Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Синтезаторы частот. От концепции к продукту.
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Аналоговая и цифровая техника, прикладная электроника > Rf & Microwave Design
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63
Green_Smoke
Приветствую!
Не подскажите не пробегала ли мимо следующая книга.
Frequency Synthesizers: Concept to Product
Alexander Chenakin, Phase Matrix, Inc.
ISBN 978-1-59693-230-2
Хотелось бы на нее взглянуть поближе.
Dr.Drew
Я бы тоже поглядел. Мне сегодня письмецо пришло с рекламкой FSW-0200 и этой книжицы.
ledum
Наверное рановато еще. Арабы и китайцы еще не раздуплились - Published Date: 2010-11-30 . Но просмотреть по верхам можно. http://www.isbnlib.com/preview/1596932309/...cept-to-Product типо первые и последняя страницы Вроде еще Гугль давал http://books.google.com.ua/books?id=CqvlL3...p;q&f=false
Green_Smoke
Цитата(ledum @ Dec 18 2010, 15:36) *
Наверное рановато еще. Арабы и китайцы еще не раздуплились - Published Date: 2010-11-30 . Но просмотреть по верхам можно. http://www.isbnlib.com/preview/1596932309/...cept-to-Product типо первые и последняя страницы Вроде еще Гугль давал http://books.google.com.ua/books?id=CqvlL3...p;q&f=false

Там я уже видел, но ясности насчет этой книги не появилось.
Автор достаточно известный из Phase Matrix. Но уж больно она маленькая около 250 стр.
khach
Так автора спросите, он же тут на форуме иногда проявляется, кажись книгу по усилкам он сам и заливал в закрома. Может и эту зальет.
VCO
Цитата(khach @ Dec 19 2010, 01:13) *
Так автора спросите, он же тут на форуме иногда проявляется, кажись книгу по усилкам он сам и заливал в закрома. Может и эту зальет.

"Прилетит к нам волшебник в голубом вертолёте и бесплатно покажет кино!" А что, очень может быть и такое, теоретически возможно.
Для начала я пока решил ознакомиться со статьями Александра Ченакина и вот что нарыл:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Кстати там, в четвёртой части на странице 46, автор объясняет, как снизить спуры DDSа, а то я раньше как-то и не задумывался, зачем DDS в ОС ФАПЧ смешивают с опорой перед делением, теперь буду знать. Получается, что также можно опустить спуры AD9912 на 26дБ ценою сужения диапазона перестройки, смешав его с его же опорой 2 ГГц, отфильтровав и поделив суммарную частоту на 20. Правда фазовые шумы при этом также будут определяться не только шумами опоры и DDSa - 26дБ, но и шумами делителя, как я понимаю. Поправьте меня, если я неправ.
Книга обещает быть весьма интересной и более обстоятельной, чем статьи. Очень хорошо, что автор не злоупотребляет теорией и учит практике, правда не думаю, что после её прочтения я смогу повторить FSW-0200. Всё-таки эта книга для общего развития, а не Практическое пособие по сборке QuickSynа. Есть смысл даже купить такую книженцию (не за свои, разумеется), а то Манасевича уже давно не хватает.
Журнал High Frequency Electronics только сегодня для себя открыл, достойная альтернатива Microwave Journal. Журналы за 2008-2010 годы и статьи за 2002-2010 годы закачал на FTP: upload/Journals/High Frequency Electronics/
Почему-то не нашёл на их сайте журналы за 2002-2007 годы. Кто знаком с журналом, подскажите, пожалуйста, где найти?
lguancho
Hi. I have managed to browse through some of the pages of this new book. It is really for the new engineers as the topics are shallowly covered.

I attached some of the pages from the books (by google ebook)
VCO
Цитата(lguancho @ Dec 25 2010, 18:02) *
Hi. I have managed to browse through some of the pages of this new book. It is really for the new engineers as the topics are shallowly covered.

I attached some of the pages from the books (by google ebook)


Where an attachments? Why all this replica?
proxi
Цитата(lguancho @ Dec 25 2010, 17:02) *
Hi. I have managed to browse through some of the pages of this new book. It is really for the new engineers as the topics are shallowly covered.

I attached some of the pages from the books (by google ebook)

well nice, but where is whole book, do you know
Chenakin
Уважаемые Форумчане!

Один мой хороший знакомый буквально неделю назад (поздравлял с Новым Годом) ”привёл” меня на форум (я так понимаю, он тут старожил), на эту тему. Пользуясь моментом (праздники, появилось свободное время), я попутешствовал по лабиринтам тем, нашёл массу интересных для себя вещей (с чем-то поспорил бы, но это, наверное, нормально) и тоже решил поучаствовать. Для начала попробую ответить на несколько комментариев из этой темы:

>>> но ясности насчет этой книги не появилось...

Книга в основном для начинающих, кто приходит после университета с хорошим теоретическим багажом, но не знает с какой стороны подступиться к железу. Предполагается, что человек уже проработал “PLL-классику” (Egan, Crawford, и т.д.), по-этому, теория сведена к миниммуму (практически отсутствует). Кроме того, книга должна читаться легко и быстро, а по-сему, она относительно тонкая. Вот такая задумка была – вводный курс бойца для начинающих. Хотя... может быть и не только для начинающих. Совсем свежий пример. Интервьирую инженера, проработавшего довольно долго в весьма известной компании. Держится уверенно, даже с некоторым превосходством. Рисую картинку – сигнал на 1 ГГц, а рядом слева спур, отстоящий на 10 МГц от основного тона. Спрашиваю, что будет, если подать всё это на делитель на 10. Нет проблем. Человек рисует сигнал на 100 МГц и рядом уменьшенный спур, объясняет, что он подавляется на 20 дБ. Хорошо, а что будет, если мы используем делитель на 1000? Лихо рисует сигнал на 1 МГц, и... наступает пауза. Человек не знает, куда деть спур... Ничего страшного, конечно, но вот, как говорится, век живи – век учись. Так что, это не справочник по синтезаторам, но, если кто найдёт для себя что-то полезное – буду только рад.


>>>Прилетит к нам волшебник в голубом вертолёте и бесплатно покажет кино!

Ситуация такая. У меня контракт с Artech House, по-которому все права принадлежит этому издательству (у меня кстати и окончательного файла нет). Даже если я захочу опубликовать какую-то часть материалов в виде статьи, мне нужно разрешение редакции. Правильно это или нет – это другой вопрос. Но т.к. я принял на себя такие обязательства, то приходится их выполнять. А вот всё, что могу привести - доступно здесь:

http://www.phasematrix.com/pages/Articles.html

Многое уже устарело и я бы переделал. Но... всё это уже от меня не зависит, так что прошу принимать как-есть со всеми плюсами и минусами.


>>>Всё-таки эта книга для общего развития, а не Практическое пособие по сборке QuickSynа…

Совершенно верно. К QuickSynу книга непосредственного отношения не имеет, хотя некоторые архитектурные решения используются. Если будет интерес к QuickSynу, то можно отделно поговорить на эту тему, буду рад общению. Постараюсь заходить почаще на форум (хотя вряд ли удастся стать полноценным участником из-за катастрофической нехватки времени – я вижу, люди здесь общаются практически ежедневно, у меня такое не получится). Если же будет нужно связаться со мной, мой рабочий e-mail achenakin@phasematrix.com

Всем успехов в наступившем новом году!

Александр Ченакин
VCO
Цитата(Chenakin @ Jan 8 2011, 02:42) *
Совершенно верно. К QuickSynу книга непосредственного отношения не имеет, хотя некоторые архитектурные решения используются. Если будет интерес к QuickSynу, то можно отделно поговорить на эту тему, буду рад общению. Постараюсь заходить почаще на форум (хотя вряд ли удастся стать полноценным участником из-за катастрофической нехватки времени – я вижу, люди здесь общаются практически ежедневно, у меня такое не получится). Если же будет нужно связаться со мной, мой рабочий e-mail achenakin@phasematrix.com

Большое спасибо, Александр, за отклик и комментарии!
Прочитал все Ваши статьи по синтезаторам на одном дыхании, нашёл много ценных мыслей (в этой теме пока ещё совсем зелёный),
сегодня начну дорабатывать несколько своих схем и закажу книгу. У меня уже целая библиотека книг и книжулек по синтезу, но именно таких, практически полезных, книг по синтезу очень мало, в основном статьи...
QuickSyn можно обсудить и здесь, не создавая новой темы, но мы пока только раскачиваемся после зимних каникул.
Пока есть только один вопрос:
Правда ли, что именно этот прибор лежит в основе самых крутых анализаторов спектра FSU Rohde&Schwarz? laughing.gif
Я так наивно полагаю, что там всё-таки должны стоять ЖИГ-генераторы и ЖИГ-фильтры! rolleyes.gif
Sergey Beltchicov
Цитата(YIG @ Jan 10 2011, 08:08) *
Пока есть только один вопрос:
Правда ли, что именно этот прибор лежит в основе самых крутых анализаторов спектра FSU Rohde&Schwarz? laughing.gif
Я так наивно полагаю, что там всё-таки должны стоять ЖИГ-генераторы и ЖИГ-фильтры! rolleyes.gif

Хотя вопрос адресован не мне, позволю себе заметить, что в FSU с серийниками до 2ххххх совершенно точно стоял MLFP-42026 и спецномерной микролямбдовский YTO. В 2008 году, в беседе на выставке Связь-Экспоком, родики утверждали, что ЖИГи стали делать сами. Внутренности более поздних приборов изучать пока не доводилось, но судя по шумам на отстройке 1 МГц, Роде все-таки использует ЖИГи, а уж ЖИГ-фильтры то наверняка.
Dr.Drew
У Квика шумы на дальних отстройках высокие - ГУН всё-таки. От ЖИГ-ов вряд ли отойдут в приборах.
YuriyMatveev
Цитата(Dr.Drew @ Jan 10 2011, 13:20) *
От ЖИГ-ов вряд ли отойдут в приборах.


