реклама на сайте
подробности

 
 
> Высокодобротный резонатор для VCO?, Выбор технологии
khach
сообщение Oct 22 2007, 09:55
Сообщение #1


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 3 439
Регистрация: 29-12-04
Пользователь №: 1 741



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.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
 
Start new topic
Ответов
FDS
сообщение Oct 25 2007, 10:55
Сообщение #2


Местный
***

Группа: Участник
Сообщений: 244
Регистрация: 2-08-06
Пользователь №: 19 255



Ещё вариант DCFO35105-5 и умножить на 2
Прикрепленные файлы
Прикрепленный файл  DCFO35105_5_1_.pdf ( 284.17 килобайт ) Кол-во скачиваний: 154
 
Go to the top of the page
 
+Quote Post
wjs
сообщение Oct 26 2007, 05:39
Сообщение #3


Частый гость
**

Группа: Участник
Сообщений: 170
Регистрация: 23-10-07
Пользователь №: 31 666



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


Прикрепленное изображение
Прикрепленное изображение
Прикрепленное изображение
Go to the top of the page
 
+Quote Post
rloc
сообщение Oct 26 2007, 15:51
Сообщение #4


Узкополосный широкополосник
******

Группа: Свой
Сообщений: 2 316
Регистрация: 13-12-04
Из: Moscow
Пользователь №: 1 462



Цитата(wjs @ Oct 26 2007, 09:39) *
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:
Прикрепленное изображение

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:

Прикрепленное изображение

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

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).
Цитата(khach @ Oct 24 2007, 17:21) *
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
Go to the top of the page
 
+Quote Post
khach
сообщение Oct 31 2007, 14:20
Сообщение #5


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 3 439
Регистрация: 29-12-04
Пользователь №: 1 741



Цитата(rloc @ Oct 26 2007, 18:51) *
И так, продолжая разговор о добротности варикапов, обратимся к эквивалентной схеме:

Прикрепленное изображение

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?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
rloc
сообщение Oct 31 2007, 17:11
Сообщение #6


Узкополосный широкополосник
******

Группа: Свой
Сообщений: 2 316
Регистрация: 13-12-04
Из: Moscow
Пользователь №: 1 462



Цитата(khach @ Oct 31 2007, 17:20) *
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.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
wjs
сообщение Nov 6 2007, 17:58
Сообщение #7


Частый гость
**

Группа: Участник
Сообщений: 170
Регистрация: 23-10-07
Пользователь №: 31 666



Цитата(rloc @ Oct 31 2007, 20:11) *
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.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
khach
сообщение Nov 7 2007, 13:14
Сообщение #8


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 3 439
Регистрация: 29-12-04
Пользователь №: 1 741



Цитата(wjs @ Nov 6 2007, 20:58) *
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.

Выложите пожалуйста, очент интересно посмотреть на моделирование на обертонах. А как предотовращается перескок на основной тон? Мы что-то подобное пытались делать, но при большом шаге перестройки фапч он перескакивал на основной тон и выгнать его на обертон удавалось только касанием пальца к резонатору.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
wjs
сообщение Nov 9 2007, 07:55
Сообщение #9


Частый гость
**

Группа: Участник
Сообщений: 170
Регистрация: 23-10-07
Пользователь №: 31 666



Цитата(khach @ Nov 7 2007, 16:14) *
Выложите пожалуйста, очент интересно посмотреть на моделирование на обертонах. А как предотовращается перескок на основной тон? Мы что-то подобное пытались делать, но при большом шаге перестройки фапч он перескакивал на основной тон и выгнать его на обертон удавалось только касанием пальца к резонатору.



