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

[Chenakin]

"Допилили" опцию малых шумов (ULPN) для вот этой штуки.

Серьезная картинка! Давайте попробуем разложить всё по полочкам, а Сергей, надеюсь, поправит, если что не так.

1. Начнем справа налево. Полка в районе -143 дБн/Гц с точкой пересечения с free running шумами на 2 МГц дает основание полагать, что использовался ЖИГ генератор. Следовательно, можем ожидать время перестройки от единиц до десятков миллисекунд.

2. Небольшой подъем (порядка) 3 дБ на 2 МГц говорит о правильно выбранной полосе ФАПЧ и phase margin. В принципе, наверное, можно выровнять этот небольшой выступ, расширив петлю на несколько МГц (и проиграв здесь в шумах), но это уже на любителя.

3. Совсем справа (правее 6 МГц) видна ещё одна полка, скорее всего, это шум всего выходного тракта. Жаль, что не видно правее 10 МГц, но, наверное, полка сохраняется. Вопрос к Сергею – что ограничивает шумы здесь?

4. Выходная частота взята около 10 ГГц. Видимо, это нижняя полоса ЖИГ генератора. Вопрос к Сергею – не могли бы Вы привести картинку также на частотах 5 и 2 ГГц с отстройками выше 10 МГц? Почему спрашиваю, в простых синтезаторах сейчас более низкие частоты получаются делением. Т.к. шумы делителя можно ожидать в районе -150 дБн/Гц, то “картина маслом” на больших отстройках получается несколько подпорченной. Спрашиваю не для того, чтобы покритиковать, а из чистого любопытства, т.к. сейчас сам занимаюсь решением этого вопроса.

5. Полка в районе 2 кГц говорит об использовании составной опоры, что уже и было отмечено выше (re: ПАВ генератор). Не уверен, что здесь вытащены по максимуму шумы OCXO. На 10 кГц можно опускаться до -135 дБн/Гц (шумы OCXO), соответственно, сдвигая точку пересечения вправо и снижая требования к ПАВ генератору. Правда, соответственно, ужесточаются требования к цепям переноса опоры (OCXO). Тут уже скорее искусство схемотехники.

6. Шумы на низких отстройках говорят об использовании в качестве опоры OCXO на 100 МГц. Шумы от 1 до 10 Гц можно улучшить, добавив в составную опору ещё один OCXO на 10 МГц. Нужно ли это, это уже другой вопрос, просто привожу для полноты картины (зная, что Сергей - максималист).

7. Какой уровень ПСС на 10 ГГц?

Ну и в целом, картинка очень впечатляет. Обсуждать действительно интересно!

По ощущениям можно выжать еще 4-5дБ на 10кГц. И шумовое дно схемы квика уже где-то близко...

Для квика сильно много чести, но всё же, что Вы подразумеваете, говоря “шумовое дно схемы квика” – шумовое дно ФАПЧ вообще? Хочется понять, где именно заложено ограничение.

[Sergey Beltchico...]

Давайте попробуем разложить всё по полочкам, а Сергей, надеюсь, поправит, если что не так.

Извольте.

1. Начнем справа налево. Полка в районе -143 дБн/Гц с точкой пересечения с free running шумами на 2 МГц дает основание полагать, что использовался ЖИГ генератор. Следовательно, можем ожидать время перестройки от единиц до десятков миллисекунд.

Около года назад я писал уже (сообщение #2523), что была необходимость заменить FSW-0020 в генераторе класса middle-end (Г7-БЕЛСИНТ 200) на аналогичный модуль с ЖИГом. Скорость у базового генератора все равно никому особо не нужна, а шумы на дальних отстройках многих пользователей, как ни странно, волнуют. Повторюсь: да, ЖИГ, да, скорость, единицы миллисекунд.

2. Небольшой подъем (порядка) 3 дБ на 2 МГц говорит о правильно выбранной полосе ФАПЧ и phase margin. В принципе, наверное, можно выровнять этот небольшой выступ, расширив петлю на несколько МГц (и проиграв здесь в шумах), но это уже на любителя.

Да, с петлей можно поиграться. И, может быть, даже не в сторону расширения, а в сторону сужения. Тогда профиль шума станет покрасивее.

3. Совсем справа (правее 6 МГц) видна ещё одна полка, скорее всего, это шум всего выходного тракта. Жаль, что не видно правее 10 МГц, но, наверное, полка сохраняется. Вопрос к Сергею – что ограничивает шумы здесь?

