь я знаю. Присутсвие Микрана обозначилось ещё раньше. Хорошая компания подбирается. Это здорово!

Александр, спасибо. Всё понял, постараюсь исправиться

тогда пользуясь случаем представлю и других! Сергей Бельчиков (Sergey Belthicov) компания Эльвира http://www.elvira.ru/company.html разработчик и производитель широкого диапазона СИ в РФ, в том числе анализаторов спектра ВЧ диапазона.

[Chenakin]

тогда пользуясь случаем представлю и других! Сергей Бельчиков (Sergey Belthicov) компания Эльвира http://www.elvira.ru/company.html разработчик и производитель широкого диапазона СИ в РФ, в том числе анализаторов спектра ВЧ диапазона.

Об Эльвире наслышан. Сергей, не укажите свои координаты мне на achenakin@phasematrix.com? Возможно, в будущем могут возникнуть варианты взаимного сотрудничества. Кстати – из чистого любопытства – почему именно 4-10 ГГц? Это определяется наличием ЖИГа или из архитектурных соображений?

Неслабая задача: грамотно рассчитать частотный план таких опор и их комбинашек, заФАПЧевать их, а затем отфильтровать и смешать с крутым перестраиваемым синтезатором, а затем опять отфильтровать. Реально ли это вообще???

Вполне реально! Более того, можно даже получить выигрыш по размерам/цене. Живой (т.е. действующий) пример – тот же QuickSyn. Вполне приличные параметры (повторяться не будем, но для удобства - см. ниже) умещаются в размеры 5”x7”x1” , что примерно соответствует 12,7 см x 17,8 см x 2,5 см.

 DS_FSW_0010_0020.pdf ( 1007.6 килобайт ) Кол-во скачиваний: 1054


остальные детали - здесь: http://www.phasematrix.com/pages/Synthesizers.html

Замечу, что помимо генерации собственно самого сигнала в широком диапазоне (~20 ГГц) в эти размеры удаётся запихнуть и множество других полезных и бесполезных функций (калибровка и регулировка мощности выходного сигнала, модуляция (AM, FM, Phase, Pulse), freq. & power sweep, list mode, blanking, reference adjustment, temp. monitor, lock recovery и т. д.). Т.е., по сути, такая “коробочка” получается сопоставимой по тех. параметрам и функциональности (а по некоторым показателям и существенно превосходит) с куда более габаритными (bench-top) приборами известных “грандов мирового футбола” .

[Dr.Drew]

Замечу, что помимо генерации собственно самого сигнала в широком диапазоне (~20 ГГц) в эти размеры удаётся запихнуть и множество других полезных и бесполезных функций (калибровка и регулировка мощности выходного сигнала, модуляция (AM, FM, Phase, Pulse), freq. & power sweep, list mode, blanking, reference adjustment, temp. monitor, lock recovery и т. д.). Т.е., по сути, такая “коробочка” получается сопоставимой по тех. параметрам и функциональности (а по некоторым показателям и существенно превосходит) с куда более габаритными (bench-top) приборами известных “грандов мирового футбола” .

Вот это и удивляет. Мои попытки дотянуться до таких шумов, только в другом диапазоне, почти увенчались успехом, и даже удалось выжать в два раза меньшее время перестройки, а в перспективе ещё уменьшить в два раза. Но вот затолкать туда и опции с интерфейсами, ну никак не получится..."по чертежам - детская коляска, а получается телега"...Судя по всему, схема должна быть ну очень простая, чтобы занимать ну очень мало места.

[VCO]

Вполне реально! Более того, можно даже получить выигрыш по размерам/цене. Живой (т.е. действующий) пример – тот же QuickSyn.

Нет, я пытался спросить совсем о другом. О QuickSyn я уже давно наслышан - классный синтезатор, спора нет!
Но в нём Вы перереносите спектр опоры вверх до 10 или 20 ГГц, а я имел ввиду перенос опоры 10ГГц, типа PSI, вниз, до 1ГГц.

...Судя по всему, схема должна быть ну очень простая, чтобы занимать ну очень мало места.

Но там места ИМХО достаточно для многоконтурной схемы, особенно, если не брезговать разваркой чипов...

[Sergey Beltchico...]

Кстати, решил добавить для наглядности картинку фазовых шумов ЖИГ-синтезатора, построенного по схеме, концептуально близкой к QuickSyn. Данный синтезатор лежит в основе нашего СК4-БЕЛАН 240/400. Есть ли разница в ФШ? Есть, но не большая.

Нет, я пытался спросить совсем о другом. О QuickSyn я уже давно наслышан - классный синтезатор, спора нет!
Но в нём Вы перереносите спектр опоры вверх до 10 или 20 ГГц, а я имел ввиду перенос опоры 10ГГц, типа PSI, вниз, до 1ГГц.

А построить синтезатор на основе деления 10 ГГц можно, я уже говорил, что именно этим мы сейчас и занимаемся. В ядре (4-10 ГГц) ФШ@10кГц должен составить -145...148 дБн/Гц, может ниже. Когда будут результаты, покажу.

Сообщение отредактировал Sergey Beltchicov - Jan 19 2011, 12:57

Эскизы прикрепленных изображений

 

[VCO]

А построить синтезатор на основе деления 10 ГГц можно, я уже говорил, что именно этим мы сейчас и занимаемся.

Я тоже сегодня прикинул частотный план и понял, что вполне реально обойтись и одной опорой 10 ГГц, сахваченной петлёй OCXO. Причём в октаве 5-10 ГГц наберётся целый лес крутых палок, фазовый шум которых будет главным образом ограничен делителями, умножителями, смесителями и усилителями, т. е. довольно низкий.

В ядре (4-10 ГГц) ФШ@10кГц должен составить -145...148 дБн/Гц, может ниже. Когда будут результаты, покажу.

Почему 4-10 ГГц сразу понял, основная рабочая октава, которая от 10 до 20 ГГц, от 20 до 40 ГГц переносится умножением, а ниже 4 ГГц - делением, причём 2-4 ГГц, 1-2 ГГц и т.д.
Очень будет интересно посмотреть, если получится, первыми же купим такой Белан! Желаю УДАЧИ!!!

[Sergey Beltchico...]

Почему 4-10 ГГц сразу понял, основная рабочая октава, которая от 10 до 20 ГГц, от 20 до 40 ГГц переносится умножением, а ниже 4 ГГц - делением, причём 2-4 ГГц, 1-2 ГГц и т.д.
Очень будет интересно посмотреть, если получится, первыми же купим такой Белан! Желаю УДАЧИ!!!

В качестве небольшой ремарки: предполагаемое устройство должно быть именно синтезатором, а не гетеродином анализатора спектра с соответствующими шумами (просто БЕЛАН - это марка анализатора). В анализаторе же спектра куча других проблем (максимальное соотношение сигнал-шум в СВЧ тракте с учетом усиления/аттенюации, динамика АЦП и цифровых фильтров), которые в конечном счете ограничивают односигнальную динамику - отображаемый прибором фазовый шум (я имею в виду режим именно анализатора, а не шумомера). Как только один из параметров анализатора становится достаточно "серьезным", к нему сразу приходится "подтягивать" и остальные, что может быть задачей еще круче. К примеру, получить в general-purpose анализаторе шумовую дорожку для определенного ref level (и, соответственно, определенного значения входного аттенюатора) ниже, чем -145дБм/Гц невозможно. Следовательно, если гетеродин имеет, скажем, те же -145 дБн/Гц, то анализатор в лучшем случае (например, при опорном уровне 0 дБм и выключенном аттенюаторе, что, кстати, многие (FSU, PSA) сделать не дают) отобразит -142 дБн/Гц. А дальше заткнутся цифровые фильтры и т.д. С этой точки зрения синтезатор принципиально проще.

[rloc]

есть опора с шумом -176 дБн/Гц @10кГц на 100 МГц, ее подаем на умножитель NLTL-типа, берем гармонику 5 ГГц, которая имеет амплитуду -20 дБм.

Вы приводили сравнительные графики ФШ, уточните пожалуйста какой тип NLTL и SRD брали для сравнения, чем фильтровали и как согласовывали?
Я так понимаю опора с шумом -176 дБн/Гц своя?

К примеру, получить в general-purpose анализаторе шумовую дорожку для определенного ref level (и, соответственно, определенного значения входного аттенюатора) ниже, чем -145дБм/Гц невозможно. Следовательно, если гетеродин имеет, скажем, те же -145 дБн/Гц, то анализатор в лучшем случае (например, при опорном уровне 0 дБм и выключенном аттенюаторе, что, кстати, многие (FSU, PSA) сделать не дают) отобразит -142 дБн/Гц.

У PXA на частоте 1ГГц при Ref = -4 дБм (аттенюатор действительно ниже 6 дБ не опускается и не отключается) шумовой пол составляет -152 дБм/Гц, при включенном режиме NFE -157 дБм/Гц (усилитель выключен), при Ref = 0 дБм -148дБм/Гц и -154 дБм/Гц соответственно (аттенюатор = 10 дБ)

[Dr.Drew]

А построить синтезатор на основе деления 10 ГГц можно, я уже говорил, что именно этим мы сейчас и занимаемся. В ядре (4-10 ГГц) ФШ@10кГц должен составить -145...148 дБн/Гц, может ниже. Когда будут результаты, покажу.

Что-то заоблачная цифра. Минус 177 приведённый к 100 МГц. Уровень Паскаля, но нужно ещё и сохранить. ФАПЧ на гармониках с ДР или КР генераторами потребует полос под 50-100 кГц - не айс, ещё и растерять можно будет. Неужто лейкосапфир решили применить? Но там ещё обвес нужен для КСС. Что-то сомневаюсь я в реализуемости таких шумов в такой полосе.

[Sergey Beltchico...]