U3772 до 43GHz (Advantest) свой анализатор сделали вообще без преселектора (жиг-фильтра) по входу. Только "software preselector". Понятно есть свои проблемы, но зато какая цена ... !
Sergey Beltchicov
Цитата(YuriyMatveev @ Jan 10 2011, 13:40) *
U3772 до 43GHz (Advantest) свой анализатор сделали вообще без преселектора (жиг-фильтра) по входу. Только "software preselector". Понятно есть свои проблемы, но зато какая цена ... !


Согласен, что U3772 - прекрасное решение для поля и для базовых задач анализа сигналов. Хотя софтверный преселектор подразумевает, что гетеродину (-ам) прибора нужно сделать хотя бы по паре свипов (а не один) в каждом поддиапазоне для идентификации ложных откликов, а это должно отрицательно сказываться на скорости. В описании на U3772 есть упоминание о том, что для улучшения скорости подавление зеркал можно отключить.

Более элегантное решение - это использование высоких ПЧ, ключей и фильтр-банков. Минус данного решения - работа с высокими частотами LO в первых диапазонах и, соответственно, ухудшенная односигнальная динамика. Очевидный плюс - отсутствие заморочек, связанных с ЖИГ-фильтрами (рипла, гистерезиса, термоуходов) и, как следствие, более высокие спецификации остаточной неопределенности измерения уровня.
Chenakin
>>>Пока есть только один вопрос: Правда ли, что именно этот прибор лежит в основе самых крутых анализаторов спектра FSU Rohde&Schwarz?

Нет. С R&S переговоры начались совсем недавно.

>>>Я так наивно полагаю, что там всё-таки должны стоять ЖИГ-генераторы и ЖИГ-фильтры!

Да, насколько я в курсе.

>>>У Квика шумы на дальних отстройках высокие - ГУН всё-таки.

QS (QuickSyn) действительно уступает ЖИГам (если это имеется ввиду) на 1 МГц, но не из-за ГУНа, а из-за опоры. Прошу учесть, что никогда не ставилась задача побить ЖИГ (зачем?), цель была разработать коммерческий продукт с определёнными технико-ценовыми характеристиками для определённого сегмента рынка. По-этому в QS используется очень дешёвый OCXO, который выдаёт noise floor примерно -163 дБн/Гц на 100 МГц (начиная с ~10 кГц). Одна из “фишек” QS (осваиваю новую терминологию:) – это преобразование опоры в выходной сигнал с минимальным уровнем добавочных шумов (т.е., практически 20logN). Соответсвенно на 5 ГГц (это у меня измерения под рукой) мы должны ожидать 34 дБ ухудшение или -129 дБн/Гц, что мы примерно и получаем в действительности. Хорошо это или плохо в сравнении с ЖИГом? На 10 кГц ЖИГ остаётся далеко позади, на 100 кГц расходимся более-менее мирно, а на 1 МГц действительно уступаем. Дальше ЖИГ и ГУН сходятся к примерно одинаковому noise floor. Всё по теории.

Если нужны лучше характеристики на 1 МГц, то надо менять опору. Например, не проблема найти OCXO c -176 dBc/Hz noise floor, что соответствует уже -142 dBc/Hz на 5 ГГц (а Pascal предлагает ещё лучшее шумы). Но такие OCXO уже существенно дороже. Да и работать вблизи тепловых шумов резистора – занятие малоприятное. По-этому, куда проще использовать комбинированую опору на более высокой частоте, скажем, тот же дешёвый OCXO (который обеспечивает 10 и 100 кГц) + CRO. Например CRO5100Z от Z-Comm стоит порядка $30 и должен выдавать что-то уже ближе к -150 dBc/Hz на отстройке 1 МГц на 5 ГГц (говорим лишь о порядке величин). Конечно, работа с высокочастотной опорой требует изменения архетектуры, но я не вижу каких-либо непреодолимых препятсвий и на 1 МГц, если такая задача будет поставлена.

>>>От ЖИГ-ов вряд ли отойдут в приборах.

Ну, братцы, обложили с ЖИГами со всех сторон:) Прошу не считать меня ЖИГо-ненавистником! C ЖИГами дело приходилось иметь прямо что ни на есть непосредственное. Отличный прибор. Можно сказать – мечта синтезаторщика! Не особо напрягаясь, простейший однопетлевой дизайн выдаёт вполне приличные характеристики. Двухпетлевой уже можно вставлять и в bench-top генератор или спектроанализатор. Но... как и везде у ЖИГа масса своих недостатков, а именно:

Габатиты - (bench-top is OK, а вот многие другие применения сразу отпадают. Даже для T&M... попробуйте, например, втиснуть ЖИГ в быстроразвивающуюся PXI платформу!)

Энергопотребление – (те же комментарии)

Цена – (если бюджет позволяет использовать ЖИГ, то, действительно, зачем городить огород, но вот всегда ли он позволяет или будет позволять?)

Скорость перестройки – (а вот тут начинаются проблемы... Милисекунда – это вот такой, скажем, технологический барьер для имеющихся в продаже ЖИГов. Можно, конечно, пробовать уменьшать зазор между полюсами электромагнита, но тогда теряется однородность магнитного поля, разные части сферы резонируют на разных частотах, Q падает со всеми вытекающими последствиями... Так что, остановимся на милисекундах, что уже сейчас совершенно недостаточно и ситуация будет только лишь усугубляться. По-этому, я бы не стал делать однозначных выводов. Всё, что лишь хочу подчеркнуть - вполне возможно получить ЖИГ-сапоставимые шумы и без использования ЖИГов и, при этом, на гораздо более высоких скоростях перестройки.

В принципе, всё это касается и ЖИГ-фильтра, используемого, например, в преселекторе спектроанализатора. Пока проблема не стоит столь остро, но очертания явно вырисовываются. Опять же, я не вижу каких-либо непреодолимых препятствий конструирования широкополосного приёмника с подавлением зеркального канала (а это всё, что требуется от ЖИГ-фильтра; ограничение сигнала, селекция других сигналов большой амплитуды – это уже всё дополнительные “benefits”). Конечно, итоговая блок-диаграмма не будет выглядеть столь просто и красиво, но вот общая цена всех экстра комплектующих получается сопаставимой с самим ЖИГом! Возможно, овчинка стоит выделки?

>>>U3772 до 43GHz (Advantest) свой анализатор сделали вообще без преселектора (жиг-фильтра) по входу. Только "software preselector". Понятно есть свои проблемы, но зато какая цена ... !

Прямо в корень! Хотя я и не являюсь поклонником этого метода. Я пробовал играться с математикой и, вот, что получалось. Имеется спур, необходимо убедиться, с какой стороны гетеродина он приходит. Отстраиваем гетеродин немного, и в зависимости от того, куда переместился спур, делаем вывод. Однако, если имеются два спура (или больше), да ещё с разных сторон и разных по величине, то однозначный вывод сделать не получается, только вероятностный. Т.е. нужно опять отстроить гетеродин на другую величину и сделать ещё один свип. Но опять можно придумать комбинацию спуров, которая “перехитрит” нас. Т.е. нужно делать большое кол-во свипов, чтобы уменьшить вероятность ложной картинки до “приемлего” предела. Вот что выходило, и как-то не хотелось закладывать “неполноценную” модель. Интересно, никто не встречался с “математикой” (статьи и т.д.) по-этому вопросу?
Dr.Drew
>>>QS (QuickSyn) действительно уступает ЖИГам (если это имеется ввиду) на 1 МГц, но не из-за ГУНа, а из-за опоры. Прошу учесть, что никогда не ставилась задача побить ЖИГ (зачем?), цель была разработать коммерческий продукт с определёнными технико-ценовыми характеристиками для определённого сегмента рынка. По-этому в QS используется очень дешёвый OCXO, который выдаёт noise floor примерно -163 дБн/Гц на 100 МГц (начиная с ~10 кГц). Одна из “фишек” QS (осваиваю новую терминологиюsm.gif – это преобразование опоры в выходной сигнал с минимальным уровнем добавочных шумов (т.е., практически 20logN). Соответсвенно на 5 ГГц (это у меня измерения под рукой) мы должны ожидать 34 дБ ухудшение или -129 дБн/Гц, что мы примерно и получаем в действительности. Хорошо это или плохо в сравнении с ЖИГом? На 10 кГц ЖИГ остаётся далеко позади, на 100 кГц расходимся более-менее мирно, а на 1 МГц действительно уступаем. Дальше ЖИГ и ГУН сходятся к примерно одинаковому noise floor. Всё по теории.

