Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Схемы синтеза частот с малыми ФШ и Спурами.
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Аналоговая и цифровая техника, прикладная электроника > Rf & Microwave Design
Страницы: 1, 2
тау
Цитата(Dr.Drew @ Sep 2 2012, 09:51) *
Я бы спустился делением в диапазон 2,5-5 или 2-4 или вообще 1,25-2,5, а там уже резвился бы с преобразованием на гармониках. И экзотика не нужна, и шумы минус 120 на 10 ГГц должны получиться.

толковый вариант
Chenakin
Цитата(Dr.Drew @ Sep 1 2012, 23:51) *
Я бы спустился делением в диапазон 2,5-5 или 2-4 или вообще 1,25-2,5, а там уже резвился бы с преобразованием на гармониках. И экзотика не нужна, и шумы минус 120 на 10 ГГц должны получиться.

А в чем экзотика? Получить пару составляющих в этом диапазоне на удвоителе (я о той схеме, что в пт. обсуждали) будет даже проще, чем использовать делитель (в смысле потребляемый ток и цена). И фильтров не надо, и по спурам, все же, лучше (нет умножения). Но это дело вкуса, конечно.
VCO
Цитата(Chenakin @ Sep 3 2012, 02:31) *
И фильтров не надо, и по спурам, все же, лучше (нет умножения). Но это дело вкуса, конечно.

У меня ещё один вопрос из любопытства: Какова причина патологической боязни полосовых фильтров у большинства участников темы?
Dr.Drew
Цитата(Chenakin @ Sep 3 2012, 03:31) *
А в чем экзотика? Получить пару составляющих в этом диапазоне на удвоителе (я о той схеме, что в пт. обсуждали) будет даже проще, чем использовать делитель (в смысле потребляемый ток и цена). И фильтров не надо, и по спурам, все же, лучше (нет умножения). Но это дело вкуса, конечно.

Не помню, чтобы в моём присутствии схему обсуждали. Человеку нужно реализовать шаг 500 МГц в диапазоне 5-10 ГГц, а промежутки между точками он заполнит с мелким шагом уже имеющимся решением. Я предлагаю применить делитель хотя бы на 4 (HMC493) потреблением 100 мА и ценой 15$, чтобы не работать со смесителями и усилителями почти X-диапазона с большим потреблением. В диапазоне 1,25-2,5 ГГц преобразование с подставкой будет сделать попроще. Здесь я бы сделал преобразование с гармоникой 200 МГц, полученной на самодельной NLTL, про которую в "Вашей" теме написал недавно. Ну а фильтрануть гармонику можно по-разному, как душа ляжет: фильтрами или петлёй ФАПЧ. Я против того, чтобы тянуться подставкой в диапазон 5-10-20 ГГц, если она сделана умножением КГ, так как шумы лучше не станут, а сложность повысится. По-моему здесь оптимален диапазон 2-4 или 2,5-5 ГГц, где приведённые шумы КГ достаточно выше шумов делителей и ЧФД.
VCO
Кстати, вот ещё одна статейка по теме из КиТ: Джон ХАНСЕН Борьба с фазовым шумом в ВЧ- и СВЧ-диапазонах
В электронном виде как всегда пока недоступна, но думаю, что КиТ для большинства участников - не экзотика.
VCO
Цитата(Dr.Drew @ Sep 3 2012, 18:51) *
Я против того, чтобы тянуться подставкой в диапазон 5-10-20 ГГц, если она сделана умножением КГ, так как шумы лучше не станут, а сложность повысится. По-моему здесь оптимален диапазон 2-4 или 2,5-5 ГГц, где приведённые шумы КГ достаточно выше шумов делителей и ЧФД.

