Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Синтезатор для многоканального приемника с высокой динамикой
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Аналоговая и цифровая техника, прикладная электроника > Rf & Microwave Design
Electrovoicer
Делаем многоканальный УКВ-приемник: МШУ, набор преселекторов, регулируемый УВЧ, квадратурный смеситель, регулируемый УПЧ, аа-фильтры высокого порядка, АЦП 2 канала 16 бит, синтезатор adf4351, опора - отличный tcxo (50ppb, -145дбс/10кГц), общий КШ менее 2дб. Добились весьма и очень неплохих показателей по подавлению зеркал и других unwanted components с помощью цифровых эквалайзеров и прочих хитрых кондиционеров. Пока уперлись в то, что избирательность по соседнему каналу при малых отстройках (~25кГц) определяется шумовым пьедесталом сигнала гетеродина, и не превышает 80дб, хотя при больших отстройках (~1МГц) получаем приличную двухчастотную динамику 100дб. Отдельное измерение ФШ синтезатора показывает, что проблема, скорее всего, в некой модуляции сигнала синтезатора в конкретном изделии, создающей шумовой пьедестал у подножия основного тона. В наличии есть очень приличный спекан (ФШ < -130дбс/10кГц) и нет ни одного соответствующего {класса} ВЧ-синтезатора для подачи пробного RF-сигнала на вход устройства, так как с нашими наличествующими синтезаторами начинаем видеть на спектре нашего приемника баги синтезаторов, как то, подъем шумовой полки и собственные ФШ. Из эфира сигналы с нужной (>90дб) динамикой тоже не видим, такое подозрение, что в городских условиях их нет и быть не может, на фоне загрязнения. В идеале хотелось бы на малых отстройках видеть те же 100дб динамики, потому как сам АЦП и система ЦОС явно это позволяют. Из явных багов конкретного изделия могу назвать проникновение помех от PCI-e в районе 250МГц+-25МГц и с уровнем порядка -90дбс (т.е. существенно выше шумовой полки изделия). Вроде бы на других частотах мало себя проявляет.
Вопросы.
1. Интересует, каким должен быть типичный синтезатор для подобного многоканального приемника с двухсигнальной динамикой 100дб?
2. Какова, по вашему, достижимая двухсигнальная динамика в условиях крупного города для эфирных сигналов, обусловленная типичным фоном?
3. Как, из подручных средств, сделать двухсигнальный тест с малой отстройкой на УКВ-частотах, с динамикой 90 и более дб?
4. Избирательность 80дб по соседнему каналу - это, вообще, нормально, для данной простой, но {imho топологически и конструктивно} вылизанной структуры приемника?
vfo
1. ADF4351 - один из худших в любом случае. Из однокристальных мне нравятся LTC69xx.
2. Ключевое слово - наружная антенна. Тогда несложно и Ваши 100дБ поймать.
3. Раз Вы справились со всем остальным, то вероятно понимаете, что источник должен иметь заведомо более высокие параметры, чем исследуемое устройство, ну конечно это два кварцевых генератора.
4. Это философский вопрос, а сколько надо? Вы же следуете какому-то заданию, или нет? А вообще тут курьёз в том, что как раз в простой структурной схеме, с малым количеством преобразований можно достичь лучших результатов. Судя по описанию, у Вас приёмник прямого преобразования. Одним из ограничивающих факторов является подавление зеркального канала внутри полосы. Оно у Вас лучше 80дБ во всех режимах, на всех частотах и температурных отклонениях? Если да, то круто. Кроме того, для прямого преобразования актуальна проблема подавления IP2 искажений, ведь в отличии от супергетеродина, гармоники сигнала, перенесённого на baseband, попадают в полосу пропускания.
Если следовать принципам разумной достаточности и экономической целесообразности, то все виды избирательностей должны быть одного порядка. Не имеет смысла бороться за дикую фильтрацию, если она будет нивелирована фазовым шумом и наоборот. Да и диапазон частот Вы не указали. Одно дело получить 80 дБ на 100МГц, и другое дело на 3ГГц.
rloc
Многое не понятно, поэтому сначала встречные вопросы:

Цитата(Electrovoicer @ Jan 5 2017, 12:10) *
спекан

Что это?

Цитата(Electrovoicer @ Jan 5 2017, 12:10) *
двухчастотную динамику

Что Вы понимаете под этим термином? Чем отличается от избирательности?

Цитата(Electrovoicer @ Jan 5 2017, 12:10) *
Отдельное измерение ФШ синтезатора показывает, что проблема, скорее всего, в некой модуляции сигнала синтезатора в конкретном изделии, создающей шумовой пьедестал у подножия основного тона.

Чем отличается "некая модуляция" от фазовых шумов? Каким образом Вы их делите?

Цитата(Electrovoicer @ Jan 5 2017, 12:10) *
Из эфира сигналы с нужной (>90дб) динамикой тоже не видим, такое подозрение, что в городских условиях их нет и быть не может, на фоне загрязнения.

Речь о динамическом диапазоне сигнала или приемника? В какой полосе? Если о сигнале, то что Вы понимаете под понятием динамики сигнала?