Вы приводили сравнительные графики ФШ, уточните пожалуйста какой тип NLTL и SRD брали для сравнения, чем фильтровали и как согласовывали?
Я так понимаю опора с шумом -176 дБн/Гц своя?

На вопрос по поводу фильтрации и согласования я отвечать не буду, прошу прощения. Ставьте эксперименты. Опора своя.

У PXA на частоте 1ГГц при Ref = -4 дБм (аттенюатор действительно ниже 6 дБ не опускается и не отключается) шумовой пол составляет -152 дБм/Гц, при включенном режиме NFE -157 дБм/Гц (усилитель выключен), при Ref = 0 дБм -148дБм/Гц и -154 дБм/Гц соответственно (аттенюатор = 10 дБ)

Тут вопрос в моей некорректной терминологии, прошу меня великодушно извинить. Я Вас сбил с толку, некорректно написав "шумовая дорожка" и дБм/Гц. На самом деле я имел в виду сквозной односигнальный динамический диапазон, приведенный к 1Гц, максимальное сквозное соотношение сигнал-шум при минимальной RBW (не абсолютное, а относительное значение). Из того, что вы написали про PXA, следует вычесть аттенюатор. Если Вы будете наблюдать на Вашем PXA, предположим, сигнал с уровнем 0 дБм и ФШ -145 дБн/Гц (допустим, что цифровые фильтры у PXA идеальные: 1Гц имеет динамику за 150 дБ, что не факт), то реальный шум при Ref Level 0дБм, аттенюаторе 10 дБ и RBW 1 Гц в лучшем случае будет лежать на уровне -138 дБ от верха экрана (а не 148 дБ). Ведь маркер, когда пишет дБм/Гц, учитывает и аттенюатор. Проведите простой эксперимент: при Ref Level 0дБм (аттенюатор 10 дБ или минимальный, который можно поставить) поставьте масштаб 15 или 16 дБ на деление, посмотрите на сколько дБ ниже относительно верха экрана лежит шум. Предполагаю, что шум будет на уровне -138 дБ при RBW 1 Гц, -128 дБ при RBW 10 Гц, -118 дБ при RBW 100 Гц. Именно этот шум будет определять измерения ФШ (даже если реальный шум гетеродинов анализатора -145 дБн/Гц и ниже). Далее поставьте опорный уровень -10 дБм, аттенюатор выключите. Предположу что шум (DANL, абсолютное значение) лежит на уровне -155-156 дБм/Гц. Если динамика фильтров идеальная, то можно намерить -145дБ...-146дБ от верха экрана (-10 дБм) в 1Гц. В этом режиме уже лучше оценивать ФШ "идеального" синтезатора. Но если тепловой шум прибора, фазовый шум прибора и фазовый шум DUT будут близки по значению, измеренный фазовый шум поднимется децибел на 5 (10lg3 = 4.77дБ).

Про NFE я не говорю, ибо это софтверная приблуда, я же изначально имел в виду железо.

Сообщение отредактировал Sergey Beltchicov - Jan 20 2011, 17:27

[rloc]

Если Вы будете наблюдать на Вашем PXA, предположим, сигнал с уровнем 0 дБм и ФШ -145 дБн/Гц (допустим, что цифровые фильтры у PXA идеальные: 1Гц имеет динамику за 150 дБ, что не факт), то реальный шум при Ref Level 0дБм, аттенюаторе 10 дБ и RBW 1 Гц в лучшем случае будет лежать на уровне -138 дБ от верха экрана (а не 148 дБ). Ведь маркер, когда пишет дБм/Гц, учитывает и аттенюатор.

Тоже приношу извинения, по-умолчанию стояло усреднение LogPwr, надо было Pwr(RMS), поэтому результаты получились несколько лучше. Поставил 20 дБм/дел, центральная частота 1 ГГц:
1) Ref = 0 дБм (min att = 10 дБ) шум = -146.5 дБм при полосе 1 Гц и ровно на 10 дБ увеличивается с 10-кратным увеличением полосы
2) Ref = -4 дБм (min att = 6 дБ) шум = -150.5 дБм при полосе 1 Гц и также меняется с увеличением полосы
3) Ref = -10 дБм (min att = 6 дБ и меньше сделать нельзя) шум такой же как в пунке 2

По вопросу уменьшения аттенюатора до уровню 0 дБ, буду разбираться.

[Chenakin]

Нет, я пытался спросить совсем о другом. О QuickSyn я уже давно наслышан - классный синтезатор, спора нет!
Но в нём Вы перереносите спектр опоры вверх до 10 или 20 ГГц, а я имел ввиду перенос опоры 10ГГц, типа PSI, вниз, до 1ГГц.

В принципе, разницы особой нет. В QuickSyn используется “смешанная” схема, т.е. перенос и вверх и вниз. На 10 ГГц работать даже проще, т.к. от шумов уходишь довольно далеко и на многие “мелочи ” уже можно не обращать внимания. На 1 ГГц нужно быть намного аккуратнее. Другое дело, если в Вашей фразе “а я имел ввиду перенос опоры 10ГГц, типа PSI” упор делается именно на PSI, т.е. требования по шумам становятся гораздо жёстче. Тут уж придётся помучиться, т.к. даже обычные цифровые делители уже такие шумы не поддерживают, придётся делать аналоговые. Но, всё равно, реально!

Кстати, решил добавить для наглядности картинку фазовых шумов ЖИГ-синтезатора, построенного по схеме, концептуально близкой к QuickSyn. Данный синтезатор лежит в основе нашего СК4-БЕЛАН 240/400.

Интересно (просто интересно, никакой критики), а почему у Вас PLL bandwidth выбран близким к 1 МГц? Если Вы используете ЖИГ, то, всё равно, скорость перестройки будет ограничена, а шумы на 1 МГц теряются, т.е. это, как раз, тот случай, который отстаивал Dr. Drew.

Я тоже сегодня прикинул частотный план и понял, что вполне реально обойтись и одной опорой 10 ГГц, сахваченной петлёй OCXO.

Ну, вот, видите, как быстро у нас всех всё сходится! YIG, если Вы теперь не “раскачегарите” тему PSI то, я чувствую, у нас вообще настанет полный штиль в новых идеях. Ну разве что, Dr. Drew подключится

С этой точки зрения синтезатор принципиально проще.

За исключением одного нюанса. Спектроанализатор можно построить и без использования высокочастотного перестраиваемого синтезатора, используя лишь несколько высокочастотных фиксированных опор, которые можно получить вообще без PLL – просто умножением (или делением). А дальше уже работаешь на низких частотах (ПЧ). Вдаваться в подробности не будем, это уже другая тема, хотя и весьма интересная. А вот синтезатор по своей функции должен перекрывать какой-то диапазон и, обычно, с малым шагом. Кроме того, идиллию по фазовым шумам портит скорость перестройки, которую теперь тоже надо вытаскивать. В общем, букет параметров - работы на всех хватит!

[nickes]

Доброго дня!

Вероятно вопрос больше к Сергею Бельчикову(я пару дней назад задавал вопрос на сайте Эльвиры по FSU). Несколько непонятно, почему такие печальные данные по шумам умножителей на основе SRD. У Вас есть объяснение такому поведению умножителей?
На прикрепленом файле шумы полноценного возбудителя с ЛЧМ, АМ и т.д.(ибо ДДС и соответствующая скорость перестройки в узком диапазоне, в широком начинает подтормаживать PLL, но до единиц/десятков микросекунд довести возможно, проверено). Да, так вот, это макет в котором используется рубидиевая опора 10МГц, затем кварцевый фильтр, а потом я немного промахнулся с уровнями и пришлось добавить нечто типа MSA0505 или MSA1104(сейчас точно не помню) с шумами около 5/6дБ и малым усилением, затем умножитель на 10 и умножитель на 5 и затем на 14. Плюс смесители, дополнительный синтез и т.д. Тем не менее если отталкиваться от Вашего ответа на сайте Эльвиры и совершенно неподходящего выходного уровня возбудителя(-16дБн) я имею -114...-116дБн/Гц(после пересчета с учетом шума FSU) на 10КГц отстройке и -130 на 300КГц отстройке.

Сообщение отредактировал nickes - Jan 20 2011, 23:05

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Chenakin]

Что-то заоблачная цифра. Минус 177 приведённый к 100 МГц. Уровень Паскаля, но нужно ещё и сохранить.

Ну, вот, ждать долго не пришлось. Пропробовать можно, хотя задачка – не подарок. При этом если использовать ФАПЧ (а не прямой синтез), то “в ядре” уходить, скорее всего, следует ещё выше вверх, а не вниз. Имеется ввиду не сам ГУН, а умножитель в петле ФАПЧ. Если использовать умножитель в петле, а не делитель, то шумы детектора и др. элементов (кроме опоры, конечно) будут улучшатся, а не деградировать по тому же 20logN закону. “Мелочь”, но приятно. Способ, я считаю, исключительно простой (я его в той самой книжке использую вообще без всяких особых комментариев) и мне лично очень нравится, хотя всегда, почему-то, вызывает массу скептических замечаний.

[Sergey Beltchico...]

Доброго дня!

Вероятно вопрос больше к Сергею Бельчикову(я пару дней назад задавал вопрос на сайте Эльвиры по FSU). Несколько непонятно, почему такие печальные данные по шумам умножителей на основе SRD. У Вас есть объяснение такому поведению умножителей?
На прикрепленом файле шумы полноценного возбудителя с ЛЧМ, АМ и т.д.(ибо ДДС и соответствующая скорость перестройки в узком диапазоне, в широком начинает подтормаживать PLL, но до единиц/десятков микросекунд довести возможно, проверено). Да, так вот, это макет в котором используется рубидиевая опора 10МГц, затем кварцевый фильтр, а потом я немного промахнулся с уровнями и пришлось добавить нечто типа MSA0505 или MSA1104(сейчас точно не помню) с шумами около 5/6дБ и малым усилением, затем умножитель на 10 и умножитель на 5 и затем на 14. Плюс смесители, дополнительный синтез и т.д. Тем не менее если отталкиваться от Вашего ответа на сайте Эльвиры и совершенно неподходящего выходного уровня возбудителя(-16дБн) я имею -114...-116дБн/Гц(после пересчета с учетом шума FSU) на 10КГц отстройке и -130 на 300КГц отстройке.