Ну так если дальше развивать эту тенденцию, то можно предположить, что дальнейшее совершенствование технологии синтеза с учётом времени перестройки как раз состоит в построении идеального DDS с низким уровнем спур, против которого ФАПЧ не способна конкурировать именно по причине относительно низкой скорости перестройки. Мы эту тенденцию видим на практике в создании новых чипов AD9914 и AD9915 и новых высокоскоростных ЦАПов для DDS. А для функционирования такого DDS всё равно потребуется крутая СВЧ-опора, которую достаточно будет заФАПЧевать от стандарта времени с частотой 10 МГц или GPS. Всё бы хорошо, но идеальный DDS <=> сферический конь в вакууме. Нынешнее состояние этого направления позволяет говорить об относительно неплохих шумах лишь на отстройках 10 кГц и выше. Про борьбу с его спурами тоже уже написано достаточно много.
А жалко, по-неопытности казалось, что это идеальный вариант... sad.gif
khach
Цитата(VCO @ Sep 6 2012, 08:38) *
Мы эту тенденцию видим на практике в создании новых чипов AD9914 и AD9915

Да, AD9914/15 прямо конфетка для таких применений, особенно его параллельная шина. Ну почему он пол-года назад не появился, опять всю цифру с нуля переделывать надо...
Как мне нехватало раньше пинов DRCTL DRHOLD DROVER...
Кстати, кто нибудь в курсе у него ЦАПы в интерливе? Следует ли ожидать суперспуров на субгармонике тактовой частоты?
Master_MW
Цитата(Dr.Drew @ Sep 3 2012, 18:51) *
Не помню, чтобы в моём присутствии схему обсуждали. Человеку нужно реализовать шаг 500 МГц в диапазоне 5-10 ГГц, а промежутки между точками он заполнит с мелким шагом уже имеющимся решением. Я предлагаю применить делитель хотя бы на 4 (HMC493) потреблением 100 мА и ценой 15$, чтобы не работать со смесителями и усилителями почти X-диапазона с большим потреблением. В диапазоне 1,25-2,5 ГГц преобразование с подставкой будет сделать попроще. Здесь я бы сделал преобразование с гармоникой 200 МГц, полученной на самодельной NLTL, про которую в "Вашей" теме написал недавно. Ну а фильтрануть гармонику можно по-разному, как душа ляжет: фильтрами или петлёй ФАПЧ. Я против того, чтобы тянуться подставкой в диапазон 5-10-20 ГГц, если она сделана умножением КГ, так как шумы лучше не станут, а сложность повысится. По-моему здесь оптимален диапазон 2-4 или 2,5-5 ГГц, где приведённые шумы КГ достаточно выше шумов делителей и ЧФД.


Спасибо за идею. Надо будет подумать над её реализацией....
Пока первые результаты. Желаемое так близко , всего в 4 дБ.... Опора - ГК213-ТС. Подставка - 7500, сигнал с формирователя УКВ диапазона 212 МГц.





Цитата(VCO @ Sep 6 2012, 09:38) *
Ну так если дальше развивать эту тенденцию, то можно предположить, что дальнейшее совершенствование технологии синтеза с учётом времени перестройки как раз состоит в построении идеального DDS с низким уровнем спур, против которого ФАПЧ не способна конкурировать именно по причине относительно низкой скорости перестройки. Мы эту тенденцию видим на практике в создании новых чипов AD9914 и AD9915 и новых высокоскоростных ЦАПов для DDS. А для функционирования такого DDS всё равно потребуется крутая СВЧ-опора, которую достаточно будет заФАПЧевать от стандарта времени с частотой 10 МГц или GPS. Всё бы хорошо, но идеальный DDS <=> сферический конь в вакууме. Нынешнее состояние этого направления позволяет говорить об относительно неплохих шумах лишь на отстройках 10 кГц и выше. Про борьбу с его спурами тоже уже написано достаточно много.
А жалко, по-неопытности казалось, что это идеальный вариант... sad.gif

Ну, идеального ничего нет..... Но, 9915 с переменной опорой (при помощи HMC703, например) + ALC+ банк коммутируемых ФНЧ- думаю уже так можно получить вполне приличный синтезатор до 800 МГц как минимум. Например, для "заполнения" промежутков крупношагающего синтезатора-подставки.

С HMC703 я получал ФШ до -122 дБ/Гц в полосе, на несущей 1 ГГц ( 4 ГГц + делитель на 4), к слову, где-то тут на форуме результаты выкладывались.....

