Чем дальше в лес, тем дольше задом, Синтезатор 0,7-18 Опции

[Oleg55]

Здравствуйте многоуважаемые форумчане!

Не успел я разобраться с синтезатором в диапазоне 8-12, как пришло новое задание. Ну как говорится пришла беда отваряй ворота.
Итак, нужно сделать три синтезатора

Требования к синтезатору 1

В режиме пошаговой перестройки:
Диапазон перестройки: (2,5-18) ГГц
Минимальный шаг перестройки: 2кГц
Время установки частоты: 1 мС
Уровень фазовых шумов не хуже -80дБн/Гц@100кГц

В режиме свипирования
Свип по диапазонам:
(2,5-5)ГГц
(5-10)ГГц
(10-18)ГГц
Шаг в режиме свипа 300кГц
Время установления частоты 4мкС
Уровень фазовых шумов -80дБн/Гц@100кГц

Требования к синтезатору 2
Выходная частота фиксированная: 2545МГц
Уровень фазовых шумов не хуже -80дБн/Гц@100кГц

Требования к синтезатору 3

В режиме пошаговой перестройки:
Диапазон перестройки: (0,7-18) ГГц
Минимальный шаг перестройки: 2кГц
Время установки частоты: 1 мС
Уровень фазовых шумов не хуже-80дБн/Гц@100кГц


Вот мои мысли





жду ваших предложений

[VCO]

Синтезаторов в ТЗ не обнаружено, все три - генераторы.

Второй, фиксированный, проще всего сделать на 5-Вольтовом ROS-2536C-119+.
Первый и третий - пожалуй да, купить готовый. Однопетлевая ФАПЧ есно тут не подходит. Если обязательно делать самим, то проще всего отфильтровать ФАПЧой DDS и умножать. Но оба варианта допустимы при неслишком жёстких требованиях к спурам (-60...-70дБн).

[Oleg55]

Синтезаторов в ТЗ не обнаружено, все три - генераторы.

спорить не буду вам виднее, но для меня ГУН охваченный петлей фапч синтезатор.

Второй, фиксированный, проще всего сделать на 5-Вольтовом ROS-2536C-119+.

спасибо, одним глазком глянул, вроде пока проще не придумаешь ROS-2536C-119+

проще всего отфильтровать ФАПЧой DDS и умножать.

Я когда читаю советы " нужно сделать FPGA+DAC+DDS+SHMYAC+BRYAC все это через квадратурный модулятор на смеситель и т.д." и потом следует " но что бы все это развести и настроить, нужно усердно заниматься черной магией, плясать всю ночь с бубном в день весеннего равноденствия со вторника на среду, сделать куклу Вуду синтезатора и воткнуть в нее три щупа от мультиметра и вот тогда может быть вы получите -200дБн/Гц@1Гц " то глаза мои округляются, нет может опытному человеку это все понятно, но для меня это тарабарщина еще та. Я думаю если человек пишет что он хочет сделать синтезатор 0,7-18 по классике с одной петлей, так как еще дедушка Ленин завещал, то у старожил должно сложится впечатление об уровне знаний данного индивидуума и нужно как то помягче выдавать ему информацию, чтобы не травмировать зарождающегося синтезаторщка, а то он подумает, что данный акультный вид науки ему не под силу и не пойти ли ему вообще бухать с друзьями и обсуждать в каком новом клипе снялся Рома Жолудь.

Я тут не в обиду вам VCO выговариваю, ваше предложение в какой то мере я понял, нарисую блок схему и станет понятно, а как бы делаю посыл всем добрым людям которые захотят мне помочь, давайте разговаривать на одном языке

[VCO]

спорить не буду вам виднее, но для меня ГУН охваченный петлей фапч синтезатор.

Зря я смайл не поставил, это была шутка!

Я когда читаю советы " нужно сделать FPGA+DAC+DDS+SHMYAC+BRYAC все это через квадратурный модулятор на смеситель и т.д." и потом следует " но что бы все это развести и настроить, нужно усердно заниматься черной магией, плясать всю ночь с бубном в день весеннего равноденствия со вторника на среду, сделать куклу Вуду синтезатора и воткнуть в нее три щупа от мультиметра и вот тогда может быть вы получите -200дБн/Гц@1Гц " то глаза мои округляются, нет может опытному человеку это все понятно, но для меня это тарабарщина еще та. Я думаю если человек пишет что он хочет сделать синтезатор 0,7-18 по классике с одной петлей, так как еще дедушка Ленин завещал, то у старожил должно сложится впечатление об уровне знаний данного индивидуума и нужно как то помягче выдавать ему информацию, чтобы не травмировать зарождающегося синтезаторщка, а то он подумает, что данный акультный вид науки ему не под силу и не пойти ли ему вообще бухать с друзьями и обсуждать в каком новом клипе снялся Рома Жолудь.

