Ограничительные диоды Опции

[Prostograf]

Господа, помогите! Куплены ограничительные диоды MLP7130-19-6. В документации никаких графиков S-параметров нет. Но написано, что диоды можно использовать в диапазоне от 100МГц до 20 ГГц. А я мерию их S-параметры и на S21 в районе 9 ГГц получаю резкий загиб вниз. S параметры мерию в 50-Ом линии, которую заранее промерил и к которой вопросов нет. Плата выполнена на RO4350 толщиной 0.508. Еще раз повторяю S-параметры 50-Ом линии в диапазоне до 18 ГГц идеальны. То сеть затухание не более 2.5 дб, S11 и S22 не хуже -15 дб. А когда добавляю ограничительный диод. то картина следующая начиная с 7 ГГц S21 отклонятся от S21 50-Ом линии и на 9-9.5 ГГц уходит вниз до -15 дб.

Может кто сталкивался? Есть подозрение, что это производитель завышает рабочую частоту диодов.

Да и кстати пробовал их подсогласовать один хрен до 9 ГГц согласуются, а далее все равно провал в S21.

Да и еще нужны ограничительные диоды до 18 ГГц может кто использовал - подскажите тип.

[Zadorik]

Господа, помогите! Куплены ограничительные диоды MLP7130-19-6. В документации никаких графиков S-параметров нет. Но написано, что диоды можно использовать в диапазоне от 100МГц до 20 ГГц. А я мерию их S-параметры и на S21 в районе 9 ГГц получаю резкий загиб вниз. S параметры мерию в 50-Ом линии, которую заранее промерил и к которой вопросов нет. Плата выполнена на RO4350 толщиной 0.508. Еще раз повторяю S-параметры 50-Ом линии в диапазоне до 18 ГГц идеальны. То сеть затухание не более 2.5 дб, S11 и S22 не хуже -15 дб. А когда добавляю ограничительный диод. то картина следующая начиная с 7 ГГц S21 отклонятся от S21 50-Ом линии и на 9-9.5 ГГц уходит вниз до -15 дб.

Может кто сталкивался? Есть подозрение, что это производитель завышает рабочую частоту диодов.

Да и кстати пробовал их подсогласовать один хрен до 9 ГГц согласуются, а далее все равно провал в S21.

Да и еще нужны ограничительные диоды до 18 ГГц может кто использовал - подскажите тип.

Здравствуйте!

Нужно уточнить несколько моментов.
1) pin-диод в качестве ограничителя работает за счет своих нелинейных свойств, поэтому скорее всего никто никаких s-параметров не снимал. Кроме того, я никогда в жизни вообще не встречал s-параметры на pin-диоды, так как снимать их для каждого тока и каждого обратного напряжения - тяжко) да и не надо вообще.
2) как вы включаете диод в линию? наверняка параллельно, тогда что на другом конце диода - как реализована земля? Смещение не подаете?
3) ограничение по частоте более чем условно, оно означает, во-первых, что емкость диода достаточно мала, и есть существенная разница между полным его сопротивлением в открытом и закрытом состояниях. 0,12пФ на 9 гигах, наверно, еще катит (но гораздо надежнее найти 0,02-0,03 пФ, такие есть у Microsemi). Во-вторых, речь о паразитных параметрах корпуса/выводов, которые тоже делают вклад в полное сопротивление диода и могут, например, зарезонировать с самим диодом.
4) Этот ваш загиб - резонансный или плавно так и загибается дальше? Какой при этом КСВ? Если большой - то вы либо фигово припаяли разъем, либо емкость диода великовата и линию он вам перекоротил. Если КСВ в норме - это это потери на излучение, хотя на 9 ГГц рановато, материал достаточно тонкий.

[Prostograf]

Здравствуйте!

Нужно уточнить несколько моментов.
1) pin-диод в качестве ограничителя работает за счет своих нелинейных свойств, поэтому скорее всего никто никаких s-параметров не снимал. Кроме того, я никогда в жизни вообще не встречал s-параметры на pin-диоды, так как снимать их для каждого тока и каждого обратного напряжения - тяжко) да и не надо вообще.
2) как вы включаете диод в линию? наверняка параллельно, тогда что на другом конце диода - как реализована земля? Смещение не подаете?
3) ограничение по частоте более чем условно, оно означает, во-первых, что емкость диода достаточно мала, и есть существенная разница между полным его сопротивлением в открытом и закрытом состояниях. 0,12пФ на 9 гигах, наверно, еще катит (но гораздо надежнее найти 0,02-0,03 пФ, такие есть у Microsemi). Во-вторых, речь о паразитных параметрах корпуса/выводов, которые тоже делают вклад в полное сопротивление диода и могут, например, зарезонировать с самим диодом.
4) Этот ваш загиб - резонансный или плавно так и загибается дальше? Какой при этом КСВ? Если большой - то вы либо фигово припаяли разъем, либо емкость диода великовата и линию он вам перекоротил. Если КСВ в норме - это это потери на излучение, хотя на 9 ГГц рановато, материал достаточно тонкий.

