Долговременная стабильность ГУНов Опции

[oles_k76]

Имеется хорошо термостатированный гун, частота F0=7.5 ГГц полоса +\-20Мгц Uупр=1-20В
Фазовый шум -90дбс на 10кГц

Гун на основе корпусированный полевик+ ДР+варикап

напряжение управления поддерживается с точностью до четвертого знака

Исследовано множество гунов на предмет долговременной стабильности ,
но частота все время куда-то плывет.
Уходы частоты за несколько часов достигают один -два- три мегагерца
в основном вниз или вверх.

И самое неприятное частота не возвращается
в исходную точку после начала очередного испытания долговременную стабильность.

Может ли кто либо ОБЬЯСНИТЬ ПРИРОДУ явления.
И в принципе для гунов есть ли параметр "долговременная стабильность"

[Lonesome Wolf]

Имеется хорошо термостатированный гун, частота F0=7.5 ГГц полоса +\-20Мгц Uупр=1-20В
Фазовый шум -90дбс на 10кГц

Гун на основе корпусированный полевик+ ДР+варикап

напряжение управления поддерживается с точностью до четвертого знака

Исследовано множество гунов на предмет долговременной стабильности ,
но частота все время куда-то плывет.
Уходы частоты за несколько часов достигают один -два- три мегагерца
в основном вниз или вверх.

И самое неприятное частота не возвращается
в исходную точку после начала очередного испытания долговременную стабильность.

Может ли кто либо ОБЬЯСНИТЬ ПРИРОДУ явления.
И в принципе для гунов есть ли параметр "долговременная стабильность"

Послушайте, а диапазон перестройки остается в пределах этих самых +/- 20 МГц? Если да, то тогда все в порядке . А зачем полевик ставить - он шумит больше, да стабильность (термо) вроде поменьше (могу ошибаться)

[oles_k76]

Послушайте, а диапазон перестройки остается в пределах этих самых +/- 20 МГц? Если да, то тогда все в порядке . А зачем полевик ставить - он шумит больше, да стабильность (термо) вроде поменьше (могу ошибаться)

Я в вопросе ведь написал что гун термостатирован, напряжение управления держится до четвертого знака. И питающие напряжения тоже стабильны.
Почему в течении десятков часов выходная частота плывет? И может не вернуться.
Влияние ксв нагрузки исключаем.



На одном полевике можно легко получить мощность. без дополнительных каскадов усиления.
По поводу меньших шумов. Для применения в изделии уровень шумов обеспечен в необходимых пределах.

[Lonesome Wolf]

Я в вопросе ведь написал что гун термостатирован, напряжение управления держится до четвертого знака. И питающие напряжения тоже стабильны.
Почему в течении десятков часов выходная частота плывет? И может не вернуться.
Влияние ксв нагрузки исключаем.
На одном полевике можно легко получить мощность. без дополнительных каскадов усиления.
По поводу меньших шумов. Для применения в изделии уровень шумов обеспечен в необходимых пределах.

Чудес ведь не бывает, правда? Вы не уточнили - дрейф частоты происходит в стационарном режиме, он воспроизводиться при включениии хотя-бы качественно или это абсолютно случайный процесс? Ищите неполадку в вашей схеме. Что бы ДР уплывал даже без термостабилизации на заметную часть диапазона перестройки...

А какая мощность, кстати, на выходе, и до какой температуры Вы греете все устройство? Возможно конденсатор плывет. Или остатки флюса - такое бывало.

P.S. Мое мнение - где-то у Вас с термостабилизацией нелады.

[Vladimir201]

Имеется хорошо термостатированный гун, частота F0=7.5 ГГц полоса +\-20Мгц Uупр=1-20В
Фазовый шум -90дбс на 10кГц

Гун на основе корпусированный полевик+ ДР+варикап

напряжение управления поддерживается с точностью до четвертого знака

Исследовано множество гунов на предмет долговременной стабильности ,
но частота все время куда-то плывет.
Уходы частоты за несколько часов достигают один -два- три мегагерца
в основном вниз или вверх.

И самое неприятное частота не возвращается
в исходную точку после начала очередного испытания долговременную стабильность.

Может ли кто либо ОБЬЯСНИТЬ ПРИРОДУ явления.
И в принципе для гунов есть ли параметр "долговременная стабильность"

Сначала вопросы.

