Так всё-таки, какую добротность получали? Неужели овчинка стоила..? Стаканы из ковара, керамика, кварц, мембраны всякие...

Нам нечем было померять. В минус 101дБс/Гц на 5 кГц от несущей на 7ГГц влазили - и все. Предел чувствительности метода измерений на измерителе флюктуаций. А что реально было - фиг его знает. Явно с запасом. С учетом того, что мы проходили устойчивость к СШВ, всем видам ударов и акустическому шуму 160дБ 100-10000. Еще важна была кратковременная нестабильность. Что-то типа 10Е-11 за 1 мс.

Если хотите добротность ~8000 то надо резонатор в отдельный экран ставить, плату генератора можно установить над экраном, связь через петлю, каторая идет с полоска на плате и замыкается внутри экрана. Самое неприятное это приклеивание особенно если подставка фторопластовая А шум у Вас неплохой получился и даже фликкер не такой здоровый. На NBB cделали или еще на чем?

Всё тот же NBB. Правильно выставил фазу в ОС, сделав соответствующую плату с перемещающейся перемычкой между полосками.

Нарисовать можете? Непонятно про петлю.

1 редакция: Вот, что кажет смеситель на выходе ПЧ.

2 редакция: Хотя, вот здесь у них получается нагруженная добротность всего 6700. А здесь всего 2200. Или я неправильно считаю? Вообще, к какой точке кольцевого генератора относится модель Лисона: к выходу резонатора или к выходу усилителя?

Вот нарисовал. Возможно петлю надо повернуть на 90 градусов (толком уже не помню). А без полноценного экрана больше 2000-2500 не получить.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Про модель Лисона можете почитать в книге у Рубиоллы Phase noise and frquency stability in oscillators. Там еще есть более продвинутый метод расчета ФШ там у него все очень подробно расписано особенно смотрите раздел 4.7

Беру частоту 3,5 ГГц. Там добротность пусть будет тысяч семь. Для усиления, допустим, будет ADL5321 - лучше не нашёл. Коэффициент шума у него 5 дБ, мощность насыщения около 26 дБм, усиление 12 дБ. Из публикации William Tanski "Design of a Low Noise L-Band DRO" 94 года беру формулку по расчёту ФШ. Остаточный будет 2FkTG/Po=3+7+12-174-26=-178 дБн/Гц. Как известно, в генераторе F усилителя растёт - взял его 7 дБ, думаю, цифра реальная. Тогда при fl=250 кГц и fc=10 кГц, на 100 кГц получится минус 170 дБн/Гц, на 10 кГц - минус 147, на 1 кГц - минус 120. Ну да, где-то получается цифра, озвученная ранее. Что интересно, цифра сравнима с ширпотребнымим OCXO. Если пересчитать на 100 МГц (-32 дБ), то будет минус 152 дБн/Гц - Морион, MXtal и т.п. Мож фтопку вообще все эти КГ? Продавить шумы комбинированной стабилизацией?..

Вернитесь к сапфиру и аналоговому делению, как Вам советовал ушедший с нашего форума Chenakin, и будет Вам счастье, как Вы любите выражаться...

Я от него и не отходил. Интересно попробовать эту идею ещё и на простых ДР.

На первый взгляд может показаться что сделать КГ гораздо проще и дешевле чем DRO с ксс. Но мне кажется что недостаток КГ в том что его шумы всегда будут ограничены фликкером кварца и тут Вы будете полностью зависеть от производителя резонаторов и соответственно от его желания Вам их продавать и тд. В отличие от кварцев ДРы не шумят и не старятся, но недостаток в том что у них здоровый ткч ну и возни с ними больше.
Вобще если есть опыт и понимание того что делаешь то DRO неплохая альтернатива кварцам вон PSI хороший тому пример.

По-моему, не проще и не дешевле. Если за кварцевый резонатор отдаётся около 100$, а остальные компоненты имеют копеечную стоимость, то за ДР с КСС придётся выложить поболее. Смесители, циркуляторы, фазовращатели, ДР (пусть и дешевле кварца), корпус набирают явно бОльшую стоимость. Плюс к этому возня с настройкой и сравнительно большие габариты. Для универсальной high-end измериловки, использующей цифровые ФАПЧ обыкновенного КГ хватает с лихвой.