Отвечаю по пунктам

1. Я использую в качестве ограничительного диода не просто пин диод, а специальный ограничительный пин диод. Что это значит - это значит, что в документации на него приведены данные по максимальной мощности ограничения, по мощности защелкивания. Для простых пин диодов нет такой информации, поэтому использовать их нельзя, потому что не понятно какой уровень мощности они смогут выдержать. Ну и честно говоря, я не знаю существенно ли или нет отличаются просто пин диоды от ограничительных пин диодов.
2. Диод я включаю действительно параллельно, земля сделана очень хорошой. Смещение не подаю. Чтобы вы поняли опишу. Диод ставится где-то посеридине 50-Ом линии. То есть измеряемое устройство - это 50-Ом лини, которая была промерена отдельно ( к ней претензий нет), и диод на землю. В такой конструкции получается S21 на низких частотах практически не отличается от S21 50-Ом линии ( то есть диод вносит маленькие потери), затем S21 плано в районе 6 ГГц начинает отклонятся от S21 50-Ом линии и затем все быстрее уходит вниз на 13 ГГц потери уже около -15 дб. КСВ ипри этом плавно ухудшается.
Но там есть другой момент. Я могу подсогласовать диод индуктивностью в параллель. Причем индуктивности керамическая низкодобротная номиналом 4.7 нГн. Когда я подсогласовываю, то там картина другая. До 9 ГГц S21 практически не отличается от S21 50-Ом линии и КСВ хороший до 9 ГГц, А потом резкий спад до -15 дб.
Я это к тому. что диод можно подсогласовывать. Вообщем то если посмотреть документацию у разных производителей, то там есть схемы включения где диоды стоят друг от друга на некотором расстоянии в 50 -Ом линии или два диода а между ними индуктивность, видимо это тоже какое-то согласование. Хотя написано, что идуктивность нуна для обратного тока.
3. По 3 пункту согласен насчет резонирования с паразитами корпуса. Но как с ними бороться. Вернее так с ними боротьс я нельзя, но ка выбирать тогда правильно диод и почему производитель завышает рабочую частоту. кстати паразиты корпуса у этого диода 0.05 пФ и 0.4 нГн( резонансная частота 35 ГГц). Но если прибавить емкость диода 0.12 пФ, то резонансная частота уже 19 ГГц. Я вообщем то по этим параметрам и выбирал.

4. С запайкой разъема там все нормально, а загиб действительно такой я бы сказал полу резонансный. Про КСВ писал ранее.


Да и еще забыл если предположить, что в документации данные по паразитной емкости и индуктивности дани только на один вывод, то тогда паразиты корпуса удваиваются, то есть 0.8 нГн и 0.1 пФ и если прибавить емкость диода 0.12 пФ, то получиться резонансная частота 12 ГГц. Что вообщем то тпохоже на правду. Но есть одно но... Для такого маленького корпуса в котором находиться диод индуктивность одного вывода 0.4 нГн очень уж большая. Поэтому все таки навряд ли их надо удваивать.

Так вот вопрос остается почему диод не работает до 18 ГГц. Еще раз может кто использовал ограничительный диод до 18 ГГц посоветуйте. Приветствуются советы практические, в теории я и сам вам лапшу могу навешать.


Сообщение отредактировал Prostograf - Dec 5 2013, 06:47

[Белый дед]

Так вот вопрос остается почему диод не работает до 18 ГГц.

Предельная частота указана для кристалла, а не для корпусированного диода.
Индуктивность корпуса 0.8 нГн на частоте 10 ГГц - это уже 50 Ом. Ну и как он будет защищать ваш приемник?
Поэтому параллельное включение в копланарную линию выше 1-2 ГГц работать не будет.
Я делал ограничители с кристаллами, включенными в разрыв МПЛ. Основание диода припаяно к земле, разварка ленточкой. Между диодами - четверть волны на центральной частоте.
До 15 ГГц работает нормально. Импульсная мощность на входе 100 Вт, на выходе 7,5 мВт.
Сверхширокополосный ограничитель с гладкой АЧХ можно сделать только на микроэлектронной сборке, так мне кажется.