В вопросе ФШ нужно оценивать полочные явления и вовремя их избегать. Что я имею в виду? Предположим у Вас опора 100 МГц с ФШ -180 дБ/Гц @10 кГц. Вы хотите ее умножить допустим на 50 и получить -146 дБ/Гц @10кГц. На практике вы не получите лучше -138...140 дБ/Гц. Потому что здесь у умножителей SRD полка. Причем это не полка теплового шума. Выше я уже писал: предположим, что на выходе умножителя мы имеем -20 дБм. Тепловая полка для данного выходного уровня это -177 дБ/Гц +20 дБ = -157 дБ/Гц. Так вот если Вы работаете существенно выше полки умножителя (поскольку на 7ГГц -116 дБ/Гц шум не Бог весть какой), то Вы его с успехом используете без деградации ФШ, потому что деградация у Вас (если она есть) обусловлена другими элементами схемы. В нашем случае мы работаем вблизи полки и для нас она является одним из ограничивающих факторов.

Интересно (просто интересно, никакой критики), а почему у Вас PLL bandwidth выбран близким к 1 МГц? Если Вы используете ЖИГ, то, всё равно, скорость перестройки будет ограничена, а шумы на 1 МГц теряются, т.е. это, как раз, тот случай, который отстаивал Dr. Drew.

Вопрос понятен. На самом деле, если я на своем приборе поставлю спан, например, 100 МГц, где достаточно высокая скорость сканирования (20-10мсек при фильтре 1МГц), то на спектре при узкой петле появляется дребезг, который пропадает с расширением петли или с увеличеним времени развертки. У ЖИГ-синтезатора шум на 10кГц можно дополнительно завалить на 2-3 дБ, если петлю вообще сдвинуть в район 1-1,5МГц. Поэтому часто в спектроанализаторе используется несколько петель коммутируемых в зависимости от спана (узкая на широком, широкая на узком). Мы пока решили остановиться на одной "компромиссной" петле с частотй среза примерно в 600кГц.

1) Ref = 0 дБм (min att = 10 дБ) шум = -146.5 дБм при полосе 1 Гц и ровно на 10 дБ увеличивается с 10-кратным увеличением полосы
2) Ref = -4 дБм (min att = 6 дБ) шум = -150.5 дБм при полосе 1 Гц и также меняется с увеличением полосы
3) Ref = -10 дБм (min att = 6 дБ и меньше сделать нельзя) шум такой же как в пунке 2

В принципе, Ваши результаты коррелируют с моим более ранним утверждением, что анализатор спектра со сквозным коэффициентом передачи (поправляю термины ), лучше, чем -145дБ/Гц сделать нельзя. Я ошибся на 1.5 дБ. Но Вы используете типичные значения, я же говорил про спецификацию. Внесу еще одно уточнение на всякий случай: нельзя сделать, если мы хотим одновременно иметь точку IP3 анализатора выше +15дБм. То, что прибор не позвляет выставить аттенюацию меньше определенного уровня при заданном REF LEVEL связано с тем, что прибор не дает превысить определенный порог в дБ относительно полной шкалы АЦП.

Сообщение отредактировал Sergey Beltchicov - Jan 21 2011, 10:24

[rloc]

Тепловая полка для данного выходного уровня это -177 дБ/Гц +20 дБ = -157 дБ/Гц.

А не -174 дБм была 50-омная шумовая полка?

Поэтому часто в спектроанализаторе используется несколько петель коммутируемых в зависимости от спана (узкая на широком, широкая на узком).

Примерно также и в PXA задумано, три настройки петли обратной связи:
1) Best Close-In Ф Noise (offset < 140 kHz)
2) Best Wide-Offset Ф Noise (offset > 160 kHz)
3) Fast Tuning

При этом если использовать ФАПЧ (а не прямой синтез), то ”в ядре” уходить, скорее всего, следует ещё выше вверх, а не вниз. Имеется ввиду не сам ГУН, а умножитель в петле ФАПЧ. Если использовать умножитель в петле, а не делитель, то шумы детектора и др. элементов (кроме опоры, конечно) будут улучшатся, а не деградировать по тому же 20logN закону. ”Мелочь”, но приятно.

Почему-то раньше и мысль не приходила умножать обратную петлю. Интересный вариант. В QuickSyn такая же реализация?

[Sergey Beltchico...]

А не -174 дБм была 50-омная шумовая полка?

В литературе того же Аджилента утверждается, что тепловой пол для однополосного ФШ -177 дБ/Гц. Хотя часто это становится предметом спора.

Сообщение отредактировал Sergey Beltchicov - Jan 21 2011, 12:14

[Dr.Drew]

Почему-то раньше и мысль не приходила умножать обратную петлю. Интересный вариант. В QuickSyn такая же реализация?

Видимо, да. Но тут есть подводный камень - если шумы "подставки" в обратной связи выше шумов ФД, то толку от умножения не будет.

По поводу шума 50 Ом, не путайте тепловой шум минус 174 дБм/Гц и фазовую составляющую, меньшую на 3 дБ - минус 177 дБм/Гц. В сумме с амплитудной они дают минус 174.

Сообщение отредактировал Dr.Drew - Jan 21 2011, 12:17

[ledum]

По поводу шума 50 Ом, не путайте тепловой шум минус 174 дБм/Гц и фазовую составляющую, меньшую на 3 дБ - минус 177 дБм/Гц. В сумме с амплитудной они дают минус 174.

И не только 50 Ом. Я думаю любой резистор от тепла шумит минус 174дБм/Гц или минус 177 амплитудного и минус 177 фазового. При 300 Кельвин .

Сообщение отредактировал ledum - Jan 21 2011, 12:36

[Dr.Drew]

Позвольте с вами не согласиться. СПМ теплового шума пропорциональна сопротивлению резистора. А вот то, что половина этого шума амплитудная, а половина - фазовая, это для любого резистора справедливо.

[Sergey Beltchico...]

Видимо, да. Но тут есть подводный камень - если шумы "подставки" в обратной связи выше шумов ФД, то толку от умножения не будет.

По поводу шума 50 Ом, не путайте тепловой шум минус 174 дБм/Гц и фазовую составляющую, меньшую на 3 дБ - минус 177 дБм/Гц. В сумме с амплитудной они дают минус 174.

А когда производитель (допустим, Hittite) нормирует фазовый шум для умножителя в дБ/Гц, что он по Вашему имеет в виду: фазовый шум или фазовый вместе с амплитудным?

Вот по этой ссылке Picosecond тоже говорит о тепловом поле в привязке к своим NLTL-умножителям.
http://www.picosecond.com/objects/RPN-Measurement.pdf

[ledum]

Позвольте с вами не согласиться. СПМ теплового шума пропорциональна сопротивлению резистора.

P=kTdeltaF или если привести к одному Герцу 10лог(1.38*10-23*300)-10лог(1000)=минус 173.8дБм
Что касается частотных и амплитудных - ИФ1603СА четко разделялось измерение амплитудных и фазовых шумов с совсем разными схемами. Но на уровне тепловых шумов это может быть нереально поэтому ИМХО просто принимают на веру равное распределение.
Я немного схитрил с СПМШ (смайлик). Но работать с несогласованными цепями некошерно.

Сообщение отредактировал ledum - Jan 21 2011, 13:10

[Dr.Drew]

Перепутал с шумовым напряжением.

[rloc]

В Picosecond тоже люди работают:

Код

Where 177dBm is the thermal noise of a 50ohm resistor

Явно речь не о напряжении была, ну не упрекать же их за это.

[ledum]

Where 177dBm is the thermal noise of a 50ohm resistor

Явно речь не о напряжении была, ну не упрекать же их за это.

При минус 123 Цельсия и не такое напишешь. А если серьезно, то дай бог нам до их цифирок дорасти (я про себя).
А описки даже у НИСТовцев бывают http://nistboulder.net/Phase_noise_suppression.pdf - используют "defective noisy NLTL" , а на графиках везде пишут SRD

Сообщение отредактировал ledum - Jan 21 2011, 14:24

[Dr.Drew]

то дай бог нам до их цифирок дорасти

Ларчик, всегда просто открывается...

[chikilfarik]

курить есть у кого нибудь?

[ledum]

курить есть у кого нибудь?

Скажите спасибо, что хоть дым понюхать дают. Траву каждый свою выращивает. Но специфика такова, что плантацию сдавать нельзя - куда ни стань - секреты фирмы. Я надеюсь, Сергей не обидится, если я приведу ссылки на его статью http://www.kit-e.ru/assets/files/pdf/2009_05_139.pdf http://www.kit-e.ru/assets/files/pdf/2009_06_142.pdf . Курите.
Офф. Хотя смотреть со стороны интересно. Первый раунд боксерского поединка. Прощупывание. По закону жанра на этом все явное должно закончиться.


Сообщение отредактировал ledum - Jan 22 2011, 10:42

[VCO]

Офф. Хотя смотреть со стороны интересно. Первый раунд боксерского поединка. Прощупывание. По закону жанра на этом все явное должно закончиться.

Интересно, что основные участники обсуждения друг другу конкурентами никак не являются, за исключением Элвиры с Микраном.
Мне, например, гораздо проще заказать QS, чем сидеть и самому его разрабатывать и отлаживать, а в книге заинтересовал элементарный ликбез, который давно напрашивался. Так что второй раунд скорее всего будет!

[ledum]

Интересно, что основные участники обсуждения друг другу конкурентами никак не являются, за исключением Элвиры с Микраном.

