Коммутация 3 ГГЦ, Подскажите чем можно коммутировать 3 ГГц для получения стробов Опции

[Oleg_86]

Приветствую всех.
Возник вопрос: Чем коммутировать непрерывный синусоидальный сигнал частотой 3 ГГц для получения радиостробов?
Причем длительность радиостроба порядка 10 нс. Соответственно время коммутации в идеале должно быть сотые доли нс. Частота повторения при этом десятки кГц .

На частотах 10 МГц использовал мультиплексоры. Удавалось сформировать радиостроб порядка 20 нс. Но для более высокой частоты такой способ не подходит.

Заранее всем спасибо

[microwave_spb]

Приветствую всех.
Возник вопрос: Чем коммутировать непрерывный синусоидальный сигнал частотой 3 ГГц для получения радиостробов?
Причем длительность радиостроба порядка 10 нс. Соответственно время коммутации в идеале должно быть сотые доли нс. Частота повторения при этом десятки кГц .

На частотах 10 МГц использовал мультиплексоры. Удавалось сформировать радиостроб порядка 20 нс. Но для более высокой частоты такой способ не подходит.

Заранее всем спасибо

как советуют выше с пин-диодами скорее всего не получится.
берете миксер и на IF подаете прямоугольные импульсы необходимой вам длительности.
если пролаз LO-RF на миксере больше требуемого Вам подавления вне импульса, то берете два миксера.

[ScrewDriver]

как советуют выше с пин-диодами скорее всего не получится.
берете миксер и на IF подаете прямоугольные импульсы необходимой вам длительности.
если пролаз LO-RF на миксере больше требуемого Вам подавления вне импульса, то берете два миксера.

Не нашел настолько широкополосных по IF смесителей на 3 ГГц RF/LO, чтобы у них через IF пролезли бы без искажений импульсы 10 нс с фронтами в сотые доли нс.

Пожалуй, единственный реализуемый вариант - усилитель на дискретном СВЧ pHEMT и дергать его управляющим запирающим импульсом прямо за затвор. Один каскад 60 децибел подавления скорей всего не даст, потребуется 2 или 3 каскада, и цепи управления затворами надо будет тщательно выравнивать по задержке.

[microwave_spb]

Не нашел настолько широкополосных по IF смесителей на 3 ГГц RF/LO, чтобы у них через IF пролезли бы без искажений импульсы 10 нс с фронтами в сотые доли нс.

Пожалуй, единственный реализуемый вариант - усилитель на дискретном СВЧ pHEMT и дергать его управляющим запирающим импульсом прямо за затвор. Один каскад 60 децибел подавления скорей всего не даст, потребуется 2 или 3 каскада, и цепи управления затворами надо будет тщательно выравнивать по задержке.

И как на усилителе Вы сможете завести управляющее напряжение на затвор, чтобы отвязать его от 3ГГц?

И по моему с фронтами в сотые доли нс автор погорячился, учитывая что модулируемый сигнал 3ГГц.

Вопрос к автору топика:
Может быть фронтов в 1нс будет вполне достаточно?
Это Вам случайно не для драйвера оптического модулятора надо?

Сообщение отредактировал microwave_spb - Jan 11 2017, 08:37

[ScrewDriver]

И как на усилителе Вы сможете завести управляющее напряжение на затвор, чтобы отвязать его от 3ГГц?

С выключением довольно просто - подключить между затвором и землей такой же СВЧ-полевик на землю, установить ему рабочую точку так, чтобы он бы близок к открытию, а потом ему на затвор положительный импульс - он открывается и шунтирует затвор рабочего полевика на землю, тот мгновенно (насколько это возможно) захлопывается.
С включением сложнее, надо прорабатывать варианты.
На потери чхать, пусть каскад не дает усиления, лишь бы относительное ослабление давал заметное.

И по моему с фронтами в сотые доли нс автор погорячился, учитывая что модулируемый сигнал 3ГГц.

Да, фронты короче четверти периода модулируемого сигнала (0,08 нс) пытаться получить нерационально.

[MePavel]

Автор темы не упомянул про величину коммутируемой мощности СВЧ. Время нарастания и спада огибающей радиоимпульса в сотые доли наносекунд трудно выполнимое условие даже для небольшой мощности СВЧ.
Для синусоидального сигнала с частотой 3 ГГц
u(t) = a*sin(w*t)
максимальная скорость нарастания
VSR = a*w = 2*pi*f*a.
Отсюда в идеале время, за которое сигнал нарастает от 0 до a равно (т.е. время нарастания (спада) без искажения формы СВЧ сигнала):
tr (tf) = a/VSR = 1/(2*pi*f) = 1/(2*pi*3e9) = 53 пс.
Получаются действительно сотые доли наносекунд. Насколько я знаю даже специализированных микросхем с такими параметрами нет. Кроме того, нужно ещё как-то сформировать хороший управляющий видеоимпульс.
Чтобы получить более 60 дБ подавления в паузе и отсутствие паразитных звонов необходима достаточно высокая квалификация в области СВЧ электроники для проектирования подобных устройств.
Вообще на практике импульс считают достаточно хорошим, когда его tr, tf по уровню 10-90% составляют 5-10 % от длины импульса. Поэтому логичнее уменьшить свой аппетит до 0,5 - 1 нс.
Что касается дискретных HEMT, то более ли менее реально модулировать входное постоянное смещение. В качестве драйвера можно использовать обычные кремниевые CMOS инверторы. Фронт в 1 нс получить очень легко. Для подавления в паузе 60 дБ на 3 ГГц придется включать 3 HEMT последовательно. Управлять тремя затворами можно от 4-6 CMOS инверторов, включенных параллельно по входу и выходу.