Цитата(Electrovoicer @ Jan 5 2017, 12:10) *
Из явных багов конкретного изделия могу назвать проникновение помех от PCI-e в районе 250МГц+-25МГц и с уровнем порядка -90дбс (т.е. существенно выше шумовой полки изделия).

дбс - что за единица измерения? Если речь о дБ, то относительно чего?
blackfin
Цитата(rloc @ Jan 5 2017, 20:41) *
дбс - что за единица измерения? Если речь о дБ, то относительно чего?

dBc
Electrovoicer
Цитата(vfo @ Jan 5 2017, 15:17) *
1. ADF4351 - один из худших в любом случае. Из однокристальных мне нравятся LTC69xx.


Сравнение спектров двух китов - на adf4351 (зеленый) и ltc6951 (желтый). Используется один и тот же опорный tcxo, запитанный от батарейки.
Какой-то существенной разницы для нашего приложения не наблюдаю.


Цитата(vfo @ Jan 5 2017, 15:17) *
2. Ключевое слово - наружная антенна. Тогда несложно и Ваши 100дБ поймать.

Используем широкополосную наружную антенну ICOM AH-8000

Цитата(vfo @ Jan 5 2017, 15:17) *
3. Раз Вы справились со всем остальным, то вероятно понимаете, что источник должен иметь заведомо более высокие параметры, чем исследуемое устройство, ну конечно это два кварцевых генератора.


Почти справились =) Приходит понимание, что не наш АКИП-3207 (желтый), не Agilent 4402B (зеленый) не могуть нам дать сигнал с нужной шумовой полкой...



Цитата(vfo @ Jan 5 2017, 15:17) *
4. Это философский вопрос, а сколько надо? Вы же следуете какому-то заданию, или нет? А вообще тут курьёз в том, что как раз в простой структурной схеме, с малым количеством преобразований можно достичь лучших результатов. Судя по описанию, у Вас приёмник прямого преобразования. Одним из ограничивающих факторов является подавление зеркального канала внутри полосы. Оно у Вас лучше 80дБ во всех режимах, на всех частотах и температурных отклонениях? Если да, то круто. Кроме того, для прямого преобразования актуальна проблема подавления IP2 искажений, ведь в отличии от супергетеродина, гармоники сигнала, перенесённого на baseband, попадают в полосу пропускания.
Если следовать принципам разумной достаточности и экономической целесообразности, то все виды избирательностей должны быть одного порядка. Не имеет смысла бороться за дикую фильтрацию, если она будет нивелирована фазовым шумом и наоборот. Да и диапазон частот Вы не указали. Одно дело получить 80 дБ на 100МГц, и другое дело на 3ГГц.


Да, мы получили подавление зеркал в полосе лучше 100дб, даже подумываем на патент подать...
Получить 100дб динамики хочется на диапазонах 136-174МГц и 400-480МГц.

Цитата(vfo @ Jan 5 2017, 15:17) *
Кроме того, для прямого преобразования актуальна проблема подавления IP2 искажений, ведь в отличии от супергетеродина, гармоники сигнала, перенесённого на baseband, попадают в полосу пропускания.

Сейчас, помимо недостаточной избирательности при малых отстройках, мешают 2я и 3я НЧ-гармоники выходного каскада смесителя, пока не понял, почему они такие большие. Т.е. если RF<-30dbm, то вроде и пристойно. Но при, скажем RF=-10dbm уровень 2й =-60dbc, третьей =-75dbc, что не радует, так как в режиме автопоиска получаем "виртуальные" каналы приема.
microstrip_shf



Да, мы получили подавление зеркал в полосе лучше 100дб, даже подумываем на патент подать...


Ну вы бы еще самогонный аппарат запатентовали )
Electrovoicer
Цитата(rloc @ Jan 5 2017, 20:41) *
Что это?

это общепринятое.

Цитата(rloc @ Jan 5 2017, 20:41) *
Что Вы понимаете под этим термином? Чем отличается от избирательности?

Избирательность, как правило, по соседнему каналу. А двухчастотная динамика - я оговариваю разнос принимаемого и блокирующего канала,
он может быть как рядом (~25кГц, кода мы и не получаем больше 75-80дб), а может быть на расстоянии в 1МГц (там уже под 100дб получаем)

Цитата(rloc @ Jan 5 2017, 20:41) *
Чем отличается "некая модуляция" от фазовых шумов? Каким образом Вы их делите?

Хороший вопрос. Я могу взять кит на синтезаторе, который у нас в изделии, и измерить его ФШ отдельно от всего. Получить обещаемое производителем
значение. Далее я пытаюсь измерить ФШ у себя в изделии, и обнаруживаю шумовой пьедестал непонятной природы, шириной примерно в полосу
loop-фильтра, который не позволяет мне на малых отстройках получить желаемую динамику. Попытки что-то улучшить (LO buffer, высококачественная
"пленка" в loop-фильтре, дополнительная развязка цепей питания синтезатора и иные танцы с бубном) мало что дают. Изучение данного эффекта в матлабе
говорит о том, что это может быть любая модулирующая помеха - и АМ, и ФМ и FM, т.е. если источник проблемы у меня в изделии, то я не могу его локализовать
по косвенным признакам.
Выглядит это примерно так (отладочный наш софт, RTA FFT, 4k):

И вот тут я начинаю путаться. Пьедестал, в сущности, повторяет форму с генератора сигнала, если его посмотреть на спекане отдельно.
И мне не понятно, где тут "добавка" от проблемы на моей плате, где ФШ гетеродина, где ФШ источника сигнала...