Это какой-то выброс на микролямбде. На дальних отстройках в октаве 10-20 доминируют шумы микролямбды плюс аддитивная добавка PHEMT усилков (типа HMC624A).

4. Выходная частота взята около 10 ГГц. Видимо, это нижняя полоса ЖИГ генератора. Вопрос к Сергею – не могли бы Вы привести картинку также на частотах 5 и 2 ГГц с отстройками выше 10 МГц? Почему спрашиваю, в простых синтезаторах сейчас более низкие частоты получаются делением. Т.к. шумы делителя можно ожидать в районе -150 дБн/Гц, то “картина маслом” на больших отстройках получается несколько подпорченной. Спрашиваю не для того, чтобы покритиковать, а из чистого любопытства, т.к. сейчас сам занимаюсь решением этого вопроса.

Все правильно. Мы тут «не мудрствуем лукаво», а делим 10-20 вниз и получаем полку -150. Прирост делительного широкополосного шума большой радости, естественно, не вызывает. Может быть, подскажете 10-20 гиговые делители с шумом получше, чем у старого доброго UXC20P/UXD20P?

5. Полка в районе 2 кГц говорит об использовании составной опоры, что уже и было отмечено выше (re: ПАВ генератор). Не уверен, что здесь вытащены по максимуму шумы OCXO. На 10 кГц можно опускаться до -135 дБн/Гц (шумы OCXO), соответственно, сдвигая точку пересечения вправо и снижая требования к ПАВ генератору. Правда, соответственно, ужесточаются требования к цепям переноса опоры (OCXO). Тут уже скорее искусство схемотехники.

Здесь, наверное, надо признать, что в «схемотехнике мы не так уж и искусны». Имея именно такой OCXO, как Вы говорите, нам не удалось получить лучше, чем -140 на 3.2 ГГц (отстройка 10 кГц) в простом бинарном умножении. Вот типовой результат
http://www.elvira.ru/data/MICROWAVE_MODULE...OTS/3200MHz.jpg
5 дБ стабильно теряются на стадии 400 МГц. То ли усилки фликкерят, то ли удвоители от недодавленных гармоник усилков или недосогласования. Черт его знает. Поэтому я решил ввести «перехватывающую парковку» в виде ПАВ-генератора. С ПАВ-генератором (-155@10кГц@1.6 ГГц) можно добиться -148...-149 на 3.2 ГГц и дотянуть и до -135...-140 на 10 гигах. Поэтому показанный результат промежуточный и имеет некоторый потенциал к улучшению. Такой разброс (-135...-140) даю, потому что в схеме 96-192 у нас есть не очень хорошая гармоника 160, извлекаемая… Ну вы сами знаете, откуда она извлекаемая.

6. Шумы на низких отстройках говорят об использовании в качестве опоры OCXO на 100 МГц. Шумы от 1 до 10 Гц можно улучшить, добавив в составную опору ещё один OCXO на 10 МГц. Нужно ли это, это уже другой вопрос, просто привожу для полноты картины (зная, что Сергей - максималист).

Именно так. Но в модуле места для десятки нет. А в генераторе (двухканальном) оба модуля будут в стандартном исполнении цепляться за десятку. Правда, стандартная десятка у нас покупная ГК-360ТС, которая имеет хорошую стабильность, но выигрыша в шуме не дает. Так что для выигрыша по шумам на 1-10 Гц придется лепить опционально что-то другое. ГК-197ТС/EULN как вариант. Если кто-то захочет заплатить за это улучшение денег, можно сделать.

7. Какой уровень ПСС на 10 ГГц?

Какой? Хороший вопрос. Давайте посчитаем. Спуры AD9912 (пусть -60дБ) давим на 31-37 дБ вниз. Первой петли у нас нет. Что у нас происходит с нашей прямосинтезной базой? Худший случай это 192/64=3. Значит плюс 10дБ. Ну и делитель на 2 в петле ЖИГа. Еще плюс 6дБ. Что получаем? -60-31+10+6=-75. Но это на 20 гигах. На десятке, значит, -81. Скромненько. Но для базового среднего генератора сойдет. Смесительных спуров практически нет - эффект схлопывания, куда без него. Кстати, немного в сторону: крутится тут в голове такая мысль, что при классификациях синтеза (во всяких там статейках и обзорах) наряду с разделением прямой/косвенный нужно вводить дихотомию синтез частотно-кратный/частотно-некратный.