Вот если КСС позволит улучшить шумы хотя бы на 20 дБ (вот в чём главный вопрос), то тут можно и подумать о применении в чём-то специальном. От КГ уже можно будет отказаться, но с термостатом возиться придётся.

Что должен показать смеситель при разомкнутой петле КСС?

И ещё, я правильно понимаю, что при соответствующей настройке КСС будет удерживать основную петлю генератора на частоте максимального подавления несущей в дискриминаторе?

Вот - интересная штука обнаружилась. Если посмотреть на график на странице 12 datasheet-а на HMC698 озаглавленный Typical Application 13 GHz Measured Phase Noise, то обнаружится, что при отстройке 100 Гц фазовый шум составляет -104 дБн/Гц. Причем эта величина пересчитывается в нормированное на 100 МГц значение шумовой полочки чипа. Sic! Что означает, что фазовый шум 100 МГц опоры должен быть гораздо меньше, э-э-э, -145 дБн/Гц, при проведении такого рода эксперимента, если я понимаю правильно ситуацию. А вот это круто! Или где-то в моих прикидках ляп сидит?

Вроде они написали под рисунком что берется 2 девайса и оба выхода подаются на фазовый детектор в E5500 . При этом при правильной калибровке фазовый шум общей опоры автокорреляцией давится.
Кстати в предыдущей версии даташита этого рисуночка не было.

А Вы с другой стороны посмотрите. Смесители и фазовращатели это всего пара копеечных деталюшек, циркулятор можно заменить на ответвитель. Корпус да будет немного побольше, но в принципе все будет даже проще любого SAT конвертера. А если взять ДР с добротностью хотябы в районе 20000 @5 GHZ, то и по шумам можно выиграть примерно 10 дБ и это по сравнению с лучшими кг у которых -160 на 1 кгц, а на 10 кгц выигрыш будет еще больше. Как Вам такой расклад?

тау прав. Это фазовый шум от ЧФД на частоте 13 ГГц и 100 МГц. Опоры здесь нет.

wjs, очень нравится расклад. Вот только не всё будет копеечным всё-таки. Если не делать ФВ на рассыпухе, то он обойдётся в 20$. Смеситель около 10, фазовращатель, усилитель тоже по десятке. Вот так и наберётся та же сотня-две. Конструкция, однозначно, сложнее. Но если выигрыш будет 10-20 дБ по сравнению с КГ, то вложиться можно. Я вот и хочу проверить на 3,5 ГГц только. На 5 замену ADL5321 найти не могу.

Подтвердите или опровергните мою догадку про максимальное подавление.

Пока едут фазовращатели, я решил поглядеть просто выход смесителя. Чтобы оценить правильность направления, неплохо бы знать, что должно быть там.

Есть чипы с большим усилением на диапазон 4.9GHz ~ 5.85GHz типа SZA-5044 или RMPA5251

ФВ это пара полосков и 2-3 варикапа за ~1 $. А усиливать можно любыми SiGe усилками (hittite, RFMD, etc.). На выходе смесителя должен быть фликкер усилка на nbb. Вобще настройка очень простая. Сперва с помощью ФВ (ФВ1) того который в основной петле устанавливайте частоту так чтоб генерило именно там где максимальное подавление несущей. Затем с помощью ФВ (ФВ2) того который в петле ксс добиватесь максимальной чувствительности по фм у фд (смесителя). После того как это проделанно Вы увидите фазовый шум усилка на nbb при этом постоянка на выходе смесителя скорее всего будет около 0 В. В принципе можно посмотреть и ам шум для этого надо просто настроиться с помощью ФВ2 на максимум чуствительности по ам. В этом режиме постоянка будет максимальной в районе 0.2-0.3 В. При этом лучше все время следить за тем чтобы генерило там где надо подстраивая ФВ1.

Спасибо, но тут нужно, чтобы P1 была намного численно больше усиления. Шумы получатся меньше. Формула как раз к этому и ведёт. Поэтому я и склоняюсь к ADL5321.

когда много мощи нужно сильно давить несущую, что может усложнить генератор. Если сделать на 20 дбм, то выигрыш по шумами уже будет приличный и при этом подавление может быть всего 30-35 дБ.

На минуту не успел, пока отвечал на сообщение ledum. Кстати, нашёл ATR3515. Ну да ладно.
Шумы простого генератора определяются мощностью на входе усилителя. И она будет тем больше, чем больше P1-G. То, что надо будет сильнее давить несущую, понятно. А по поводу ФВ на 3-5 ГГц, то есть хорошие маленькие квадратурники QCN, QCS Minicircuits. Пара варикапов и ФВ в кармане.