Цитата(rloc @ Jan 5 2017, 20:41) *
Речь о динамическом диапазоне сигнала или приемника? В какой полосе? Если о сигнале, то что Вы понимаете под понятием динамики сигнала?

ДД приемника, но нужен ведь и источник с соответствующим ДД, не правда ли?

Цитата(rloc @ Jan 5 2017, 20:41) *
дбс - что за единица измерения? Если речь о дБ, то относительно чего?

dbc

arhiv6
А что такое аа-фильтры?
Electrovoicer
Цитата(microstrip_shf @ Jan 5 2017, 23:31) *
Ну вы бы еще самогонный аппарат запатентовали )

Над этим тоже обязательно подумаю, спасибо! А давит зеркала на 120дб и более, ниже уровня шумов.
И это с учетом разброса номиналов в квадратурных антиалиазинговых (аа-) фильтрах, которые аж 10го порядка.
rloc
Цитата(Electrovoicer @ Jan 5 2017, 23:35) *
это общепринятое.

В первых строчках гугла идет Иван Спекан, дальше встречается "Нитридное топливо для ядерной энергетики" Первый раз слышу.
Electrovoicer
Цитата(rloc @ Jan 5 2017, 23:47) *
В первых строчках гугла идет Иван Спекан, дальше встречается "Нитридное топливо для ядерной энергетики" Первый раз слышу.

Вы ведь регулярно с Сергеем Бельчиковым общаетесь. Когда он так говорит, Вы к нему не придираетесь, верно? Или ему можно? rolleyes.gif
blackfin
Цитата(rloc @ Jan 5 2017, 20:41) *
Цитата(Electrovoicer @ Jan 5 2017, 12:10) *
спекан

Что это?

Спектроанализатор, видимо.
microstrip_shf
Цитата(Electrovoicer @ Jan 5 2017, 23:38) *
Над этим тоже обязательно подумаю, спасибо! А давит зеркала на 120дб и более, ниже уровня шумов.
И это с учетом разброса номиналов в квадратурных антиалиазинговых (аа-) фильтрах, которые аж 10го порядка.


В этом нет ничего удивительного, за счет эквалайзеров многое вытягивается. Вопрос только на сколько это оправданно.
У нас есть приемник на 800 каналов с раздельными NCO и произвольным трекингом по Доплеру без разрыва фазы. Так как раз нормализация в рилтайме сделана. На эту тему много патентов есть.
Мы обычно сигнал даем тестовый и уже подравниваем грубо на точках по температуре на плате, по частоте. А потом работает уже алгоритм более тонкий.
Я вот другой момент припоминаю. Как-то долго возились товарищи с AD9361 на предмет улучшения качества тракта и подавали на нее внешнюю опору ( там есть такая функция описанная мелким тестом) с достаточно чистого источника. Так вот это не дало результата как раз на малых отстройках. Сошлись на том, что внутренний разбег самого дема делает бессмысленным дальнейшие изыскания.
По синтезам могу в личку посоветовать не сильно дорогое и малошумящее решение.
Еще вопрос: Хорошо ли после 4351 задавлены гармоники? Квадратурники жутко их не любят.
rloc
Цитата(Electrovoicer @ Jan 5 2017, 23:52) *
Вы ведь регулярно с Сергеем Бельчиковым общаетесь. Когда он так говорит, Вы к нему не придираетесь, верно?

Не слышал. В его понимании "здрасте" может означать то, что и с помощью гугла никто не догадается.
Electrovoicer
Цитата(microstrip_shf @ Jan 6 2017, 00:07) *
Еще вопрос: Хорошо ли после 4351 задавлены гармоники? Квадратурники жутко их не любят.

Нет, есть только набор RF-преселекторов, давящих на 80-100дб на тройной (и далее) частоте начала полосы пропускания.
Формат изделия не предполагает еще и пост-фильтрацию сигнала синтезатора, там ведь один черт триггеры на входе квадратурного смесителя?
Или есть еще нюансы?
microstrip_shf
Цитата(rloc @ Jan 6 2017, 00:37) *
Не слышал. В его понимании "здрасте" может означать то, что и с помощью гугла никто не догадается.


Поищите по ключевым словам LO Harmonics effect in quadrature demodulator.
Есть еще апликуха CN-0245 от AD

Извиняюсь, цитату не так вставил.
Electrovoicer
Цитата(microstrip_shf @ Jan 6 2017, 01:12) *
Поищите по ключевым словам LO Harmonics effect in quadrature demodulator.
Есть еще апликуха CN-0245 от AD

Извиняюсь, цитату не так вставил.