Для квика сильно много чести, но всё же, что Вы подразумеваете, говоря “шумовое дно схемы квика” – шумовое дно ФАПЧ вообще? Хочется понять, где именно заложено ограничение.

Показанная картинка показывает, что будет, если выбросить первую петлю, вместо нее ввести прямой синтез, сильно улучшить подставку базы (3.2 ГГц) и оставить только вторую петлю при плане 96-192. Как уже писал, может быть, можно вытащить еще 5дБ. Есть у меня мысль, кстати, взять план 78-156 (в частотах это 4-8), и ЖИГ заменить на ГУН-банк (штук шесть типа HMC632). Шумы будут не хуже ЖИГа. А дырку 16-20 ГГц, где нет хороших ГУНов (или есть? подскажите) закрыть умножением. Может опционально? Если честно, мыслей много разных крутится в голове, но до всего банально руки не доходят.

Кстати, попутно вопрос к Вам. Помните давнишний разговор про прямосинтезный генератор на ПАВ? У Вас есть реальный опыт построения фильтр-банков на ПАВах? Реально ли на одной плате получить подавление за 100дБ при последовательном включении фильтров и достаточно большом (допустим, 8-12) количестве каналов? А то мы тут уперлись (в другом проекте) в цифру -90дБ и все...

Сообщение отредактировал Sergey Beltchicov - Aug 25 2018, 09:30

[Chenakin]

…шумы на дальних отстройках многих пользователей, как ни странно, волнуют.

Да, есть такое.

Все правильно. Мы тут «не мудрствуем лукаво», а делим 10-20 вниз и получаем полку -150. Прирост делительного широкополосного шума большой радости, естественно, не вызывает. Может быть, подскажете 10-20 гиговые делители с шумом получше, чем у старого доброго UXC20P/UXD20P?

Цифровой делитель не подскажу. А решить проблему (до определенных частот) можно, если взять ЖИГ не 10-20, а 2-20. При этом в синтезаторной основе остаток 2-5 умножается вверх до 5-10 по известной Вам причине. Т.е. получается такой ”совершенный” делитель на умножителе (по принципу ”наоборот”).

Поэтому я решил ввести «перехватывающую парковку» в виде ПАВ-генератора. С ПАВ-генератором (-155@10кГц@1.6 ГГц)

Хорошая парковка, ничего не скажешь.

Такой разброс (-135...-140) даю, потому что в схеме 96-192 у нас есть не очень хорошая гармоника 160, извлекаемая… Ну вы сами знаете, откуда она извлекаемая.

Сейчас перешел с модулей на коробки (bench-top), места теперь много, можно уже и не извлекать, а делать ”по-честному.” Т.е. здесь тоже сдвиг в сторону прямого синтеза. В принципе, не так уж сильно и усложняется (по сравнению со всей дополнительной обвеской в виде AM, FM, PM и т.д.).

Именно так. Но в модуле места для десятки нет. А в генераторе (двухканальном) оба модуля будут в стандартном исполнении цепляться за десятку. Правда, стандартная десятка у нас покупная ГК-360ТС, которая имеет хорошую стабильность, но выигрыша в шуме не дает. Так что для выигрыша по шумам на 1-10 Гц придется лепить опционально что-то другое. ГК-197ТС/EULN как вариант. Если кто-то захочет заплатить за это улучшение денег, можно сделать.

Посмотрите этот девайс, на низких отстройках должно прилично похорошеть:

 MV341.pdf ( 92.77 килобайт ) Кол-во скачиваний: 67

Правда, шумы не так уж и просто вытащить на сотку, там уже свои заморочки. И – да, платная опция.

Первой петли у нас нет.

Значит, мы мыслим одинаково. В принципе так изначально и задумывалось, и именно здесь ”воронка” и хороша. Представляете, что пришлось бы городить в прямом синтезе на ”гребенке” .

Спуры AD9912 (пусть -60дБ)…

А вот здесь расхождение. Я отталкиваюсь от -80 для того же AD9912, т.е. у нас явно разный частотный план. Плюс в прямом синтезе у меня есть две степени свободы, т.е. можно слегка уходить от спуров и подчищать их во ”второй” петле (говоря по-старинке, т.к. петля теперь одна). В итоге чисто DDS-ные спуры системно давятся до -100 (с запасом) на 10 ГГц, но там, конечно, и другого ”добра” хватает.