Тоже офф. Речь не о конкуренции, а о ноу-хау, которые можно применять в совсем скажем в других областях любимого топика. В мишках неоднократно говорил - промышленный шпионаж - святое, особенно в наше время полностью разрушенных профессиональных школ. Иначе, что я, декодерщик, с технологическим образованием напылителя здесь делаю, при этом в профильных стараюсь вообще не появляться, дабы не ляпнуть лишнего?

[ledum]

какой тип NLTL и SRD брали для сравнения, чем фильтровали и как согласовывали?
Я так понимаю опора с шумом -176 дБн/Гц своя?

Я вроде давал ссылку на эту статью - дает достаточно пищи для размышлений. Хотя есть вопросы - почему бы умножитель на ДНЗ ему при измерениях не посадить на диплексор, пусть простейший, даже не полосовой, комбинацией ФНЧ-ФВЧ - это резко уменьшит отражение нежелательных гармоник, при правильном выборе частоты раздела и затухание можно малое сделать - одна из его версий шумов в умножителе на ДНЗ - дрожание заднего фронта из-за отражений лишних гармоник. Усилитель на BFG591 шумноват, даже не смотря на 3-х децибельное ограничение. Хоум мейд умножитель на нелинейной линии передачи - это интересно и просто (смайлик)

Сообщение отредактировал ledum - Jan 23 2011, 11:02

Прикрепленные файлы

 jasonb_phd_thesis.pdf ( 1.95 мегабайт ) Кол-во скачиваний: 823

 

[rloc]

Я вроде давал ссылку на эту статью - дает достаточно пищи для размышлений.

Книжка конечно интересная, но не могу найти нигде сведений о значениях комплексного входного и выходного сопротивления на соответствующих гармониках, хотя бы для входных частот 100, 200, 250 МГц при разных bias. Недавно я занимался согласованием мощных усилителей класс-С, задача не из легких, но решаемая. Для усилителей вполне достаточно было согласовать до 3-ей гармоники, для NLTL предположительно и 5 гармоник хватит, далее уровень сильно падает и возможно отраженные гармоники не так сильно влиять будут. Появилось желание поэкспериментировать самому, благо есть возможность измерить сопротивления, остался только вопрос через кого достать в России Picosecond?

Хоум мейд умножитель на нелинейной линии передачи - это интересно и просто (смайлик)

Это что за зверь?

[VCO]

Появилось желание поэкспериментировать самому, благо есть возможность измерить сопротивления, остался только вопрос через кого достать в России Picosecond?

Мне один умный человек eBay посоветовал, но мне там что-либо брать можно только для экспериментов.
Если попробую комплектовать с иБэя заказные изделия - меня самого отибэют по полной программе!

[ledum]

Это что за зверь?

В том диссере описана NLTL 8-го порядка на дискретных 10нГ индуктивностях и сверхрезких варикапах, у которых емкость от приложенного СВЧ меняется от 9 до 4пф. Возможно, что 1Гиг из 200МГц на ней получить можно. Обычные NLTL имеют 50-100 порядок, интегрированые на чипах, но на них и 50ГГц получают из 100МГц.
Вот еще вариант такой попытки

Сообщение отредактировал ledum - Jan 25 2011, 16:00

Прикрепленные файлы

 Higher_Harmonic_Generation_and_Parametric_Instabilities.pdf ( 313.14 килобайт ) Кол-во скачиваний: 314

 

[Chenakin]

Почему 4-10 ГГц сразу понял, основная рабочая октава, которая от 10 до 20 ГГц, от 20 до 40 ГГц переносится умножением, а ниже 4 ГГц - делением, причём 2-4 ГГц, 1-2 ГГц и т.д.

Ремарка: для переноса умножением не обязательно иметь октаву (хотя и удобно). Меня больше интересовала частота “ядра”.

Но тут есть подводный камень - если шумы "подставки" в обратной связи выше шумов ФД, то толку от умножения не будет.

Конечно. Но это не подводный камень, а законы природы, которые никто не отменял. Как я понимаю, говоря "подставка", Вы имеете ввиду сигнал, идущий на LO вход смесителя? Тогда он и будет опорой, или извлекаться из той комбинированной опоры. Т.е. если изначально опоры требуемой нет, то уже ничего не поможет. Всё сходится.

Хотя смотреть со стороны интересно. Первый раунд боксерского поединка. Прощупывание. По закону жанра на этом все явное должно закончиться.

Вообще, я с ответами всегда хронически запаздываю. Но тут я, видно, совсем “выпал” из темы. Вы не подскажите, кто кого боксирует, а, главное, зачем? Лично для меня – это просто возможность общения. Как-то само собой получилась широкая тема для обсуждения, подобрался интересный коллектив для обмена мнениями (а не ударами) по очень широкому кругу вопросов. Честно говоря, никакого негатива я лично не почувствовал, мне было просто интересно.

Скажите спасибо, что хоть дым понюхать дают. Траву каждый свою выращивает. Но специфика такова, что плантацию сдавать нельзя - куда ни стань - секреты фирмы.

Замечание верное. К сожалению, приходится оставаться внутри определённых рамок. Хотя, к вопросу инт. соб. я лично отношусь исключительно спокойно. Был у нас как-то обмен мнениями, как защитить QuickSyn от попыток копирования. Звучало много разных предложений, например стирать названия с чипов и т. д. Я же предложил просто выложить все схемы на вебсайте, чтобы дать возможность “прочувствовать” всю прелесть копирования. Смысл исключительно чётко сформулирован YIGом:
>>>Мне, например, гораздо проще заказать QS, чем сидеть и самому его разрабатывать и отлаживать…
Очень точно сказано (как и другие замечания YIGа). Справедливости ради скажу, что моё предложение понимания не получило, но, правда, и чипы решили не затирать.

Тоже офф. Речь не о конкуренции, а о ноу-хау

На мой взгляд, здесь два подхода к понятию ноу-хау – на концептуальном уровне (уровне идеи) и на уровне практической реализации. Второе лично для меня представляет гораздо меньший интерес. Более того, скажу честно, на уровне оптимизации резисторов я чувствую себя совсем не очень комфортно. Просто потому, что последний год (а то и больше) к этому вообще не подходил. Вся основная работа сейчас (процентов 70%) – это собрания, всякая орг. деятельность и т. д. Еще 25% процентов – это раздать ценные указания своим инженерам и только оставшаяся часть это – для души – работать с чем-то новым, как раз на концептуальном уровне. Вот это для меня гораздо более интересно и здесь я стараюсь быть гораздо более открытым. Пример – та же тема – “ЖИГ или не ЖИГ”, которую не раз поднимал и на различных конференциях и здесь на форуме, и в той же книге есть целая главка об этом, а сейчас готовлю статью для Microwaves&RF, которая, надеюсь, появится в апреле или мае. Также, надеюсь, они мне любезно разрешат разместить её на нашм вебстайте для всеобщего пользования. Так что по мере сил пытаюсь быть открытым, вопрос только, что представляет интерес и что можно действительно считать ноу-хау.

И ещё на эту тему. Здесь присутствуют люди из известных Российских компаний. Почему бы не организовать межд. коференцию непосредственно на эту тему? Можно пригласить людей из очень часто упомянаемых здесь источников, поговорить тэт-а-тэт на интересующию тематику. Если у кого такое желание возникнет, я бы с удовольствием помог, например, с приглашением ин. участников. Подумайте.

Иначе, что я, декодерщик, с технологическим образованием напылителя здесь делаю

Ну, зачем так. Я читал Ваши коменты в других темах, они явно тянут больше чем на технологическое напыление. Кстати, ledum, я заметил, Вы из Киева. Где, чем занимаетесь, если не секрет? Также было бы интересно познакомиться с тов. YIGом и другими участниками форума. Кто не боится потерять инкогнито, может черканёте пару слов мне на achenakin@phasematrix.com? Просто интересно, с кем ведёшь беседу, плюс всегда могут возникнуть другие, внефорумные варианты сотрудничества. Все, вроде, как из одной области.

Так что второй раунд скорее всего будет!

Тогда я в зрители, или в судейство, а пожалуй, лучше всего, по телевизору

[VCO]

Ремарка: для переноса умножением не обязательно иметь октаву (хотя и удобно). Меня больше интересовала частота “ядра”.

То есть, Вы имеете ввиду умножение с помощью ФАПЧ? Я же имел ввиду классическое кратное умножение, например, микросхемами фирмы Hittite.

Также было бы интересно познакомиться с тов. YIGом и другими участниками форума. Кто не боится потерять инкогнито, может черканёте пару слов мне на achenakin@phasematrix.com? Просто интересно, с кем ведёшь беседу, плюс всегда могут возникнуть другие, внефорумные варианты сотрудничества. Все, вроде, как из одной области.

Ремарка: При этом терять инкогнито совсем необязательно. Интернет вполне подходит не только для делового, но и для свободного общения через свободный E-mail и псевдоним. Другое дело, если кто боится, что его могут вычислить, то могу Всех заверить, что спецслужбы, если надо, вычислят любого без проблем. Но в моём случае более актуален анекдот про "неуловимого Джо"!

Тогда я в зрители, или в судейство, а пожалуй, лучше всего, по телевизору

Вижу слова истинного американца, у которого слово раунд ассоциируется прежде всего с боксом!
Я же имел ввиду круг, оборот, заход и т.д.

[ledum]

Здравствуйте, Александр...
Опус-оффтопик пофиксил

Сообщение отредактировал ledum - Jan 27 2011, 16:59

[Chenakin]

То есть, Вы имеете ввиду умножение с помощью ФАПЧ? Я же имел ввиду классическое кратное умножение, например, микросхемами фирмы Hittite.

