Спектроанализатор, Поговорим? Опции

[Chenakin]

Решил взглянуть, чем дышит сейчас СВЧ-форум. И стало грустно. В плане “настоящих буйных мало” (в смысле тем ). Остановить автомобиль – это, конечно, круто, но...

...но не всё так безнадёжно. Вот – интересная статья Сергея Бельчикова с сайта Элвиры (имеется в свободном доступе):

www.elvira.ru/assets/files/BELAN140_240_280_400_Russian_SPA_family_part1_corrected.pdf
www.elvira.ru/assets/files/BELAN140_240_280_400_Russian_SPA_family_part2_corrected.pdf
www.elvira.ru/assets/files/BELAN140_240_280_400_Russian_SPA_family_part3_corrected.pdf

Довольно объёмная статья, состоящая из трёх частей, много деталей, думаю, будет полезной для многих. В третьей части (часть 3, стр. 59, Скорость) Сергей отмечает один интересный момент, цитирую выборочно: “Скорость — это тот параметр, которому с недавнего времени стали уделять повышенное внимание при построении анализаторов спектра........ Развитие синтезаторов на ГУНах сделало возможным серьезное ускорение анализаторов спектра......... выигрыш в скорости в диапазоне трехкратного преобразования, который обеспечивается использованием гетеродина на ГУНе, в диапазоне двукратного преобразования (основной диапазон СВЧ-анализатора спектра) сводится к нулю необходимостью использования ЖИГ-преселектора.” Это как раз то, что ещё год назад я пробовал зацепить в той синтезаторной-книжной теме.

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?

Продолжения тогда не последовало. Наверное, отчасти потому, что необходимости кардинального увеличения скорости в массовых применениях СА не было. По большому счёту, нет и сейчас (пока!), но очертания проблемы проступают всё отчётливее и отчётливее. А по сему, есть идея попробовать запустить такую тему:
требуется (гипотетически) сконструировать спектроанализатор будущего с высокой скоростью измерений (чем выше, тем лучше). Есть желание порассуждать – устроить мозговой штурм? Простор для обсуждения открывается широкий (что хорошо). Попробую очертить некоторые рамки (что б ненароком опять не уйти к автомобилям ). Итак, как отмечает Сергей, на СВЧ слабым звеном становится ЖИГ-фильтр. Вопрос – как сконструировать спектроанализатор (приёмник, downconverter и т.д.) без использования ЖИГ? Для этого, разобьём проблему на несколько частей и попытаемся последовательно ответить на следующие вопросы:
1. Зачем нужен ЖИГ-фильтр (какая функция) в спектроанализаторе?
2. Является ли эта функция абсолютно необходимой?
3. Как реализовать эту функцию (если она необходима) другим способом (без использования ЖИГ)?
Прошу отозваться всех желающих активно поучаствовать. Тема представляется довольно объёмной и интересной, но имеющей право на жизнь только, если наберётся достаточное число отмороженных энтузиастов, готовых поддержать обсуждение.
Итак?

[Dr.Drew]

1. High End
3. Low cost
2. Где-то между.
По поводу третьего.
Задачка из того же разряда. Так же можно и поднять частоту на входе АЦП, чтобы отодвинуть зеркалку дальше, где преселектор справится.
А почему нельзя сразу входной сигнал на квадратуры разваливать и цифровать аудио-АЦП?

[khach]

А почему нельзя сразу входной сигнал на квадратуры разваливать и цифровать аудио-АЦП?

Для квадратур нужен квадратурный гетеродин. Если частоты позволяют делать счетный квадратурник- проблем нет. Но это частоты максимум до 400 мгц на рассыпухе или до 2,5 ГГц на смесителях типа ADL5387 (cо встренным счетным квадратурником). Ну и гетероди им нужен с частотй в 2 раза выше. И все арвно баланс фаз держать для подавления нежелательной боковой более 40-50 дб неполучается. А для анализатора спектра 50 дб- ну как то жалко выглядят.
Квадратурный гетеродин на двух ГУНа, первый из которых включен в ФАПЧ синтезатора, а второй сделит за фазой первого и держит сдвиг 90 градусов, используя ФД- как вариант, но все равно широкополосности нужной неполучается.

[petrov]

Для квадратур нужен квадратурный гетеродин. Если частоты позволяют делать счетный квадратурник- проблем нет. Но это частоты максимум до 400 мгц на рассыпухе или до 2,5 ГГц на смесителях типа ADL5387 (cо встренным счетным квадратурником).

А не счётный ADL5380 до 6 ГГц не подойдёт?

И все арвно баланс фаз держать для подавления нежелательной боковой более 40-50 дб неполучается. А для анализатора спектра 50 дб- ну как то жалко выглядят.

В цифре давится хоть до 100 дБ.

[khach]

А не счётный ADL5380 до 6 ГГц не подойдёт?

Даташит смотрели? Или цитировать надо? А до 6 ГГц там веще хуже.

В цифре давится хоть до 100 дБ.

Это как? Если гетеродин или сигнал или смеситель перекошен на 1 градус по фазе и на 0.5 дб по амплитуде например? Покажите мне алгоритм восстановления НЕИЗВЕСТНОГО сигнала?

Эскизы прикрепленных изображений

 

[ledum]

Это как? Если гетеродин или сигнал или смеситель перекошен на 1 градус по фазе и на 0.5 дб по амплитуде например? Покажите мне алгоритм восстановления НЕИЗВЕСТНОГО сигнала?

Все любительские SDR так делают. Точность квадратур на 74АС74 врядли лучше 1 градуса на частотах выше 20МГц. А подавление зеркалок софтом у них явно получше 100дБ от максимального сигнала бывает. Там не восстанавливают неизвестный сигнал, а подкручивают амплитуду и фазу до максимального подавления зеркалок. Здесь я Петрову больше, чем себе, доверяю, без приколов.

[Aner]

Все любительские SDR так делают. Точность квадратур на 74АС74 врядли лучше 1 градуса на частотах выше 20МГц. А подавление зеркалок софтом у них явно получше 100дБ от максимального сигнала бывает. Там не восстанавливают неизвестный сигнал, а подкручивают амплитуду и фазу до максимального подавления зеркалок. Здесь я Петрову больше, чем себе, доверяю, без приколов.

В любительских SDR подавление зеркалок софтом не более 50дБ ( там этого хватает ), и то это за счастье у них. С DDC можно и поболее получить.
Подкручивать постоянно амплитуду и фазу по широкому диапазону это отдельная не простая проблема.