Синтезаторы частот. От концепции к продукту., Ищу книгу, Frequency Synthesizers: Concept to Product Опции

[saab]

С Minicircuits получается дешевле и проще - сначала ФВЧ, потом сразу усилитель для развязки, с хорошим согласованием по входу.

Допустимая мощность у MiniCircuit в полосе запирания 0.5W. Как бы не але.
Типично накачка Ватты размазанные по гармоникам.

[rloc]

Типично накачка Ватты размазанные по гармоникам

Ватты? Допустим импульс на выходе имеет длительность 100 пс и амплитуду 5 В в линии 50 Ом, при периоде 1 нс (1 ГГц) средняя мощность получится около 50 мВт - это мощность всех гармоник, в предположении, что импульс прямоугольной формы (понятно, что другая, ближе к Гауссу, а соответсвенно мощность еще меньше).

[saab]

ОК принято. Но драйвер то хоть куда, ~150- 200мА и более от 3 до 5V импульсная мощность тоже.

[VCO]

Допустимая мощность у MiniCircuit в полосе запирания 0.5W. Как бы не але.
Типично накачка Ватты размазанные по гармоникам.

Фигасе. У MSD700-го Аэрофлекса максимально-допустимая мощность 1W. После ДНЗ обычно гармошки высшего порядка в пределах 10дБм.
Штудируйте Aeroflex & Herotek Comb Generators!

[VCO]

Пока не вижу смысла подымать свою тему про ДНЗ, так как информация ликбезовская, а также касается поднятого вопроса про ФВЧ и ПФ в цепи ДНЗ.

Как ни странно, ответ нашёл в простеньком "школьном" обзоре умножителей частоты: http://www.qsl.net/va3iul/Frequency_Multip...Multipliers.pdf на 10-й странице

When the output of the multiplier is terminated in a load resistance RL, it forms a broadband
multiplier and its output waveform is associated to a comb spectrum.

When the output of the multiplier is terminated in a resonant network (band pass filter) it forms a
narrow band multiplier, and the output level has the same energy but now is concentrated around
the resonant frequency fOUT = n*fIN

То есть, процедуры рассчёта и схемотехника генератора гармоник на ДНЗ и умножителя частоты на ДНЗ должны различаться, что вполне логично.

Поэтому, возвращаясь к классической схеме ДНЗ,

вместо TL в первом случае лучше поставить неотражающие ФВЧ, а во втором - микрополосковый ПФ.

Тогда возникает вопрос о применимости прогаммы SRD.exe, т.е. пока не совсем понятно, подходит ли она для расчёта в каком-либо из случаев.

[ledum]

То Олег.
Рыба для неотражающих полосовых фильтров. F - Мегагерцы, С-пФ, L-нГн, N-добротность фильтра (на графиках два значения переменных 2 и 4).
Не знаю что там "ноувел", но я такую фигню уже давно использую. Лет 15. Где-то подсмотрел. Правда у меня формулы не совсем совпадают с их, но картинки похожи. Само собой фильтры каскадируются.

Сообщение отредактировал ledum - Mar 30 2016, 14:41

Эскизы прикрепленных изображений

 

[saab]

to Viktor
у RED`а диплексэры, где же еще.
Шучу если что

[rloc]

То есть, процедуры рассчёта и схемотехника генератора гармоник на ДНЗ и умножителя частоты на ДНЗ должны различаться, что вполне логично.

