Жиг фильтры и генераторы, необходима информация Опции

[VictorK]

Прошу помочь с литературой, документацией или др. информацией по устройству, параметрам, настройке
жиг фильтров и генераторов. В частности интересует книга J. Helszajn. "YIG resonators and filters".

[VCO]

Тоже же занимаюсь ЖИГами, причём уже шестой год Но в отличие от VictorK применяю готовые, причём пока YTF.
Только только дорвался до YTO. Имею инфы крайне мало, в основном работаю по теории MicroLambda.
Интересуюсь, где можно скачать, накрайняк - купить, книгу J. Helszajn. "YIG resonators and filters". И что в ней полезного?
ИМХО YTF & YTO - просто электромагниты, управляемые весьма ощутимым током, в чём как раз и состоит основная проблема их управлением.
Для управления YTF пришлось изобрести дорогой суперпрецизионный суперстабильный источник тока с дефицитной комплектацией.
Для управления YTO предполагаю применить самую крутую на текущий день ФАПЧ HMC700 Hittite, но пока не понимаю как включить в схему обе обмотки.
Говорят, DDS нужен, но как его использовать не объясняют. Предлагаю продолжить обсуждение на этом форуме.

[khach]

Тоже же занимаюсь ЖИГами, причём уже шестой год Но в отличие от VictorK применяю готовые, причём пока YTF.

ИМХО YTF & YTO - просто электромагниты, управляемые весьма ощутимым током, в чём как раз и состоит основная проблема их управлением.

В первом приближении, очень поверхностном-да.

Для управления YTF пришлось изобрести дорогой суперпрецизионный суперстабильный источник тока с дефицитной комплектацией.

А как калибруете YTF? Верите на слово производителю или имеете встроенную систему самокалибровки? Как обстоит дело с термостабильностью параметров (используете ли встроенный подогреватель)?

Для управления YTO предполагаю применить самую крутую на текущий день ФАПЧ HMC700 Hittite, но пока не понимаю как включить в схему обе обмотки.
Говорят, DDS нужен, но как его использовать не объясняют. Предлагаю продолжить обсуждение на этом форуме.

А это от необходимого шага перестройки зависит- применять ДДС или нет. Да и частоты огласите, а то вот сижу играюсь с YTO на 40 ГГц, его никакой прескалер не возьмет (серийный по крайней мере). Приходиться по-старинке, на строб-смесителях. Шумы фазовые целевые тоже огласите, от этого схемотехника петли может весьма меняться.
А про две обмотки в одной петле- пока не покажете локальную петлю гистерезиса магнитной системы в рабочем диапазоне полей- не подскажу. Т.е есть три-четыре различных методы управления катушками, и они в основном зависят от требуемой скорости свипа и свойств магнитной цепи.
Зы. Когда то сам спрашивал про ориентацию кристалла при приклейке к державке. Набрел на патент US6313711, где этот вопрос рассмотрен с точки зрения термостабильности параметров устройства. Может у кого есть более "лопатологическая" инструкция по ориентации сферы "на коленке"?
Зы2. Кто нибудь китайские ЖИГи с http://chinawestmagnet.cn/en/html/16.htm в реале крутил? Как у них с параметрами по сравнению с нашими и американскими?

Прикрепленные файлы

 US6313711.pdf ( 206.14 килобайт ) Кол-во скачиваний: 208

 

[VCO]

В первом приближении, очень поверхностном-да.

Так получилось, что YTF и в первом, и во втором, да и в последнем - электромагнит, т. к. в нашей системе он применялся без YTO, т.е. без обратной связи и измерительной аппаратуры.

А как калибруете YTF? Верите на слово производителю или имеете встроенную систему самокалибровки? Как обстоит дело с термостабильностью параметров (используете ли встроенный подогреватель)?

В последнем решении ставим один термодатчик рядом с ИОНом, другой - рядом с суперпрецизионным резистором(резисторами), третий и четвёртый - под и над YTF, т.о. измеряя ср. температуру.
Всё это хозяйство калибруем по отдельности в термокамере, составляя в компьютере калибровочные таблицы. Термодатчики связываем с объектом обмера теплопроводящим компаундом. Встроенный подогреватель, естественно, используем, иначе YTF рассыпается.