Нет, я про тоже что и Вы (как я понял) – классическое кратное умножение. Просто приходилось видеть, как серьёзные люди на полном серьёзе пытались доказывать, что им необходима как минимум октава, чтобы “перемножать” вверх. Пример из книжки-ликбеза (Ваше определение. Вообще Ваши off – это на уровне искусства, без шуток – просто получаю удовольствие от чтения).

Итак, ближе к телу. Имеем что-либо уже октавы, для простоты “вычислений”, скажем, 4-6 ГГц. Ну, а дальше чистая арифметика:

(4-6) x 2 = (8-12)
(4-6) x 3 = (12-18)

Всё. Из “недооктавы” получили октаву (точнее даже шире: 8-18 ГГц), ну а дальше - вверх классическим путём. Заранее согласен, что с x3 работать сложнее (сабгармоники) и специально это делать не стоит, но, если очень нужно, то можно. А вот использование раздельных умножителей (неважно x2 или x3) предпочтительно уже и с практической точки зрения по тем же причинам (сабгармоники).

Извините за арифметику, это больше к моему окружению. Юмор Ваш понял, и одобряю - сам в том же ключе

Здравствуйте, Александр...

Да, это почти-что крик души... Спасибо, Виктор. Также и Вам удачи и всех благ. Будем на связи.

[Green_Smoke]

Уважаемые форумчане!
Разъясните, пожалуйста, следующий момент.
В MWJ за апрель 2008 года была опубликована статья "A Self-offset Phase-locked Loop" Bogdan Sadowski
Так вот там предлагается схема синтезатора с автооффсетом, реализованном на двух делителях частоты с коэффициентами K и L.
Делители стоят в в кольце синтезатора в параллель и замешиваются в него через смеситель.
Собственно вопрос: действительно ли такая схема дает улучшение по фазовым шумам при определенных значениях K и L?

[Chenakin]

Уважаемые форумчане!
Разъясните, пожалуйста, следующий момент.
В MWJ за апрель 2008 года была опубликована статья "A Self-offset Phase-locked Loop" Bogdan Sadowski
Так вот там предлагается схема синтезатора с автооффсетом, реализованном на двух делителях частоты с коэффициентами K и L.
Делители стоят в в кольце синтезатора в параллель и замешиваются в него через смеситель.
Собственно вопрос: действительно ли такая схема дает улучшение по фазовым шумам при определенных значениях K и L?

Смотря с чем сравнивать. The self-offset loop – по сути, довольно оригинальная реализация дробного делителя, коэффициент деления которого определяется как KL/(K+-L). Поэтому, если сравнивать с целочисленным синтезом, то да, на отдельных частотах можно получить выигрыш за счёт использования более высокой частоты сравнения. К сожалению, таких частот не так уж и много и выигрыш не кардинальный, т.к. делитель в петле всё-равно остаётся Но, может, как раз, это и подойдёт к Вашим требованиям, посчитать частоты и коэф. деления просто. Кстати, если есть серьёзный интерес именно к этой схеме, могу состыковать Вас с Богданом, чтобы обсудить детали непосредственно с первоисточником.

[YuriyMatveev]

Так как, смотрю, основное общение идет в этой ветке, то думаю здесь мой вопрос будет к месту.
Не так давно поднимал тему про wideband PLL, но в связи с катастрофическим отсутствием времени на полноценное общение, так все и остановилось на начальных нескольких вопросах.
Собственно к самому вопросу:
имея широкополосный VCO (один или несколько) и PFD чем в общем случае может быть ограничена полоса захвата? Ведь обязательно найдутся такие состояния из которых PFD уже не вытянет, VCO чтобы произошел захват частоты. (что кстати и наблюдаю на практике). Порывшись в литературе по системам фазовой синхронизации полного ответа так и не получил, хотя в одной из книг рассматривался цифровой PFD где утверждалось, что полоса захвата ограничена возникновением предельного цикла, который в свою очередь зависит от формы характеристики регулирования PFD. Но так как синтезаторы лишь часть чем приходится мне заниматься, то и чтение книг ограничилось беглым просмотром (учитывая, что работа ФАПЧ рассматривается на основе Марковских процессов и решения стохастических диффуров. ).

А на практике имею простой однопетлевой синтезатор: два VCO , управляющие входы параллельно, выходы через switch на PFD. И при включении, почему то, захват происходит только на одном VCO. Причем если попытаться сразу при включении выставить частоту работы второго VCO, то захвата нет и PLL уводит VCO куда-то в непонятную область. Хотя если получить захват частоты на первом VCO, а потом переключится на второй, то все нормально - захват есть во всем диапазоне работы двух VCO.

Вот отсюда и возникает вопрос, какие все-таки есть особенности при проектировании PLL с использованием VCO имеющем октавную перестройку частоты?????????
или же действительно полоса захвата PFD бесконечная и при использовании октавных VCO ни каких проблем в принципе быть не должно???

[Green_Smoke]

Автор утверждает, что фазовый шум внутри кольца ФАПЧ в токой схеме улучшается пропорционально отношению 20log [x/(K+x)], где x=L-K. Например, использование делителей L=20 и K=19 должно привести к улучшение фазовых шумов в кольце ФАПЧ на 26дБ.
Не совсем понятно за счет чего происходит такое улучшение (не указано что улучшается)?

А на практике имею простой однопетлевой синтезатор: два VCO , управляющие входы параллельно, выходы через switch на PFD. И при включении, почему то, захват происходит только на одном VCO. Причем если попытаться сразу при включении выставить частоту работы второго VCO, то захвата нет и PLL уводит VCO куда-то в непонятную область. Хотя если получить захват частоты на первом VCO, а потом переключится на второй, то все нормально - захват есть во всем диапазоне работы двух VCO.

А у ваших VCO крутизна одинаковая? Если нет то вы это учитываете в кольце ФАПЧ?

[YuriyMatveev]

Да, крутизна характеристики используемых VCO примерно одинаковая

[khach]

Ведь обязательно найдутся такие состояния из которых PFD уже не вытянет,

PFD всегда вытянет, если сигнал на входе правильный (одночастотный). Как быстро вытянет- это второй вопрос.

Вот отсюда и возникает вопрос, какие все-таки есть особенности при проектировании PLL с использованием VCO имеющем октавную перестройку частоты?????????

Проблема называется- вторая гармоника VCO и изменение чувствительности прескалера по диапазону или нерассчетный режим VCO. Т.е обязательно перед замыканием петли просмотреть при free running vco спектр VCO и спектр на выходе прескалера, при этом загоняя VCO во все возможные состояния, в том числе и за реальные рабочие диапазоны, т.е до предела,который допускает схема управления VCO- предел по питаниию например или по "рельсе" операционника. На таких пределах VCO может вообще не генерить или генерить черти что (при напряжениях на варикапах около 0 или вообще при открытых в прямом направлении варикапах. Понятно, что захвата в этом случае небудет.

[тау]

имея широкополосный VCO (один или несколько) и PFD чем в общем случае может быть ограничена полоса захвата? Ведь обязательно найдутся такие состояния из которых PFD уже не вытянет, VCO чтобы произошел захват частоты. (что кстати и наблюдаю на практике).

если FPFD работают по цепи обратной связи в диапазоне частот и мощностей всех ГУНОВ, KVCO у всех примерно одинаковый (при непереключаемом фильтре PLL) , "switch на PFD" работает правильно , без заметных пролазов от соседних VCO, то проблем с захватом быть не должно.

Причем если попытаться сразу при включении выставить частоту работы второго VCO, то захвата нет и PLL уводит VCO куда-то в непонятную область.

Вот это странно . И куда ж уводится VCO ? что при этом с сигналом от VCO идущим на FPFD ? а если отключить питание первого VCO - захват произойдет ?

[YuriyMatveev]

На таких пределах VCO может вообще не генерить или генерить черти что (при напряжениях на варикапах около 0 или вообще при открытых в прямом направлении варикапах. Понятно, что захвата в этом случае небудет.

попробую проверить с разорванной петлей что на входе PFD делается при макс. и мин. значении выхода OPAMP ...

если FPFD работают по цепи обратной связи в диапазоне частот и мощностей всех ГУНОВ, KVCO у всех примерно одинаковый (при непереключаемом фильтре PLL) , "switch на PFD" работает правильно , без заметных пролазов от соседних VCO, то проблем с захватом быть не должно.

Вот это странно . И куда ж уводится VCO ? что при этом с сигналом от VCO идущим на FPFD ? а если отключить питание первого VCO - захват произойдет ?

VCO уводится вниз по частоте, причем сигнал на его выходе присутствует. Питание VCO коммутируемое (если включен один то автоматически выключен другой). Причем в командах управления, чтобы все успело переключится, введена задержка при переходе от одного VCO к другому.
Повторюсь, что если захват произошел, то все в порядке, имеем то что хотим иметь: захват на всех рабочих частотах VCO в интересующем нас диапазоне.
В принципе проблему так сейчас и решил, при включении принудительно выставляю частоту на которой захват происходит без проблем, ну а дальше все более менее работает.
Но, !!!!!!! вопрос все таки остался - почему же захват все таки при включении происходит не на всех частотах работы VCO,
вот я и озадачился вопросом чем все таки физически может быть ограничена полоса захвата PFD???

[VCO]

Нет, я про тоже что и Вы (как я понял) – классическое кратное умножение. Просто приходилось видеть, как серьёзные люди на полном серьёзе пытались доказывать, что им необходима как минимум октава, чтобы “перемножать” вверх...

...Всё. Из “недооктавы” получили октаву (точнее даже шире: 8-18 ГГц), ну а дальше - вверх классическим путём.

