Предистория следующая.
Необходимо получить два сигнала - 1050МГц и 3150МГц.
Сначала получаем 1050МГц. Сигнал кварцевого генератора (ГК-163, 350МГц, подавление гармоник - 40дБ) уможаем на 3 (предварительно усиливаем до 3дБм) и фильтруем (два фильтра нижних и верхних частот). Далее этот сигнал поступает на выходные усилители (на другую плату - тактовый сигнал DDS`ов) и этот же сигнал поступает на умножитель (с предварительным усилением для обеспечения 12дБм на входе умножителя). Далее после умножителя идёт на два фильтра (верхних и нижних частот) и поступает на выходной усилитель (далее сигнал поступает на смесители - на ту же плату, что и 1050МГц).
Проблема в следующем.
Сигнал с первого умножителя выходит как надо (по pdf`у, с ослаблением чётных гармоник в районе 50дБ). На второй умножитель (1050МГц до 3150МГц) сигнал приходит усиленный, но характер гармоник такой же, как и на выходе первого умножителя (1050МГц), даже лучше - ослабление гармоник - 60дБ (фильтрация). После умножителя (3150Мгц) картина резко меняется. В районе частоты 1050МГц появляются гармоники с шагом 100Мгц слева и справа. И эти "образования" (1050МГц с гармониками по бокам) повторяются вверх по частоте с шагом 1050МГц, причём, никакого ослабления нечётных гармоник (если это, конечно, результат умножения) не происходит. Уровень гармоник в сигнал - не менее 30дБ (по pdf`у заявлено подавление гармоник умножителя 60дБ). Причём, фильтры на выходе умножителя, как буд-то, не работают (подавление фильтров должно быть 30-40дБ).
Смотрели всё на 20ГГц осциллографе Tektronix (название не помню, с функцией спектроанализатора). Сигнал снимали как на выходе умножителя (щупом 50 Ом), так и на выходе усилителя (после умножителя, с коаксиального SMA разъёма). Пока никаких исследований с изменением схемы (отключение усилителей, фильтров) платы не проводили.
Пока соображений несколько.
1. Глючит умножитель (на выходе не то что надо - появляются 100МГц гармоники, и не происходит подавление гармоник)
2. Усилитель (возможно, после умножителя) даёт гармоники (самовозбуждается) и мы видим умножение не сигнала, а шумов, или просто шумы.
3. Ошибки в схеме (согласование, и т.п.)
4. Что-то с анализатором. Проверить его от эталонного сигнала не было возможности, но он новый.
Если у кого есть соображения по этому поводу, прошу поделиться. Прилогаю схему (на первом листе получение 1050МГц, на втором 3150МГц), разводку платы и набор pdf`ов.
Заранее благодарен.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Полная версия этой страницы: Проблемы с получением сигнала опорной частоты 3150МГц с помощю умножителя
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Аналоговая и цифровая техника, прикладная электроника > Rf & Microwave Design
1) Попробуйте смотреть не осциллографом, а именно анализатором спектра. Возможно результат будет другим.
2) Полученные ненужные "палки" отстоят от полезного сигнала на стабильную разность частот или она может плавать от внешних условий?
2) Полученные ненужные "палки" отстоят от полезного сигнала на стабильную разность частот или она может плавать от внешних условий?
Структурная схема
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
подборка pdf`ов
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
оставшиеся pdf`ы
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
подборка pdf`ов
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
оставшиеся pdf`ы
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Цитата(CF755 @ Jun 4 2009, 10:57) 
Предистория следующая.
Необходимо получить два сигнала - 1050МГц и 3150МГц.
Сначала получаем 1050МГц. Сигнал кварцевого генератора (ГК-163, 350МГц, подавление гармоник - 40дБ) уможаем на 3 (предварительно усиливаем до 3дБм) и фильтруем (два фильтра нижних и верхних частот). Далее этот сигнал поступает на выходные усилители (на другую плату - тактовый сигнал DDS`ов) и этот же сигнал поступает на умножитель (с предварительным усилением для обеспечения 12дБм на входе умножителя). Далее после умножителя идёт на два фильтра (верхних и нижних частот) и поступает на выходной усилитель (далее сигнал поступает на смесители - на ту же плату, что и 1050МГц).
Проблема в следующем.