Преобразование на гармониках? Я это подозревал.
Не согласен по поводу шумов. Или мы говорим о разном. Если строить синтезатор по одной и той же схеме, но с разными управляемыми генераторами: ГУН и ЖИГ, то второй по шумам победит. Вы ведь используете свои ГУН 5-10 ГГц? В случае ЖИГ, на 1МГц будут уже его шумы - минус 153-150 дБн/Гц. Полоса петли будет около 100 кГц. ГУН будет иметь всего минус 130 дБн/Гц и полоса петли будет около 1 МГц. И вот тут как раз важны шумы на дальних отстройках. Представтье себе измерения IP3 на частоте 10-20 ГГц. Интермодуляции могут утонуть в шумах генераторов - приходилось наблюдать такое.

И ещё, хотелось бы увидеть спрект сигнала вместе с побочными спектральными составляющими. Голая цифра минус 70 как-то не устраивает. Интересно, где они находятся.

>>>Если нужны лучше характеристики на 1 МГц, то надо менять опору. Например, не проблема найти OCXO c -176 dBc/Hz noise floor, что соответствует уже -142 dBc/Hz на 5 ГГц (а Pascal предлагает ещё лучшее шумы). Но такие OCXO уже существенно дороже.

А комбинацию 10 МГц OCXO и привязанного к нему кварцевого ГУН 100 МГц не рассматривали? ГУН можно сделать и самому с теми же минус 175-174 дБн/Гц остаточного шума. Будет дёшево.
Интересно, как Паскаль сделал свои генераторы? Темекс тоже нечто подобное делает. И вообще, как с ними работать, в смысле, не ухудшить остаточный шум? Сразу умножать?

Вопрос выбора генератора действительно сложный, не первый раз убеждаюсь. И определяющий фактор тут не выделишь - это примерно как выработать стратегию правильной жизни...Выбор генератора в QS здесь вряд ли стоит обсуждать. Гораздо более интересны технические решения. Я так понял, в синтезаторе применяется преобразование частоты в обратной связи. Смотрел ваш недавний патент с описанием схемы синтезатора. Если честно, не понял как это увязать с практикой. Многократные деления и умножения частоты с переменными коэффициентами для преобразования частоты ГУН в обратной связи...Чем ограничивается число преобразований, коэфициенты деления и умножения, как их выбирать и, в конце концов, как получается мелкий шаг?
Chenakin
>>>Не согласен по поводу шумов. Или мы говорим о разном. Если строить синтезатор по одной и той же схеме, но с разными управляемыми генераторами: ГУН и ЖИГ, то второй по шумам победит. Вы ведь используете свои ГУН 5-10 ГГц? В случае ЖИГ, на 1МГц будут уже его шумы - минус 153-150 дБн/Гц. Полоса петли будет около 100 кГц. ГУН будет иметь всего минус 130 дБн/Гц и полоса петли будет около 1 МГц.

Ну зачем же 1 МГц? Всё зависит, что выдаст опора + 20logN + остаточные шумы синтезатора (т.е. схема построения). Если хотим приблизится к –150 dBc/Hz (к примеру), то полоса петли будет куда выше, ближе к 10 МГц. А ещё дальше и ЖИГ и ГУН начинают сходится к одинаковым величинам, определяемых их активным элементом, т.е. GFkT/2P.

--------------------

>>>Если строить синтезатор по одной и той же схеме, но с разными управляемыми генераторами: ГУН и ЖИГ, то второй по шумам победит.

В принципе никто и не спорит. Зачем обязательно кого-то побеждать? Cмысл в другом: возможно получение ЖИГ-сопоставимых шумов без использования ЖИГов при несопоставимо более высоких скоростях перестройки (если это нужно).

--------------------

>>>И ещё, хотелось бы увидеть спрект сигнала вместе с побочными спектральными составляющими. Голая цифра минус 70 как-то не устраивает. Интересно, где они находятся.

“Голая цифра” фигурирует в спецификациях практически любого поставщика. Вполне нормальный подход. А Вы думаете их легко найти? Reference spurs не просматриваются, спуры DDS задавлены ниже –90 дБн, как минимум. Чтобы “вытаскивать” спуры на таком уровне, нужно на несколько дней запускать ATE в режиме random search. Вылезают различные “вторичные эффекты,” leakages на отдельных “неудобных частотах” и т.д. А потом приходится долго гадать (т.е. анализировать), принадлежит ли этот спуры QS или спектроанализатору, там ведь тоже не боги горшки обжигали. Что ж ещё приводить кроме голой цифры? Выше –70 точно ничего нет, а так всё выглядит довольно чисто до –80 dBc.
Dr.Drew
>>>Ну зачем же 1 МГц? Всё зависит, что выдаст опора + 20logN + остаточные шумы синтезатора (т.е. схема построения). Если хотим приблизится к –150 dBc/Hz (к примеру), то полоса петли будет куда выше, ближе к 10 МГц. А ещё дальше и ЖИГ и ГУН начинают сходится к одинаковым величинам, определяемых их активным элементом, т.е. GFkT/2P.

С этим не спорю. 1 МГц - для примера. Хотя вполне реальная цифра.

>>>В принципе никто и не спорит. Зачем обязательно кого-то побеждать? Cмысл в другом: возможно получение ЖИГ-сопоставимых шумов без использования ЖИГов при несопоставимо более высоких скоростях перестройки (если это нужно).

По-моему утверждение про ЖИГ-сопоставимые шумы без использования ЖИГ теряет смысл, когда речь идёт об отстройках, где шумы ещё не определются управляемым генератором. Вы про этот случай говорите? Какой бы он ни был, уровень шума будет определяться опорой и фазовым детектором (или схемой, архитектурой...) Разумеется, для связных и локационных применений с интересами в диапазоне отстроек до 0,1-1 МГц, тип генератора роли не играет. Учитывая простоту и дешевизну применения ГУН, он находится в существенном выигрыше.
Sergey Beltchicov
Вопрос к уважаемому Александру Ченакину:

Вы действительно уверены (имеете результаты измерений), что если взять опору -176 (-180) дБн/Гц, то можно получить -142 (146) дБн/Гц в петле на 5ГГц мультипликативным способом (то есть приращение шумов близкое к 20logN)? Мне лично не приходилось слышать о результате лучше -135 дБн/Гц на 10 ГГц (и то в виде единичного достижения, и, что важно, без петли). Повторюсь, я говорю об умножении, а не о генерации сразу в X-band (OEwaves,PSI).

Просто большинство комб-генераторов имеют собственный шум хуже, чем -140 дБн/Гц. Есть еще NLTL-генераторы, но реально на отстройках до 100кГц они не отличаются от SRD (даже хуже SRD во фликер-зоне). Когда я направил отчет с результатами измерений трех NLTL-умножителей в Picosecond в сравнении с SRD (все от одного источника), то их буквальный ответ на претензию о несоответствии фазовых шумов рекламе звучал примерно так: "к сожалению, у нас не было возможности провести прямое измерение фазового шума гармоники от 100 МГц, полученной при помощи NLTL, благодарим Вас за новую информацию о наших генераторах, мы все равно снимаем их с производства". (В своих статьях Picosecond измеряет СПМ шумов своего генератора, деля 100 МГц на два канала и снося две гармоники от одного источника в ноль, что подразумевает вычищение шумов гармоник друг другом).

Лично мое мнение: если получаешь -130 дБн/Гц@10 кГц на 10 ГГц, то в рамках мультипликативной парадигмы в захвате ниже не спуститься, какую опору (100МГц) ни бери. То есть купишь PASCAL, поставишь в блок, а в петле получишь то же, что и раньше.

И, кстати, еще Александру Ченакину.

По поводу "математики" по идентификации спуров при открытом фронт-энде спектроанализатора: посмотрите у Аджилента Spectrum Analysis Basics. Если мне не изменяет память, там достаточно подробно описан метод с качанием гетеродина вверх-вниз на 2ПЧ и метод, где когерентно меняются частоты сразу двух LO (они называют его shift method)
AlDed
Цитата(Chenakin @ Jan 12 2011, 07:59) *
>>>

Александр,
пользуясь случаем еще раз поздравляю тебя с наступившим Новым годом и напоминаю о твоем обещании подготовить для нас (Прист) перевод на генератор sm.gif
soldat_shveyk
Александр, спасибо за замечательную книгу!
Сегодня утром получил - читаю с удовольствием.
Думаю, что теперь в моих новых изделиях синтезаторы "запоют" с новым и лучшим качеством.
Dr.Drew
Цитата(Sergey Beltchicov @ Jan 12 2011, 21:39) *
Вы действительно уверены (имеете результаты измерений), что если взять опору -176 (-180) дБн/Гц, то можно получить -142 (146) дБн/Гц в петле на 5ГГц мультипликативным способом (то есть приращение шумов близкое к 20logN)?Лично мое мнение: если получаешь -130 дБн/Гц@10 кГц на 10 ГГц, то в рамках мультипликативной парадигмы в захвате ниже не спуститься, какую опору (100МГц) ни бери. То есть купишь PASCAL, поставишь в блок, а в петле получишь то же, что и раньше.