Кстати, попутно вопрос к Вам. Помните давнишний разговор про прямосинтезный генератор на ПАВ? У Вас есть реальный опыт построения фильтр-банков на ПАВах? Реально ли на одной плате получить подавление за 100дБ при последовательном включении фильтров и достаточно большом (допустим, 8-12) количестве каналов? А то мы тут уперлись (в другом проекте) в цифру -90дБ и все...

За 100 дБ на одной плате не скажу. Могу лишь дать рекомендации общего плана. Во-первых, я всегда использую двухплатную конструкцию:



На одной плате пролазы по цепям питания и управления убрать не получается (у меня, во всяком случае). Далее, каждый канал (последовательная связка ПАВ фильтров) делается достаточно длинным, с обеих сторон вырезается паз, в который входит гребень корпуса. Т.е. фактически каждый канал находится как-бы на своей плате и в своем корпусе. Мало того, цепь управления тоже ведется параллельно в своем канале через последовательную цепочку LFCN, т.е. рассматривается как своего рода фильтр со своей собственной экранировкой. Выглядит всё это довольно внушительно, но по цене – копейки.

…и достаточно большом (допустим, 8-12) количестве каналов?

У меня меньше 12 не получалось.

А то мы тут уперлись (в другом проекте) в цифру -90дБ и все...

А может там банально не хватает изоляции в ключах (в смысле, физического расстояния)? Я бы ещё (помимо основных переключателей) воткнул по дополнительному SPST в каждый канал и с обеих сторон.

Смесительных спуров практически нет - эффект схлопывания, куда без него. Кстати, немного в сторону: крутится тут в голове такая мысль, что при классификациях синтеза (во всяких там статейках и обзорах) наряду с разделением прямой/косвенный нужно вводить дихотомию синтез частотно-кратный/частотно-некратный.

Это надо ж так попасть! Уже много лет лежит у меня начатая, но так и не законченная статья (в смысле файл в компьютере) с рабочим названием: ”Использование эффекта кратности в проектировании синтезаторов частот СВЧ диапазона.” Не думаю, что тут нужно менять классификацию, но сам метод и красивый, и весьма эффективный. Причем и для косвенного синтеза, и для прямого. Статья должна получиться действительно интересной (в отличие от всей той маркетинговой бредятины, которую надо было писать на ходу). Поэтому и лежит - хочется написать что-то толковое, а банально не хватает времени, как Вы заметили. Всё-таки, надо как-то это оформить.

Сообщение отредактировал Chenakin - Aug 26 2018, 04:12

[Sergey Beltchico...]

Цифровой делитель не подскажу. А решить проблему (до определенных частот) можно, если взять ЖИГ не 10-20, а 2-20. При этом в синтезаторной основе остаток 2-5 умножается вверх до 5-10 по известной Вам причине. Т.е. получается такой ”совершенный” делитель на умножителе (по принципу ”наоборот”).

Вы имеете в виду вставить отключаемый умножитель на 2 в петлю со стороны ЖИГа? Как вариант. Тогда в плече ЖИГа, по идее, добавляется расфильтровка субгармоник. А можно на первый оффсетный смеситель с RF-конца добавить две лишние гармоники (которые, в принципе, уже есть в системе): 32 и 64.

А вот здесь расхождение. Я отталкиваюсь от -80 для того же AD9912, т.е. у нас явно разный частотный план. Плюс в прямом синтезе у меня есть две степени свободы, т.е. можно слегка уходить от спуров и подчищать их во ”второй” петле (говоря по-старинке, т.к. петля теперь одна). В итоге чисто DDS-ные спуры системно давятся до -100 (с запасом) на 10 ГГц, но там, конечно, и другого ”добра” хватает.

Или я слегка консервативен в оценке AD9912. Частотный план между Fclk/2 и Fclk/3. Вообще тут от использования FSW-0020 осталось любопытное концептуальное наследие. Я привык полагать, что в структуре генератора 1 канал – это отдельный полноценный синтезаторный модуль, со своим DDSом (чтобы ничего не менять в базовом софте настольного прибора). Но теоретически если заморочиться спурами, то в точку, где DDS заводится на апконверсию/деление, можно завести сигнал отдельного DDS. Вот этого
http://elvira.ru/data/MICROWAVE_MODULES/SY...tasheet_RUS.pdf
И тогда мы будем иметь такую картину по ПСС на 10 гигах: -120-31+10=-141… С непривычки цифра выглядит немного дико.