Спасибо, теперь ясно, что Вы имели ввиду. Осталось только уточнить, что проплешину 6-8 ГГц закрываем 12-18 ГГц, делённым на 2.
А то я тут октавниками увлёкся от Synergy, теми, что из серии YIG replacement, но пока не умножал и не делил, просто оптимизирую шумы и спуры, играюсь с током CP PFD на HMC700. Построил на DCYS300600-5 одноконтурную ФАПЧ с шагом 10 МГц в целочисленном режиме, затем решил скомбинировать в таблице управления целое и дробное деление для разных частот (время перестройки позволяет): для выходных частот, кратных 50 или 100 установил соответствующие частоты сравнения при целом N, для остальных - 100 МГц с дробным N. Можно ли всё время переключать частоту сравнения PFD с 50 на 100 МГц и наоборот, или же она должна быть постоянной???

Вот отсюда и возникает вопрос, какие все-таки есть особенности при проектировании PLL с использованием VCO имеющем октавную перестройку частоты?????????
или же действительно полоса захвата PFD бесконечная и при использовании октавных VCO ни каких проблем в принципе быть не должно???

Я в теории пока слаб, но на практике уже убедился, что проблем быть не должно. Проблема с гармоникой не возникла, так как на радиовход ФАПЧ подавал сигнал с ГУНа на уровне -15 - -20 дБ, можно прикинуть, какова при этом была вторая гармоника. Управляющую характеристику ГУНа компенсирую током CP, хотя остался при своём мнении: в широкополосных (более одной октавы) ФАПЧ, построенных на двух и более ГУНах, этого недостаточно, нужно переключать полосу фильтра. Мнение своё пока списываю на наитие, обосную потом, если подтвердится верность предположения. Но ЖИГов по теории эта проблема не касается.

[тау]

Но, !!!!!!! вопрос все таки остался - почему же захват все таки при включении происходит не на всех частотах работы VCO,
вот я и озадачился вопросом чем все таки физически может быть ограничена полоса захвата PFD???

наверное лучше не вспоминать про PFD, там свои заморочки с полосой захвата, а у Вас наверняка конкретно стоит FPFD. чисто в теории он не ограничен по полосе захвата. Физически возможно какие-то недостатки встроенного/внешенего прескалера - по гармоникам ему почему-то ловчее работать чем по основному тону (тем более что частота VCO вниз уходит). Причина - мож. с разводкой что , несогласованность.

Построил на DCYS300600-5 одноконтурную ФАПЧ с шагом 10 МГц в целочисленном режиме, затем решил скомбинировать в таблице управления целое и дробное деление для разных частот (время перестройки позволяет): для выходных частот, кратных 50 или 100 установил соответствующие частоты сравнения при целом N, для остальных - 100 МГц с дробным N. Можно ли всё время переключать частоту сравнения PFD с 50 на 100 МГц и наоборот, или же она должна быть постоянной???

Практически частое переключение R предделителя не использовал, но в лабораторных условиях для 700-го никаких проблем не вызывает, все работает.

Сообщение отредактировал тау - Jan 28 2011, 13:42

[Dr.Drew]

Переключение R при фиксированной выходной частоте влияет на устойчивость. Надо эа этим следить.

[khach]

Но ЖИГов по теории эта проблема не касается.

Не соглашусь. Конечно для петли с предустановкой ЦАПом и смесителем на гармониках это не актуально, а для петли с прескалером- проблема в полный рост. Вот лежит пОциент на столе- диапазон 2.3-7 ггц. Пришлось два прескалера ставить и два направленника. Иначе была такая точка, где прескалеры считали и основную и вторую гармонику и на выходе прескалера- непонятная чехарда импульсов. Захвата петли соответсвенно нет. У этого эффекта был довольно узкий диапазон- мегагерц 200 всего по ширине. Это к тому, что теория- хорошо, а практика - иногда сюрпризы преподносит.

[тау]

Переключение R при фиксированной выходной частоте влияет на устойчивость. Надо эа этим следить.

в кривых по характеристике Гунах , наприм HMC588 приходится в HMC702 менять и ток СР в 4 раза и его смещение в фракциональном режиме "на лету", для красивости. Иначе, как Вы говорите, устойчивость "того", особенно некрасиво с включенным CSP режимом, если этого не предусмотреть.

Сообщение отредактировал тау - Jan 28 2011, 16:16

[YuriyMatveev]

Иначе была такая точка, где прескалеры считали и основную и вторую гармонику и на выходе прескалера- непонятная чехарда импульсов. Захвата петли соответсвенно нет. У этого эффекта был довольно узкий диапазон- мегагерц 200 всего по ширине. Это к тому, что теория- хорошо, а практика - иногда сюрпризы преподносит.

Вот это уже ближе реали...
может и у меня проблема не с PFD, а с прескалером !!!!!!!
надо будет посмотреть, что у него на выходе делается во временной области.......

Сообщение отредактировал YuriyMatveev - Jan 29 2011, 16:36

[Chenakin]

Вот отсюда и возникает вопрос, какие все-таки есть особенности при проектировании PLL с использованием VCO имеющем октавную перестройку частоты?????????

Всё уже, в принципе, обговорили, давайте вместе обобщим, на что нужно обратить внимание при проектировании широкополосной ФАПЧ.

1. PFD/Prescaler
PFD можно смело использовать, нужно лишь проверить все граничные режимы. Например, в ADF4106 частота на входе PFD не должна превышать 104 МГц, а частота на выходе dual-modulus прескалера ~300 МГц. Т.е. если Ваш выходной сигнал более 2.4 ГГц – нельзя использовать 8/9 core, надо переходить на 16/17. При этом нужно проверять не макс. рабочую частоту, а макс. частоту генерации ГУНа, куда он может ненароком попасть. Далее нужно проверить, реализуем ли требуемый коэффициент деления. Например, для 16/17 core, мин. continuous коэф. деления будет 16х15=240, а некоторые меньшие значения могут вообще отсутствовать. Ну, и не стоит забывать проверить уровень сигнала на входе прескалера! При низких сигналах он становится нестабильным. Всё это достаточно тривиально, однако, требует внимания.

2. Гармоники
Иногда гармоники на выходе ГУНа могут быть проблемой, т.к. искажают синусоиду и могут перебрасывать логику (например тот же делитель) более 1 раза за период. В частотной области это выглядит, как 2 сравнимых по амплитуде сигнала приходят на вход делителя, и он не может решить, какому сигналу отдать предпочтение. Результатом может быть и нормальная работа, и генерация на удвоенной частоте, и что-то между ними – т.е. ФАПЧ становится нестабильной. Для правильной работы обычно требуется, чтобы основной сигнал превышал уровень гармоник на 10 дБ (я требую от своих инженеров мин. 15). На практике это, обычно, проблем особых не вызывает.

3. Расчёт фильтра ФАПЧ
Следует иметь ввиду, что коэфф. деления в петле, а также Kvco могут изменяться в довольно широких пределах. Поэтому, если посчитать ФАПЧ только лишь в середине раб. диапазона, то может так получиться, что на краях ФАПЧ будет нестабильной. Поэтому расчёт нужно делать как минимум в трёх точках, причём минимум и макс. должны соответствовать мин/макс возможным частотам ГУНа, а не требуемого рабочего диапазона. Если Kvco имеет перегиб своей характеристики, то кол-во точек в расчёте, соответственно, следует увеличить. Задача – получить требуемые характеристики во всём диапазоне, например, путём изменения Rset, формирования нужной передаточной характеристики операционника, переключения R,C элементов в фильтре и т.д.

4. Использование нескольких ГУНов
В принципе, особой разницы здесь нет. Использование нескольких ГУНов даже предпочтительнее, т.к. узкополосные ГУНы будут иметь лучшие шумы и меньший перепад Kvco (кстати, с гармониками тоже проще - добавим каждому ГУНу по LFCN-у на выходе и нет проблем). Однако, следует исключить взаимное влияние ГУНов (утечка RF с неиспользуемого в данный момент ГУНа, шунтирование tuning line и т.д.).

5. Оп. усилитель
Следует проверить, чтобы оп. усилитель смог выдавать необходимое мин/макс напряжение на tuning port ГУНа.

6. Миксер
При введении миксера в петлю ФАПЧ (offset schemes) следует быть исключительно аккуратным, т.к. сигнал может оказаться не с той стороны гетеродина и ФАПЧ будет уводить ГУН в противоположном направлении, т.е. нужно менять полярность PFD. Возможно, придётся использовать какой-нибудь механизм начальной установки частоты (frequency acquisition).

Вроде всё? Если что забыл, просьба добавить. А вообще, во многих случаях результатом сбоя бывает какая-то глупейшая ошибка. Пример. Демонстрируем заказчику QuickSyn, работающий в list mode. List запускается сигналом триггера со внешнего функционального генератора. Измеряем скорость переключения частот, получается какая-то ерунда – то работает, то нет, то время переключения выходит за пределы спецификации. Извиняемся, приносим ещё образец – новенький, уже протестированый. Вроде заработал, а потом опять начинается та же ерунда. Вот так долго маялись, пока кто-то не заметил, что сигнал функц. генератора кто-то с прямоугольного переключил на синусоиду. Потом долго смеялись, а тогда было совсем не до смеха.

Автор утверждает, что фазовый шум внутри кольца ФАПЧ в токой схеме улучшается пропорционально отношению 20log [x/(K+x)], где x=L-K. Например, использование делителей L=20 и K=19 должно привести к улучшение фазовых шумов в кольце ФАПЧ на 26дБ.
Не совсем понятно за счет чего происходит такое улучшение (не указано что улучшается)?

Уважаемый Green Smoke!
Извините за мой весьма поверхностный предыдущий ответ, постараюсь ответить подробнее (теперь уж извините за возможно излишние детали). Я согласен, что некоторые выводы Богдана выглядят чересчур оптимистично. Действительно, можно легко придумать пример, когда макс. коэф. деления будет меньше, чем Fвых cинт/Fвх дет. И что, шумы опоры будут переносится вверх с ухудшением меньше, чем 20logN? Поэтому вполне уместен вопрос, что улучшается – шумы опоры, или шумы фаз. дет., или шумы делителей? Т.е., конечно, нужен более серьёзный анализ схемы. Не хотите попробовать?
Я рассматриваю ценность схемы в плане использования более высокой частоты опоры (сравнения) за счёт реализации дробного коэффициента деления. Поясню на примере. Допустим (гипотетически) имеется опора 10 МГц и требуется синтезировать сигнал на 119 МГц.