Удавалось получать минус 153 на 1 ГГц при опоре с шумом минус 175. Ухудшения фликкера не наблюдалось. Был бы под рукой усилитель с большей разницей P1-G, удалось бы продавить шум и до минус 175. А уж до 5-10 ГГц можно и вторым умножением дотянуться.
По моему мнению, разумный предел по фазовому шуму кварцевых опор лежит около минус 174. Дальше начинаются трудности с усилением для раскачки умножителей - фазовые шумы генератора начинают тонуть в тепловых шумах усилителя.

Александр, если не секрет, DDS используете в виде готовой микросхемы или рассыпной - ЦАП - отдельно, ядро с памятью - отдельно?
Chenakin
Цитата(Sergey Beltchicov @ Jan 12 2011, 10:39) *
Вопрос к уважаемому Александру Ченакину:

Вы действительно уверены (имеете результаты измерений), что если взять опору -176 (-180) дБн/Гц, то можно получить -142 (146) дБн/Гц в петле на 5ГГц мультипликативным способом (то есть приращение шумов близкое к 20logN)? Мне лично не приходилось слышать о результате лучше -135 дБн/Гц на 10 ГГц (и то в виде единичного достижения, и, что важно, без петли). Повторюсь, я говорю об умножении, а не о генерации сразу в X-band (OEwaves,PSI).

Просто большинство комб-генераторов имеют собственный шум хуже, чем -140 дБн/Гц. Есть еще NLTL-генераторы, но реально на отстройках до 100кГц они не отличаются от SRD (даже хуже SRD во фликер-зоне). Когда я направил отчет с результатами измерений трех NLTL-умножителей в Picosecond в сравнении с SRD (все от одного источника), то их буквальный ответ на претензию о несоответствии фазовых шумов рекламе звучал примерно так: "к сожалению, у нас не было возможности провести прямое измерение фазового шума гармоники от 100 МГц, полученной при помощи NLTL, благодарим Вас за новую информацию о наших генераторах, мы все равно снимаем их с производства". (В своих статьях Picosecond измеряет СПМ шумов своего генератора, деля 100 МГц на два канала и снося две гармоники от одного источника в ноль, что подразумевает вычищение шумов гармоник друг другом).

Лично мое мнение: если получаешь -130 дБн/Гц@10 кГц на 10 ГГц, то в рамках мультипликативной парадигмы в захвате ниже не спуститься, какую опору (100МГц) ни бери. То есть купишь PASCAL, поставишь в блок, а в петле получишь то же, что и раньше.

И, кстати, еще Александру Ченакину.

По поводу "математики" по идентификации спуров при открытом фронт-энде спектроанализатора: посмотрите у Аджилента Spectrum Analysis Basics. Если мне не изменяет память, там достаточно подробно описан метод с качанием гетеродина вверх-вниз на 2ПЧ и метод, где когерентно меняются частоты сразу двух LO (они называют его shift method)


Уважаемый, Сергей!

Спасибо за ссылки. Постараюсь подробно ответь на Ваши вопросы/комментарии.

--------------
>>> Вы действительно уверены (имеете результаты измерений), что если взять опору -176 (-180) дБн/Гц, то можно получить -142 (146) дБн/Гц в петле на 5ГГц мультипликативным способом (то есть приращение шумов близкое к 20logN)?

Ответ:
Нет, не уверен и, более того, не советовал бы это делать, т.к. это далеко не самый оптимальный вариант. Позвольте напомнить, что весь сыр-бор разгорелся на тему, так уж ли необходим ЖИГ для получения хороших шумов. Вроде как договорились, что на 10 и 100 кГц и с ГУНом всё вырисовывается нормально (конечно в петле, Dr. Drew), здесь претензий к QS вроде нет? На очень высоких отстройках (десятки МГц) и ЖИГ и ГУН будут иметь сопоставимые шумы (free running), определяемые активным элементом (а не резонатором) и мощностью, закачиваемой в резонатор. Претензии, вроде бы, возникли только к отстройкам 1+ МГц. Повторюсь, что задачи “побития” ЖИГа никогда не ставилась, но если нужно улучшить шумы (я это назвал получение ЖИГ-сопоставимых шумов) в указанной области, то я не вижу непреодолимых препятствий это сделать.

Использование –176/Pascal я указал в качестве примера, а вот практическое использование считаю нецелесообразным (я это там же ранее и говорил) просто по той причине, что есть гораздо более простые способы достижения указанной величины -142 дБн/Гц на отстройке 1 МГц, а именно – использование комбинированной опоры.

--------------
>>> Повторюсь, я говорю об умножении, а не о генерации сразу в X-band (OEwaves,PSI).

Ответ:
А почему, собственно, и не использовать генерацию сразу в X-band? Oewaves и PSI пока отложим в сторону для задач более серьёзных. А чем плох тот же CRO, который я привёл в качестве примера? Как по мне, так очень даже и ничего. Или возьмём обычный DRO. Есть проблема получить -142 дБн/Гц на 5 ГГц на отстройке 1 МГц (free running)? Нет. При желании, такой шум можно вытащить даже на отстройке 100 кГц и на гораздо более высоких частотах, причём с самым что ни на есть обычным резонатором (ссылки могу прислать) без сапфира. Но это и не нужно. Теперь берём этот обычный DRO и замыкаем на OCXO (тот самый дешёвый, не Pascal). В результате имеем комбинированную опору, которая выдаёт на 5 ГГц следующие шумы (порядок величин):

10 кГц -129 дБн/Гц (OCXO)
100 кГц -129 дБн/Гц (OCXO)
1 МГц -142 дБн/Гц (DRO)

Пока проблем нет?

Хорошо, двигаемся дальше (в петлюsm.gif. Что имеем? Приличную опору (вполне сопоставимую с ЖИГом, но если нужно лучше – то можно сделать и лучше). Теперь из одной частоты нужно сформировать диапазон частот, т.е. сделать синтезатор. Т.к. вопрос стоит скорее философский (можно иль не можно?), то не будем залазить в дебри широкополосных схем, а рассмотрим для примера узкополосный синтезатор, работающий на 5 ГГц. Берём простейшую “классическую” offset loop схему и подаём нашу 5 ГГц опору на LO порт миксера. Сигнал ГУНа поступает на миксер, преобразуется вниз (скажем, на частоту в несколько десятков МГц) и замыкается петлёй ФАПЧ без делителя. Т.е. всё что нам нужно сделать – это вытянуть -142 дБн/Гц фактически на частотах в несколько десятков МГц. Задача не такая уж и простая (шумы всё равно приличные), но, я думаю, Вы не станете утверждать, что задача абсолютно неподъёмная?

Ну вот собственно и всё... Я думаю, здесь можно в этой долгой дискуссии поставить точку. А вопрос “ЖИГ или не ЖИГ” и конкретную схему построения синтезатора каждый уже решает сам в зависимости от собственного вкуса, опыта и конкретной технической задачи.

--------------
>>> Просто большинство комб-генераторов имеют собственный шум хуже, чем -140 дБн/Гц. Есть еще NLTL-генераторы, но реально на отстройках до 100кГц они не отличаются от SRD...

Ответ:
Абсолютно, полностью и бесповоротно с Вами согласен. По моему разумению, при больших потерях преобразования (что имеет место и в SRD и в NLTL) при попытке закачать –180 дБн/Гц просто упираешься в тепловые шумы. Тут что-то требовать от Picosecond смысла никакого нет. Ещё хуже дело обстоит с harmonic mixers. Я имею ввиду такие микросхемы со встроенным SRD и mixing diodes. Выглядит просто и привлекательно, но шумов набирает... как блох. (Извините, это я где-то тут же на форуме фразу вычитал – на прямо зацепила!). Всё правильно. Сигнал преобразуется вниз на нужной гармонике, а вот широкополосные шумы на входе преобразуется на ВСЕХ гармониках, да ещё и с двух сторон (т.к. зеркальные каналы, естественно, не подавляются). Так что если рабочая гармоника высокая, то гармоник и шумов набирается... (ещё раз повторять будет уже неприличноsm.gif. Всё верно. А посему я для себя установил правило (ни в коем случае никому не навязываю) - если работаешь с серьёзными шумами (близкими к тепловым), то:
1. Не используй умножители с коэффициентом умножения больше чем 2.
2. Не используй гармонический смеситель (только фундаментальный, и крайне желательно, с подавлением зерк. канала).

--------------
>>> Лично мое мнение: если получаешь -130 дБн/Гц@10 кГц на 10 ГГц, то в рамках мультипликативной парадигмы в захвате ниже не спуститься, какую опору (100МГц) ни бери. То есть купишь PASCAL, поставишь в блок, а в петле получишь то же, что и раньше.

Ответ:
Я не совсем понимаю Ваш термин “мультипликативная парадигма.” Если Вы имеете ввиду использование умножителя или смесителя гармоник высокого порядка, то, да, я согласен, данное техническое решение с Pascal никак не сочетается по вышеуказанным причинам.
VCO
Большое спасибо, Александр, за компетентное разъяснение ситуации! a14.gif
Цитата(Chenakin @ Jan 14 2011, 08:40) *
А почему, собственно, и не использовать генерацию сразу в X-band?