За 100 дБ на одной плате не скажу. Могу лишь дать рекомендации общего плана. Во-первых, я всегда использую двухплатную конструкцию. На одной плате пролазы по цепям питания и управления убрать не получается (у меня, во всяком случае). Далее, каждый канал (последовательная связка ПАВ фильтров) делается достаточно длинным, с обеих сторон вырезается паз, в который входит гребень корпуса. Т.е. фактически каждый канал находится как-бы на своей плате и в своем корпусе. Мало того, цепь управления тоже ведется параллельно в своем канале через последовательную цепочку LFCN, т.е. рассматривается как своего рода фильтр со своей собственной экранировкой. Выглядит всё это довольно внушительно, но по цене – копейки.

Вроде все так и сделано, как Вы говорите, и с дополнительными изоляционными ключами. Вы имеете в виду, что в плате делаются сквозные вырезы? Гребень корпуса, это гребень дна или крышки? Моя личная точка зрения, что лучше, чтобы из дна корпуса торчали стены. Общая плата при большом количестве каналов уже не будет единой платой, а будет собираться из более мелких (как детский пазл). Это усложняет монтаж. У нас существует и альтернативная точка зрения, что гребни могут быть выфрезерованы в крышке и упираться в копланарную землю единой ВЧ платы. Это упрощает требования к монтажу. Надо будет еще раз посмотреть на фильтрацию цепей управления.

У меня меньше 12 не получалось.

ПАВ-банк перекрывает октаву?

Сообщение отредактировал Sergey Beltchicov - Aug 26 2018, 08:53

[Chenakin]

Вы имеете в виду вставить отключаемый умножитель на 2 в петлю со стороны ЖИГа?

Да.

А можно на первый оффсетный смеситель с RF-конца добавить две лишние гармоники (которые, в принципе, уже есть в системе): 32 и 64.

Это, если у прямого синтеза полосы хватит для непрерывного перекрытия. У меня прямой синтез компактно укладывается в одиночные фильтры (т.е. без всяких банков), расширять полосу за счет добавления каналов никак не хотелось бы.

Или я слегка консервативен в оценке AD9912. Частотный план между Fclk/2 и Fclk/3.

Нет, у меня частоты значительно ниже, поэтому и -80.

И тогда мы будем иметь такую картину по ПСС на 10 гигах: -120-31+10=-141… С непривычки цифра выглядит немного дико.

По-моему, это перебор. Хотя, в принципе, любую цифру можно получить и от 9912 простой рекурсией, соответственно подобрав частотный план. Т.е. берем некую полосу, апконвертируем, делим с расширением и приходим к той же полосе, потом повторяем тоже самое в следующей ячейке и т.д. Тут и -200 можно спокойно получить (без дураков) для собственно DDS спур. Другое дело, что это усложнение не имеет смысла, т.к. начинают доминировать другие спуры, в частности смесительные. Дело в том, что в первом каскаде апконвертирования условие кратности не выполняется, и мы привязаны к интермодуляционным продуктам смесителя. Поэтому, я системно ориентируюсь где-то на -100 на 10 ГГц, чтобы не усложнять себе жизнь. Хотя жизнь всё равно усложняется – надо искать хороший смеситель, выполнять условие LO>>IF и т.д.

Кстати, немного в сторону: крутится тут в голове такая мысль, что при классификациях синтеза (во всяких там статейках и обзорах) наряду с разделением прямой/косвенный нужно вводить дихотомию синтез частотно-кратный/частотно-некратный.

Кстати, возвращаясь к этому вопросу (задело ), в своих набросках я постулирую, что для того, чтобы получить бесконечно малое (или практически малое) разрешение по частоте, принцип кратности должен быть нарушен (хотя бы один раз – будь то DDS, или Frac-N, или иже с ними). Т.е. кратность – всё-таки не класс, а приём. Другое дело, что в книжках этот приём (если рассматривать фундаментально, а не вылавливать зернышки по статьям) рассматривается от слова никак.

Вы имеете в виду, что в плате делаются сквозные вырезы?

Да, кромки которых, к тому же, металлизируются.

Гребень корпуса, это гребень дна или крышки? Моя личная точка зрения, что лучше, чтобы из дна корпуса торчали стены.

Именно так.