А это от необходимого шага перестройки зависит- применять ДДС или нет. Да и частоты огласите, а то вот сижу играюсь с YTO на 40 ГГц, его никакой прескалер не возьмет (серийный по крайней мере). Приходиться по-старинке, на строб-смесителях. Шумы фазовые целевые тоже огласите, от этого схемотехника петли может весьма меняться.
А про две обмотки в одной петле- пока не покажете локальную петлю гистерезиса магнитной системы в рабочем диапазоне полей- не подскажу. Т.е есть три-четыре различных методы управления катушками, и они в основном зависят от требуемой скорости свипа и свойств магнитной цепи.

Частоты 2-20 ГГц (MLXS-0220T). До 40ГГц повышаем умножением. Прескалеры выше 26 ГГц тоже пока не встречал. Шаг - пока 1 МГц (в перспективе - 1 кГц), HMC700 и без DDS его потянет.
Шумы требуются чем меньше, тем лучше, но не хуже 90 дБм/VГц на 20 ГГц (потому и взяли HMC700 и MLXS-0220T). Прескалер - HMC447, тоже Hittite. Есть в прототипе схема синтезатора на PMYTO, но это совсем другая история Китайские YTO оценить не могу, не вижу характеристик, тоже могу сказать о японских. MicroLambda же присылает индивидуальные характеристики вместе с девайсом. Там и гистерезис обрисован. С даташитами тоже у них нет проблем - свободно висят в инете. С американцами в этом плане работать - одно удовольствие,
в отличие от азиатов Скорость перестройки у нас не критична - до долей секунд!

[khach]

Так получилось, что YTF и в первом, и во втором, да и в последнем - электромагнит, т. к. в нашей системе он применялся без YTO, т.е. без обратной связи и измерительной аппаратуры.

Если быстрой перестройки нет- то согласен. А при быстрой у них еще бывает наведение вихревых токов в материале сердечника и тогда перестройка как бы "тормозит" по сравнению с током в катушке или фильтр "рассыпается" в динамическом режиме.

В последнем решении ставим один термодатчик рядом с ИОНом, другой - рядом с суперпрецизионным резистором(резисторами), третий и четвёртый - под и над YTF, т.о. измеряя ср. температуру.
Всё это хозяйство калибруем по отдельности в термокамере, составляя в компьютере калибровочные таблицы. Термодатчики связываем с объектом обмера теплопроводящим компаундом. Встроенный подогреватель, естественно, используем, иначе YTF рассыпается.

Ясно , стандартный геморрой. Я имел ввиду последние веяния, когда в фильтре есть отдельная дополнительная сфера с диодным детектором и питая ее от генератора гармоник можно более менее всегда знать среднню частоту фильтра. Или самокалибровка прибора на генераторе гармоник и детекторе. Как раз пытаюсь изобрести миниатюрное реле с полосой до 24-30 ГГц, которому бы можно было доверить такую коммутацию. А то аджайлентовские релюхи дороги и габариты у них большие. Тогда можно было бы подстраивать рассыпавшийся фильтр индивидуальным управлением нагревателями каждой сферы (при контроле от микропроцессора) или, чем черт не шутит, добавить индивидуальные обмотки на каждую сферу.

Частоты 2-20 ГГц (MLXS-0220T). До 40ГГц повышаем умножением. Прескалеры выше 26 ГГц тоже пока не встречал. Шаг - пока 1 МГц (в перспективе - 1 кГц), HMC700 и без DDS его потянет.

Блин, при такой полосе понадобятся два направленника на прескалер. Да и прескалеров лучше тоже два разных.
ДДС я пердпочитаю ставить в качестве ДПКД в целочисленную петлю- тогда отпадает надобность в высокочастотной опоре для ДДС- сам ЖИГ (после прескалера) и служит опорой.
Если же будете ДДСит опору обычной петли, то внимательно просомтрите случай, когда спур ДДСа пролазит в полосу петли- будут "интересные" эффекты.