Как я понял, единственный путь обставить ЖИГ по крутизне - использовать более добротные генераторы в комбинации с перестраиваемым "крутым" синтезатором на основе CRO и/или DDS. Но как такая комбинация могла бы закрыть весь спектр, скажем, до 20 ГГц? Даже если взять лейкосапфир на 10 ГГц и зафапчевать от SAW 1ГГц, зафапчёванного от OCXO 100МГц, а затем поделить его до 1,25 ГГц и скомбинировать с умноженным ПАВом, мы всё равно не наберём нужного количества опор, чтобы закрыть весь спектр. Ведь нужен будет достаточно широкополосный перестраиваемый синтезатор, как минимум с полосой 1 ГГц.
Значит всё-таки СВЧ опор должно быть несколько? Неслабая задача: грамотно рассчитать частотный план таких опор и их комбинашек, заФАПЧевать их, а затем отфильтровать и смешать с крутым перестраиваемым синтезатором, а затем опять отфильтровать. Реально ли это вообще???
Цитата
1. Не используй умножители с коэффициентом умножения больше чем 2.

То есть вы хотите сказать, что x2x2 лучше, чем x4? Или x3 - тоже плохо? Или это с точки зрения удобства фильтрации после умножения? Понятно, что это Ваш личный подход, но интересно знать, почему Вы так считаете, ведь если посмотреть на шумовые характеристики на 100кГц умножителей Hittite, то эта мысль не совсем подтверждается.
P.S.: Сорри за bb-offtopic.gif, но походу пьесы мы присутствовали при рождении нового ненормативного выражения в русском лексиконе - мультипликативная парадигма!
Если мне как-нибудь нахамит какая-нибудь особь женского пола, так её и назову!!! lol.gif
Правда, пока не понял, как этот термин применить к синтезу сигнала, даже Гуголь не дал ответа... laughing.gif
Sergey Beltchicov
Александр, спасибо за Ваши ответы и комментарии.

Несколько дополнительных замечаний:

1) Вообще-то говоря о шуме в -142дБн/Гц в петле на 5 ГГц я, в первую очередь, имел в виду отстройку 10кГц rolleyes.gif (а не 1 МГц). Про 1 МГц говорил Dr.Drew
2) Не согласен, что к Picosecond в описанной мной ситуации не должно было быть претензий, судите сами:
есть опора с шумом -176 дБн/Гц @10кГц на 100 МГц, ее подаем на умножитель NLTL-типа, берем гармонику 5 ГГц, которая имеет амплитуду -20 дБм. Сколько остается до теплового пола? По моему, -157 дБ. Сколько мы должны получить теоретически (20logN)? -142дБ/Гц на отстройке 10 кГц. То есть запас до теплового пола (связанный с коэффициентом передачи умножителя) есть, и существенный. Picosecond буквально говорит, что не имеет собственной полки в -140 дБ/Гц, которую обычно имеют SRD-генераторы, а имеет полку гораздо ниже (в районе -150 дБ/Гц). Кроме того, они в рекламе буквально утверждали, что их NLTL добавляет к шуму 100МГц с шумом -180дБ/Гц в диапазоне гармоник 4-8ГГц не более 2 дБ относительно 20lgN. На практике все гораздо печальнее (см. картинку, темный график SRD, светлый NLTL).
3) Просто для уточнения своих словечек: лично я использую термин мультипликативная парадигма, когда для захвата перестраиваемого генератора (ГУН, ЖИГ) берется гармониковая опора (в том числе комбинированная), которая на отстройках до 100кГц отталкивается от шумов умноженного кварца.

В остальном согласен, что в дискуссии можно ставить точку.


Цитата
Как я понял, единственный путь обставить ЖИГ по крутизне - использовать более добротные генераторы в комбинации с перестраиваемым "крутым" синтезатором на основе CRO и/или DDS. Но как такая комбинация могла бы закрыть весь спектр, скажем, до 20 ГГц. Даже если взять лейкосапфир на 10 ГГц и зафапчевать от SAW 1ГГц, зафапчёванного от OCXO 100МГц, а затем поделить его до 1,25 ГГц и скомбинировать с умноженным ПАВом, мы всё равно не наберём нужного количества опор, чтобы закрыть весь спектр. Ведь нужен будет достаточно широкополосный перестраиваемый синтезатор, как минимум с полосой 1 ГГц.
Значит всё-таки СВЧ опор должно быть несколько? Неслабая задача: грамотно рассчитать частотный план таких опор и их комбинашек, заФАПЧевать их, а затем отфильтровать и смешать с крутым перестраиваемым синтезатором. Реально ли это вообще???


Реально. Реально сделать синтезатор с шумом ниже -145дБн/Гц@10кГц в диапазоне 4-10 ГГц. Именно этим мы сейчас и занимаемся. Но не совсем так, как Вы описали. Дополнительно замечу, что сапфир не стоит фапчевать от SAW 1ГГц (только шумы гробить) а только от 100 МГц с петлей не более 200-300Гц. Плюс он должен быть круто термостабилизирован.
Sergey Beltchicov
Цитата
P.S.: Сорри за bb-offtopic.gif, но походу пьесы мы присутствовали при рождении нового ненормативного выражения в русском лексиконе - мультипликативная парадигма!
Если мне как-нибудь нахамит какая нибудь особь женского пола, так её и назову!!! lol.gif
Правда, пока не понял, как этот термин применить к синтезу сигнала, даже Гуголь не дал ответа... laughing.gif


Если честно, не пойму, что вызывает у Вас такую радость (хотя всегда не против посмешить коллектив). Слово "парадигма" обычно используется для обозначения системы идей, понятий, некой общей исходной концептуальной схемы. Так вот: подавляющее большинство крутых коммерческих и некоммерческих перестраиваемых синтезаторов используют в архитектуре своего ядра одну и ту же концептуальную схему в разных вариациях. Октавный (иногда двухоктавный) перестраиваемый генератор (ЖИГ или ГУН) по офсетной схеме сносится при помощи близкой по частоте гармоники (набора гармоник) на низкую ПЧ, через которую захватывается. Так вот откуда они берутся эти гармоники? Берутся они чаще всего от умножения опоры (простой или комбинированной). В известных синтезаторах прямого синтеза гармоники, образующие базовую сетку, также получаются умножением. Синоним словосочетания "метод умножения" - "мультипликативный метод". Отсюда - "мультпликативная парадигма". А ведь гармоники можно взять и путем деления какой-то опоры (например, 10 ГГц), такой метод - уже другая концептуальная схема, другая "парадигма" biggrin.gif
Dr.Drew
Цитата(Sergey Beltchicov @ Jan 14 2011, 13:01) *
от 100 МГц с петлей не более 200-300Гц.

Такое возможно? Насколько мне известно, управлять частотой такого генератора можно только температурой, не угробляя добротность. Соответственно, полоса петли не может превышать долей герц.

Цитата(Sergey Beltchicov)
Отсюда - "мультпликативная парадигма"

Сами вводите термин и не объясняете его значение... Люди могут подумать всё, что угодно. Меня это словосочетание повергло в лёгкий шок...
Sergey Beltchicov
Цитата(Dr.Drew @ Jan 14 2011, 20:43) *
Такое возможно? Насколько мне известно, управлять частотой такого генератора можно только температурой, не угробляя добротность. Соответственно, полоса петли не может превышать долей герц.

А как по-Вашему реализована опция частотной стабилизации от 10 МГц в SBO у PSI?
Dr.Drew
SBO-XPL:
Цитата
- The oscillator is phase lockable to an external 10MHz low-noise reference
- Less than 20 minutes to frequency lock

SKO:
Цитата
- The oscillator is phase lockable to an external 10MHz low-noise quartz reference
- Less than 7 minutes to frequency lock at operating temperature extremes. Less than 2 minutes at 25°C.

При 100 Гц петле таких времён не бывает. Да ещё на температуру завязано у SKO.
Sergey Beltchicov
Цитата(Dr.Drew @ Jan 14 2011, 21:10) *
SBO-XPL:

SKO:

При 100 Гц петле таких времён не бывает. Да ещё на температуру завязано у SKO.


Время нужно, чтобы генератор вошел в режим, когда его в принципе можно захватывать. А дальше его докручивает хитрое устройство VCP (varactor phase shifter). Но у него диапазон перестройки в районе 50 кГц, а сапфир болтается 500кГц на градус. Соответственно, температуру SBO нужно контролировать с точностью меньше 0.1 градуса, чтобы генератор болтался в пределах полосы VCP. Я так понимаю.
Dr.Drew
Фазовращатель нужен для обеспечения баланса фаз при максимальном запасе по усилению в петле, как правило, 3 дБ. Ну и ещё на него подаётся сигнал комбинированной ОС, если резонатор работает ещё как дискриминатор. Вертеть частоту генерации балансирующим ФВ опасно - шумы плавать начнут или генерация сорвётся. 20 минут следует понимать именно как время захвата частоты, когда генератор уже вышел на режим и включается ФАПЧ с управлением нагревателем. Никто же не пишет время синхронизации анализатора с внешним ОГ - 30 минут, подразумевая его прогрев 29,99 минут и сам захват 0,01 минуты.
Sergey Beltchicov
Цитата(Dr.Drew @ Jan 14 2011, 21:44) *
Фазовращатель нужен для обеспечения баланса фаз при максимальном запасе по усилению в петле, как правило, 3 дБ. Ну и ещё на него подаётся сигнал комбинированной ОС, если резонатор работает ещё как дискриминатор. Вертеть частоту генерации балансирующим ФВ опасно - шумы плавать начнут или генерация сорвётся. 20 минут следует понимать именно как время захвата частоты, когда генератор уже вышел на режим и включается ФАПЧ с управлением нагревателем. Никто же не пишет время синхронизации анализатора с внешним ОГ - 30 минут, подразумевая его прогрев 29,99 минут и сам захват 0,01 минуты.


