Высокодобротный резонатор для VCO?, Выбор технологии Опции

[khach]

Помогите выбрать технологию для резонатора малошумящего VCO в диапазоне 1.5- 2.5 ГГц с перестройкой 30%. Какой резонатор будет иметь наибольшую добротность?
1- микрополосок
2- продвинутый микрополосок как в генераторах от Synergy microwaves
3- посеребренный пруток над проводящей поверхностью
3а- посеребренная прямоугольная в сечении скоба над проводящей поверхностью
4- коаксиальный из медной трубы
5- коаксиальный диэлектрический (керамика)
6- коаксиальный из отрезка полужесткого кабеля.
Хочется не особо разгонятся с габаритам и весом и иметь возможность подстройки частоты.

[FDS]

Ещё вариант DCFO35105-5 и умножить на 2

Прикрепленные файлы

 DCFO35105_5_1_.pdf ( 284.17 килобайт ) Кол-во скачиваний: 154

 

[wjs]

Смоделировал гун на обычном мпл резонаторе с одним варикапом (схема на рисунке) при перестройке в 500 мгц (1500-2000) в худшем случае при Vvar = 0.5 V как раз получается шум около -105 dbc/hz на 10 кгц

[rloc]

Смоделировал гун на обычном мпл резонаторе с одним варикапом (схема на рисунке) при перестройке в 500 мгц (1500-2000) в худшем случае при Vvar = 0.5 V как раз получается шум около -105 dbc/hz на 10 кгц

У фирмы Synergy для обычного microstrip получается намного хуже:

На частоте 2500MHz при отстройке на 10kHz шумы ~85dBc/Hz, для сравнения с вашими шумами нужно добавить ~4.4dB => ~90dBc/Hz (для 1500MHz). Скорей всего в вашей модели что-то не учтено.

И так, продолжая разговор о добротности варикапов, обратимся к эквивалентной схеме:


На основании которой можно приблизительно оценить добротность варикапа по следующей формуле:

Имея достаточное количество данных из даташита, легко посчитать добротность варикапа на любой частоте. Также можно сделать следующие выводы:
1) При уменьшении емкости варикапа, добротность его возрастает.
2) Последовательное соединение варикапов уменьшает добротность (сопротивление Rs увеличивается), параллельное - увеличивает (сопротивление Rs уменьшается).
3) Путем параллельного или последовательного соединения варикапа и конденсатора (с заведомо большей добротностью), можно увеличить добротность, но с одновременным сужением диапазона перестройки емкости.
Если я где ошибся, поправьте меня пожалуйста.
У меня получилось, что для частот 1500-2500ГГц, чтобы получить добротность выше 150, нужно выбирать варикапы с емкостью <1pF, и далее соединять нужное количество параллельно для обеспечения нужной емкости (рассматривались фирмы Macom и Infineon). Теоретически можно получить добротность и больше 200, тогда имеет смысл использовать коаксиальный резонатор с воздушным диэлектриком. Но мне почему-то кажется, что проще и дешевле использовать несколько связанных линий типа stripline или microstrip на подложках фирмы Rogers, ведь их суммарная добротность растет прямо пропорционально количеству линий (можно взять 3-4 связанных линии).

Варикапы что-то типа BB833 от спутниковых тюнеров высоковольтные (до 30 В). Хуже всего, что добротность варикапа на таких частотах известна весьма приблизительно.

Такие скорей всего не подойдут. Посмотрите лучше на BBY58. Там еще приведена схема VCO на 2300MHz, но шумы у него никудышные - 90dBc/Hz на 10kHz. Очень большой выбор у фирмы Macom, особенно в серии MA46

[khach]

И так, продолжая разговор о добротности варикапов, обратимся к эквивалентной схеме:

Эээ, схема конечно правильная, но позвольте заметить, что обычно параметры R верны только для отдельно взятой частоты, и их нельзя аппроксимировать на другую произвольно выбранную частоту.
Т.е если они померянны для частоты 400 Мгц (обычно для ВЧ варикапов), то принимать их за истину на 2.5 ГГц мягко говоря самонадеяно.
В связи с этим вопрос- кто как меряет добротность варикапов (и других пассивных SMD элементов)? В наличии грубая копия бонтоновского резонатора для измерения добротности, сделанная из водопроводных медных труб (лучшая собственная добротность по сравнению со всеми извратами инструментального и гальванического цеха). Но вот с измерением этой собственной ненагруженной добротности и есть проблема- у тестового генератора (Г4-78 Г4-79) полоса шумов слишком широкая (кто бы еще подсказал, какая она на самом деле должна быть у 25 летнего прибора).
Ну и вопрос по конструкции зажима для исследуемых приборов (test fixture). Кто что применяет?

[rloc]

Эээ, схема конечно правильная, но позвольте заметить, что обычно параметры R верны только для отдельно взятой частоты, и их нельзя аппроксимировать на другую произвольно выбранную частоту.
Т.е если они померянны для частоты 400 Мгц (обычно для ВЧ варикапов), то принимать их за истину на 2.5 ГГц мягко говоря самонадеяно.

Я бы сказал, что не от частоты, а от напряжения. Мне очень понравились варикапы фирмы Toshiba. У них как раз и приведены зависимости Rs от V.
На днях почитал немного литературы, проще всего использовать керамический резонатор (CR), если лень считать и оптимизировать генератор на микрополосках. Резонансная частота его берется чуть выше верхней границы диапазона. Слышал что у нас в стране их тоже делают, но никак не могу вспомнить кто.

[wjs]

Я бы сказал, что не от частоты, а от напряжения. Мне очень понравились варикапы фирмы Toshiba. У них как раз и приведены зависимости Rs от V.
На днях почитал немного литературы, проще всего использовать керамический резонатор (CR), если лень считать и оптимизировать генератор на микрополосках. Резонансная частота его берется чуть выше верхней границы диапазона. Слышал что у нас в стране их тоже делают, но никак не могу вспомнить кто.

керамические резонаторы делает ООО Керамика www.ceramics.sp.ru
но на стандартных CR (закароченные, длиной лямбда/4) не получить даже 5% перестройки да и длина микрополоска скажем на частоте 2 гига в том генераторе что я моделировал была около 10 мм т. е. приблизительно лямбда/10, просто нет смысла городить CR для реализации такой короткой линии.
А вот если использовать резонатор на обертоне т. е. лямбда/10+лямбда/2 то да CR очень даже подойдет, для этого даже можно использовать стандартный 600...800 меговый CR лямбда/4, у генератора на таком резонаторе можно выжать шум -112 dbc/hz на 1 кгц правда перестройка частоты будет не более 10 %. Если кому интересно могу выложить расчет для малошумящего 2 гигового гуна как на микрополоске так и на CR.

[rloc]

Если кому интересно могу выложить расчет для малошумящего 2 гигового гуна как на микрополоске так и на CR.

Было бы очень интересно, особенно если проект в Ansoft Designer.

[wjs]

Было бы очень интересно, особенно если проект в Ansoft Designer.

могу дать проекты сделанные в ads, а схемы и формулы если время будет выложу завтра