С низкочастотной стороны - примерно одинаково, с высокочастотной - есть варианты. Для выделения одной частоты желательно поместить ДНЗ во внутрь высодобротного контура, или как рекомендуют в HP - соединить отрезком линии кратным lambda/2, чтобы нивелировать последствия несогласованности (отражения) нагрузки и ГГ. Кстати, не встречал в литературе, а почему никто не пытается трансформировать высокое сопротивление ДНЗ в момент формирования импульса? Подключение диода сразу к 50 Ом линии отрицательно сказывается на ширине импульса, а как известно, чем ближе к дельта-импульсу, тем шире спектр. Элементом трансформации может служить микрополосковый конус Клопфенштейна. Эксперименты показывают, что при трансформации не только сужается импульс, но и растет амплитуда. Например, переход без потерь из 140 Ом в 50 Ом приводит к уменьшению ширины втрое и двухкратному росту амплитуды, при вполне рабочих емкостях ДНЗ 0.1-0.2 пФ (если память не изменяет). Спектр в этом случае разширяется раза в 2, уменьшается наклон гребенки. Для 1 ГГц конус вообще получается достаточно коротким.
Не хватает времени, чтобы детально разобрать все нюансы работы.

Не знаю что там "ноувел"

Широкополосность, гарантировать на дискретных элементах декадный диапазон сложно.

[khach]

Как согласовывались ДНЗ с волноводом в гармониковых смесителях советских приборов типа Ч3-68 Ч3-69 или вкладках Я3Ч-87/88? Там формирующая линия на волноводе, есть желание повторить конструкцию, но как то не получается с широкополосностью.

[VCO]

С низкочастотной стороны - примерно одинаково, с высокочастотной - есть варианты.

Сомневаюсь, что с низкочастотной стороны одинаково. По крайней мере, формирователь импульса должен иметь отличия. Буду экспериментировать.

[rloc]

Разберем основные моменты в классической (условно) схеме ГГ с ДНЗ




1. Трансформатор сопротивления из 50 Ом в 1-10 Ом: на ферритовом сердечнике, резонансный на дискретных элементах, активный на транзисторе/усилителе/лавинном элементе. Рассчитать можно в любой доступной программе, умеющей оптимизировать параметры элементов.
2. Широкополосный элемент отражения, от него может зависеть равномерность гребенки гармоник. Эта точка должна быть заземлена СВЧ емкостями с низкой ESL разного номинала для максимальной широкополосности, можно добавить СВЧ стабов. В качестве элемента отражения может выступать диод Шоттки с маленькой емкостью (Павел Протива) или проходной конденсатор - низкое сопротивление вплоть до десятков ГГц, но он не должен быть длинным (распределенным).
3. Кусок посеребряного провода длиной 3-15 мм. Он выступает в роли индуктивности в которую накачивается энергия, должен по-возможности лежать подальше от земли для минимизации емкости. Чем меньше длина - тем короче импульс, но и амплитуда меньше. При большой длине, можно больше накачать энергию, но для получения короткого импульса желательно трансформировать сопротивление. Этот кусок провода может выступать элементом возбуждения в высокодобротном контуре (резонаторе). Эти замечания также относятся и к SPD.
4. Сам ДНЗ с минимально возможной емкостью. Подойдут pin-диоды с малым восстановлением - хорошая альтернатива дорогим аэрофлексам. Конструкция самого элемента много решает, как заземлить, как тепло отвести, как согласовать.
5. Согласующее/развязывающее/фильтрующее звено : широкополосный ферритовый вентиль, ФВЧ без отражений + усилитель, направленный ответвитель, аттенюатор, высокодобротный контур в случае выделения одной составляющей.

[VCO]

Разберем основные моменты в классической (условно) схеме ГГ с ДНЗ

Спасибо, очень интересное разложение.

1. Трансформатор сопротивления из 50 Ом в 1-10 Ом: на ферритовом сердечнике, резонансный на дискретных элементах, активный на транзисторе/усилителе/лавинном элементе. Рассчитать можно в любой доступной программе, умеющей оптимизировать параметры элементов.

Ну да, это то, что я хотел реализовать трансформатором, отделив от второго посредством дополнительной CL-цепи.