Это-то читал, понятное дело. У нас adl5387, и вроде я не вижу улучшения особого, питая его синусом
microstrip_shf
Цитата(Electrovoicer @ Jan 6 2017, 01:37) *
Это-то читал, понятное дело. У нас adl5387, и вроде я не вижу улучшения особого, питая его синусом


Тогда, как вариант, брать лабораторный генератор типа HP8664A и давать с него образцовый сигнал гетеродина. Эти приборы есть тут: http://rf-measurement.net84.net/ наш коллега с форума занимается. У этого генератора есть функция снижения шумов . Пол у него под -140. Правда нужно сразу проверять чтобы опорник был целый и не плыл. У меня такой генератор есть и уже кое-чего в нем пришлось делать. Если на Youtube глянете техасовские ролики по быстрым АЦП, то они несмотря на свои возможности именно с этих генераторов тактируют отладочники.
rloc
Цитата(Electrovoicer @ Jan 5 2017, 23:35) *
Избирательность, как правило, по соседнему каналу. А двухчастотная динамика - я оговариваю разнос принимаемого и блокирующего канала,
он может быть как рядом (~25кГц, кода мы и не получаем больше 75-80дб), а может быть на расстоянии в 1МГц (там уже под 100дб получаем)

Понятие "двухчастотная" скорее можно отнести к границе динамического диапазона по интермодуляционным искажением третьего порядка. Это и в отечественной литературе встречается и в зарубежной. В этом случае на вход приемника подается сумма двух сигналов, одинаковых по амплитуде, но разнесенных по частоте. У Вас вижу один сигнал, речь может идти об одной частоте и измерении относительно несущей.

Цитата(Electrovoicer @ Jan 5 2017, 23:35) *
обнаруживаю шумовой пьедестал непонятной природы, шириной примерно в полосу
loop-фильтра, который не позволяет мне на малых отстройках получить желаемую динамику.

Уровень пьедестала зависит от уровня входного сигнала? Он кстати несимметричен относительно сигнала, а значит не является результатом перемножения ФШ сигнала и ФШ гетеродина. Пока далеко от темы синтеза и построения синтезаторов.

Цитата(Electrovoicer @ Jan 5 2017, 23:35) *
dbc

Очень интересно, т.е. относительно несущей (дБн). Вы пишите о помехе с уровнем -90 дБн, причем очевидно, она никак не зависит от несущей (PCIe). Не лучше ли помеху указывать в абсолютных величинах, дБм например в пересчете ко входу приемника?
Electrovoicer
Цитата(rloc @ Jan 6 2017, 01:48) *
Уровень пьедестала зависит от уровня входного сигнала?

Попытаюсь объяснить. Когда я подаю на вход устройства RF-сигнал с генератора мощностью, скажем, -40дбм, вижу над шумовой полкой, в этом случае, находящейся на уровне -120дбм, "монохроматичный" пик без признаков шумового пьедестала. С увеличением мощности до, скажем, -10дбм, начинает расти моя шумовая полка в полосе пропускания приемника, и из нее начинает проявляться пьедестал, находящийся на 75-80дб ниже вершины пика, и шириной примерно 150кГц. Его форма подозрительно напоминает сигнал генератора, если его рассматривать на анализаторе спектра. Таким образом, если считать этот сигнал помехой, я не могу сейчас принимать (СШ=10дб) сигнал с отстройкой 25кГц от помехи, с уровнем ниже помехи на 75дб и более, потому как он тонет в этом пьедестале. При этом на бОльших отстройках (~1МГц) динамика ограничивается лишь шумовой полкой. Как-то так.
Отсюда я делаю промежуточный вывод, что шумы моего тракта сильно ниже шумов наличествующих генераторов в широкой полосе, и мне просто не с чего подать такой сигнал, чтобы не поднимало, для начала, шумовую полку в полосе пропускания. Это правильный вывод? А если я еще и все правильно посчитал, то пол у генератора сигнала должен быть ниже -141dBc/Hz. Отсюда еще один промежуточный вывод - что в реальной эфирной жизни, да еще и в условиях города, я не увижу на своем приемнике разницы сигнал-помеха более 75-85дб...

Цитата(rloc @ Jan 6 2017, 01:48) *
Он кстати несимметричен относительно сигнала, а значит не является результатом перемножения ФШ сигнала и ФШ гетеродина.

Хм. А где Вы рассмотрели асимметрию? Вроде бы я не вижу. Да и частотное разрешение нашего real time FFT невысокое пока, 4к точек на 20МГц, тупо не хватило блочной памяти в ПЛИС на большее.
rloc
Цитата(Electrovoicer @ Jan 6 2017, 02:18) *
А где Вы рассмотрели асимметрию?

У Вас симметрия относительно центральной частоты, а не частоты сигнала (смещен влево)
Electrovoicer
Цитата(rloc @ Jan 6 2017, 02:26) *
У Вас симметрия относительно центральной частоты, а не частоты сигнала (смещен влево)

Меня беспокоит вот этот пьедестал у основания пика:

И вроде бы он симметричен относительно самого себя.
А основной пьедестал - это рабочая полоса приемника, определяемая антиалиазинговым фильтром, поднятая за счет УПЧ над уровнем шумовой полки АЦП.
microstrip_shf
Имеется ввиду асимметрия относительно центральной частоты собственного гетеродина. Так как при остройке от центра вклад шумов уменьшается. А вообще ,наверно , при такой широкой полосе смотреть не очень хорошо сигналы с расстройкой 25 кГц. Лучше вырезать полосу поуже и функцию оконную натравить.
Electrovoicer
Цитата(microstrip_shf @ Jan 6 2017, 10:33) *
Имеется ввиду асимметрия относительно центральной частоты собственного гетеродина. Так как при остройке от центра вклад шумов уменьшается. А вообще ,наверно , при такой широкой полосе смотреть не очень хорошо сигналы с расстройкой 25 кГц. Лучше вырезать полосу поуже и функцию оконную натравить.