Сигнал с первого умножителя выходит как надо (по pdf`у, с ослаблением чётных гармоник в районе 50дБ). На второй умножитель (1050МГц до 3150МГц) сигнал приходит усиленный, но характер гармоник такой же, как и на выходе перрвого умножителя (1050МГц), даже лучше - ослабление гармоник - 60дБ (фильтрация). После умножителя (3150Мгц) картина резко меняется. В районе частоты 1050МГц появляются гармоники с шагом 100Мгц слева и справа. И эти "образования" (1050МГц с гармониками по бокам) повторяются вверх по частоте с шагом 1050МГц, причём, никакого ослабления нечётных гармоник (если это, конечно, результат умножения) не происходит. Уровень гармоник в сигнал - не менее 30дБ (по pdf`у заявлено подавление гармоник умножителя 60дБ). Причём, фильтры на выходе умножителя, как буд-то, не работают (подавление фильтров должно быть 30-40дБ).
Смотрели всё на 20ГГц осциллографе Tektronix (название не помню, с функцией спектроанализатора). Сигнал снимали как на выходе умножителя (щупом 50 Ом), так и на выходе усилителя (после умножителя, с коаксиального SMA разъёма). Пока никаких исследований с изменением схемы (отключение усилителей, фильтров) платы не проводили.
Пока соображений несколько.
1. Глючит умножитель (на выходе не то что надо - появляются 100МГц гармоники, и не происходит подавление гармоник)
2. Усилитель (возможно, после умножителя) даёт гармоники (самовозбуждается) и мы видим умножение не сигнала, а шумов, или просто шумы.
3. Ошибки в схеме (согласование, и т.п.)
4. Что-то с анализатором. Проверить его от эталонного сигнала не было возможности, но он новый.
Если у кого есть соображения по этому поводу, прошу поделиться. Прилогаю схему (на первом листе получение 1050МГц, на втором 3150МГц), разводку платы и набор pdf`ов.
Заранее благодарен.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Необходимо получить два сигнала - 1050МГц и 3150МГц.
Сначала получаем 1050МГц. Сигнал кварцевого генератора (ГК-163, 350МГц, подавление гармоник - 40дБ) уможаем на 3 (предварительно усиливаем до 3дБм) и фильтруем (два фильтра нижних и верхних частот). Далее этот сигнал поступает на выходные усилители (на другую плату - тактовый сигнал DDS`ов) и этот же сигнал поступает на умножитель (с предварительным усилением для обеспечения 12дБм на входе умножителя). Далее после умножителя идёт на два фильтра (верхних и нижних частот) и поступает на выходной усилитель (далее сигнал поступает на смесители - на ту же плату, что и 1050МГц).
Проблема в следующем.
Сигнал с первого умножителя выходит как надо (по pdf`у, с ослаблением чётных гармоник в районе 50дБ). На второй умножитель (1050МГц до 3150МГц) сигнал приходит усиленный, но характер гармоник такой же, как и на выходе перрвого умножителя (1050МГц), даже лучше - ослабление гармоник - 60дБ (фильтрация). После умножителя (3150Мгц) картина резко меняется. В районе частоты 1050МГц появляются гармоники с шагом 100Мгц слева и справа. И эти "образования" (1050МГц с гармониками по бокам) повторяются вверх по частоте с шагом 1050МГц, причём, никакого ослабления нечётных гармоник (если это, конечно, результат умножения) не происходит. Уровень гармоник в сигнал - не менее 30дБ (по pdf`у заявлено подавление гармоник умножителя 60дБ). Причём, фильтры на выходе умножителя, как буд-то, не работают (подавление фильтров должно быть 30-40дБ).
Смотрели всё на 20ГГц осциллографе Tektronix (название не помню, с функцией спектроанализатора). Сигнал снимали как на выходе умножителя (щупом 50 Ом), так и на выходе усилителя (после умножителя, с коаксиального SMA разъёма). Пока никаких исследований с изменением схемы (отключение усилителей, фильтров) платы не проводили.
Пока соображений несколько.
1. Глючит умножитель (на выходе не то что надо - появляются 100МГц гармоники, и не происходит подавление гармоник)
2. Усилитель (возможно, после умножителя) даёт гармоники (самовозбуждается) и мы видим умножение не сигнала, а шумов, или просто шумы.
3. Ошибки в схеме (согласование, и т.п.)