для генератора на обертоне нужно выбрать схему так чтоб на основном тоне баланс фаз не выполнялся....но сперва лучше посчитаем более простой генератор (а потом на обертоне).
Рассмотрим такую схему

Прикрепленное изображение


это почти обычная емкостная трехточка но для фазировки в нее добавлена емкость Сp она необходима потому как транзистор на частотах 1.5...2 ГГц дает сдвиг фазы около 90 град. (на нч 180)
анализировать и оптимизировать эту схему можно с помощью характеристик разомкнутой петли. Для этого отсоединим Ср от базы получим такую схему

Прикрепленное изображение


здесь нагрузка RL добавлена для учета импедансов транзистора и она рассчитывается по спец. формулам вобще весь анализ делается с помощью малосигнальных S-параметров транзистора короче азы теории цепей не более, а результат вот такой

Прикрепленное изображение


как видим генерить будет на 1.75 ГГц и элементы подобраны так что добротность петли фактически равняется добротности контура (100) и при этом запас по усилению около 5 дб

а вот характеристики петли в широкой полосе

Прикрепленное изображение


здесь я ввел паразитные элементы, но генерация будет только на 1.75 гига


завтра продолжим расчет
Go to the top of the page
 
+Quote Post
khach
сообщение Nov 9 2007, 10:09
Сообщение #10


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 3 439
Регистрация: 29-12-04
Пользователь №: 1 741



Цитата(wjs @ Nov 9 2007, 10:55) *
для генератора на обертоне нужно выбрать схему так чтоб на основном тоне баланс фаз не выполнялся....но сперва лучше посчитаем более простой генератор (а потом на обертоне).
Рассмотрим такую схему

Ну это весьма древняя схема, хорошо известная, широкополосная, но она шумит страшно (40-60 дБ на 10 кГц). Если усложнить фазосдвигающую цепь (сделать ее на перестраиваемом полосковом фильтре) то получим хорошо известную схему S53MV. Кстати, ее почти удалось довести до ума, применив фазосдвигатель на коаксиальных резонаторах из полужесткого кабеля. Только нетехнологично весьма получается- связь регулировалась стачиванием медной рубашки кабеля. Или надо делать полноразмерную бандуру на коаксиальных воздушных резонаторах и винтами настраивать связь.
Эскизы прикрепленных изображений
Прикрепленное изображение
Прикрепленное изображение
 
Go to the top of the page
 
+Quote Post
wjs
сообщение Nov 9 2007, 20:11
Сообщение #11


Частый гость
**

Группа: Участник
Сообщений: 170
Регистрация: 23-10-07
Пользователь №: 31 666



Цитата(khach @ Nov 9 2007, 13:09) *
Ну это весьма древняя схема, хорошо известная, широкополосная, но она шумит страшно (40-60 дБ на 10 кГц). Если усложнить фазосдвигающую цепь (сделать ее на перестраиваемом полосковом фильтре) то получим хорошо известную схему S53MV. Кстати, ее почти удалось довести до ума, применив фазосдвигатель на коаксиальных резонаторах из полужесткого кабеля. Только нетехнологично весьма получается- связь регулировалась стачиванием медной рубашки кабеля. Или надо делать полноразмерную бандуру на коаксиальных воздушных резонаторах и винтами настраивать связь.


шумит? страшно? вот еще раз ам/фм шум смоделированного генератора

Прикрепленное изображение


откуда вы взяли 40-60 дБ на 10 кГц?

а вот схема из симулятора

Прикрепленное изображение


чтоб убедиться можете сами смоделировать

Сообщение отредактировал wjs - Nov 9 2007, 20:13
Go to the top of the page
 
+Quote Post
khach
сообщение Nov 9 2007, 23:46
Сообщение #12


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 3 439
Регистрация: 29-12-04
Пользователь №: 1 741



Цитата(wjs @ Nov 9 2007, 23:11) *
шумит? страшно? вот еще раз ам/фм шум смоделированного генератора
откуда вы взяли 40-60 дБ на 10 кГц?
а вот схема из симулятора
чтоб убедиться можете сами смоделировать

Из измерения макета. Хотя честно говоря это был довольно паршивый макет (варикапы хрен знает какие, выдранные из спутникового тюнера и сильно заляпанные оловом микрополоски).
Модели верю, а вот как оно будет в реальности? Какая добротность резонатора получается из модели? И что в реале выходит? Снять АЧХ резонатора с реальным варикапом можете и сравнить с модельным?
Кстати, а что за варикап в модель заложен, что у него с собственной добротностью и диапазоном изменения емкости? А то там идеальный диод вроде нарисован (без потерь, хотя могу и ошибаться, незнаю, как в ads диод моделируется). Хотя резисторы потерь на конденсаторах стоят и материал с потерями определен. Обычно модель проверяем снятием АЧХ реального резонатора и сравнением с моделью. Если добротность модели больше реальной- безжалостно вносим потери в модель. И как модельный варикап реагирует на амплитуду ВЧ колебаний? Нелинейности лезут? Извините за ламерские вопросы, с ADS работать мало приходилось. Кстати, я так и непонял, схема генератора с управляемым фазосдвигателем или с полноценным резонатором в коллекторной цепи? Вроде там полная емкостная трехточка нарисована (С51, С52)? И что за цепь в базе (TL6)- она настроенна на какую частоту?
Go to the top of the page
 
