Проблемы с подавлением сигнала синтезатора Опции

[Andrey188]

Здравствуйте. Столкнулся с такой проблемой. Есть плата с синтезатором ADF4351. Его сигнал необходимо подавить на 80 дБ, то есть для моих целей на выходе платы я должен иметь сигнал -80 дБм. Для этого по выходу синтезатора поставил последовательно два аттенюатора PAT-30+ и один аттенюатор PAT-20+ от mini-circuits. Примерно до 1 ГГц на выходе действительно получается стабильный по амплитуде сигнал с уровнем примерно -80 дБм. Но выше и особенно на частотах ближе к 3 ГГц уровень сигнала начинает "дёргаться" примерно в пределах 10 дБ, когда подношу ладонь или накрываю крышкой и прижимаю её с различным усилием. То есть, получается, что на этих частотах подавление такой величины становится нестабильным. Сам выходной сигнал стабилен и имеет уровень порядка +3 дБм. При подавлении на 30 дБ тоже всё стабильно. А вот дальше начинается "болтанка" особенно после 60 дБ. Материал платы Rogers 4350. Может, кто-то знает как стабилизировать подавление. Может, после каждого аттенюатора надо ставить доп. экраны или это какие-то паразитные емкостные связи создают такой эффект...

Сообщение отредактировал Andrey188 - Dec 17 2016, 06:58

[Lmx2315]

..не помню где читал, такая была мысль - без экранов на печатной плате нельзя получить развязку больше 60 Дб.
Нужны экраны, может быть ещё ЭМ поглощающие прокладки.

[Proffessor]

последовательно два аттенюатора PAT-30+ и один аттенюатор PAT-20+ от mini-circuits. Примерно до 1 ГГц на выходе действительно получается стабильный по амплитуде сигнал с уровнем примерно -80 дБм. Но выше и особенно на частотах ближе к 3 ГГц уровень сигнала начинает "дёргаться" примерно в пределах 10 дБ, когда подношу ладонь или накрываю крышкой и прижимаю её с различным усилием. То есть, получается, что на этих частотах подавление такой величины становится нестабильным.

В таких случаях обычно помогает П-образный туннельный экран, по сути представляющий собой запредельный волновод.

[VCO]

Для этого по выходу синтезатора поставил последовательно два аттенюатора PAT-30+ и один аттенюатор PAT-20+ от mini-circuits.

Если экранирование теперь представляет серьёзную проблему, то можно на выход накрутить коаксиальные аттенюаторы с общим затуханием 80 дБ. Или же оставить на плате 30 дБ, а на выходе - 50 дБ. Можно коаксиальные раскидать на вход и выход кабеля. Или на вход приёмника SMD-шный на 30 дБ. Вариантов много.

[RFTech]

Здравствуйте. Столкнулся с такой проблемой. Есть плата с синтезатором ADF4351. Его сигнал необходимо подавить на 80 дБ, то есть для моих целей на выходе платы я должен иметь сигнал -80 дБм. Для этого по выходу синтезатора поставил последовательно два аттенюатора PAT-30+ и один аттенюатор PAT-20+ от mini-circuits. Примерно до 1 ГГц на выходе действительно получается стабильный по амплитуде сигнал с уровнем примерно -80 дБм. Но выше и особенно на частотах ближе к 3 ГГц уровень сигнала начинает "дёргаться" примерно в пределах 10 дБ, когда подношу ладонь или накрываю крышкой и прижимаю её с различным усилием. То есть, получается, что на этих частотах подавление такой величины становится нестабильным. Сам выходной сигнал стабилен и имеет уровень порядка +3 дБм. При подавлении на 30 дБ тоже всё стабильно. А вот дальше начинается "болтанка" особенно после 60 дБ. Материал платы Rogers 4350. Может, кто-то знает как стабилизировать подавление. Может, после каждого аттенюатора надо ставить доп. экраны или это какие-то паразитные емкостные связи создают такой эффект...

Только экранирование и причем правильное. Правильное лучше отмоделировать в HFSS (CST). На РСВ синтезатор замыкается пробитой дырками землей. Выходы ведутся через разрыв в земле. Сверху накрывается фрезерованный корпус-экран или проще индивидуально крышка-экран. Окошко вырезается под сигналы в экране (типа 3х3мм). Есть готовые в продаже экраны.
И не только ADF, а любые электронные узлы.

[ScrewDriver]

Простая и банальная наводка по эфиру.
Конечно, необходимо экранировать цепи с требуемым нормированным ослаблением более 30 дБ, иначе на ослабление влияет всё - руки, корпус, фаза Луны и так далее.
Если сейчас требуется срочно поправить положение дел в опытном образце - можно прикрыть область наибольшей мощности и область после выходного аттенюатора (область наибольшей чувствительности) кусочками ферритовой пластины - что то типа http://www.chipdip.ru/product0/44265/ - на двухсторонний скотч, например, прямо поверх компонентов. Феррит отлично поглощает СВЧ в эфире и практически не влияет на сами цепи, в отличие от экрана, под которым что-то может и взвыть и зарезонировать.
Потом, конечно, надо рационально расставлять аттенюаторы и перекрывать их секционированным экраном.