Вариант 1 – классическая целочисленная ФАПЧ.
Делим опору на 10 и подаём на ФД. Т.е. Fвх=1 МГц. В петле используем делитель с N=119. Ухудшение шумов:
20log(Fвых/Fвх)=20log119=41,5 дБ.

Вариант 2 – offset loop (чтобы не было разночтений – см. ниже рисунок)
A=17, B=7, Fвх=10
Т.е. теперь мы можем использовать нашу опору непосредственно на 10 МГц, а ухудшение шумов будет:
20log(Fвых/Fвх)=20log11,9=21,5 дБ.

 Example.PDF ( 232.62 килобайт ) Кол-во скачиваний: 498


Это всё сильно упрощенно, конечно; дальше надо смотреть шумы чего доминируют, шумы ФД растут с ростом частоты, улучшаются ли шумы опоры при делении на 10, что происходит на стыке делителей и т.д. и т.п. В общем, схема – не панацея, может использоваться лишь в некоторых благоприятных случаях, а, кроме того, и не достаточно проанализирована. Тем не менее, мне очень она понравилась, как весьма оригинальный способ реализации дробного делителя. Будет желание ”перетереть” теорию – пишите. Как я говорил, можем подключить Богдана, наверное, ему будет тоже интересно.

Сообщение отредактировал Chenakin - Jan 31 2011, 03:50

[vxi]

К пункту 1, который привёл привёл Александр, хотелось бы добавить правильного критерия выбора коэффицентов А и B, входящих в коэффицент деления основного делителя N. N = P*B+A. Критерием правильности работы становится условие В > A.

[Green_Smoke]

Уважаемый Green Smoke!
Извините за мой весьма поверхностный предыдущий ответ, постараюсь ответить подробнее (теперь уж извините за возможно излишние детали). Я согласен, что некоторые выводы Богдана выглядят чересчур оптимистично. Действительно, можно легко придумать пример, когда макс. коэф. деления будет меньше, чем Fвых cинт/Fвх дет. И что, шумы опоры будут переносится вверх с ухудшением меньше, чем 20logN? Поэтому вполне уместен вопрос, что улучшается – шумы опоры, или шумы фаз. дет., или шумы делителей? Т.е., конечно, нужен более серьёзный анализ схемы. Не хотите попробовать?
Я рассматриваю ценность схемы в плане использования более высокой частоты опоры (сравнения) за счёт реализации дробного коэффициента деления. Поясню на примере. Допустим (гипотетически) имеется опора 10 МГц и требуется синтезировать сигнал на 119 МГц.

Вариант 1 – классическая целочисленная ФАПЧ.
Делим опору на 10 и подаём на ФД. Т.е. Fвх=1 МГц. В петле используем делитель с N=119. Ухудшение шумов:
20log(Fвых/Fвх)=20log119=41,5 дБ.

Вариант 2 – offset loop (чтобы не было разночтений – см. ниже рисунок)
A=17, B=7, Fвх=10
Т.е. теперь мы можем использовать нашу опору непосредственно на 10 МГц, а ухудшение шумов будет:
20log(Fвых/Fвх)=20log11,9=21,5 дБ.

Это всё сильно упрощенно, конечно; дальше надо смотреть шумы чего доминируют, шумы ФД растут с ростом частоты, улучшаются ли шумы опоры при делении на 10, что происходит на стыке делителей и т.д. и т.п. В общем, схема – не панацея, может использоваться лишь в некоторых благоприятных случаях, а, кроме того, и не достаточно проанализирована. Тем не менее, мне очень она понравилась, как весьма оригинальный способ реализации дробного делителя. Будет желание ”перетереть” теорию – пишите. Как я говорил, можем подключить Богдана, наверное, ему будет тоже интересно.

В случае увеличения частоты опоры и частоты фазового детектора все ясно.
Вопрос в другом дает ли схема с автоофсетом какой-нибудь выигрыш при прочих равных?
Предлагаю сравнить прилагаемые схемы.

Как пишет Богдан в своей статье улучшение фазовых шумов в схеме с автоофсетом составит 20lg(10/17)=4.6дБ.


Да, еще хотелось бы знать какой будет коэффициент передачи в цепи обратной связи для расчета фазовых шумов, переходных процессов?
Просто, ( A - B )/( A *B*N)=1/119 ?

Для примера рассмотрим делитель вне кольца обратной связи. Обычный делитель без учета факторов второго порядка снизит фазовые шумы на 20Lg(N). Теперь заменим делитель на схему, предложенную Богданом, т.е на два делителя и смеситель. Коэффициенты деления выберем А=х и В=х-1 (х>>1). Х подобран так, что коэффициент передачи такой цепи равен х*(х-1)=N , т.е. с точки зрения коэффициента деления схема эквивалентна делителю N. При этом фазовые шумы на выходе уменьшаться на 20lg(х)-3 (3 дБ вследствие вычитания сигналов с примерно одинаковыми фазовыми шумами). С учетом соотношения х и N получим ~10lg(N)-3. Таким образом, с точки зрения фазовых шумов две эти схемы неидентичны. Отразится ли это на работе кольца ФАПЧ?

[Chenakin]

В случае увеличения частоты опоры и частоты фазового детектора все ясно.

Да. Именно в этом и вижу основную ценность этой схемы.

Вопрос в другом дает ли схема с автоофсетом какой-нибудь выигрыш при прочих равных?

Надо уточнить “прочие равные”. Если считать, что все комп. идеальны (не шумят) и част. опоры/сравнения/детектора одинакова, то я не вижу каких-либо преимуществ по срав. обыкновенным дел. на N (20logN вроде никто не отменял?). Здесь с выводами Богдана я не согласен.

Предлагаю сравнить прилагаемые схемы.

C Вашими рассуждениями согласен. Предлагаю Вам рассмотреть другой пример, который будет куда нагляднее. Для первой схемы A=8, B=7, Fвх=10, Fвых=560, а делитель на N выбрасываем (он, собственно, принципиальной роли не играет, только создаёт путаницу при обсуждении). Для второй схемы, соответственно, Fвх=10, Fвых=560, N=56). К сожалению, я выпадаю на несколько дней по работе, вернусь чуть позже (хотя, не сомневаюсь, Вы к тому времени вопрос уже закроете. Задача – наглядно показать, что ухудш. остаётся 20log56 ).

[Chenakin]

Вижу, тема self-offset дальнейшего развития не получила. Посему на том и остановимся – сие есть весьма оригинальная реализация дробных коэффициентов, а улучшение шумов при “прочих равных” оставим на совести Богдана.

И ещё, хотелось бы увидеть спрект сигнала вместе с побочными спектральными составляющими. Голая цифра минус 70 как-то не устраивает. Интересно, где они находятся.

Dr.Drew, я тут немного “понападал” на Вас в соседней теме , а сам так и не ответил напрямую на Ваш законный вопрос по спурам. Исправляюсь, прилагаю данные измерений на 10 ГГц и 9.987654321 ГГц (предвидя возможный вопрос, что будет, если уйти от Integer; кто пробовал некоторые новые benchtop-ы – поймёт о чём это я ). Скажу сразу, никаких специальных ухищрений не делалось, просто попросил инженера взять первый попавшийся образец из партии (модель FSW-0010) и “посмотреть” спуры до –80 дБн при разных spans на 10 ГГц и с небольшой отстройкой на какой-нибудь “funny frequency” на его усмотрение.

 Test_Report.pdf ( 971.34 килобайт ) Кол-во скачиваний: 621


Как я раньше говорил, в целом, сигнал чистый до –80 дБн, шумы вблизи несущей - спектроанализаторские. Говорю “в целом”, потому что на отдельных частотах, бывает, вылезают “нерегулярные” спуры и уровнем повыше (винты несимметрично поджаты, ecosorb не так приклеен, и т.д.) “Регулярные”, т.е. соответствующие блок-диаграмме (например, спуры DDS, частоты сравнения PFD и т. д.) задавлены основательно – далеко за –80 (потому что знали где их ожидать). Можно ли гарантировать –80 или лучше? Наверное – да, но это товар не штучный, никто индивидуально мерить и подстраивать не будет. Есть производственная линия, стоит ATE, которая может промерить с десяток синтезаторов за день до –70; прошёл –70 – всё, дело сделано. Вот такой подход.

[Dr.Drew]

Такой вопрос по побочным спектральны составляющим (ПСС). Немного дилетантский. Для приборных синтезаторов уровень ПСС минус 80-70 - норма. Причём с течением времени эта цифра почти не меняется. С чем это связано? Проблемы с подавлением или отсутствие целесообразности в достижении уровей минус 110-100?

[rloc]

Для приборных синтезаторов уровень ПСС минус 80-70 - норма. Причём с течением времени эта цифра почти не меняется. С чем это связано? Проблемы с подавлением или отсутствие целесообразности в достижении уровей минус 110-100?

Любой производитель обязан гарантировать уровень ПСС во всем диапазоне своего прибора. Если написать 100-110 дБ, представляете сколько времени уйдет на измерение? Чтобы ускорить этот процесс можно конечно свипировать скачками, с промежуточным преобразованием Фурье, но тогда мы упираемся в SFDR АЦП, а оно тоже на сегодняшний день не очень высокое на больших промежуточных частотах.

[VCO]

Любой производитель обязан гарантировать уровень ПСС во всем диапазоне своего прибора. Если написать 100-110 дБ, представляете сколько времени уйдет на измерение? Чтобы ускорить этот процесс можно конечно свипировать скачками, с промежуточным преобразованием Фурье, но тогда мы упираемся в SFDR АЦП, а оно тоже на сегодняшний день не очень высокое на больших промежуточных частотах.