Цитата(VCO @ Sep 3 2012, 07:37) *
У меня ещё один вопрос из любопытства: Какова причина патологической боязни полосовых фильтров у большинства участников темы?



Наверное, из-за сложности реализации высокодобротного СВЧ-фильра. Тот же полосковый - чуть роджерс из другой серии - уже видно на АЧХ... Про изготовление и настройку фильтра на ДР вообще молчу.
VCO
Цитата(Master_MW @ Sep 6 2012, 14:40) *
Наверное, из-за сложности реализации высокодобротного СВЧ-фильра. Тот же полосковый - чуть роджерс из другой серии - уже видно на АЧХ... Про изготовление и настройку фильтра на ДР вообще молчу.

Если говорить о сверхбыстрых синтезаторах с временем перестройки не более 1 мкс, то банку полосовых фильтров пока альтернативы нет.
Наконец-то появились перестраиваемые варикапные в интегральном исполнении, может их можно как-то попарно приспособить для некоторых случаев?
Ну например, для варианта с делением частоты, где производные отстоят друг от друга достаточно далеко. Один работает на левом склоне, другой на правом, как в том варианте с ЖИГ-фильтром, о котором я писал. Подавление за полосой слабое, но иногда требуется лишь зацепиться за палку, выделяющуюся на фоне других, а не давить все остальные до полного утопания в шумах.
Dr.Drew
Цитата(VCO @ Sep 6 2012, 15:39) *
Если говорить о сверхбыстрых синтезаторах с временем перестройки не более 1 мкс, то банку полосовых фильтров пока альтернативы нет.
Наконец-то появились перестраиваемые варикапные в интегральном исполнении, может их можно как-то попарно приспособить для некоторых случаев?
Ну например, для варианта с делением частоты, где производные отстоят друг от друга достаточно далеко. Один работает на левом склоне, другой на правом, как в том варианте с ЖИГ-фильтром, о котором я писал. Подавление за полосой слабое, но иногда требуется лишь зацепиться за палку, выделяющуюся на фоне других, а не давить все остальные до полного утопания в шумах.

У меня почему-то складывается впечатление, что в быстром синтезаторе низкие шумы не нужны. Чтобы "увидеть" шумы вблизи несущей, нужно долго постоять на точке и, похоже, намного дольше, чем время установления частоты. Если скачем быстро, то вблизи несущей интереса нет.
Master_MW
Цитата(Dr.Drew @ Sep 6 2012, 16:13) *
У меня почему-то складывается впечатление, что в быстром синтезаторе низкие шумы не нужны. Чтобы "увидеть" шумы вблизи несущей, нужно долго постоять на точке и, похоже, намного дольше, чем время установления частоты. Если скачем быстро, то вблизи несущей интереса нет.



Не всегда. Если РЛС каждый импульс необходимо излучать на новой частоте, а период - около 10 мкс, (длительность 1 мкс. скважность - 10) - то нужен. Но тогда выход один - делать несколько каналов синтеза с относительно низкой скоростью перестройки и коммутироваться между ними....
rloc
Цитата(Dr.Drew @ Sep 6 2012, 17:13) *
У меня почему-то складывается впечатление, что в быстром синтезаторе низкие шумы не нужны. Чтобы "увидеть" шумы вблизи несущей, нужно долго постоять на точке и, похоже, намного дольше, чем время установления частоты. Если скачем быстро, то вблизи несущей интереса нет.

Есть большой круг задач, где требуется периодическая работа синтезатора в определенной сетке частот и на каждом периоде важна точность установления начальной фазы, для последующего векторного накопления по нескольким периодам. Точность установления начальной фазы в каждой частотной точке связана не только со скоростью синтезатора, но и c фазовыми шумами. И чем дольше в одной частотной точке идет межпериодное накопление, тем важнее становятся шумы вблизи несущей.
Если не ошибаюсь, в векторных анализаторах цепей есть режим усреднения, повышаюший динамический диапазон.
тау
Цитата(rloc @ Sep 6 2012, 18:47) *
И чем дольше в одной частотной точке идет межпериодное накопление, тем важнее становятся шумы вблизи несущей.