Сколько времени прогревается гун до начала измерений?
Какова температура термостатирования?
Гарантирована ли точность измерения Еупр?
С Какой точность поддерживается напряжение питания?
Для одного и того же генератора уход в одну сторону или "как пойдет"?
Контролируете ли Вы температуру собственно генератора?

1. Уход очень близок к ошибке измерения.
2. Старение (за это - невозвращение в начальную точку, старится все - детали и грязь).
3. Параметра "долговременная стабильность" для ГУНов нет, это обычный генератор с более (Ваш случай) или менее добротной (т.е. стабильной) резонансной системой. Влиять в Вашем случае может все, даже температура проводов управления или ВЧ выхода.

[Lonesome Wolf]

...
3. Параметра "долговременная стабильность" для ГУНов нет, это обычный генератор с более (Ваш случай) или менее добротной (т.е. стабильной) резонансной системой. Влиять в Вашем случае может все, даже температура проводов управления или ВЧ выхода.

ГУН должен перекрывать заданный диапазон частот при изменении управляющего напряжения в заданных пределах - вот смысл, который я вкладываю в понятие долговременная стабильность. Следует еще прибавить воспроизводимость характеристики регулирования, т.е. вариации крутизны перестройки.

Повторяется ли картина при других значениях напряжения управления? Какую мощность Вы получаете от генератора и в каком режиме работает транзистор и варикап, кстати?

Исходя из Ваших исходных предпосылок, описываемое поведение ГУНа я бы лично классифицировал как катострофический отказ, а не как свойство системы. Конечно, если определенные правила были соблюдены при проектировании. Например, учтено влияние температурных градиентов на разъемах.

P.S. Приведу пример - под руку подвернулся, как раз недавно меряли.

ГУН 8650 +/- 50 МГц
Уход частоты при изменении температуры ГУНа на 30 градусов (20->50) составлял 1.3 МГц на центральной частоте. Т.е. температурная стабильность была ~5 ppm/градус
Напряжение на варикапе вообще не контролировалось - просто использовался стандартный блок питания.

Сообщение отредактировал Lonesome Wolf - Apr 18 2007, 09:42

[handy]

И самое неприятное частота не возвращается
в исходную точку после начала очередного испытания долговременную стабильность.

Когда происходят непонятные явления, обязательно подумайте про самовозбуждение - я имею в виду схему термостатирования. Температуру вы контролируете?

[андр]

Есть втсречное предложение
Застабилизировать частоту микросхемой синтезатора.
Например ADF4107. Сама микросхема по ПДФ до 7,0 ГГц. Но у меня нормально работала и на 8ГГц.

[Georgy]

Ваш ГУН обладает долговременной нестабильностью = 0,0004, а лучше и не получить в такой схеме.
Если правильно понимаю ДР это дроссель? Варикап и ДР всё ваше оружие?
Мне кажется надо улучшить
1. качество собственно резонатора,
2. и оценить по крутизне В/МГц достаточно ли стабильности управляющего напряжения, т.е. хватает ли 4 знаков.
3. стабильность питания общего.
Самый верный выход указан выше -это применить схему с фапч с синтезом.
Успехов!

[Lonesome Wolf]

Ваш ГУН обладает долговременной нестабильностью = 0,0004, а лучше и не получить в такой схеме.
Если правильно понимаю ДР это дроссель? Варикап и ДР всё ваше оружие?
Мне кажется надо улучшить
1. качество собственно резонатора,
2. и оценить по крутизне В/МГц достаточно ли стабильности управляющего напряжения, т.е. хватает ли 4 знаков.
3. стабильность питания общего.
Самый верный выход указан выше -это применить схему с фапч с синтезом.
Успехов!

ДР - это диэлектрический резонатор, поэтому указанные уходы при термостатированном генераторе (и всех остальных ухишрениях) - выше всякой нормы. И выше просто нормы даже без термостатирования - см. выше.
А вот насчет ФАПЧ - я бы не был столь категоричен - бывают случаи, когда этот способ неприемлем (или сложен в реализации) - например, реализация частотной модуляции.

[khach]

Так все таки ГУН или генератор на ДР? Или это ДР с подстройкой варикапом? Что тогда происходит с управляющим напряжением варикапа? Очень нежелательно просто садить варикап на землю- емкость максимальна и добротность не самая лучшая. Желательно поставить стабильным напряжением генератор на середину диапазона.
Ну и глупый вопрос- частотометр то неплывет? При такой точности желателен внешний опорник, лучше со стабилизацией по GPS.