Общая плата при большом количестве каналов уже не будет единой платой, а будет собираться из более мелких…

Почему? СВЧ-плата, как раз, единая, именно для этого в ней и делаются вырезы.

У нас существует и альтернативная точка зрения, что гребни могут быть выфрезерованы в крышке и упираться в копланарную землю единой ВЧ платы.

Это довольно распространённая конструкция – сэндвич (т.к. плата зажимается между двумя металлическими частями, образуя такой вот сэндвич). Говорят, что всё там хорошо, но у меня не получалось, поэтому я отношусь к этой конструкции с неким скептицизмом. Дело в том, что для экранировки используется не сплошная земля, а сеть сквозных металлизированных отверстий. Но это ладно. То тут, то там в этой сети оставляют проплешины, чтобы протянуть то питание, то сигнал управления. Вот тут и полная неопределенность с пролазами. Поэтому, я подхожу кардинально, если уж экранировать, то по полной программе.

Надо будет еще раз посмотреть на фильтрацию цепей управления.

Да, к цепям управления стоит относиться, как и к цепям СВЧ, тогда всё становится на свои места.

ПАВ-банк перекрывает октаву?

Ну, нет, от 12-ти копеечных фильтров это было бы слишком жирно ожидать. Полоса уже октавы и расширяется до октавы с помощью схемы расширения типа x2/x3. Конечно, с октавой было бы проще, но тогда либо нужно куда больше фильтров, либо делать на заказ, либо самим, что совсем не хочется.

Taisaw. Можно и АЭК попробовать, но с ними имеется такой субъективный опыт, что у них не так просто заказать то, что тебе нужно.

Заинтриговался парковкой , прошерстил Taisaw, вроде, резонаторов на 1600 не видно. Получается заказные? У меня была мысль – DRO сразу на 3.2 или 6.4 по типу, что Андрей делал. Но ПАВ всё же как попроще.

Сообщение отредактировал Chenakin - Aug 27 2018, 03:19

[Sergey Beltchico...]

Это, если у прямого синтеза полосы хватит для непрерывного перекрытия. У меня прямой синтез компактно укладывается в одиночные фильтры (т.е. без всяких банков), расширять полосу за счет добавления каналов никак не хотелось бы.

Верно отметили, не хватит, защелкивание выбрано по критерию 96max=98min. Умножители тоже добавлять нет желания, точнее нет желания вообще уже что-то менять. Пусть остается делительный широкополосный шум, как он есть. Все-таки генератор среднего класса.

Нет, у меня частоты значительно ниже, поэтому и -80.

Было желание избавиться от битых частот Fclk/N. Хоть они и делятся, но мне больше нравится, когда их нет.

По-моему, это перебор. Хотя, в принципе, любую цифру можно получить и от 9912 простой рекурсией, соответственно подобрав частотный план. Т.е. берем некую полосу, апконвертируем, делим с расширением и приходим к той же полосе, потом повторяем тоже самое в следующей ячейке и т.д.

Термин «делим с расширением» мне представляется немного скользким. Если просто октавно свипировать большие (маленькие-то нет смысла) целочисленные коэффициенты деления, то полоса на выходе относительная (в процентах)практически не меняется, а абсолютная (в Мегагерцах) сужается (примерно в два раза). Вы, вероятно, подразумеваете, апконвертируем, расширяем спредерами, а потом уже делим. Как вариант, можно расширить спредером подставку.

Кстати, возвращаясь к этому вопросу (задело ), в своих набросках я постулирую, что для того, чтобы получить бесконечно малое (или практически малое) разрешение по частоте, принцип кратности должен быть нарушен (хотя бы один раз – будь то DDS, или Frac-N, или иже с ними). Т.е. кратность – всё-таки не класс, а приём.

Такое соображение. Разделение прямой vs косвенный синтез вроде как является сравнительно общепринятым. Хотя если копнуть глубже, то в прямом могут быть элементы косвенного, а в косвенном прямого. То есть чистого direct /indirect breed все равно нет. При этом при проектировании широкополосных синтезаторов СВЧ главным образом мы задаемся вопросом получения рабочей октавы. Поэтому лично я на всяких презентациях и семинарах позволяю себе вводить два вида дихотомии (применительно к вопросу формирования октавы): по критерию использования управляемого генератора для формирования рабочей синтезаторной октавы синтезаторы можно разделить на прямые и косвенные, а по арифметическому методу формирования рабочей октавы на кратные и некратные. То есть нарушение кратности, о котором Вы говорите, относится к формированию опоры, а не к формированию рабочей октавы. А формирование опоры - отдельный емкий вопрос.