Так это ж... бубль гум! По центру - центральная частота приема, она же LO. Сигнал и не должен быть симметричен ей - это же просто RF-сигнал, попадающий в полосу приема, и расположен он случайным образом, в данном случае - на отрицательной (относительно центра) частоте.
Рассматривать на полосах в мегагерцы каналы с отстройкой 25кГц при 4к точек дело неблагодарное, но суть не в этом рассматривании, а в том, что если я помещу канал с отстройкой 25кГц на фоне этой самой помехи, то он утонет в шумовом пьедестале, который я обозначил кружочком, и получить более 75-80дб динамики не выйдет. И вот тут я не могу уже понять, где рога и где копыта, т.е. где ограничение динамики вносит мой источник помехи, а где - "добавка" собственно приемника.
microstrip_shf
Да ничего там утонуть не должно. Нужно полосу уже делать, килогерц 200 и там вы эти сигналы прекрасно будете различать. И пьедестал этот просядет.

Другой вопрос если вам нужен обзор в полосе такой широкой , то тут точно все сольется. Для приемников такого типа ( разведка, мониторинг) обычно выводят полосу 100 -300 кГц для ДКМВ и до единиц МГц для УКВ/ДМВ, иначе там теряется информативность и оператор просто ничего не будет различать. Либо делать софтово кучу параллельных даунов и демов и каждого настраивать под свои задачи в своей полосе.
Electrovoicer
Цитата(microstrip_shf @ Jan 6 2017, 11:38) *
Да ничего там утонуть не должно. Нужно полосу уже делать, килогерц 200 и там вы эти сигналы прекрасно будете различать. И пьедестал этот просядет.

Другой вопрос если вам нужен обзор в полосе такой широкой , то тут точно все сольется. Для приемников такого типа ( разведка, мониторинг) обычно выводят полосу 100 -300 кГц для ДКМВ и до единиц МГц для УКВ/ДМВ, иначе там теряется информативность и оператор просто ничего не будет различать. Либо делать софтово кучу параллельных даунов и демов и каждого настраивать под свои задачи в своей полосе.


Речь пока не об информативности. Мы добавим точек в следующей версии, будет не 4к, а 16к или 32к. Там их можно будет уже отображать как захочется в нескольких узких полосах и т.д. Сами NCO и цепочка фильтров позволяют выделить канал на фоне блокирующего соседнего канала, который на 120дб больше при 25кГц офсете, это доказано моделированием. На деле же, если блокирующая помеха отстоит на 25кГц, канал приема (СШ=10дб) блокируется при мощности помехи, большей на 75-80дб, что маловато. Если помеха отстоит на 1МГц, блокирование наступает при превышении на 90-100дб, что уже нормально. И я вижу причину явления в этом вот шумовом пьедестале.
rloc
Цитата(Electrovoicer @ Jan 6 2017, 02:18) *
С увеличением мощности до, скажем, -10дбм, начинает расти моя шумовая полка в полосе пропускания приемника, и из нее начинает проявляться пьедестал, находящийся на 75-80дб ниже вершины пика, и шириной примерно 150кГц. Его форма подозрительно напоминает сигнал генератора, если его рассматривать на анализаторе спектра.

Вы можете сигнал со своего гетеродина подать на спектроанализатор? Потом сравнить с уровнем шума при одинаковых отстройках с демо-платой и вашим приемником? В количественном виде, приведенном к одной полосе.

Управление ADF4351 идет с ПЛИС? Напрямую?

Цитата(Electrovoicer @ Jan 5 2017, 23:35) *
Выглядит это примерно так (отладочный наш софт, RTA FFT, 4k):

Какое окно используете?
Electrovoicer
Цитата(rloc @ Jan 6 2017, 12:41) *
Вы можете сигнал со своего гетеродина подать на спектроанализатор? Потом сравнить с уровнем шума при одинаковых отстройках с демо-платой и вашим приемником? В количественном виде, приведенном к одной полосе.

Управление ADF4351 идет с ПЛИС? Напрямую?


Какое окно используете?

Я так делал, отсоединяя смеситель от синтезатора, и добавляя балун, чтобы на 50 Ом перейти. Какой-то существенной разницы с китом не заметил, даже, вроде, было получше, так как у меня топология и питание удачнее, чем на ките. Как Вы понимаете, все подобные эксперименты сложны, плата небольшая, монтаж плотный, секционирующий экран...

Управление идет от ПЛИС, да. И оно должным образом не отфильтровано и не затерминировано. Во второй версии уже исправил эти вещи, но вторая версия вот только сейчас в заказ пойдет. Так что помехи от PCIe на текущей версии скорее всего проникают по цепям управления.