Про управление обмотками- самое легкое это управлять основной катушкой от АЦП. Петля замкнута на ФМ. Настроить петлю и разомкнуть ее. Управляющее напряжение контролировать процессором. Приползти АЦП в пункт смены полярности сигнала с петли, стараясь не перегрузить драйвер по напряжению самоиндукции, если мы выводим ток из катушки ЖИГа. Замкнуть петлю. Подстроится основной катушкой под ноль управляющего сигнала (считаем его биполярным)
Еще варианты- основная катушка управляется через ФНЧ, ФМ катушка- через полосовой фильтр. Схема работает как-когда, иногда срывается в генерацию.
Третий вариант. Петля замкнута на ФМ. Основная катушка управляется через ФНЧ тем же сигналом, но есть зона нечувствительности.
Короче, не все так однозначно. Тут бы кого нибудь из знатоков ТАУ найти- может модель нарисует адекватную.

[VCO]

Если быстрой перестройки нет- то согласен. А при быстрой у них еще бывает наведение вихревых токов в материале сердечника и тогда перестройка как бы "тормозит" по сравнению с током в катушке или фильтр "рассыпается" в динамическом режиме.

О быстрой перестройке YTF мысли были, но в другом плане: интеллектуально-управляемой ШИМ обмотки YTF в сочетании с быстрым и постоянным замером сигнала на датчике тока в процессе перестройки. Даже успел провести эксперименты, результаты были положительные, но перестройку удалось разогнать всего в 10 раз, поэтому пока это висит в воздухе. Возможности такой аналоговой схемотехники пока ограничены, кроме того, такой способ также приводит к образованию вихревых токов без внедрения в схемотехнику самого фильтра, за счёт чего и ускоряется перестройка, но есть и обратная сторона - YTF сильно перегревается в процессе сканирования эфирного пространства (в принципе, поправимо внедрением холодильника), а характеристики магнитного материала деградируют со временем.

Ясно , стандартный геморрой. Я имел ввиду последние веяния, когда в фильтре есть отдельная дополнительная сфера с диодным детектором и питая ее от генератора гармоник можно более менее всегда знать среднню частоту фильтра. Или самокалибровка прибора на генераторе гармоник и детекторе. Как раз пытаюсь изобрести миниатюрное реле с полосой до 24-30 ГГц, которому бы можно было доверить такую коммутацию. А то аджайлентовские релюхи дороги и габариты у них большие. Тогда можно было бы подстраивать рассыпавшийся фильтр индивидуальным управлением нагревателями каждой сферы (при контроле от микропроцессора) или, чем черт не шутит, добавить индивидуальные обмотки на каждую сферу.

Что геморрой, это Вы правы! Но, если этот геморрой приводит к потрясающей точности и стабильности, то зачем искать альтернативу, если нет необходимости в быстрой перестройке. Таким способом, например, мы нарезаем эфир YTFом с полосой 500 МГц с точностью 1 МГц и стабильностью 5 Мгц О меньшей полосе и говорить не буду - у таких YTF АЧХ близка к идеальной и они калибруются на ура! Все ваши мысли и идеи для меня очень новы и продвинуты, вижу почерк мастера своего дела, ещё раз ! Особенно хороши идеи индивидуального управлением нагревателями каждой сферы и введения индивидуальных обмоток на каждую сферу (как в YTO, но только общая TUNE и индивидуальные FM для каждой сферы). Но для всего этого нужно, по-хорошему, хорошая НИР на предприятии-производителе ЖИГов и куча спецов. Сам бы тоже рискнул и разобрал пару завалявшихся YTF и YTO, но времени нет, требуют продукцию, и это время приходится тратить на вышеупомянутый геморрой

Блин, при такой полосе понадобятся два направленника на прескалер. Да и прескалеров лучше тоже два разных.
ДДС я пердпочитаю ставить в качестве ДПКД в целочисленную петлю- тогда отпадает надобность в высокочастотной опоре для ДДС- сам ЖИГ (после прескалера) и служит опорой.
Если же будете ДДСит опору обычной петли, то внимательно просомтрите случай, когда спур ДДСа пролазит в полосу петли- будут "интересные" эффекты.

Нет, пока ДДСить не буду, сделаю для начала макет по упрощённой схеме с ГОЧ, скажем 200 МГц, частотой сравнения 100 МГц, ФАПЧ установлю в целочисленный режим с шагом 1 МГц. Два прескалера, мне кажется, пока не нужно, просто буду этот выключать, когда работаю до 9 ГГц напрямую. Обратите, внимание, что и выбранный YTO - это не один, а два ЖИГ-генератора. А насчёт двух направленников Вы правы, так и задумано.