если не рaботaeт автoкoррeляция по шумaм, они чем ближe к нecущей тем мeньшe влияют, если конечно истoчник и приемник кoгерентны.
Dr.Drew
Цитата(Master_MW @ Sep 6 2012, 18:27) *
Не всегда. Если РЛС каждый импульс необходимо излучать на новой частоте, а период - около 10 мкс, (длительность 1 мкс. скважность - 10) - то нужен. Но тогда выход один - делать несколько каналов синтеза с относительно низкой скоростью перестройки и коммутироваться между ними....



Цитата(rloc @ Sep 6 2012, 18:47) *
Есть большой круг задач, где требуется периодическая работа синтезатора в определенной сетке частот и на каждом периоде важна точность установления начальной фазы, для последующего векторного накопления по нескольким периодам. Точность установления начальной фазы в каждой частотной точке связана не только со скоростью синтезатора, но и c фазовыми шумами. И чем дольше в одной частотной точке идет межпериодное накопление, тем важнее становятся шумы вблизи несущей.

Но это же всё в относительно узкой полосе работает и сигнал можно формировать квадратурником "без" ограничений по скорости. Вроде как потребность в быстром синтезаторе отпадает.
VCO
Цитата(Dr.Drew @ Sep 6 2012, 16:13) *
У меня почему-то складывается впечатление, что в быстром синтезаторе низкие шумы не нужны. Чтобы "увидеть" шумы вблизи несущей, нужно долго постоять на точке и, похоже, намного дольше, чем время установления частоты. Если скачем быстро, то вблизи несущей интереса нет.

Скорость перестройки обычно диктуется ЦОС, в которой существует уже достаточно богатый арсенал методов и алгоритмов. Но чаще всего низкие шумы действительно не требуются. Это скорее всего потребуется в ближайшем будущем, прежде всего - в оборонке. А теперь моему мозжечку пора отдохнуть...
Chenakin
Цитата(Dr.Drew @ Sep 3 2012, 18:51) *
Не помню, чтобы в моём присутствии схему обсуждали. Человеку нужно реализовать шаг 500 МГц в диапазоне 5-10 ГГц...

Я имел ввиду линейку миксеров в петле ФАПЧ, о которой проговорили большую часть времени. В принципе, она позволяет реализовать оба варианта, что приводил здесь VCO (ну и другие возможные) прямо не отходя от кассы (в петле ФАПЧ) и без фильтров.

Цитата(VCO @ Sep 3 2012, 07:37) *
У меня ещё один вопрос из любопытства: Какова причина патологической боязни полосовых фильтров у большинства участников темы?

Скорее неприязни. Если печатать на PCB (всё остальное либо дорого, либо нетехнологично), то (1) проблема повторяемости (ширина зазора) и/или (2) занимает много места на плате. А главное, зачем он нужен, если можно обойтись и без фильтра? Его ещё и считать надо...

Цитата(Dr.Drew @ Sep 6 2012, 16:13) *
У меня почему-то складывается впечатление, что в быстром синтезаторе низкие шумы не нужны.

Другой пример: спектральный анализ (или типа того). Причём пример не абстрактный, а одно из реальных применений QS. Прыгаем на частоту, останавливаемся, снимаем сигнал digitizer-ом. Прыгаем в след. точку и т.д. Нужен ли хороший шум? Конечно. Нужна ли скорость? Посмотрим. Возьмём к примеру 400 точек на свип. Если скорость перестройки 10 мсек, то 4 сек просто теряются. А если скорость 100 мксек, то потери лишь 0.04 сек. Всё относительно, но может и пригодиться.
rloc
Цитата(Dr.Drew @ Sep 7 2012, 05:31) *
Но это же всё в относительно узкой полосе работает и сигнал можно формировать квадратурником "без" ограничений по скорости. Вроде как потребность в быстром синтезаторе отпадает.