Я тут не в обиду вам VCO выговариваю, ваше предложение в какой то мере я понял, нарисую блок схему и станет понятно, а как бы делаю посыл всем добрым людям которые захотят мне помочь, давайте разговаривать на одном языке

Вариант FPGA+DAC здесь не нужен, возможно будет достаточно AD9914 затактировать от второго синтезатора 2545 МГц и таким образом получить перестраиваемый генератор 0.5-1 ГГц. Далее взять октавный ГУН 0.5-1 ГГц и отфильтровать с помощью ФАПЧ спуры в узкой полосе (они там судя по даташиту -95dBс). При прямом умножении до 20 ГГц теряем 26 дБ и почти вписываемся в -70 дБн.

Сразу предупрежу, что опыту и знаний у меня больше на полшага, поэтому не воспринимайте мои советы слишком серьёзно, больше думайте самостоятельно. На письмо отвечу нескоро, там всё слишком серьёзно запутано. Жаль, что Вы не читаете тему с участием Александра Ченакина, где в одном из постов он настоятельно советовал не использовать Frac-N для "чистого" синтеза.

[Oleg55]

Зря я смайл не поставил, это была шутка!

ну вот, а я пол дня горевал...

Вариант FPGA+DAC здесь не нужен,

да я согласен, но SHMYAC+BRYAC, я бы оставил для подавления субгормоник

возможно будет достаточно AD9914 затактировать от второго синтезатора 2545 МГц и таким образом получить перестраиваемый генератор 0.5-1 ГГц. Далее взять октавный ГУН 0.5-1 ГГц и отфильтровать с помощью ФАПЧ спуры в узкой полосе (они там судя по даташиту -95dBс). При прямом умножении до 20 ГГц теряем 26 дБ и почти вписываемся в -70 дБн.

попробую нарисовать позже кубики ... а в чем выигрыш? Помнится когда я года 2 назад в теме "скорость, шаг , шумы" хотел в качестве опоры DDS повесить, так все плевались, говорили что спур там не меньше чем в дробнике… что то изменилось?... почему то мне думается что я глупость сейчас написал.

Сразу предупрежу, что опыту и знаний у меня больше на полшага, поэтому не воспринимайте мои советы слишком серьёзно, больше думайте самостоятельно.

Однако вы Дядя Степа ... да моя проблема в том, что нет опыта, я вот классику однопетлевой фапч нормально сделать не смог, питание, че куда можно, куда нельзя ставить. Резонатор этот за пол километра от мелкоконтроллера утащил ... да вы сами все видели ... а еще кроме классики ничего больше и не знаю, надо хорошо понимать как различные устройства работают DDS, синтезаторы PLL, квадратурники и т.д. и как все это можно скрестить что бы получить желаемый результат ...

Жаль, что Вы не читаете тему с участием Александра Ченакина, где в одном из постов он настоятельно советовал не использовать Frac-N для "чистого" синтеза.

Ченакин лучше бы написал, а что тогда использовать. Не понимаю почему до сих пор нет темы с различными архитектурами. Ну например нужен тебе синтезатора узкополосный с малой скоростью перестройки и большим шагом, вот тебе структурная схема классики. Нужен синтезатор широкополосный, вот тебе другая архитектура. Нужен с высокой скоростью перестройки малым шагом и низкими фш, вот тебе третий. А то каждый раз в первый класс. Я что один что ли эти синтезатора делаю или это страшная тайна нарисовать структуру.

[VCO]

да я согласен, но SHMYAC+BRYAC, я бы оставил для подавления субгормоник

Сначала запатентуйте, а то идею скоммуниздят!

попробую нарисовать позже кубики ... а в чем выигрыш? Помнится когда я года 2 назад в теме "скорость, шаг , шумы" хотел в качестве опоры DDS повесить, так все плевались, говорили что спур там не меньше чем в дробнике… что то изменилось?... почему то мне думается что я глупость сейчас написал.