Окно - кажись Кайзер, точно не помню, надо лезть в чужие исходники.
rloc
Цитата(Electrovoicer @ Jan 6 2017, 14:11) *
Какой-то существенной разницы с китом не заметил

В количественном выражении сколько и при каких отстройках? По Вашему рисунку невозможно определить, нет никаких данных. Частота дискретизации? Количество точек, как я понял, 4096?

Цитата(Electrovoicer @ Jan 6 2017, 14:11) *
Управление идет от ПЛИС, да. И оно должным образом не отфильтровано и не затерминировано. Во второй версии уже исправил эти вещи, но вторая версия вот только сейчас в заказ пойдет. Так что помехи от PCIe на текущей версии скорее всего проникают по цепям управления.

Любая ПЛИС сильно шумит, даже входами, а у ADF4351 плохая развязка по управлению. По своему опыту - отказался от прямого управления, фильтрами не исправить ситуацию.

Цитата(Electrovoicer @ Jan 6 2017, 14:11) *
Окно - кажись Кайзер, точно не помню, надо лезть в чужие исходники.

Как иначе узнать, какие боковые лепестки?
Corner
Мои эксперименты с ADL5387 показали (и даташит на этот смеситель тоже так считает), что его диапазон работы от -80 дБм до +5 дБм. То есть динамика под широкополосной загрузкой 85 дБ. Лучше 85 дБ имеет ADL5380 (теоретически), но на ADF4350/51 невозможно сделать генератор, способный раскрыть потенциал этого смесителя (тоже пока теоретически). Жду с нетерпением ADF4356 и макетку с ADL5380. Чтение апнотов приводит к выводу, что на ADL5380 надо подавать довольно чистый синус без гармоник. Так что закладываюсь на фильтр с подавлением гармоник не ниже 30 дБ
Цитата
Любая ПЛИС сильно шумит, даже входами, а у ADF4351 плохая развязка по управлению. По своему опыту - отказался от прямого управления, фильтрами не исправить ситуацию.

Как подключена ПЛИС к синтезатору практически никак не влияет на его спектр, пока ПЛИС не дергает ногами.

Цитата(Electrovoicer @ Jan 6 2017, 01:03) *
Формат изделия не предполагает еще и пост-фильтрацию сигнала синтезатора, там ведь один черт триггеры на входе квадратурного смесителя?
Или есть еще нюансы?

ADL5387 на частотах до 1 ГГц глубоко плевать на форму входного напряжения гетеродина. А вот с джиттером ситуация иная. От генератора с джиттером менее 100 фс полка на 1... 3 дБ ниже, чем с ADF4350/51.
ИМХО Вы зря заложились на ADF4350/51. Есть MAX2871 с джиттером 200 фс взамен 300... 400 фс и гетеродином на 3... 6 ГГц вместо 2,2... 4,4 ГГц. Коэффициенты деления аналогичные. С учетом того, что они втрое дешевле, выбор не оптимален.
rloc
Цитата(Corner @ Jan 7 2017, 20:32) *
Как подключена ПЛИС к синтезатору практически никак не влияет на его спектр, пока ПЛИС не дергает ногами.

Есть измерения на шумоанализаторе E5052 выводов ПЛИС в третьем состоянии, шум огромный, спорить бесполезно. От нагруженности ПЛИС шум зависит, но кто использует голую прошивку? А с последствиями этого шума встречался неоднократно: будь то пролаз помех на выход кварцевого генератора, прямое управление аналоговыми ключами или SPI портом.
Corner
Цитата(rloc @ Jan 8 2017, 00:54) *
Есть измерения на шумоанализаторе E5052 выводов ПЛИС в третьем состоянии, шум огромный, спорить бесполезно. От нагруженности ПЛИС шум зависит, но кто использует голую прошивку? А с последствиями этого шума встречался неоднократно: будь то пролаз помех на выход кварцевого генератора, прямое управление аналоговыми ключами или SPI портом.

Сам разглядывал спектр синтезатора. От ПЛИС практически ничего не зависит. С ножек ПЛИС идет зашумленная палка от глобальной частоты тактирования. Если очень упереться, лечится RC цепочкой на каждом входе синтезатора. Собственная логика синтезаторов тоже шумит.
Electrovoicer
В любом случае, во второй версии платы стоит достаточно параноидальная защита от помех по цепям управления, в т.ч. и "защелка" с чистым питанием, транслирующая оные сигналы. Собственно, я практически не сомневаюсь, что проблема с проникновением тактовой ядра ПЛИС уйдет во второй версии.