Для обеспечения баланса фаз используется механический установочный фазофращатель (тромбонного типа в прототипе, кусок кабеля в готовом изделии). Электронный VCP нужен для других целей. Поскольку VCP докручиват частоту гетеродина, к нему предъявляются крайне жесткие требования по фазовым шумам (такие же, как и к активному элементу). Ну и понятное дело диапазон перестройки у электронного фазовращателя значительно уже диапазона перестройки механического фазофращателя. Но не мое дело Вас разубеждать.

Вот небольшая выдержка PSI, касающаяся температуры и захвата.

A useful criterion for considering the resonator temperature locked is when the frequency of the resonator stabilises to the point at which a PLL circuit can
lock the SBO oscillator to a reference. With minor changes to the VCP design, a SBO with electronic tuning range of ±20 kHz is possible. For this
reason, we have selected ±20 kHz as the target frequency window, and the time at which the resonator frequency
reaches 20 kHz offset from the target frequency is the measure used in this paper to quantify improvements to the
resonator's “Time to Temperature Lock”.
Chenakin
Цитата(AlDed @ Jan 12 2011, 11:36) *
Александр,
пользуясь случаем еще раз поздравляю тебя с наступившим Новым годом и напоминаю о твоем обещании подготовить для нас (Прист) перевод на генератор sm.gif


Ага, кто такой AlDed теперь я знаю. Присутсвие Микрана обозначилось ещё раньше. Хорошая компания подбираетсяsm.gif. Это здорово!

Александр, спасибо. Всё понял, постараюсь исправитьсяsm.gif


Цитата(soldat_shveyk @ Jan 13 2011, 00:29) *
Александр, спасибо за замечательную книгу!
Сегодня утром получил - читаю с удовольствием.
Думаю, что теперь в моих новых изделиях синтезаторы "запоют" с новым и лучшим качеством.


Спасибо! Также недавно получил первые отзывы (весьма лестные) о работе QuickSynа в России. Не скрою, всё это слышать очень приятно, добавляет энергии и оптимизма. Всем спасибо!

Цитата(Dr.Drew @ Jan 13 2011, 09:45) *
Удавалось получать минус 153 на 1 ГГц при опоре с шумом минус 175. Ухудшения фликкера не наблюдалось. Был бы под рукой усилитель с большей разницей P1-G, удалось бы продавить шум и до минус 175. А уж до 5-10 ГГц можно и вторым умножением дотянуться.
По моему мнению, разумный предел по фазовому шуму кварцевых опор лежит около минус 174. Дальше начинаются трудности с усилением для раскачки умножителей - фазовые шумы генератора начинают тонуть в тепловых шумах усилителя.

Александр, если не секрет, DDS используете в виде готовой микросхемы или рассыпной - ЦАП - отдельно, ядро с памятью - отдельно?


Согласен. Я ещё более консервативен. Мой предел –170, дальше начинаю искать альтернативные решения.

DDS используется в виде законченной (не рассыпной) микросхемы. Глубже в детали (комплектующие, схема построения синтезатора) по понятным причинам я вдаваться не могу. Надеюсь, Вы понимаете, я, всё-таки, не свободный художник. Поэтому, заранее извиняюсь, если не смогу ответить на некоторые конкретные вопросы.


Цитата(YIG @ Jan 14 2011, 01:50) *
Значит всё-таки СВЧ опор должно быть несколько?


Совсем не обязательно. Моё предпочтение - одна опора, а функция синтезатора – это уже распределение этой опоры в нужном диапазоне с нужным шагом (задача действительно может оказаться “неслабой”).

Цитата(YIG @ Jan 14 2011, 01:50) *
То есть вы хотите сказать, что x2x2 лучше, чем x4? Или x3 - тоже плохо?


>>>То есть вы хотите сказать, что x2x2 лучше, чем x4?
Да, конечно.

>>> Или x3 - тоже плохо
По обстоятельствам... Всё зависит от уровня шумов, с которым имеешь дело. Если отстоишь далеко от тепловых, то и с большими N проблем не возникает.


Цитата(Sergey Beltchicov @ Jan 14 2011, 02:01) *
1) Вообще-то говоря о шуме в -142дБн/Гц в петле на 5 ГГц я, в первую очередь, имел в виду отстройку 10кГц rolleyes.gif (а не 1 МГц). Про 1 МГц говорил Dr.Drew
2) Не согласен, что к Picosecond в описанной мной ситуации не должно было быть претензий,


1. Понятно. Тогда это уже будут другие решения.
2. Ну, сигнал ещё нужно и усилить (NF, фликкер-шумы усилителя). Я к тому, что я пробовал бы искать другое решение, но это уже дело вкуса...

Цитата(Sergey Beltchicov @ Jan 14 2011, 09:39) *
Синоним словосочетания "метод умножения" - "мультипликативный метод". Отсюда - "мультпликативная парадигма". А ведь гармоники можно взять и путем деления какой-то опоры (например, 10 ГГц), такой метод - уже другая концептуальная схема, другая "парадигма" biggrin.gif


Наконец понял, что такое мультипликативная парадигма! Т.е. есть ли опора ниже частоты выходного сигнала, то парадигма мультипликативная, а если выше, то – делительная. А вообще, она, наверное, всё-таки, смешаннаяsm.gif.
Sergey Beltchicov
Цитата
Наконец понял, что такое мультипликативная парадигма! Т.е. есть ли опора ниже частоты выходного сигнала, то парадигма мультипликативная, а если выше, то – делительная. А вообще, она, наверное, всё-таки, смешаннаяsm.gif.


Это просто слэнг внутри моей команды. Давайте не будем больше мусолить термины. Я постараюсь не употреблять собственные термины в дальнейшем.
Dr.Drew
Sergey Belthicov, принцип понятен. Я представлял это немного по-другому. Очень похоже на ЖИГ-генератор - медленная катушка на широкий диапазон и быстрая - на малый. Да, 100 Гц получить реально. Скорее всего, 20 кГц ограничивается у них ещё и полосой пропускания резонатора - около 100 кГц на частоте 10 ГГц. При таком диапазоне перестройки нуля ФЧХ запас по усилению меняется несильно и шумы остаются прежними.

Цитата
Хорошая компания подбирается

Дорогой самодержец, мы пропали (из фильма)... sm.gif
Насчёт умножения я бы поспорил. Цифру минус 153 на 1 ГГц я получал умножением "в лоб" на 10, впрочем, как и некоторые другие частоты. Причём, двукратное умножение (на 2 и 5 например) потребовало бы в два раза больше усилителей при тех же потерях преобразования.
Chenakin
Цитата(Sergey Beltchicov @ Jan 14 2011, 11:59) *
Это просто слэнг внутри моей команды. Давайте не будем больше мусолить термины. Я постараюсь не употреблять собственные термины в дальнейшем.


Извините, я без всякой задней мысли. Кстати, перечитывая комментарии YIG, я понял, что термин “комбинированная опора” который я использовал, то же не идеален. Поэтому, чисто на всякий случай, вот, что я имел ввиду (опять извините, я здесь же, не переключая цитат – это у меня ещё идёт туго).

Составляем требуемый phase noise profile на какой-либо одной частоте путём комбинирования (например, ФАПЧ-еваня) различных высокодобротных генераторов (OCXO, SAW, CRO, DRO, etc) и считаем, что это и есть наша опора. Частота при этом (теоретически) роли не играет (т.е. может быть и 10 и 100 МГц, и 10 ГГц). А практически (в плане, как потом не потерять эти шумы при построении синтезатора), чем жёстче требования по шумам – тем (как правило) выше частота такой опоры. Т.е. мы выходим на то, что говорил Сергей (как я понимаю) – частота опоры может оказаться выше частоты “сердцевины” (простите, я уж не знаю, как и назвать, может быть main PLL?) синтезатора. Очень хороший способ, по крайней мере, мы его стараемся использовать.
AlDed
Цитата(Chenakin @ Jan 14 2011, 22:55) *
Ага, кто такой AlDed теперь я знаю. Присутсвие Микрана обозначилось ещё раньше. Хорошая компания подбираетсяsm.gif. Это здорово!

Александр, спасибо. Всё понял, постараюсь исправитьсяsm.gif

тогда пользуясь случаем представлю и других! Сергей Бельчиков (Sergey Belthicov) компания Эльвира http://www.elvira.ru/company.html разработчик и производитель широкого диапазона СИ в РФ, в том числе анализаторов спектра ВЧ диапазона.
Chenakin
Цитата(AlDed @ Jan 14 2011, 11:05) *
тогда пользуясь случаем представлю и других! Сергей Бельчиков (Sergey Belthicov) компания Эльвира http://www.elvira.ru/company.html разработчик и производитель широкого диапазона СИ в РФ, в том числе анализаторов спектра ВЧ диапазона.