Думаю не только в этом дело. Помимо ограниченного динамического диапазона (мой спектроанализёр, например, не даёт измерить более 100 дБ), будут мешать палки самих приборов. Но и не только в этом дело. Такие спуры скорее всего мало кому нужны и труднодостижимы в подобного рода синтезаторах. А в серийном изделии в широком диапазоне температур гарантировать палки ниже -90 дБн - задача не из простых. В прошлом году загонял палки простых одноконтурных ФАПЧ ниже -100 дБн, удалось дотянуться только до -98 дБн. А тут DDS+PLL. Уже та динамика, что видна, на уровне фантастики! Я ещё долго так не смогу...
Александр, а как лучше всего засинхронизировать узкополосный ЖИГ-фильтр с Вашим синтезатором? Хотим применить его в приложении, где палки в узкой полосе (20-40 МГц) допустимы до -70 дБн, а в широкой (более 100 МГц) - не более -110 дБн. При этом скорость перестройки не критична.

[Green_Smoke]

C Вашими рассуждениями согласен. Предлагаю Вам рассмотреть другой пример, который будет куда нагляднее. Для первой схемы A=8, B=7, Fвх=10, Fвых=560, а делитель на N выбрасываем (он, собственно, принципиальной роли не играет, только создаёт путаницу при обсуждении). Для второй схемы, соответственно, Fвх=10, Fвых=560, N=56). К сожалению, я выпадаю на несколько дней по работе, вернусь чуть позже (хотя, не сомневаюсь, Вы к тому времени вопрос уже закроете. Задача – наглядно показать, что ухудш. остаётся 20log56 ).

Александр, ваше мнение и видение данного вопроса понятно.
В предлагаемом вами варианте все ясно. Просто Богдан несколько обнадёжил...

У меня есть еще вопрос. А в каком софте вы считаете схемы с офсетом и т.п. ?
Необходимо рассчитать параметры кольца ФАПЧ с учетом его устойчивости, получить ожидаемую характеристику фазовых шумов, ну и переходную характеристику.

[Chenakin]

Такой вопрос по побочным спектральны составляющим (ПСС). Немного дилетантский. Для приборных синтезаторов уровень ПСС минус 80-70 - норма. Причём с течением времени эта цифра почти не меняется. С чем это связано? Проблемы с подавлением или отсутствие целесообразности в достижении уровей минус 110-100?

Я бы сказал, с соотношением цена/целесообразность. Получить подавление за 100 можно, но вот гарантировать это в серийном изделии в широкой полосе с малым шагом выльется ну в очень хорошую цену, которую совсем не факт найдётся много желающих платить. А делать новый инструмент для очень узкого круга потребителей ни одна серьёзная фирма не отважится – затраты могут не окупиться. И, кстати, чем эти -110 мерить?

Любой производитель обязан гарантировать уровень ПСС во всем диапазоне своего прибора. Если написать 100-110 дБ, представляете сколько времени уйдет на измерение? Чтобы ускорить этот процесс можно конечно свипировать скачками, с промежуточным преобразованием Фурье, но тогда мы упираемся в SFDR АЦП, а оно тоже на сегодняшний день не очень высокое на больших промежуточных частотах.

Ну да, действительно, не делать же самим спектроанализатор для таких измерений. Интересно, но несколько компаний, как раз и заинтересовались именно таким применением QS – свипированим скачками (здесь важна скорость перестройки) с последующим собиранием спектра. При этом в каждой точке синтезатор is locked, что сохраняет информацию не только об амплитуде, но и о фазе, а это открывает доп. возможности при обработке сигнала.

Александр, а как лучше всего засинхронизировать узкополосный ЖИГ-фильтр с Вашим синтезатором? Хотим применить его в приложении, где палки в узкой полосе (20-40 МГц) допустимы до -70 дБн, а в широкой (более 100 МГц) - не более -110 дБн. При этом скорость перестройки не критична.

Ну, вот, только ушли от ЖИГа, и опять назад . Но, как говорится, хозяин (т.е. заказчик) – барин. Если нужно подчистить спектр ЖИГом, то, конечно, это можно сделать. Причём, мне кажется, что возможно удасться обойтись и без каких-то особых ухищрений. Однако, если синхронизация действительно необходима, то я могу предложить попробовать два метода:

1. Использование общей магнитной структуры
Рассмотрим четырёх-резонаторную структуру, помещённую в общее магнитное поле. Один ЖИГ-резонатор используется для построения генератора, который ФАПЧ-уется простейшей вспомогательной ФАПЧ, чтобы выставить необходимую частоту и, тем самым, установить необходимое магнитное поле. Три других резонатора образуют фильтр. А т.к. магнитное поле общее, то частота фильтра выставляется (и поддерживается) автоматически с очень высокой точностью (практически соответстующей разрешению этой вспомогательной ФАПЧ). Просто и красиво. Проблема только в том, что врядли Вы найдёте готовый прибор, т.е. делать придётся самому. Хотя, возможно (судя по вашему нику), это как раз то, что Вас и заинтересует .

2. Обычный ЖИГ фильтр
Загоняем ЦАПом фильтр заведомо ниже рабочий частоты и свипируем вверх. Измеряем уровень сигнала на выходе фильтра. Снимаем две точки (напряжение ЦАПа), соответствующие небольшой расстройке (т.е. чуть слева и справа от passband). Берём среднее арифметическое и считаем, что это и будет соотвествовать середине нашего passband (или по другому алгоритму, если АЧХ фильтра не симметричная). Если использовать однорезонаторный фильтр, то можно настроиться просто по макс. сигнала.

Александр, ваше мнение и видение данного вопроса понятно.
В предлагаемом вами варианте все ясно. Просто Богдан несколько обнадёжил...
У меня есть еще вопрос. А в каком софте вы считаете схемы с офсетом и т.п. ?
Необходимо рассчитать параметры кольца ФАПЧ с учетом его устойчивости, получить ожидаемую характеристику фазовых шумов, ну и переходную характеристику.

Обычно, Top-SPICE, который позволяет создавать свои модели компонентов. Хотя, т.к. миксер не изменяет параметры ФАПЧ, то в принципе, подойдёт любой симулятор, который Вы используете для самой обычной ФАПЧ. Помню, я в своё время успешно считал offset loops с помощью незабвенной ADI SimPLL (только с частотами приходилось немного “повозиться”, чтобы обмануть программу).

[VCO]

Ну, вот, только ушли от ЖИГа, и опять назад . Но, как говорится, хозяин (т.е. заказчик) – барин.

Да, решение действительно мягко говоря нестандартное. Первоначально предполагалось в качестве синтезатора использовать ЖИГ-синтезатор собственной разработки и дополнительно чистить его ЖИГ-фильтрами. Но это решение восприимчиво к воздействиям вибрации, поэтому приемлемо только для стационарной аппаратуры. Для мобильных применений нужно научиться гасить вибрацию ЖИГ-генератора, а мы в плане современных технологий мехатроники пока слабо развиты. И сам ЖИГ-синтезатор пока под большим вопросом, его попросту некому здесь делать.

Если нужно подчистить спектр ЖИГом, то, конечно, это можно сделать. Причём, мне кажется, что возможно удасться обойтись и без каких-то особых ухищрений.

Да, с помощью суперпрецизионного источника тока и термокомпенсации всех температурных дрейфов мне удавалось сканировать ЖИГ-фильтром частотное пространство до 40 ГГц с погрешностью 5 МГц в диапазоне температур 0 +70 ^oС, но в диапазоне -45 +85 ^o все составляющие погрешности резко увеличатся, предполагаю, что погрешность утроится. Термостатировать или подогревать систему нету возможности, итак потребление зашкальное. Да и калибровать такую систему в температуре и времени - задача не из простых. Хотим прощупать другие варианты.

Однако, если синхронизация действительно необходима, то я могу предложить попробовать два метода:
1. Использование общей магнитной структуры
Рассмотрим четырёх-резонаторную структуру, помещённую в общее магнитное поле. Один ЖИГ-резонатор используется для построения генератора, который ФАПЧ-уется простейшей вспомогательной ФАПЧ, чтобы выставить необходимую частоту и, тем самым, установить необходимое магнитное поле. Три других резонатора образуют фильтр. А т.к. магнитное поле общее, то частота фильтра выставляется (и поддерживается) автоматически с очень высокой точностью (практически соответстующей разрешению этой вспомогательной ФАПЧ). Просто и красиво. Проблема только в том, что врядли Вы найдёте готовый прибор, т.е. делать придётся самому. Хотя, возможно (судя по вашему нику), это как раз то, что Вас и заинтересует .

Классная идея! Правда фильтра третьего порядка может не хватить, думаю, нужен четвёртый порядок. Одна проблема - собрать такую систему очень сложно, у нас пока таких спецов нет.

2. Обычный ЖИГ фильтр
Загоняем ЦАПом фильтр заведомо ниже рабочий частоты и свипируем вверх. Измеряем уровень сигнала на выходе фильтра. Снимаем две точки (напряжение ЦАПа), соответствующие небольшой расстройке (т.е. чуть слева и справа от passband). Берём среднее арифметическое и считаем, что это и будет соотвествовать середине нашего passband (или по другому алгоритму, если АЧХ фильтра не симметричная). Если использовать однорезонаторный фильтр, то можно настроиться просто по макс. сигнала.

Мысли по такой калибровке с помощью детекторной головки в голову приходили. Но мы не можем постоянно калиброваться, бОльшую часть времени надо работать. Поэтому, думаю, разработать разумное сочетание термокомпенсации с калибровкой в следящем режиме (по времени и необходимости), как это делается, например, в векторных анализаторах Anritsu.