У меня теоретический вопрос. Можно каким то образом, посмотрев в даташит на синтезатор, понять, какую я могу получить избирательность по соседнему каналу в моем приемнике с квадратурным смесителем? Раньше я думал, что понимаю. Пусть, для начала, смеситель, АЦП и ЦОС будут идеальными.
Corner
Косвенно, это очевидно из графиков EVM vs Input Power. У ADL5387 он сходится в 0, приблизительно, при -80 дБм на входе. К сожалению, данный график дан для IF=0. Для других отстроек характеристики не даются. Вот Вы намеряли, что при отстройке больше 25 кГц эти параметры улучшаются. У меня, даже с внешним гетеродином, улучшения максимум 5 дБ. При помехе в 0 дБм на входе, ниже -85 дБм ничего не видно, даже на больших отстройках.
ScrewDriver
По поводу шумов синтезатора - ставьте adisimpll и гоняйте в нем - сначала ваш синтезатор в конкретной конфигурации, сравнивайте смоделированные ФШ с реально измеренными, потом - выбирайте вариант построения, который даст существенный выигрыш. Может быть я читал тему невнимательно, но не нашел сведений о требуемом диапазоне перестройки. Если гетеродин работает в точке, но наилучшие шумы даст ADF4107+гун z-comm серии CRO узкополосный+ФНЧ пассивный с полосой, подобранной под стык полки ФШ фазового детектора и ФШ ГУНа. Ну это как бы наилучший вариант из самых простых и технологичных, на мой взгляд.
Corner
Цитата(ScrewDriver @ Jan 9 2017, 11:58) *
По поводу шумов синтезатора - ставьте adisimpll и гоняйте в нем - сначала ваш синтезатор в конкретной конфигурации, сравнивайте смоделированные ФШ с реально измеренными, потом - выбирайте вариант построения, который даст существенный выигрыш. Может быть я читал тему невнимательно, но не нашел сведений о требуемом диапазоне перестройки. Если гетеродин работает в точке, но наилучшие шумы даст ADF4107+гун z-comm серии CRO узкополосный+ФНЧ пассивный с полосой, подобранной под стык полки ФШ фазового детектора и ФШ ГУНа. Ну это как бы наилучший вариант из самых простых и технологичных, на мой взгляд.

Эта серия ГУН не подойдет - ТСу надо работать с частотой ГУН до 270 МГц. Серия от 390 МГц.
Улучшение шумов гетеродина даст максимум 3 дБ улучшения на выходе смесителя.
ТСу надо кроме шума уменьшать джиттер ГУН, ориентировочно, для частот в 500 МГц, джиттер потребуется порядка 10 фс, чтобы подвинуть полку к 2,5 кГц. Есть ли в этом смысл - джиттер делителя в ADL5387 неизвестно какой, но, по прикидкам около 100 фс.
ScrewDriver
Цитата(Electrovoicer @ Jan 5 2017, 23:35) *
Далее я пытаюсь измерить ФШ у себя в изделии, и обнаруживаю шумовой пьедестал непонятной природы, шириной примерно в полосу
loop-фильтра, который не позволяет мне на малых отстройках получить желаемую динамику. Попытки что-то улучшить (LO buffer, высококачественная
"пленка" в loop-фильтре,


М-м-м, а номинальчики у вас в лупе-фильтре какие? А то не присели ли вы на тепловые шумы резисторов в ФНЧ? И вообще какая схема, если активная - вам операционик гадит.
Electrovoicer
Я все ждал, что кто-то ткнет меня носом в такой параметр, как adjacent channel power, что, мол, что ты хочешь, больше и не получить избирательности.
Кстати, важный сопутствующий вопрос - почему ни на микросхемы ФАПЧ, ни на генераторы не указываются амплитудные шумы?

Номиналы в луп-фильтре у меня низкоомные (сотни ом).
Работаю я не на одной частоте, а в диапазоне 30-2000МГц. Но мне не нужен малый шаг перестройки, поэтому всегда целочисленный режим.
rloc
Цитата(Electrovoicer @ Jan 10 2017, 16:48) *
Я все ждал, что кто-то ткнет меня носом в такой параметр, как adjacent channel power, что, мол, что ты хочешь, больше и не получить избирательности.

Этот параметр подходит для широкополосных сигналов и определяется линейностью тракта (IP3): усилителей, смесителей, АЦП. А вопрос об избирательности ставился в предположении идеальности всего тракта. Эта динамика по интермодуляции, она более интересна на практике и специфицируется в большинстве спектроанализаторов. Для справки: Белан по параметрам линейноcти (типичной) превосходит все топовые спектроанализаторы предыдущего поколения (что удалось реально сравнить) за счет смесителей Марки и юстировки усилительного тракта перед АЦП.

Цитата(Electrovoicer @ Jan 10 2017, 16:48) *
Кстати, важный сопутствующий вопрос - почему ни на микросхемы ФАПЧ, ни на генераторы не указываются амплитудные шумы?

Они существенно меньше фазовых.

Возвращаясь к предыдущим вопросам, можете уточнить исходные параметры, чтобы понять шумы при малой отстройке на картинке из поста 22?
Electrovoicer
Я сегодня подал на вход нашего изделия тон 114МГц с самодельного генератора на малошумящем транзисторе с кварцевым фильтром на выходе. Это лучший источник сигнала в наличии.
Потом запихнули кусок в матлаб.
Это спектр сигнала с rbw=142Гц в полосе 1МГц, центрированный относительно сигнала:
Паочки на 193кГц - от источника сигнала.