Об Эльвире наслышан. Сергей, не укажите свои координаты мне на achenakin@phasematrix.com? Возможно, в будущем могут возникнуть варианты взаимного сотрудничества. Кстати – из чистого любопытства – почему именно 4-10 ГГц? Это определяется наличием ЖИГа или из архитектурных соображений?

Цитата(YIG @ Jan 13 2011, 22:50) *
Неслабая задача: грамотно рассчитать частотный план таких опор и их комбинашек, заФАПЧевать их, а затем отфильтровать и смешать с крутым перестраиваемым синтезатором, а затем опять отфильтровать. Реально ли это вообще???


Вполне реально! Более того, можно даже получить выигрыш по размерам/цене. Живой (т.е. действующий) пример – тот же QuickSyn. Вполне приличные параметры (повторяться не будем, но для удобства - см. ниже) умещаются в размеры 5”x7”x1” , что примерно соответствует 12,7 см x 17,8 см x 2,5 см.

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

остальные детали - здесь: http://www.phasematrix.com/pages/Synthesizers.html

Замечу, что помимо генерации собственно самого сигнала в широком диапазоне (~20 ГГц) в эти размеры удаётся запихнуть и множество других полезных и бесполезных функций (калибровка и регулировка мощности выходного сигнала, модуляция (AM, FM, Phase, Pulse), freq. & power sweep, list mode, blanking, reference adjustment, temp. monitor, lock recovery и т. д.). Т.е., по сути, такая “коробочка” получается сопоставимой по тех. параметрам и функциональности (а по некоторым показателям и существенно превосходит) с куда более габаритными (bench-top) приборами известных “грандов мирового футбола” sm.gif.
Dr.Drew
Цитата(Chenakin @ Jan 17 2011, 02:49) *
Замечу, что помимо генерации собственно самого сигнала в широком диапазоне (~20 ГГц) в эти размеры удаётся запихнуть и множество других полезных и бесполезных функций (калибровка и регулировка мощности выходного сигнала, модуляция (AM, FM, Phase, Pulse), freq. & power sweep, list mode, blanking, reference adjustment, temp. monitor, lock recovery и т. д.). Т.е., по сути, такая “коробочка” получается сопоставимой по тех. параметрам и функциональности (а по некоторым показателям и существенно превосходит) с куда более габаритными (bench-top) приборами известных “грандов мирового футбола” sm.gif.

Вот это и удивляет. Мои попытки дотянуться до таких шумов, только в другом диапазоне, почти увенчались успехом, и даже удалось выжать в два раза меньшее время перестройки, а в перспективе ещё уменьшить в два раза. Но вот затолкать туда и опции с интерфейсами, ну никак не получится..."по чертежам - детская коляска, а получается телега"...Судя по всему, схема должна быть ну очень простая, чтобы занимать ну очень мало места.
VCO
Цитата(Chenakin @ Jan 17 2011, 02:49) *
Вполне реально! Более того, можно даже получить выигрыш по размерам/цене. Живой (т.е. действующий) пример – тот же QuickSyn.

Нет, я пытался спросить совсем о другом. О QuickSyn я уже давно наслышан - классный синтезатор, спора нет!
Но в нём Вы перереносите спектр опоры вверх до 10 или 20 ГГц, а я имел ввиду перенос опоры 10ГГц, типа PSI, вниз, до 1ГГц.
Цитата(Dr.Drew @ Jan 17 2011, 19:32) *
...Судя по всему, схема должна быть ну очень простая, чтобы занимать ну очень мало места.

Но там места ИМХО достаточно для многоконтурной схемы, особенно, если не брезговать разваркой чипов...
Sergey Beltchicov
Кстати, решил добавить для наглядности картинку фазовых шумов ЖИГ-синтезатора, построенного по схеме, концептуально близкой к QuickSyn. Данный синтезатор лежит в основе нашего СК4-БЕЛАН 240/400. Есть ли разница в ФШ? Есть, но не большая.

Цитата
Нет, я пытался спросить совсем о другом. О QuickSyn я уже давно наслышан - классный синтезатор, спора нет!
Но в нём Вы перереносите спектр опоры вверх до 10 или 20 ГГц, а я имел ввиду перенос опоры 10ГГц, типа PSI, вниз, до 1ГГц.



А построить синтезатор на основе деления 10 ГГц можно, я уже говорил, что именно этим мы сейчас и занимаемся. В ядре (4-10 ГГц) ФШ@10кГц должен составить -145...148 дБн/Гц, может ниже. Когда будут результаты, покажу.
VCO
Цитата(Sergey Beltchicov @ Jan 19 2011, 15:55) *
А построить синтезатор на основе деления 10 ГГц можно, я уже говорил, что именно этим мы сейчас и занимаемся.

Я тоже сегодня прикинул частотный план и понял, что вполне реально обойтись и одной опорой 10 ГГц, сахваченной петлёй OCXO. Причём в октаве 5-10 ГГц наберётся целый лес крутых палок, фазовый шум которых будет главным образом ограничен делителями, умножителями, смесителями и усилителями, т. е. довольно низкий.
Цитата
В ядре (4-10 ГГц) ФШ@10кГц должен составить -145...148 дБн/Гц, может ниже. Когда будут результаты, покажу.

Почему 4-10 ГГц сразу понял, основная рабочая октава, которая от 10 до 20 ГГц, от 20 до 40 ГГц переносится умножением, а ниже 4 ГГц - делением, причём 2-4 ГГц, 1-2 ГГц и т.д.
Очень будет интересно посмотреть, если получится, первыми же купим такой Белан! Желаю УДАЧИ!!! a14.gif
Sergey Beltchicov
Цитата(YIG @ Jan 19 2011, 16:44) *
Почему 4-10 ГГц сразу понял, основная рабочая октава, которая от 10 до 20 ГГц, от 20 до 40 ГГц переносится умножением, а ниже 4 ГГц - делением, причём 2-4 ГГц, 1-2 ГГц и т.д.
Очень будет интересно посмотреть, если получится, первыми же купим такой Белан! Желаю УДАЧИ!!! a14.gif


В качестве небольшой ремарки: предполагаемое устройство должно быть именно синтезатором, а не гетеродином анализатора спектра с соответствующими шумами (просто БЕЛАН - это марка анализатора). В анализаторе же спектра куча других проблем (максимальное соотношение сигнал-шум в СВЧ тракте с учетом усиления/аттенюации, динамика АЦП и цифровых фильтров), которые в конечном счете ограничивают односигнальную динамику - отображаемый прибором фазовый шум (я имею в виду режим именно анализатора, а не шумомера). Как только один из параметров анализатора становится достаточно "серьезным", к нему сразу приходится "подтягивать" и остальные, что может быть задачей еще круче. К примеру, получить в general-purpose анализаторе шумовую дорожку для определенного ref level (и, соответственно, определенного значения входного аттенюатора) ниже, чем -145дБм/Гц невозможно. Следовательно, если гетеродин имеет, скажем, те же -145 дБн/Гц, то анализатор в лучшем случае (например, при опорном уровне 0 дБм и выключенном аттенюаторе, что, кстати, многие (FSU, PSA) сделать не дают) отобразит -142 дБн/Гц. А дальше заткнутся цифровые фильтры и т.д. С этой точки зрения синтезатор принципиально проще.
rloc
Цитата(Sergey Beltchicov @ Jan 14 2011, 10:01) *
есть опора с шумом -176 дБн/Гц @10кГц на 100 МГц, ее подаем на умножитель NLTL-типа, берем гармонику 5 ГГц, которая имеет амплитуду -20 дБм.

Вы приводили сравнительные графики ФШ, уточните пожалуйста какой тип NLTL и SRD брали для сравнения, чем фильтровали и как согласовывали?
Я так понимаю опора с шумом -176 дБн/Гц своя?

Цитата(Sergey Beltchicov @ Jan 19 2011, 17:54) *
К примеру, получить в general-purpose анализаторе шумовую дорожку для определенного ref level (и, соответственно, определенного значения входного аттенюатора) ниже, чем -145дБм/Гц невозможно. Следовательно, если гетеродин имеет, скажем, те же -145 дБн/Гц, то анализатор в лучшем случае (например, при опорном уровне 0 дБм и выключенном аттенюаторе, что, кстати, многие (FSU, PSA) сделать не дают) отобразит -142 дБн/Гц.

У PXA на частоте 1ГГц при Ref = -4 дБм (аттенюатор действительно ниже 6 дБ не опускается и не отключается) шумовой пол составляет -152 дБм/Гц, при включенном режиме NFE -157 дБм/Гц (усилитель выключен), при Ref = 0 дБм -148дБм/Гц и -154 дБм/Гц соответственно (аттенюатор = 10 дБ)
Dr.Drew
Цитата(Sergey Beltchicov @ Jan 19 2011, 15:55) *
А построить синтезатор на основе деления 10 ГГц можно, я уже говорил, что именно этим мы сейчас и занимаемся. В ядре (4-10 ГГц) ФШ@10кГц должен составить -145...148 дБн/Гц, может ниже. Когда будут результаты, покажу.