Про управление обмотками- самое легкое это управлять основной катушкой от АЦП. Петля замкнута на ФМ. Настроить петлю и разомкнуть ее. Управляющее напряжение контролировать процессором. Приползти АЦП в пункт смены полярности сигнала с петли, стараясь не перегрузить драйвер по напряжению самоиндукции, если мы выводим ток из катушки ЖИГа. Замкнуть петлю. Подстроится основной катушкой под ноль управляющего сигнала (считаем его биполярным)
Еще варианты- основная катушка управляется через ФНЧ, ФМ катушка- через полосовой фильтр. Схема работает как-когда, иногда срывается в генерацию.
Третий вариант. Петля замкнута на ФМ. Основная катушка управляется через ФНЧ тем же сигналом, но есть зона нечувствительности.
Короче, не все так однозначно. Тут бы кого нибудь из знатоков ТАУ найти- может модель нарисует адекватную.

Большоен СПАСИБО, Khach! Теперь мало-мальски начало что-то проясняться в голове Первая древняя мысль была сходной с Вашим первым способом, но только основной обмоткой я планировал управлять не от АЦП с участием ФАПЧ, а от ЦАП непосредственно через ИТУН, как я это сделал в YTF, а обмотку FM завести на петлю ФАПЧ, но этим гибридом было бы очень сложно управлять, особенно в температуре и времени, гораздо логичнее завести обе обмотки на ФАПЧ, но основную в грубом, медленном включении, другую в точном и оперативном. Здесь хорошо вписываются двухконтурные ФАПЧ, типа LMX2350, но это - отстой, уже снятый с производства, их характеристики далеки от желаемых, дельта-сигма преобразование и в ФАПЧ всех сделало. На LMX2350 построен синтезатор MLSL-0407 MicroLambda, который я изучал года 4 назад, так вот там и реализован третий способ, причём инерность управления осковной обмоткой задаётся с помощью операционников, но там динамический диапазон токов много меньже, кроме того токи в обмотке меняются симметрично относительно нулевого в обоих направлениях, т. к. синтезатор основан на PMYTO, стало быть управление проще и стабильнее. Примечательно, что сами MicroLambda для YTO не предлагают ФАПЧированных драйверов, а предлагают такие же, как для YTF. Не понятно, правда, нафига они нужны потребителю???


Пардон, очепятка! В третьем ответе читайте "ФАПЧ установлю в дробночисленный режим с шагом 1 МГц

[khach]

На LMX2350 построен синтезатор MLSL-0407 MicroLambda, который я изучал года 4 назад, так вот там и реализован третий способ, причём инерность управления осковной обмоткой задаётся с помощью операционников, но там динамический диапазон токов много меньже, кроме того токи в обмотке меняются симметрично относительно нулевого в обоих направлениях, т. к. синтезатор основан на PMYTO, стало быть управление проще и стабильнее. Примечательно, что сами MicroLambda для YTO не предлагают ФАПЧированных драйверов, а предлагают такие же, как для YTF. Не понятно, правда, нафига они нужны потребителю???

Можете схемой MLSL-0407 поделиться? Особенно интересует драйвер катушки ФМ, цепи ее согласования и конструкция фильтра в ФАПЧ. По поводу широкодиапазонных PMYTO меня сильно пугали (сам с ними не работал) что при переходе направления тока в основной катушке через ноль наблюдаются "чудеса" и обычный ФАПЧ срывается в низкочастотные осцилляции. Можете что-нибудь сказать по этому поводу?
То что MLXS-0220T двумя сферами это понятно. Но я сталкивался с двухсферниками с раздельными СВЧ выходами- тогда на каждый диапазон был свой направленник, свой прескалер или на верхний диапазон строб-смеситель, а нижний использовался для грубой настройки верхнего (ФАПЧ на нижнем диапазоне приводила магнитную систему в условия близкие к захвату петли в верхнем). Вот незнаю, обьединенный выход ЖИГа это правильная тенденция или лишний геморрой?