Потом, конечно, надо рационально расставлять аттенюаторы и перекрывать их секционированным экраном.

Или, например, убирать СВЧ-полоски во внутренний слой, а снаружи компоненты заливать поглотителем - смесь ферритовой пыли и клеевого связующего. ИРЗ в качестве связующего использует виксинт - льют из этой пасты отличные поглощающие покрытия прямо на крышках отсеков. Я использовал эпоксидку, для колхозинга приходилось и с автомобильным герметиком мешать, например.

[Andrey188]

Спасибо большое за советы! Да, пока что придётся попробовать исправить ситуацию на опытном образце, то есть на плате такой как она сейчас есть. На будущее конечно нужно будет обдумывать более правильную разводку платы.
Тоже думал по поводу секционированного экранирования. То есть после каждого аттенюатора ставить перегородку с небольшим окошком в месте прохождения полоска. Это можно проделать на данной плате. Но может нужна не просто перегородка, а каждый из аттенюаторов надо заключать в коробочки с окошками под вход и выход? Так уже сложнее будет проделать. Феррит тоже посмотрю и попробую.
А вот что за п-образный туннельный экран? Как он выглядит?

Сообщение отредактировал Andrey188 - Dec 19 2016, 09:53

[ScrewDriver]

Это можно проделать на данной плате. Но может нужна не просто перегородка, а каждый из аттенюаторов надо заключать в коробочки с окошками под вход и выход?

Экранировать надо не аттенюаторы. Излучают и принимают наводку полоски, их (в основном) и надо экранировать. Поэтому на синтезатор и СВЧ тракт должен быть сплошной экран, а в экране уже две-три перегородки, причем желательно не по сечению полосков, а по сечению аттенюаторов. Но это вопрос конструктива.

Я бы сейчас попробовал вывернуться так: аттенюаторы переставить 30 дб - 20 дб - 30 дб, от последнего аттенюатора до выходного разъема прокинуть РЧ кабель, распаянный непосредственно на контакты аттенюатора и разъема с минимальной разделкой центральной жилы, а область <АДФ - первый аттенюатор> прикрыть ферритом.

Если бы вы выложили фото платы или скриншот топологии, можно было бы посоветовать более предметно.

[Andrey188]

Могу привести фрагмент топологии. После синтезатора идут три аттенюатора, затем посадочные места для резисторов (делал на случай, если пришлось бы вводить дополнительную аттенюацию, можно тогда было бы на резисторах п-образный аттенюатор собрать). Далее стоит коммутатор и потом выход.

Сообщение отредактировал Andrey188 - Dec 19 2016, 13:15

Эскизы прикрепленных изображений

 

[VCO]

Могу привести фрагмент топологии. После синтезатора идут три аттенюатора, затем посадочные места для резисторов (делал на случай, если пришлось бы вводить дополнительную аттенюацию, можно тогда было бы на резисторах п-образный аттенюатор собрать). Далее стоит коммутатор и потом выход.

Напрашивается врубание экрана на месте DA5 и перенос PAT-30 на позицию R23. DA3 и DA4 - соответственно PAT-30 и PAT-20.

[Andrey188]

А как должен выглядеть экран, просто перегородку припаять? Или как-то иначе?

[ScrewDriver]

А как должен выглядеть экран, просто перегородку припаять? Или как-то иначе?

Под экраном подразумевается электрически замкнутый объем.

Я полагаю, если вы зачистите маску и впаяете стенки экрана по черным линиям, и не забудете сверху крышку, этого будет достаточно.
Слева экран должен включать в себя фланец выходного разъема, как я понимаю, он там где-то рядом за краем картинки.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[VCO]

Слева экран должен включать в себя фланец выходного разъема, как я понимаю, он там где-то рядом за краем картинки.

Да, можно и вместо DA4 экран врубить (и даже правильнее), но фрагмент платы показан так, что напрашивался короткий перешеек по "крыльям" DA5.

Если такой экран возможен, то порядок аттенюаторов - тот же:30-20-30, экран тоньше можно сделать.

[Andrey188]

Слева экран должен включать в себя фланец выходного разъема, как я понимаю, он там где-то рядом за краем картинки.

Не совсем так. Слева располагается сам синтезатор с обвесом. Далее идут три аттенюатора DA3-DA5, затем резисторы (вместо них сейчас просто перемычка стоит). Затем коммутатор, а выход там где цифра 5

Сообщение отредактировал Andrey188 - Dec 19 2016, 17:26

[ScrewDriver]

Не совсем так. Слева располагается сам синтезатор с обвесом. Далее идут три аттенюатора DA3-DA5, затем резисторы (вместо них сейчас просто перемычка стоит). Затем коммутатор, а выход там где цифра 5

Упс, я был уверен, что DA6 - синтезатор.
Тогда наоборот.

Эскизы прикрепленных изображений