[андр]

С частотной модуляцией особых проблем не будет если, модулирующий сигнал не будет иметь постоянную составляющую и длительность импульсов модуляции намного меньше (раз в сто) чем время перестройки ГУНа ФАПЧем.


Модулирующий сигнал легко подмешивается в сигнал управления ГУНом.

[Lonesome Wolf]

Так все таки ГУН или генератор на ДР? Или это ДР с подстройкой варикапом?

Последнее конечно. Вроде как обычное дело.

С частотной модуляцией особых проблем не будет если, модулирующий сигнал не будет иметь постоянную составляющую и длительность импульсов модуляции намного меньше (раз в сто) чем время перестройки ГУНа ФАПЧем.


Модулирующий сигнал легко подмешивается в сигнал управления ГУНом.

Частный случай. Я бы сказал даже - весьма частный. Только для стабилизации центральной частоты. Но ведь необходима, как мне представляется, стабильность системы в целом, включая воспроизводимость модуляционной характеристики. Второе - весьма сложно исключить постоянную составляющую.

[khach]

Крутизна перестройки варикапа какая? Достаточна ли стабилизация напряжения управления "до четвертого знака"?
Плыть может по управлению, по питанию (отдельно по затворному и по стоковому), по механике корпуса, по темературе, по испарению воды из подложки (особенно после очередной промывки), усыхать клей, которым ДР приклеен, если покрытие полосков -серебро, то от образования сульфида, когда в соседней лабе яйца протухли :-).
Если действително надо разобраться со стабильностью, а соорудить апч религия или ТЗ непозволяет, то надо в каждый из возможных каналов расстройки ввести искуственное возмущение (поперестраивать напряжения на 100 мВ, подогреть-поохлождать на 10 градусов, засунуть схему в сухой азот или эксикатор итд, и снять знаки и крутизну каждого фактора. Составить таблицу, а потом сравнивать с уходом в тестовых условиях (по знаку и крутизне).
Занятие долгое и неблагодарное. Нас когда-то задолбало, и сделали АПЧ по температуре- привинтили на корпус генератора можный резистор, и микроконтроллер по ПИД держал стабильно частоту, регулируя подогрев. Частоту принимал от внешнего частотометра по СОМ-порту. Позволило избавится от ухода при открывании дверей, смены погоды итд.

[oles_k76]

Ваш ГУН обладает долговременной нестабильностью = 0,0004, а лучше и не получить в такой схеме.
Если правильно понимаю ДР это дроссель? Варикап и ДР всё ваше оружие?
Мне кажется надо улучшить
1. качество собственно резонатора,
2. и оценить по крутизне В/МГц достаточно ли стабильности управляющего напряжения, т.е. хватает ли 4 знаков.
3. стабильность питания общего.
Самый верный выход указан выше -это применить схему с фапч с синтезом.
Успехов!

ДР- диэлектрический резонатор

Плыть может по управлению, по питанию (отдельно по затворному и по стоковому), по механике корпуса, по темературе, по испарению воды из подложки (особенно после очередной промывки), усыхать клей, которым ДР приклеен, если покрытие полосков -серебро, то от образования сульфида, когда в соседней лабе яйца протухли :-).



Если действително надо разобраться со стабильностью, а соорудить апч религия или ТЗ непозволяет, то надо в каждый из возможных каналов расстройки ввести искуственное возмущение (поперестраивать напряжения на 100 мВ, подогреть-поохлождать на 10 градусов, засунуть схему в сухой азот или эксикатор итд, и снять знаки и крутизну каждого фактора. Составить таблицу, а потом сравнивать с уходом в тестовых условиях (по знаку и крутизне).

Занятие долгое и неблагодарное. Нас когда-то задолбало, и сделали АПЧ по температуре- привинтили на корпус генератора можный резистор, и микроконтроллер по ПИД держал стабильно частоту, регулируя подогрев. Частоту принимал от внешнего частотометра по СОМ-порту. Позволило избавится от ухода при открывании дверей, смены погоды итд.

Тут я с Вами полностью согласен. В этой конструкции слишком сложный способ крепления ДР.
+ два подстроечных резистора по цепи затвора и стока.-это то о чем я не написал,

подозреваю что подстроечный резистор и "долговременная стабильность"-вещи несовместимые..

По поводу АПЧ можно подумать...
А вот ФАПЧ не годится сразу.Слишком большой коэфициент деления и
требуется малый шаг перестройки. (Фазовые шумы плохие)