Сообщение отредактировал Белый дед - Dec 12 2013, 20:55

[Prostograf]

Предельная частота указана для кристалла, а не для корпусированного диода.
Индуктивность корпуса 0.8 нГн на частоте 10 ГГц - это уже 50 Ом. Ну и как он будет защищать ваш приемник?
Поэтому параллельное включение в копланарную линию выше 1-2 ГГц работать не будет.
Я делал ограничители с кристаллами, включенными в разрыв МПЛ. Основание диода припаяно к земле, разварка ленточкой. Между диодами - четверть волны на центральной частоте.
До 15 ГГц работает нормально. Импульсная мощность на входе 100 Вт, на выходе 7,5 мВт.
Сверхширокополосный ограничитель с гладкой АЧХ можно сделать только на микроэлектронной сборке, так мне кажется.

Насчет 1-2ГГц не согласен у меня работает (как уже писалось выше) до 8 ГГц.

А насчет включения диода в разрыв есть вопросы.
1. Диод включается в разрыв МПЛ прямо на землю ( а не на согласующие шлейфы посаженные на землю- потому что это узкополосный вариант), чтобы уменьшить паразитную емкость земли. Но при этом мы проволочками разварки добавляем индуктивсноть, которая также является паразитной или может быть она является согласующей? Второй момент если мы в копланарной линии у которой земля идет на расстоянии 0.3 мм от МПЛ, запаяем диод на землю (прямо на краю земли) и разварим кристалл проволокой.То получится, что паразитная емкость земли будет также пренебрежимо мала (как и в случае диода в разрыве), а паразитная индуктивность будет такой же. Пр и этом МПЛ разрывать не надо. Так почему диод в разрыв запаянный, лучше, чем просто параллельно МПЛ?
2. Я так понимаю у вас диод работал во всей полосе до 15 ГГц. Пришлите название и опишите схему, пожалуйста.

Сообщение отредактировал Prostograf - Dec 13 2013, 10:52

[Белый дед]

Насчет 1-2ГГц не согласен у меня работает (как уже писалось выше) до 8 ГГц.

Что работает-то? Вы читать умеете?
Работает - это значит защищает.
Малое сопротивление открытого диода должно шунтировать линию передачи и мощность будет отражаться к источнику.
А у корпусированного диода на частотах 8-10 ГГц импеданс десятки ом.
На частоте 1 ГГц он еще хоть как-то будет работать, а вот выше...

Сообщение отредактировал Белый дед - Dec 13 2013, 14:12

[Prostograf]

Что работает-то? Вы читать умеете?
Работает - это значит защищает.
Малое сопротивление открытого диода должно шунтировать линию передачи и мощность будет отражаться к источнику.
А у корпусированного диода на частотах 8-10 ГГц импеданс десятки ом.
На частоте 1 ГГц он еще хоть как-то будет работать, а вот выше...

Я конечно работаю с диодами ограничительными первый раз. Но по ходу вы не в теме. Работает до 8 ГГц - это значит, что вносит маленькое затухание при маленьком входном сигнале ( что это значит- это значит, что S11 и S22 у него меньше -10 дб и S21, если вычесть потери полоска, не хуже -1.5 дб на 8 ГГц), а при большом сигнале он защищает. Как это проверялось - подавался сигнал на частоте 4 ГГц мощностью 5 ВТ и смотрелся сигнал осциллографйом ( благо есть осцил до 4ГГц) и было видно что сигнал из чистой синусойды превращался в сложный сигнал и был постоянной амплитуды. Просто было интересно посмотреть сигнал ограниченный. А затем тоже делалось на 6 ГГц, только уже с помощью анализатора спектра и было видно что на выходе полоска с ограничительным диодом мощность около 15-18 дбм. Или чего вы предлагаете не верить мне своим глазам.

Если вы работали только с диодами выпущенными в СССР, то не надо переводить все на старинную элементную базу. И еще раз почитайте тему и посмотрите документецию на диод MLP7130. Те номиналы паразитов, которые там приведены не создадут импеданс на частотах выше 2 Гц десятки Ом. А вот как правильно вы написаль на 10 ГГц возможно это уже сказывается. Но и то если предположить, что паразиты там в 2 раза больше чем в документации ( об этом писалось ранее)

Вы так и не написали какой диод, и работает ли он во всем диапазоне от 0 до 15 ГГц у вас. Работать должен как описано выше.

Если я не прав поправьте меня

Сообщение отредактировал Prostograf - Dec 13 2013, 17:30