Изменилось. Появились в свободной продаже AD9914/AD9915. У последнего тактовая частота выросла в 2.5 раза, а у первого - в 3,5 раз по сравнению с самыми крутыми до этого ГигаГерцовыми AD9910/AD9912. Их даташиты преобрели статусы Rev.? вместо Preliminary, а характеристики были измерены. Они очень сильно улучшились по сравнению с предыдущими DDS.
Фильтрацию с помощью ФАПЧ можно реализовать прямым способом без всяких смесителей, например, на PFD HMC439QS16G Выходной сигнал с DDS 0.5-1 ГГц надо сравнивать с сигналом c ОС ФАПЧ, например, ГУНа DCYR50125-10. Топовые характеристики такого ГУНа позволят оптимизировать спектр ФАПЧ и максимально заузить петлю до частоты, обеспечивающей нужную скорость перестройки и фильтующей львиную долю всех спур. Останется только та часть, которая в даташитах измерена в режиме Narrowband.
Далее всё просто: умножаете на 2, фильтруете, умножаете на 2, фильтруете, умножаете на 2, фильтруете, умножаете на 2, фильтруете. Если не хотите умножать до 32 ГГц, подмешайте к 13455-15455 МГц 2545 МГц, отфильтруйте и достанете 18 ГГц.
Ну и вконце-концов коммутируете всю эту халабуду. Если взять ещё опору покруче, например, CRO2542A-LF, то приблизитесь к топовым характеристикам на дальних отстройках. На ближних - не судьба!

Однако вы Дядя Степа ... да моя проблема в том, что нет опыта, я вот классику однопетлевой фапч нормально сделать не смог, питание, че куда можно, куда нельзя ставить. Резонатор этот за пол километра от мелкоконтроллера утащил ... да вы сами все видели ... а еще кроме классики ничего больше и не знаю, надо хорошо понимать как различные устройства работают DDS, синтезаторы PLL, квадратурники и т.д. и как все это можно скрестить что бы получить желаемый результат ...

Вся ваша беда в том, что при освоении искусства синтеза СВЧ был нарушен принцип "от простого к сложному", Вы сразу взялись за "монстра", к которому я подбирался пошагово несколько лет. Вторая ошибка - игнорирование изучения прототипов до трассировки ПП. Третья ошибка - несмотря на то, что я предупреждал о том, что спуры в дробночисленнике всё-равно будут на "кратных" частотах и по управлению (вспоминайте!), Вы всё равно выбрали Frac-N. Я не знаю, как тау справился с HMC702 и каких характеристик добился, но я сразу упёрся в то, что моя HMC700 сама по себе вырабатывает спуры в дробном режиме. Проконсультировавшись у Александра Ченакина, я решил вбить осиновый кол в использование дробного режима в моих разработках, так как от меня требуют синтезаторы с уровнем спур -90-100 дБн. Может быть подвели кривые ручонки, но возвращаться к Frac-N боле не намерен, так как скорость перестройки от меня требуют от 1 до 100 мкс. Крч экстрим!

Ладно, хватит плакаться, утрём сопли, умоем рожи и вспомним, что отрицательный результат - тоже результат!

Если понравилась моя идея, описанная выше (а она позволит реализовать и более высокие скорости перестройки), то реализовывать её надо помодульно, в отдельных корпусах, а не на единой МПП в корпусе размером с шоколадку.
Помодульное разделение должно быть следующее:
1. Синтезатор частоты 2545 ГГц с делителем мощности на 2 или 3 (а для первого первого и третьего- 4 или 6).
2. Синтезатор частоты 0.5-1 ГГц на DDS AD9914 или AD9915(если на первый денег не хватило).
3. Синтезатор-фильтр ФАПЧ 0.5-1 ГГц на PFD. Выбор PFD за Вами.
Остальное - в зависимости от выбранных способов умножения, фильтрации и коммутации (а их много!).

А теперь вернёмся к моей шутке про генераторы, и вспомним, что в каждой шутке есть только доля шутки!
У вашей задачи наверняка есть и другие варианты решения, но тот, что я предложил на мой взгляд самый посильный для Вас, хотя и кажется ужасным.

А вообще, мы для таких задач заказываем синтезаторы у других фирм - слишком много возни с многоконтурниками. Но уровня спур -90-100дБн ни в одном из них я ещё ни разу не видел. Видел у Александра спектры, чистые до -80 дБн, что пмсм весьма достойный результат.

Ченакин лучше бы написал, а что тогда использовать. Не понимаю почему до сих пор нет темы с различными архитектурами. Ну например нужен тебе синтезатора узкополосный с малой скоростью перестройки и большим шагом, вот тебе структурная схема классики. Нужен синтезатор широкополосный, вот тебе другая архитектура. Нужен с высокой скоростью перестройки малым шагом и низкими фш, вот тебе третий. А то каждый раз в первый класс. Я что один что ли эти синтезатора делаю или это страшная тайна нарисовать структуру.

Я думаю, что если бы Вы сделали самый крутой по совокупности характеристик синтезатор на планете и стали бы вицепрезидентом своей фирмы, у Вас не было бы на это времени. Он итак очень много сделал для этого форума и для всех нас, в т.ч. и для меня. Кроме того, написал отличную книгу как раз для таких "оленей", как мы, и большое количество очень важных и интересных статей. Было бы большой наглостью требовать того, чтобы он с каждым из нас тетёшкался (типо "Всех излечит, исцелит добрый доктор Бармалей!").