4. Что-то с анализатором. Проверить его от эталонного сигнала не было возможности, но он новый.
Если у кого есть соображения по этому поводу, прошу поделиться. Прилогаю схему (на первом листе получение 1050МГц, на втором 3150МГц), разводку платы и набор pdf`ов.
Заранее благодарен.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Ваши соображения,естественно,выглядят логичными,но позвольте вопрос - а зачем такой огород городить,когда можно обойтись одни ГУНом на 3150 МГц,зафапчировать его и все... или ещё проще - поставить готовый синтезатор,который Вам и будет выдавать 3150 МГц?
Цитата(FDS @ Jun 4 2009, 11:33)
Ваши соображения,естественно,выглядят логичными,но позвольте вопрос - а зачем такой огород городить,когда можно обойтись одни ГУНом на 3150 МГц,зафапчировать его и все... или ещё проще - поставить готовый синтезатор,который Вам и будет выдавать 3150 МГц?
Требования по фазовым шумам очень жёсткие - 85дБ/Гц (на 100 Гц) со спадом 1/f. Поэтому, от ФАПЧ отказались. Готовых генераторов с умножением не нашёл. Ещё хотелось что бы все сигналы (1050 - работают DDS`ы и 3150 - частота для переноса вверх) были от одной опоры.
Цитата(TheMad @ Jun 4 2009, 11:22)
1) Попробуйте смотреть не осциллографом, а именно анализатором спектра. Возможно результат будет другим.
2) Полученные ненужные "палки" отстоят от полезного сигнала на стабильную разность частот или она может плавать от внешних условий?
2) Полученные ненужные "палки" отстоят от полезного сигнала на стабильную разность частот или она может плавать от внешних условий?
Если получится, то конечно посмотрю анализатором.
"Палки" стоят чётко. Если упралять усилителями на входе и выходе умножителя (поочерёдно), то сигналы изменяются все вместе (1050МГц, 3150МГц и паразитные гармоники)
А не может 100МГц пролазить от MCU например по питанию?
Цитата(CF755 @ Jun 4 2009, 08:49)
Требования по фазовым шумам очень жёсткие - 85дБ/Гц (на 100 Гц) со спадом 1/f. Поэтому, от ФАПЧ отказались. Готовых генераторов с умножением не нашёл. Ещё хотелось что бы все сигналы (1050 - работают DDS`ы и 3150 - частота для переноса вверх) были от одной опоры.
Мне кажется, что все же в перспективе, если это не разовый продукт, попробуйте все-таки сделать синтезатор, ваши шумы им вполне доступны http://www.ittmicrowave.com/datasheets/ITT...0_Datasheet.pdf
Цитата(obormot @ Jun 4 2009, 14:58)
А не может 100МГц пролазить от MCU например по питанию?
Там Мега64 стоит, и тактируется от генератора 8МГц.
ФАПЧ, наверное, использовать все же можно. Например, если взять опору от ГК-54 на 10 МГц, который имеет на отстройке 100 Гц шум - -145 дБ/Гц
Таким образом -145+20log(3150/10)=-95 дБ/Гц - еще 10 дБ "лишних" остается (вполне приличный запас по шумам). Помимо прочего, спектр выходного сигнала будет значительно чище.
Таким образом -145+20log(3150/10)=-95 дБ/Гц - еще 10 дБ "лишних" остается (вполне приличный запас по шумам). Помимо прочего, спектр выходного сигнала будет значительно чище.
Цитата(sanyc @ Jun 4 2009, 22:33)
ФАПЧ, наверное, использовать все же можно. Например, если взять опору от ГК-54 на 10 МГц, который имеет на отстройке 100 Гц шум - -145 дБ/Гц
Таким образом -145+20log(3150/10)=-95 дБ/Гц - еще 10 дБ "лишних" остается (вполне приличный запас по шумам). Помимо прочего, спектр выходного сигнала будет значительно чище.
Таким образом -145+20log(3150/10)=-95 дБ/Гц - еще 10 дБ "лишних" остается (вполне приличный запас по шумам). Помимо прочего, спектр выходного сигнала будет значительно чище.
