Wideband Highspeed YIG Synthesizer & Comb Generator Replacement, Требуется разработать широкополосный синтезатор до 14 ГГц с высокой ск Опции

[VCO]

Доброе утро, господа-радиоинженеры! Снова хочу привлечь ваше внимание к своей перспективной разработке, которая изобилует большим количеством вариантов решения.
Требуется разработать синтезатор с как можно более широким диапазоном перестройки (пока – от 1 до 14-16 ГГц) и высокой скоростью перестройки (10-100 мкс в зависимости от шага). Требования по шумам пока относительно скромные (на космос пока не работаю, бог помиловал! ) – не выше -90 дБн/Гц при отстройке 10 кГц на максимальной частоте (со снижением – должны улучшаться), а вот по уровню побочных негармонических спектральных составляющих высокие (по крайней мере – для меня) – не выше -100дБ относительно уровня выходного сигнала, который должен быть равен 0±3 дБм.
Один из вариантов, который выбрал на данном этапе – использование одноконтурной мультиГУНовой ФАПЧ или ФАПЧ с ГУНом с перестраиваемой полосой. Хорошо подходит HMC702LP6CE, которую хочу попробовать раскачать до 16 ГГц без делителя частоты (который всё-таки решил также предусмотреть), а вот с ГУНами ясности пока нет. Самостоятельно ГУНы я делать не умею (да и не хочу ), ГУНа с перестраиваемой полосой на широкий диапазон пока не нашёл. Остановился пока на октавниках от Synergy Microwave и Hittite, но не нашёл октавника от 8 до 14-16 ГГц (максимум пока нашёл HMC588LC4B, который чуток недотягивает, да и по шумам не катит ). Умножитель частоты не подходит – спуры вылезут!
Может кто встречал октавник от 8 до 16 ГГц? Или широкополосник с переключаемой полосой? Как вообще строятся мультиГУНовые ФАПЧ, есть ли примеры и источники информации?

[Dr.Drew]

При переключении ДР лучше делать предустановку простеньким однопетлевым синтезатором с переключением управления ЖИГ. Пока один ДР падает, а друой заводится, ЖИГ бежит в нужную сторону. При появлении сигнала захвата переключаете управление на основную петлю. Конструкция испытана не раз.
Так вы хотите, чтобы синтезатор быстро бегал за внешним сигналом и шумы ещё у него были лучше, чем у внешнего? Сомневаюсь, что такое реализуемо в принципе.

[khach]

При переключении ДР лучше делать предустановку простеньким однопетлевым синтезатором с переключением управления ЖИГ. Пока один ДР падает, а друой заводится, ЖИГ бежит в нужную сторону. При появлении сигнала захвата переключаете управление на основную петлю. Конструкция испытана не раз.

Спасибо, попробую и так. Жалко, что понадобится второй СВЧ прескалер.

Так вы хотите, чтобы синтезатор быстро бегал за внешним сигналом и шумы ещё у него были лучше, чем у внешнего? Сомневаюсь, что такое реализуемо в принципе.

Не, по шумам лучше только в режиме от внутренней опоры, при следящем режиме- как получится, в соответствии с шумами внешнего сигнала.

Не совсем понял, о каком аналоговом сигнале идёт речь (раз об аналоговом, значит не о радиосигнале),
А вообще, вопрос ИМХО надо конкретизировать, а то и я, и другие могут фантазировать бесконечно…

Нет, не постоянка, РЧ сигнал на частоте субгармоники с оффсетом. Диапазон примерно 400-800 МГц. Номер субгармоники передается отдельно. Например когда субгармоника 10 то в ответ на перестройку сигнала управления в диапазоне 400-800 Мгц надо выдавать на выходе синтезатора 4010-8010 Мгц с минимальным запаздыванием. Если не успеваем- то дергаем unlock, но за частый унлок будут бить тапком.

Я пока так и не понял, является ли такой синт нереальным, или слишком сложным, но пока решил подойти к задаче осторожно:
Сделать четыре октавника: 1-2GHz, 2-4GHz, 4-8GHz, 8-14(16)GHz и исследовать каждый из синтезаторов по характеристикам, потом завязать в систему через коммутацию, ”а уж опосля” буду думать, как подцепить ГУНы к одной микросхеме ФАПЧ и единому фильтру.

А октавники обычно шумят слишком сильно для 90 дб на 10 кгц. Наверно октаву надо разбивть на 3 или 4 куска- меньше диапазон перестройки- меньше шум, меньше требования к варикапам. Кстати, разбивка наверно должна быть неравномерная- чем выше по частоте, тем уже поддиапазоны. Все зависит от доступных варикапов и материалов резонаторов. В какой-то момент желательно перейти на удвоение или использовать вторую и третью гармонику дифференциальных ГУНов - будет проще, чем варикапный генератор на 16 ГГц.
Это все верно, если не использовать MEMS резонаторы, но там все от доступной технологии зависит и требований по внешним вибрациям и ускорениям.

[VCO]

Нет, не постоянка, РЧ сигнал на частоте субгармоники с оффсетом. Диапазон примерно 400-800 МГц. Номер субгармоники передается отдельно. Например когда субгармоника 10 то в ответ на перестройку сигнала управления в диапазоне 400-800 Мгц надо выдавать на выходе синтезатора 4010-8010 Мгц с минимальным запаздыванием. Если не успеваем- то дергаем unlock, но за частый унлок будут бить тапком.

Ну-да, как я забыл, что простые задачи Вы сами себе никогда не ставите! Можете прибить меня тапком, но снова осмелюсь предложить что-то тупое и древнее, как мир: слегка поделить частоту и сделать преобразователь период- напряжение на суперпрецизионном резисторе (огромныйвыбор - за Вами, а я - рекомендую Vishay) и калиброванном плёночном конденсаторе, типа http://www.filmcapacitors.com/efcfilmcapacitors
и иже с ними, да ещё схему юстировки прилепить для пущей верности, ну и, наконец, в термостат это закатать.
Далее 12-разрядный АЦП из разряда тех о которых говорил ранее, затем через декодер CPLD напрямую в регистры счётчиков PLL типа PE3336 или более современных. Или у Вас ФАПЧ на рассыпухе или заказная?
С последовательным интерфейсом всё кажется хуже, но быстродействие их соответствует реальным полосам ФНЧ, значит от тапков увернуться реально!

[khach]

слегка поделить частоту и сделать преобразователь период- напряжение на суперпрецизионном резисторе

Ну пока извратились так- есть вспомагательный ГУН 200-400 Мгц (диапазон частот опоры, деленный на 2 для) который драйвится целочисленной петлей ФАПЧ с такой же высокой частотой сравнения от РЧ сигнала управления. Полоса ФНЧ петли весьма большая-под 20 МГц, так что за сигналом следить успевает. За аналоговым сигналом управления этим ГУНом наблюдают несколько компараторов, пороги срабатывания которых настраивает ЦАП по таблице. Вот от сигналов компараторов и происходит переключение диапазонов( вверх и вниз, с гистерезисом). Еще идет анализ первой производной напряжения управления, по нему определяется направление перестройки. Можно конечно и ПЛИС приспособить с АЦП, но уж очень быстрое АЦП тогда надо, время реакции системы переключения диапазонов под 200 нс надо, тактовая АЦП под 100 МГц выходит для надежности, и такая же внутри ПЛИС- помехи оно генерить будет. Поэтому пока работаем в аналоге.