Далее декомпозировали на ФШ и АШ
Это вклад АШ (в том же масштабе):


и ФШ:


и ФШ, приведенный к общепринятым попугаям:


Как видим, основной вклад это АШ. Осталось понять, откуда они взялись.
И если мы с коллегой ничего не перепутали, Adjacent Channel Power для канала 15кГц при отстройке 25кГц составляет 72дб, что хуже расчетного для adf4351 (78дб). Хотя, возможно, где-то на 3дб ошиблись wacko.gif
vhk
Цитата(Electrovoicer @ Jan 10 2017, 22:27) *
Я сегодня подал на вход нашего изделия тон 114МГц с самодельного генератора на малошумящем транзисторе с кварцевым фильтром на выходе. Это лучший источник сигнала в наличии.
.....
Как видим, основной вклад это АШ. Осталось понять, откуда они взялись.

Вместо сигнала вашего синтезатора подайте сигнал от кварцевого генератора на подходящую частоту. Посмотрите как изменятся фазовые шумы и амплитудные шумы при приёме "эталонного сигнала. Может поможет разобраться.
Electrovoicer
Вообще уже никому не верю.
График сравнения декомпозированного ФШ из сигнала нашего изделия с двумя разными LO.
Опора одинаковая. Ширина петлевого ФНЧ разная.
Синий - adf4351, оранжевый - hmc833



Вы мне вот что скажите. В чем промоделировать и получить значение Adjacent Channel Power, введя из документации параметры смесителя и синтезатора? Чтобы было куда стремится.
ScrewDriver
Цитата(Electrovoicer @ Jan 12 2017, 16:48) *
Синий - adf4351

Floor Integer Mode Normalized to 1 Hz -220 dBc/Hz

Цитата(Electrovoicer @ Jan 12 2017, 16:48) *
оранжевый - hmc833

Floor Integer Mode Normalized to 1 Hz -230 dBc/Hz

Что вас удивляет? Применили синтезатор с фазовыми шумами на 10 дБ лучше - получили результирующий график на 10 дБ ниже.
vhk
Цитата(ScrewDriver @ Jan 12 2017, 17:02) *
Применили синтезатор с фазовыми шумами на 10 дБ лучше - получили результирующий график на 10 дБ ниже.

Смотря на какой величине отстройки от несущей. В диапазоне отстроеек 5-25 кГц от несущей фазовые шумы у hmc833 выше чем у adf4351. По мере увеличения отстроек от несущей ФШ уменьшаются.
Electrovoicer
Хочется повторить вопрос. Как профи, перед тем, как начать реализацию дизайна, оценивают избирательность по соседнему каналу, опираясь на паспортные параметры МШУ/смесителя/синтезатора/АЦП? Рассматриваю простейший случай - одна ПЧ. Про программу ADISimRF в курсе, она это не считает, и пользоваться стало невозможно из-з кучи багов.
=SSN=
Цитата(Electrovoicer @ Jan 16 2017, 10:07) *
Как профи ... оценивают избирательность по соседнему каналу, опираясь на паспортные параметры МШУ/смесителя/синтезатора/АЦП?

Не профи, но всегда полагал, что "избирательность по соседнему каналу" оценивают исключительно по АЧХ фильтра на ПЧ.
rloc
Цитата(Electrovoicer @ Jan 12 2017, 16:48) *
В чем промоделировать и получить значение Adjacent Channel Power, введя из документации параметры смесителя и синтезатора?

Цитата(Electrovoicer @ Jan 16 2017, 10:07) *
Как профи, перед тем, как начать реализацию дизайна, оценивают избирательность по соседнему каналу, опираясь на паспортные параметры МШУ/смесителя/синтезатора/АЦП?

ACPR - это характеристика линейности и к шумам не имеет отношения. В случае 2-х тонового сигнала (или n-тонового) пересчитывается из IP3. Для LTE и других широкополосных сигналов есть свои формулы пересчета. Для подсчета суммарного IP3 каскадного соединения усилитель-смеситель-буфер-АЦП также есть свои формулы.

Почему у Вас получились большие амплитудные шумы, остается загадкой.
Electrovoicer
Цитата(rloc @ Jan 16 2017, 10:44) *
ACPR - это характеристика линейности и к шумам не имеет отношения. В случае 2-х тонового сигнала (или n-тонового) пересчитывается из IP3. Для LTE и других широкополосных сигналов есть свои формулы пересчета. Для подсчета суммарного IP3 каскадного соединения усилитель-смеситель-буфер-АЦП также есть свои формулы.

Почему у Вас получились большие амплитудные шумы, остается загадкой.


Спасибо, перевариваю.

Цитата(=SSN= @ Jan 16 2017, 10:39) *
Не профи, но всегда полагал, что "избирательность по соседнему каналу" оценивают исключительно по АЧХ фильтра на ПЧ.

Это не так.
Corner
Амплитудные шумы... наверное, на стабилизаторах по питанию сэкономили. ADMки надо ставить с микровольтными шумами. Никакие конденсаторы не отфильтруют шум LDO если его много.
Electrovoicer
Цитата(Corner @ Jan 16 2017, 21:39) *
Амплитудные шумы... наверное, на стабилизаторах по питанию сэкономили. ADMки надо ставить с микровольтными шумами. Никакие конденсаторы не отфильтруют шум LDO если его много.

нет, не сэкономили. куча индивидуальных adp7102
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.