На самом деле запаса нет. Приведенный к 10МГц шум фазового детектора, тепловые шума резисторов ПИФа и т.д. и Вашего запаса уже нет. Использовать ФАПЧ конечно нужно, тем более речь идет о 1/f, но схемы синтезов из даташита не годятся. Необходимы синтезаторы с переносом частот. В приложении фазовые шумы синтеза не совсем нужного диапазона, но это схема с переносом и в качестве опоры использовался(на скорую руку) некий опорник из материнки на 25МГц, шаг перестройки (точно не скажу) порядка десятков кГц. Горб вблизи несущей - паршивый опорник с учетом его работы на 48 гармонике. В готовой конструкции на 3ГГц я лично наблюдал шум -107дБн при отстройке на 100Гц(к сожалению картинки под рукой нет).
А не слишком ли близко друг к другу стоят SMA . Их ведь не накрутить при таком расстоянии даже 
У нас есть подобный блок, но мы ставили после каждого умножителя ПАФ-фильтры (до 2 ГГц), с выхода 3 ГГц уже вычищали штырьевым фильтром. ГУН реализован на фазовращателе, в петле с ФАПЧем. Шумы на 100 кГц порядка 100 дБ/Гц.
Цитата(microstrip_shf @ Jun 5 2009, 03:06)
А не слишком ли близко друг к другу стоят SMA . Их ведь не накрутить при таком расстоянии даже
А мы их тоже умножаем на 3. Главное чтобы чётные разъёмы (гармоники) были подавлены - тогда разъёмы нормально пикручиваются))
На плате стоят разъёмы Lemo-00. На схеме ошибочно SMA указали.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Цитата(oleg_uzh @ Jun 5 2009, 07:44)
У нас есть подобный блок, но мы ставили после каждого умножителя ПАФ-фильтры (до 2 ГГц), с выхода 3 ГГц уже вычищали штырьевым фильтром. ГУН реализован на фазовращателе, в петле с ФАПЧем. Шумы на 100 кГц порядка 100 дБ/Гц.
Я тоже ПАВ фильтры на схеме нарисовал, но найти их не удалось, поэтому поставили Minicircuits ФНЧ и ФВЧ. Вы какие ставили?
Цитата(CF755 @ Jun 4 2009, 09:57)
Предистория следующая.
Необходимо получить два сигнала - 1050МГц и 3150МГц.
Проблема в следующем.
Сигнал с первого умножителя выходит как надо (по pdf`у, с ослаблением чётных гармоник в районе 50дБ). На второй умножитель (1050МГц до 3150МГц) сигнал приходит усиленный, но характер гармоник такой же, как и на выходе первого умножителя (1050МГц), даже лучше - ослабление гармоник - 60дБ (фильтрация). После умножителя (3150Мгц) картина резко меняется. В районе частоты 1050МГц появляются гармоники с шагом 100Мгц слева и справа. И эти "образования" (1050МГц с гармониками по бокам) повторяются вверх по частоте с шагом 1050МГц, причём, никакого ослабления нечётных гармоник (если это, конечно, результат умножения) не происходит. Уровень гармоник в сигнал - не менее 30дБ (по pdf`у заявлено подавление гармоник умножителя 60дБ). Причём, фильтры на выходе умножителя, как буд-то, не работают (подавление фильтров должно быть 30-40дБ).
Пока соображений несколько.
1. Глючит умножитель (на выходе не то что надо - появляются 100МГц гармоники, и не происходит подавление гармоник)
Необходимо получить два сигнала - 1050МГц и 3150МГц.
Проблема в следующем.
Сигнал с первого умножителя выходит как надо (по pdf`у, с ослаблением чётных гармоник в районе 50дБ). На второй умножитель (1050МГц до 3150МГц) сигнал приходит усиленный, но характер гармоник такой же, как и на выходе первого умножителя (1050МГц), даже лучше - ослабление гармоник - 60дБ (фильтрация). После умножителя (3150Мгц) картина резко меняется. В районе частоты 1050МГц появляются гармоники с шагом 100Мгц слева и справа. И эти "образования" (1050МГц с гармониками по бокам) повторяются вверх по частоте с шагом 1050МГц, причём, никакого ослабления нечётных гармоник (если это, конечно, результат умножения) не происходит. Уровень гармоник в сигнал - не менее 30дБ (по pdf`у заявлено подавление гармоник умножителя 60дБ). Причём, фильтры на выходе умножителя, как буд-то, не работают (подавление фильтров должно быть 30-40дБ).
Пока соображений несколько.