Что-то заоблачная цифра. Минус 177 приведённый к 100 МГц. Уровень Паскаля, но нужно ещё и сохранить. ФАПЧ на гармониках с ДР или КР генераторами потребует полос под 50-100 кГц - не айс, ещё и растерять можно будет. Неужто лейкосапфир решили применить? Но там ещё обвес нужен для КСС. Что-то сомневаюсь я в реализуемости таких шумов в такой полосе.
Sergey Beltchicov
Цитата(rloc @ Jan 20 2011, 13:59) *
Вы приводили сравнительные графики ФШ, уточните пожалуйста какой тип NLTL и SRD брали для сравнения, чем фильтровали и как согласовывали?
Я так понимаю опора с шумом -176 дБн/Гц своя?


На вопрос по поводу фильтрации и согласования я отвечать не буду, прошу прощения. Ставьте эксперименты. Опора своя.


Цитата
У PXA на частоте 1ГГц при Ref = -4 дБм (аттенюатор действительно ниже 6 дБ не опускается и не отключается) шумовой пол составляет -152 дБм/Гц, при включенном режиме NFE -157 дБм/Гц (усилитель выключен), при Ref = 0 дБм -148дБм/Гц и -154 дБм/Гц соответственно (аттенюатор = 10 дБ)


Тут вопрос в моей некорректной терминологии, прошу меня великодушно извинить. Я Вас сбил с толку, некорректно написав "шумовая дорожка" и дБм/Гц. На самом деле я имел в виду сквозной односигнальный динамический диапазон, приведенный к 1Гц, максимальное сквозное соотношение сигнал-шум при минимальной RBW (не абсолютное, а относительное значение). Из того, что вы написали про PXA, следует вычесть аттенюатор. Если Вы будете наблюдать на Вашем PXA, предположим, сигнал с уровнем 0 дБм и ФШ -145 дБн/Гц (допустим, что цифровые фильтры у PXA идеальные: 1Гц имеет динамику за 150 дБ, что не факт), то реальный шум при Ref Level 0дБм, аттенюаторе 10 дБ и RBW 1 Гц в лучшем случае будет лежать на уровне -138 дБ от верха экрана (а не 148 дБ). Ведь маркер, когда пишет дБм/Гц, учитывает и аттенюатор. Проведите простой эксперимент: при Ref Level 0дБм (аттенюатор 10 дБ или минимальный, который можно поставить) поставьте масштаб 15 или 16 дБ на деление, посмотрите на сколько дБ ниже относительно верха экрана лежит шум. Предполагаю, что шум будет на уровне -138 дБ при RBW 1 Гц, -128 дБ при RBW 10 Гц, -118 дБ при RBW 100 Гц. Именно этот шум будет определять измерения ФШ (даже если реальный шум гетеродинов анализатора -145 дБн/Гц и ниже). Далее поставьте опорный уровень -10 дБм, аттенюатор выключите. Предположу что шум (DANL, абсолютное значение) лежит на уровне -155-156 дБм/Гц. Если динамика фильтров идеальная, то можно намерить -145дБ...-146дБ от верха экрана (-10 дБм) в 1Гц. В этом режиме уже лучше оценивать ФШ "идеального" синтезатора. Но если тепловой шум прибора, фазовый шум прибора и фазовый шум DUT будут близки по значению, измеренный фазовый шум поднимется децибел на 5 (10lg3 = 4.77дБ).

Про NFE я не говорю, ибо это софтверная приблуда, я же изначально имел в виду железо.
rloc
Цитата(Sergey Beltchicov @ Jan 20 2011, 19:57) *
Если Вы будете наблюдать на Вашем PXA, предположим, сигнал с уровнем 0 дБм и ФШ -145 дБн/Гц (допустим, что цифровые фильтры у PXA идеальные: 1Гц имеет динамику за 150 дБ, что не факт), то реальный шум при Ref Level 0дБм, аттенюаторе 10 дБ и RBW 1 Гц в лучшем случае будет лежать на уровне -138 дБ от верха экрана (а не 148 дБ). Ведь маркер, когда пишет дБм/Гц, учитывает и аттенюатор.


Тоже приношу извинения, по-умолчанию стояло усреднение LogPwr, надо было Pwr(RMS), поэтому результаты получились несколько лучше. Поставил 20 дБм/дел, центральная частота 1 ГГц:
1) Ref = 0 дБм (min att = 10 дБ) шум = -146.5 дБм при полосе 1 Гц и ровно на 10 дБ увеличивается с 10-кратным увеличением полосы
2) Ref = -4 дБм (min att = 6 дБ) шум = -150.5 дБм при полосе 1 Гц и также меняется с увеличением полосы
3) Ref = -10 дБм (min att = 6 дБ и меньше сделать нельзя) шум такой же как в пунке 2

По вопросу уменьшения аттенюатора до уровню 0 дБ, буду разбираться.
Chenakin
Цитата(YIG @ Jan 17 2011, 21:59) *
Нет, я пытался спросить совсем о другом. О QuickSyn я уже давно наслышан - классный синтезатор, спора нет!
Но в нём Вы перереносите спектр опоры вверх до 10 или 20 ГГц, а я имел ввиду перенос опоры 10ГГц, типа PSI, вниз, до 1ГГц.


В принципе, разницы особой нет. В QuickSyn используется “смешанная” схема, т.е. перенос и вверх и вниз. На 10 ГГц работать даже проще, т.к. от шумов уходишь довольно далеко и на многие “мелочи ” уже можно не обращать внимания. На 1 ГГц нужно быть намного аккуратнее. Другое дело, если в Вашей фразе “а я имел ввиду перенос опоры 10ГГц, типа PSI” упор делается именно на PSI, т.е. требования по шумам становятся гораздо жёстче. Тут уж придётся помучиться, т.к. даже обычные цифровые делители уже такие шумы не поддерживают, придётся делать аналоговые. Но, всё равно, реально!

Цитата(Sergey Beltchicov @ Jan 19 2011, 04:55) *
Кстати, решил добавить для наглядности картинку фазовых шумов ЖИГ-синтезатора, построенного по схеме, концептуально близкой к QuickSyn. Данный синтезатор лежит в основе нашего СК4-БЕЛАН 240/400.


Интересно (просто интересно, никакой критики), а почему у Вас PLL bandwidth выбран близким к 1 МГц? Если Вы используете ЖИГ, то, всё равно, скорость перестройки будет ограничена, а шумы на 1 МГц теряются, т.е. это, как раз, тот случай, который отстаивал Dr. Drew.


Цитата(YIG @ Jan 19 2011, 05:44) *
Я тоже сегодня прикинул частотный план и понял, что вполне реально обойтись и одной опорой 10 ГГц, сахваченной петлёй OCXO.


Ну, вот, видите, как быстро у нас всех всё сходится! YIG, если Вы теперь не “раскачегарите” тему PSI то, я чувствую, у нас вообще настанет полный штиль в новых идеяхsm.gif. Ну разве что, Dr. Drew подключитсяsm.gif

Цитата(Sergey Beltchicov @ Jan 19 2011, 06:54) *
С этой точки зрения синтезатор принципиально проще.


За исключением одного нюанса. Спектроанализатор можно построить и без использования высокочастотного перестраиваемого синтезатора, используя лишь несколько высокочастотных фиксированных опор, которые можно получить вообще без PLL – просто умножением (или делением). А дальше уже работаешь на низких частотах (ПЧ). Вдаваться в подробности не будем, это уже другая тема, хотя и весьма интересная. А вот синтезатор по своей функции должен перекрывать какой-то диапазон и, обычно, с малым шагом. Кроме того, идиллию по фазовым шумам портит скорость перестройки, которую теперь тоже надо вытаскивать. В общем, букет параметров - работы на всех хватит!
nickes
Доброго дня!

Вероятно вопрос больше к Сергею Бельчикову(я пару дней назад задавал вопрос на сайте Эльвиры по FSU). Несколько непонятно, почему такие печальные данные по шумам умножителей на основе SRD. У Вас есть объяснение такому поведению умножителей?
На прикрепленом файле шумы полноценного возбудителя с ЛЧМ, АМ и т.д.(ибо ДДС и соответствующая скорость перестройки в узком диапазоне, в широком начинает подтормаживать PLL, но до единиц/десятков микросекунд довести возможно, проверено). Да, так вот, это макет в котором используется рубидиевая опора 10МГц, затем кварцевый фильтр, а потом я немного промахнулся с уровнями и пришлось добавить нечто типа MSA0505 или MSA1104(сейчас точно не помню) с шумами около 5/6дБ и малым усилением, затем умножитель на 10 и умножитель на 5 и затем на 14. Плюс смесители, дополнительный синтез и т.д. Тем не менее если отталкиваться от Вашего ответа на сайте Эльвиры и совершенно неподходящего выходного уровня возбудителя(-16дБн) я имею -114...-116дБн/Гц(после пересчета с учетом шума FSU) на 10КГц отстройке и -130 на 300КГц отстройке.
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2022 Invision Power Services, Inc.