Схемы синтеза частот с малыми ФШ и Спурами., Примеры, предложения. Обсуждение. Опции

[MegaElektronik]

Предлагаю обсудить: возможные варианты построения схем синтеза, методы синтеза используемые в топовых генераторах, предложения по улучшению схем и другие вопросы околосинтезной темы.
Хотелось бы ограничиться рассмотрением широкополосных синтезаторов (минимум октава). На сколько я знаю наилучшей схемой синтеза с малыми ФШ - это offset схема. Думаю ей можно и ограничится (если это не так – то и любые другие схемы).


Пожалуй начну.
Первая схема
Отыскал на сайте Agilent Service Guide (ТЫНЦ) на генератор E8257D/67D серии PSG.

Нашел там структурные схемы – что меня очень порадовало.
страницы 103, 109, 118 – 121 (номер но Reader-у). Самый большой интерес представляют 109 и 121 страницы.
Я перерисовал, как мне кажется, стало наглядней.



Изучил схему опции для улучшения фазового шума(нижняя на картинке). Анализ в документе  E8257D_UNYopt.rar ( 14.28 килобайт ) Кол-во скачиваний: 203
Из которого следует что смесители в схеме генерации грубой сетки частот работают как вверх, так и вниз.


Вторая схема
Читал статьи Сергея Бельчикова про СК4- БЕЛАН.
С фазовыми шумами вроде все понятно, но со спурами были вопросы. Во второй части статьи, та что в 6 номере 2009 года в ж. Компоненты и технологии, очень вскользь раскрыта суть проблемы. Я этот вопрос решил изучит. И вот в книге Манасевича на стр. 48 нашел оч. интересную диаграмму. После подробного изучения вычислил оптимум. Частоты должны быть выбраны так, чтобы попадали в диапазон от 0,8 до 0,95 F1/F2 и от 0,05 до 0,2 Fo/F2. Но вскоре понял что этого недостаточно. В результате создал табличку  CK4______240.rar ( 13.28 килобайт ) Кол-во скачиваний: 188
в Экселе (лист.2) и построил графики, на которых все очень отчетливо видно. На графике нужно найти линию основной гармоники, далее подбираем частоту таким образом, чтобы с ней небыло пересечений других графиков. Стоит отметить, что расчет сделан для первых 5 гармоник и режим преобразования вниз, но расширить количество гармоник особой проблемы не вызывает. Хотя этого вроде и не требуется (смесители оч. хорошо давят гармоники выше 5-ой).
На первом листе xls документа можно наблюдать диапазон перекрытия частоты умноженного ГУН-а, как это сделано в СК4- БЕЛАН.


Третья схема
Генератор R&S SMR40
Распологаю версией от 1 до 40 ГГц.
Вобщем не сильно интересно, но всеже.

Схему ФАПЧ так разгадать и не смог.... Микросхема заказная. На входе схемы стоит ECL логика. ГУН-ов вроде нет. В одном месте стоит смиеситель SRA-1, но он около схемы АРУ. Если что есть фото внутренностей.


Расчет вклада ФШ умножителей, смесителя и влияние корелляции. ТЫНЦ


По мере обсуждения - планирую дополнять.

Сообщение отредактировал MegaElektronik - Aug 22 2012, 10:26

[Master_MW]

Если Вы стремитесь к минимальным фазовым шумам, то стоит забыть про умножение до 10 ГГц, тем более что с NLTL такие проблемы. Мы тоже пару-тройку лет назад упёрлись в проблему её приобретения, я её предложил с той целью, что может быть у Вас с ней что-то толковое получится, но той информации, о которой поведал Сергей, у меня не было. Давайте пока перечеркнём эту идею...
Вот ещё одна мысль: Так уж повелось у радиоинженеров, что они из поколения в поколения пренебрегают законами цифрового исчисления и Булевой алгеброй, хотя в синтезе именно они правят бал. Докажу это на словах!
Мы уже привыкли к тому, что СВЧ - это 3-30 ГГц, верхняя граничная частота приборов - 20, 30 или 40 ГГц. Красивые цифры, круглые и не более того... В моём понимании - дурацкие и совершенно неудобные для деления, которое все как-то списали со счёта. Вы извините, но выбранная Вами октава может быть и обоснована, но также неудобна.
Теперь сама идея:
1. Переносим октаву с 5-10 ГГц на 4-8ГГц, для которой делаем крутую опору 8ГГц.
2. Делим делителями на 2 до 4, 2, 1 и 0.5 ГГц, которые выделяем элементарными ФНЧ.
3. Подмешиваем к 8 ГГц 2 ГГц и выфильтровываем 6ГГц.
4. На балансном смесителе получаем 5, 5.5, 6.5, 7 ГГц на которые потребуют ещё 4 полосовых фильтра.
5. Недостающие 4.5 и 7.5 ГГц получаем на другом смесителе из 0.5 и 4 или 8 ГГц, выделяя ещё двумя ПФ.
Вся балалайка лишь выглядит страшной, но требует не более 7 ПФ и даст минимальные шумы. Круче уже и не знаю что можно придумать...

VCO, Спасибо за очередную толковую идею. Вариантов было предложено много. Буду пробовать. Начну, наверное, сварианта ФАПЧ на базе 439-го детектора, предложенным Тау с той поправкой, что возьму предложенный Сергеем Бельчиковым делитель. Так будет проще всего. Возможно, получиться дотянутся и без экзотики типа SRD или NLTL.

Кстати, не поделитесь в личку, кто Вы и в какой структуре работаете. Может быть, найдутся точки пересечения?

Написал. Если заитересуют подробности по каким-либо моментам - спрашивайте. Указанную Вами тему, я прочитал от корки до корки, и помнил о той ситуации, с которой Вы столкнулись при работе с NLTL. Еще раз спасибо Вам за эту информацию. Я просто не у помянул её в диалоге с VCO, видимо. напрасно.

Сообщение отредактировал Master_MW - Aug 27 2012, 09:45

[VCO]

VCO, Спасибо за очередную толковую идею. Вариантов было предложено много. Буду пробовать. Начну, наверное, сварианта ФАПЧ на базе 439-го детектора, предложенным Тау с той поправкой, что возьму предложенный Сергеем Бельчиковым делитель. Так будет проще всего. Возможно, получиться дотянутся и без экзотики типа SRD или NLTL.

Преимущество ФАПЧ очевидно - не нужно делать полосовые фильтры, он уже внутри. Только вот со спурами похуже. На порядок!

Я просто не у помянул её в диалоге с VCO, видимо. напрасно.

Спасибо, видимо пропустил или забыл. Вообще, при наших скромных требованиях по шумам ушли от этих трудоёмких балалаек в сторону обычной дробной/целой ФАПЧ. Есть у широкополосных ФАПЧ ещё один серьёзный недостаток - ненадёжность, срыв захвата частоты. Вот с этим сейчас бьюсь частенько, причём причины могут быть самыми разными. Сделать надёжную ФАПЧ для диапазона -60+120 оказалось напорядок сложнее, чем в НКУ.

Сообщение отредактировал VCO - Aug 27 2012, 10:54