1. Глючит умножитель (на выходе не то что надо - появляются 100МГц гармоники, и не происходит подавление гармоник)
Вы подаете на умножитель (с 1050 до 3150) сигнал содержащий побочные составляющие. На умножителе эти побочные и смешиваются между собой и умножаются. Полученый Вами результат закономерен. Нужно лучше фильтровать сигнал 1050 перед подачей его на умножитель. Недавно довелось столкнуться с аналогичной проблеммой, только при умножении на 2.
Цитата(CF755 @ Jun 5 2009, 08:30)
А мы их тоже умножаем на 3. Главное чтобы чётные разъёмы (гармоники) были подавлены - тогда разъёмы нормально пикручиваются))
На плате стоят разъёмы Lemo-00. На схеме ошибочно SMA указали.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Я тоже ПАВ фильтры на схеме нарисовал, но найти их не удалось, поэтому поставили Minicircuits ФНЧ и ФВЧ. Вы какие ставили?
На плате стоят разъёмы Lemo-00. На схеме ошибочно SMA указали.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Я тоже ПАВ фильтры на схеме нарисовал, но найти их не удалось, поэтому поставили Minicircuits ФНЧ и ФВЧ. Вы какие ставили?
ПАВ фильтры отечественные, очень даже не плохие. Вот файлики
Цитата(CF755 @ Jun 4 2009, 09:57)
...
После умножителя (3150Мгц) картина резко меняется. В районе частоты 1050МГц появляются гармоники с шагом 100Мгц слева и справа. И эти "образования" (1050МГц с гармониками по бокам) повторяются вверх по частоте с шагом 1050МГц, причём, никакого ослабления нечётных гармоник (если это, конечно, результат умножения) не происходит. Уровень гармоник в сигнал - не менее 30дБ (по pdf`у заявлено подавление гармоник умножителя 60дБ). Причём, фильтры на выходе умножителя, как буд-то, не работают (подавление фильтров должно быть 30-40дБ).
Смотрели всё на 20ГГц осциллографе Tektronix (название не помню, с функцией спектроанализатора). Сигнал снимали как на выходе умножителя (щупом 50 Ом), так и на выходе усилителя (после умножителя, с коаксиального SMA разъёма). Пока никаких исследований с изменением схемы (отключение усилителей, фильтров) платы не проводили.
Пока соображений несколько.
1. Глючит умножитель (на выходе не то что надо - появляются 100МГц гармоники, и не происходит подавление гармоник)
2. Усилитель (возможно, после умножителя) даёт гармоники (самовозбуждается) и мы видим умножение не сигнала, а шумов, или просто шумы.
3. Ошибки в схеме (согласование, и т.п.)
4. Что-то с анализатором. Проверить его от эталонного сигнала не было возможности, но он новый.
...
После умножителя (3150Мгц) картина резко меняется. В районе частоты 1050МГц появляются гармоники с шагом 100Мгц слева и справа. И эти "образования" (1050МГц с гармониками по бокам) повторяются вверх по частоте с шагом 1050МГц, причём, никакого ослабления нечётных гармоник (если это, конечно, результат умножения) не происходит. Уровень гармоник в сигнал - не менее 30дБ (по pdf`у заявлено подавление гармоник умножителя 60дБ). Причём, фильтры на выходе умножителя, как буд-то, не работают (подавление фильтров должно быть 30-40дБ).
Смотрели всё на 20ГГц осциллографе Tektronix (название не помню, с функцией спектроанализатора). Сигнал снимали как на выходе умножителя (щупом 50 Ом), так и на выходе усилителя (после умножителя, с коаксиального SMA разъёма). Пока никаких исследований с изменением схемы (отключение усилителей, фильтров) платы не проводили.
Пока соображений несколько.
1. Глючит умножитель (на выходе не то что надо - появляются 100МГц гармоники, и не происходит подавление гармоник)
2. Усилитель (возможно, после умножителя) даёт гармоники (самовозбуждается) и мы видим умножение не сигнала, а шумов, или просто шумы.
3. Ошибки в схеме (согласование, и т.п.)
4. Что-то с анализатором. Проверить его от эталонного сигнала не было возможности, но он новый.
...
А Вы не пробовали поэкспериментировать с уровнем сигнала на входе второго умножителя? Может ему совсем плохо
Как альтернативу могу предложить использовать HSMP3822. Это точно работает, проверено
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.