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

[Dr.Drew]

Я имел ввиду линейку миксеров в петле ФАПЧ, о которой проговорили большую часть времени. В принципе, она позволяет реализовать оба варианта, что приводил здесь VCO (ну и другие возможные) прямо не отходя от кассы (в петле ФАПЧ) и без фильтров.

Теперь понял.

Другой пример: спектральный анализ (или типа того). Причём пример не абстрактный, а одно из реальных применений QS. Прыгаем на частоту, останавливаемся, снимаем сигнал digitizer-ом. Прыгаем в след. точку и т.д. Нужен ли хороший шум? Конечно. Нужна ли скорость? Посмотрим. Возьмём к примеру 400 точек на свип. Если скорость перестройки 10 мсек, то 4 сек просто теряются. А если скорость 100 мксек, то потери лишь 0.04 сек. Всё относительно, но может и пригодиться.

Отстройку 1 кГц увидеть сможем адекватно?

Если речь идет о квадратурном добавлении быстрого DDS, то так обычно вопрос и решается. А при широком диапазоне перестройки частоты приходим к схеме нескольких опорных частот и банка переключаемых фильтров для DDS подставки. Опять возвращаемся к проблеме price/perfomance

А надо ли в широкой полосе? В РЛС есть выделенный узкий диапазон частот, антенна в широкой полосе тоже не светит...и т.д. Я вот пытаюсь понять надо ли в октавном СЧ иметь нано- или микросекундную скорость на весь диапазон при хороших шумах. Пока положительного ответа не нашёл.