Другое дело, что в книжках этот приём (если рассматривать фундаментально, а не вылавливать зернышки по статьям) рассматривается от слова никак.

Как говаривал Петр Первый (не помню где), часто у нас книги пишутся, чтоб толсты казались.

Ну, нет, от 12-ти копеечных фильтров это было бы слишком жирно ожидать. Полоса уже октавы и расширяется до октавы с помощью схемы расширения типа x2/x3. Конечно, с октавой было бы проще, но тогда либо нужно куда больше фильтров, либо делать на заказ, либо самим, что совсем не хочется.

Так и думал. Хорошо Вам работать в силиконовой долине. У нас ценник на ПАВ-фильтр с логистикой может доходить и до 3 тыс. рублей.

Заинтриговался парковкой , прошерстил Taisaw, вроде, резонаторов на 1600 не видно. Получается заказные? У меня была мысль – DRO сразу на 3.2 или 6.4 по типу, что Андрей делал. Но ПАВ всё же как попроще.

Про ПАВ лучше в личку. «Попроще» в смысле лучше формфактор?

Сообщение отредактировал Sergey Beltchicov - Aug 27 2018, 09:51

[Vitaly_K]

Хотел бы услышать мнения коллег относительно одной синтезаторной структуры, см. приложение. Плюсы и минусы, возможности и целесообразность практической реализации.

Прикрепленные файлы

 N_and_R.zip ( 67 килобайт ) Кол-во скачиваний: 27

 

[Cach]

Хотел бы услышать мнения коллег относительно одной синтезаторной структуры, см. приложение. Плюсы и минусы, возможности и целесообразность практической реализации.

Основной недостаток-большой уровень СПМФШ в петле при частоте сравнения в ЧФД в десятки и даже сотни кГц. Если хочется избавиться от дробного деления не в ущерб СПМФШ, то можно каскадировать две "оффсетные" схемы, тем более на практике это можно сделать с применением двух LMX2594 в целочисленном режиме. Расчеты показывают достижимый шаг в десятки кГц при частотах сравнения в ЧФД сотни МГц. Другой вопрос-зачем, если можно задействовать дробный делитель и уходить от тех же IBS известными методами?

Сообщение отредактировал Cach - Aug 29 2018, 09:25

[Vitaly_K]

Основной недостаток-большой уровень СПМФШ в петле при частоте сравнения в ЧФД в десятки и даже сотни кГц. Если хочется избавиться от дробного деления не в ущерб СПМФШ, то можно каскадировать две "оффсетные" схемы, тем более на практике это можно сделать с применением двух LMX2594 в целочисленном режиме. Расчеты показывают достижимый шаг в десятки кГц при частотах сравнения в ЧФД сотни МГц. Другой вопрос-зачем, если можно задействовать дробный делитель и уходить от тех же IBS известными методами?

Да, конечно, дробный делитель с DSM – это хорошо. Но вот если, к примеру, о LMX2594, то уровень шума уж больно высокий, не сравнить, например, с QS. Не знаете ли откуда он? Какова доля шума дробности и какая доля шума самого ЧФД? Что из них превалирует? Известна ли какая-то информация о природе шума в чипах такого типа?

[Cach]

Да, конечно, дробный делитель с DSM – это хорошо. Но вот если, к примеру, о LMX2594, то уровень шума уж больно высокий, не сравнить, например, с QS. Не знаете ли откуда он? Какова доля шума дробности и какая доля шума самого ЧФД? Что из них превалирует? Известна ли какая-то информация о природе шума в чипах такого типа?

Если данную микросхему применять в "оффсетной" схеме для уменьшения СПМФШ, то получаются шумы, не намного уступающие QS. Посмотрите результаты Dr. Drew, которые приведены им недавно на форуме. Обратите внимание, насколько малогабаритным получился его макет, не уступая по многим параметрам QS.

Сообщение отредактировал Cach - Aug 29 2018, 13:32

[Vitaly_K]

Если данную микросхему применять в "оффсетной" схеме для уменьшения СПМФШ, то получаются шумы, не намного уступающие QS. Посмотрите результаты Dr. Drew, которые приведены им недавно на форуме. Обратите внимание, насколько малогабаритным получился его макет, не уступая по многим параметрам QS.