Если речь идет о квадратурном добавлении быстрого DDS, то так обычно вопрос и решается. А при широком диапазоне перестройки частоты приходим к схеме нескольких опорных частот и банка переключаемых фильтров для DDS добавки. Опять возвращаемся к проблеме price/perfomance
Dr.Drew
Цитата(Chenakin @ Sep 7 2012, 09:12) *
Я имел ввиду линейку миксеров в петле ФАПЧ, о которой проговорили большую часть времени. В принципе, она позволяет реализовать оба варианта, что приводил здесь VCO (ну и другие возможные) прямо не отходя от кассы (в петле ФАПЧ) и без фильтров.

Теперь понял.
Цитата(Chenakin @ Sep 7 2012, 09:12) *
Другой пример: спектральный анализ (или типа того). Причём пример не абстрактный, а одно из реальных применений QS. Прыгаем на частоту, останавливаемся, снимаем сигнал digitizer-ом. Прыгаем в след. точку и т.д. Нужен ли хороший шум? Конечно. Нужна ли скорость? Посмотрим. Возьмём к примеру 400 точек на свип. Если скорость перестройки 10 мсек, то 4 сек просто теряются. А если скорость 100 мксек, то потери лишь 0.04 сек. Всё относительно, но может и пригодиться.

Отстройку 1 кГц увидеть сможем адекватно?
Цитата(rloc @ Sep 7 2012, 09:22) *
Если речь идет о квадратурном добавлении быстрого DDS, то так обычно вопрос и решается. А при широком диапазоне перестройки частоты приходим к схеме нескольких опорных частот и банка переключаемых фильтров для DDS подставки. Опять возвращаемся к проблеме price/perfomance

А надо ли в широкой полосе? В РЛС есть выделенный узкий диапазон частот, антенна в широкой полосе тоже не светит...и т.д. Я вот пытаюсь понять надо ли в октавном СЧ иметь нано- или микросекундную скорость на весь диапазон при хороших шумах. Пока положительного ответа не нашёл.
rloc
Цитата(Dr.Drew @ Sep 7 2012, 09:32) *
А надо ли в широкой полосе? В РЛС есть выделенный узкий диапазон частот, антенна в широкой полосе тоже не светит...и т.д. Я вот пытаюсь понять надо ли в октавном СЧ иметь нано- или микросекундную скорость на весь диапазон при хороших шумах.

Могу по секрету сказать, есть антенны с частотно-зависимым диаграммообразованием, когда положение луча определяется частотой. 10% девиации по частоте - это много или мало? Простого добавления DDS точно не хватает.
тау
Цитата(Dr.Drew @ Sep 7 2012, 09:32) *
Отстройку 1 кГц увидеть сможем адекватно?
это зависит не от кол-ва точек, а от скорости свипа в МГц/мкс в большей степени, имхо. Где-то в теме про спектроанализатор Сергей Бельчиков приводил формулу для ширины RBW


Цитата(rloc @ Sep 7 2012, 09:45) *
Могу по секрету сказать, есть антенны с частотно-зависимым диаграммообразованием, когда положение луча определяется частотой. 10% девиации по частоте - это много или мало? Простого добавления DDS точно не хватает.

тож по секрету добавлю, что при октавной девиации по частоте в некоторых системах , где частотно-зависимого диаграммообразования не требуется у антенн, DDS не подходит по ряду причин. А -40...-60 dBc/Hz с использованием автокорреляции по шуму на остстройке 1 Гц вполне достаточно.
Chenakin
Цитата(Dr.Drew @ Sep 6 2012, 22:32) *
Отстройку 1 кГц увидеть сможем адекватно?

Не понял, вопрос по шумам или времени? Если по шумам, то как раз тут и важны шумы LO. Если по времени, то я имел ввиду digital sweep, т.е. в каждой точке LO останавливается полностью и стоит столько, сколько нужно для измерений. Понятно, это “столько” может оказаться такой величиной, что поставит вопрос о том, стоит ли экономить время перестройки между стационарными точками. Но это уже вопрос из другой темы (спектроанализатор) - как это всё организовать: свипировать непрерывно, скакать по всем точкам, запараллелеть 20 каналов по 20 точек и т.д.
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.