+Quote Post

Сообщений в этой теме
- khach   Высокодобротный резонатор для VCO?   Oct 22 2007, 09:55
- - олесь   Цитата(khach @ Oct 22 2007, 12:55) Помоги...   Oct 22 2007, 10:12
- - deemon   ИМХО , самую большую добротность будет иметь коакс...   Oct 22 2007, 10:26
- - blackfin   Цитата(khach @ Oct 22 2007, 13:55) Помоги...   Oct 22 2007, 11:15
- - rloc   Цитата(khach @ Oct 22 2007, 13:55) Помоги...   Oct 22 2007, 13:03
- - TheMad   Если единичный экземпляр и нет ограничения по раз...   Oct 22 2007, 21:08
- - khach   Спасибо всем за информацию. Статьи Rohde читал, н...   Oct 23 2007, 08:10
|- - rloc   Вопрос к автору: 30% - это механический + электрич...   Oct 23 2007, 11:56
||- - khach   Цитата(rloc @ Oct 23 2007, 13:56) Вопрос ...   Oct 23 2007, 12:53
|- - deemon   Цитата(khach @ Oct 23 2007, 12:10) 1.Возд...   Oct 23 2007, 12:53
- - wjs   Добротность резонатора вещь второстепенная, лучше ...   Oct 24 2007, 06:05
|- - khach   Цитата(wjs @ Oct 24 2007, 08:05) Добротно...   Oct 24 2007, 06:26
|- - wjs   Цитата(khach @ Oct 24 2007, 09:26) Лучше ...   Oct 24 2007, 08:04
|- - khach   Цитата(wjs @ Oct 24 2007, 10:04) я б на в...   Oct 24 2007, 10:21
|- - rloc   Цитата(wjs @ Oct 24 2007, 12:04) да такой...   Oct 24 2007, 10:38
|- - khach   Цитата(rloc @ Oct 24 2007, 12:38) Я все ж...   Oct 24 2007, 13:21
|- - wjs   Цитата(rloc @ Oct 24 2007, 13:38) Посмотр...   Oct 24 2007, 17:41
|- - wjs   Цитата(rloc @ Oct 26 2007, 18:51) У фирмы...   Oct 27 2007, 03:02
||- - rloc   Цитата(wjs @ Oct 27 2007, 07:02) 1. Когда...   Oct 27 2007, 13:02
||- - wjs   Цитата(rloc @ Oct 27 2007, 16:02) Я предп...   Oct 27 2007, 17:11
|- - wjs   Цитата(rloc @ Oct 26 2007, 18:51) Теорети...   Oct 27 2007, 05:29
||- - rloc   Цитата(wjs @ Oct 27 2007, 09:29) да интер...   Oct 27 2007, 15:54
|- - rloc   Цитата(wjs @ Nov 6 2007, 20:58) Если кому...   Nov 6 2007, 19:57
||- - wjs   Цитата(rloc @ Nov 6 2007, 22:57) Было бы ...   Nov 7 2007, 07:52
|- - wjs   Цитата(khach @ Nov 10 2007, 02:46) Из изм...   Nov 10 2007, 16:48
|- - wjs   расчет гуна на CR схема как и для гуна на мпл тре...   Nov 14 2007, 05:33
|- - wjs   а вот еще на последок проект для ads с двумя гунам...   Nov 15 2007, 17:28
- - gfd   Здраствуйте, извините если не в тему, подскажите к...   Dec 16 2010, 11:42


Reply to this topicStart new topic
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0

 


RSS Текстовая версия Сейчас: 22nd July 2025 - 20:32
Рейтинг@Mail.ru


Страница сгенерированна за 0.01572 секунд с 7
ELECTRONIX ©2004-2016