Понятно, что если частоту поделить, то соответственно и шумы уменьшатся. А потом приплюсовать в офсетной схеме этот результат деления к крупной низкошумной сетке – вот хорошо и получится. Но всё-таки, почему эти чипы такие шумные? Где находится главный источник шумов?

[Cach]

Понятно, что если частоту поделить, то соответственно и шумы уменьшатся. А потом приплюсовать в офсетной схеме этот результат деления к крупной низкошумной сетке – вот хорошо и получится. Но всё-таки, почему эти чипы такие шумные? Где находится главный источник шумов?

Потому что ЧФД-цифровые, которые удобно (по занимаемой площади и технологии, SiGe, например) реализовывать в микросхеме вместе с др. аналоговыми и цифровыми узлами. Позволяют строить устойчивую петлю ФАПЧ. Если ЧФД еще и с накачкой заряда, то регулировать ток CP.

Сообщение отредактировал Cach - Aug 30 2018, 01:17

[Vitaly_K]

Потому что ЧФД-цифровые, которые удобно (по занимаемой площади и технологии, SiGe, например) реализовывать в микросхеме вместе с др. аналоговыми и цифровыми узлами. Позволяют строить устойчивую петлю ФАПЧ. Если ЧФД еще и с накачкой заряда, то регулировать ток CP.

Как я Вас понял, главный источник шума – ЧФД. Регулировать его ток это ж не самоцель. Для чего регулировать? Видимо, его подбирают таким, чтобы уменьшить или убрать мёртвую зону, а следовательно уменьшить и шумы. Есть ли доступная информация о шумах ЧФД? Почему не используют, например, RS-триггер? Он тоже цифровой, но у него нет мёртвой зоны, ничего регулировать не надо, и с шумами у него будто бы всё в порядке.

[Vitaly_K]

Как я Вас понял, главный источник шума – ЧФД. Регулировать его ток это ж не самоцель. Для чего регулировать? Видимо, его подбирают таким, чтобы уменьшить или убрать мёртвую зону, а следовательно уменьшить и шумы. Есть ли доступная информация о шумах ЧФД? Почему не используют, например, RS-триггер? Он тоже цифровой, но у него нет мёртвой зоны, ничего регулировать не надо, и с шумами у него будто бы всё в порядке.

Далее ещё о шумах ЧФД.
Хотя их истинное значение неизвестно, но можно дать им оценку, а именно - не более какого уровня они есть. Это нетрудно сделать, если считать, что все шумы исходят именно от ЧФД (да оно скорее всего и близко к этому) и при этом использовать практические результаты, полученные в Integer- и Fractional-N чипах. Обратимся, например, к чипу HMC704. Для него приведены следующие данные в формате FOM на частоте сигнала около 8 ГГц: FOM = -230 dBc/Hz в дробном режиме (F_FPD=50МГц) и FOM = -233 dBc/Hz в целочисленном режиме (F_FPD=100МГц). Разница в 3 dB это всего лишь разница в составляющих -10lgF_FPD из-за различия частот сравнения. Из этого следует важный вывод, что дробность не добавляет шумов, а шумит сам ЧФД. Далее, для оценки собственных шумов ЧФД просто надо добавить -20lgN к данным графика шумов чипа. В дробном режиме эти шумы равны около -102 dBc/Hz. Тогда, учитывая, что коэффициент умножения шумов равен 160, получим следующую оценку шумов собственно ЧФД: они не превышают значения -102-20lg160 = -102-44 = -146 dBc/Hz.
Не знаю, возможно, где-то и ошибаюсь в расчётах, но результат будто бы неплохой.
Для справки:
FOM = Шум на выходе – 10lgF_FPD – 20lgN.

Сообщение отредактировал Vitaly_K - Aug 31 2018, 10:51

[Vitaly_K]

Опубликована моя статья в MWJ, online. См. по ссылке:
http://www.microwavejournal.com/articles/3...uency-synthesis
Цель её – ещё раз напомнить о теперь уже «немолодой» идее расщепления фаз в частотном синтезе на базе ФАПЧ. К написанию её подвигло то, что и зарубежье начинает, наконец, «просыпаться». Посыпались патенты, в которых эту идею представляют как новую, как будто бы она не была впервые запатентована намного раньше, и в них никакого даже упоминания о первоисточнике (см. ссылки в статье).

Можно оставлять отзывы на статью (для этого там есть место в Comments), за что буду весьма благодарен.