2. Широкополосный элемент отражения, от него может зависеть равномерность гребенки гармоник. Эта точка должна быть заземлена СВЧ емкостями с низкой ESL разного номинала для максимальной широкополосности, можно добавить СВЧ стабов. В качестве элемента отражения может выступать диод Шоттки с маленькой емкостью (Павел Протива) или проходной конденсатор - низкое сопротивление вплоть до десятков ГГц, но он не должен быть длинным (распределенным).

Теперь стало понятно, почему у Хиротэка два кондера запараллелено

3. Кусок посеребряного провода длиной 3-15 мм. Он выступает в роли индуктивности в которую накачивается энергия, должен по-возможности лежать подальше от земли для минимизации емкости. Чем меньше длина - тем короче импульс, но и амплитуда меньше. При большой длине, можно больше накачать энергию, но для получения короткого импульса желательно трансформировать сопротивление. Этот кусок провода может выступать элементом возбуждения в высокодобротном контуре (резонаторе). Эти замечания также относятся и к SPD.

У меня золочёный. Нужен именно посеребрённый?

4. Сам ДНЗ с минимально возможной емкостью. Подойдут pin-диоды с малым восстановлением - хорошая альтернатива дорогим аэрофлексам. Конструкция самого элемента много решает, как заземлить, как тепло отвести, как согласовать.

Как определить паразиты диода в зависимости от корпуса и конструкции?

5. Согласующее/развязывающее/фильтрующее звено : широкополосный ферритовый вентиль, ФВЧ без отражений + усилитель, направленный ответвитель, аттенюатор, высокодобротный контур в случае выделения одной составляющей.

Я использовал резонатор, нагруженный на аттенюатор. Сейчас буду проверять ПФ, нагруженный на аттенюатор.

[khach]

Разберем основные моменты в классической (условно) схеме ГГ с ДНЗ

А рабочую точку ДНЗ по постоянному току задает R8? Как его правильно подобрать в режиме самосмещения диода? Или все таки городить внешнюю схему смещения? Как советуете поступить, если генератор гармоник на ДНЗ работает в режиме с переменной частотой накачки? Дотстаточно АРА в генераторе поставить или надо более хитрую схему, а то амплитуды гармоник нестабильные получаются при перстройке частоты.



Для широкополосности мне советовали схему типа такой, с ДНЗ последовательно с коаксиальнй линией, замкнутой по постоянному току или коническими индуктивностями, или конструктивными спиральными индуктивностями в поддерживающих линию изоляторах. Комментарии?

[VCO]

А рабочую точку ДНЗ по постоянному току задает R8?

Там он называется RB.

Next, RB is the bias resistor. When RF is applied, the diode rectifies it, generating a bias voltage. This resistor allows a bias current to flow. The value of this resistor is critical, and needs to be determined experimentally. The program provides a starting value which is usually lower than the ideal value.

Как в вашей схеме считать я, разумеется, не знаю, но там есть формула для расчёта RB на 11-й странице.

[rloc]

А рабочую точку ДНЗ по постоянному току задает R8?

Формально привязался к этой схеме, чтобы в общих чертах описать принципы работы. Чисто на дискретных элементах мне не нравится, и по схеме действительно будет зависимость смещения от частоты и амплитуды. Поэтому больше нравится нелинейный вариант согласования на транзисторе, независимость всех регулировок, термокомпенсации, и форму входного сигнала делаю ближе к прямоугольной, ограничение на диодах.

Дотстаточно АРА в генераторе поставить

Не понимаю о чем речь.

Для широкополосности мне советовали схему типа такой, с ДНЗ последовательно с коаксиальнй линией, замкнутой по постоянному току или коническими индуктивностями, или конструктивными спиральными индуктивностями в поддерживающих линию изоляторах.

Не вижу в явном виде элемент накопления энергии (индуктивность), а без него резко падает КПД. Есть разница: в импульсе 1 В или 30 В (и такое возможно, ссылки приводил)? Через ДНЗ может течь достаточно большой ток, выгодно одним выводом посадить на землю, для охлаждения. Можно обойтись без конических индуктивностей.