А смеситель гонять в номинальном режиме: около 10 дБм гетеродин и около 0 дБм сигнал?

Саму методику проведения эксперимента я прекрасно понимаю. Но я недаром выделил название графика. Приведу его еще раз - Typical Application 13 GHz Measured Phase Noise. Как прикажете его понимать? По- моему - есть некое противоречие. Возможно - просто неудачно выбранное название для рисунка.
P.S. А на прииску снизу внимание не обратил - больно мелким показалось

Ну да, коряво назвали.

ATR3515 аж даже sige да это Вы хорошо нашли. Квадратурники тоже подходящие. Кстати 5 ггц тем и хороши что можно использовать недорогие комроненты для wifi. Я тут более точно посчитал и для ДРа с добротностью 25000 на 4 ГГц и мощностью в районе 20 дбм получается вот такой шум
(верхняя кривулина)

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

резонатор можно взять вот этот Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Режим смесителя надо будет подбирать по минимуму фш, но для начала можно сделать так как Вы написали

Тю, а чего тогда ЭйчЭмСишка 407 не нравится?

wjs, да я вчера тоже прикидывал и получил такие же цифры, но при добротностях поменьше и мощности побольше. Не надеюсь поиметь 25 тысяч, скорее, 15 будет из-за корпуса. Таки да, КГ можно будет выкинуть, если удастся стабилизировать ДР в температуре и ввести регулировку частоты хотя бы на 5 ppm в одну сторону. Мне вот эти резонаторы понравились из материала М24.
...И подумал, зачем я полез на 10 ГГц? Усилителей нормальных нет, фазовращателей тоже...Ну только шайба поменьше...

ledum, да в общем-то нравится. То же, что и ATR, только питание 5В,а не 3,3. Я на 5 ГГц особо не засматривался. Меня сейчас больше 3,5-4 ГГц интересуют, вот на ADL5321 и надеюсь...или на HMC326, 327.

Уй. Вот поэтому у нас и был ковар. С мембраной и винтом со специально подобранным ТКЛР, давящим на нее. Специально спеченная керамика ЦТО с отрицательным ТКЧ в минус 3ppm/C. При нагреве винт удлиняется, приближал мембрану, частота должна расти, но за счет отрицательного ТКЧ, все остается на месте, плюс изменения паразитных параметров транзистора - фиг помнит уже как влияли. По дороге на работу повспоминал некоторые цифры. По ТУ суммарное изменение частоты при минус 60 - +85, но и при КСВ до 2 и любой фазе - на РМ проверки стояла коробулька, что-то типа Р1-27 - не должно было превышать 100ppm. Реально, в 90% случаев укладывались в 10ppm (но в жизни бы не заложился в ТУ по таким нормам). Но уже не могу выделить без изменения фазы отраженной - тоже хорошо влияло. По выходу в генераторе последовательно стояло 2 вентиля ЕМНИП ММВ-7 или ММВ-8. С варакторами шумы ухудшались. Сразу отказались.

Рука дрогнула ткнуть на третью букву?
Помоделил с варикапом - или перестройка узкая, или добротность - г...Выбирать не приходится: ТКЧ +3 ppm/`C. Так что как бы не пришлось температурой регулировать. Благо, опыт уже есть... Фазовращателем не порулишь - подавление несущей сразу ухудшится. Только вот тепло подводить трудновато будет - нагреватель на шайбу не положишь. Через керамическую стойку?

В каком месте?
Раньше было полно фоток их генераторов, но сейчас нашел только одну статью С.И.Реброва и то только внешний вид. Выдрал страницу - на бежевом фоне как раз такие генераторы (те, которые посеребряные)

"Уй..." Не третью, а первую.

Интересно, а материал винта легкодоступен? Или заказной сплав?

Да нет, все материалы стандартные, кроме поглотителей и фильтров по питанию, но это уже к комплексному изделию относилось. Единственно - несколько раз браковали целые партии резонаторов - приходили с положительным ТКЧ - там вроде разные литеры были. В ФАПируемых от этого генератора генераторах на ДГ применялась 2БТ-9. Вот там со стабильностью свободных генераторов были проблемы. Несмотря на допуск 1000ррм. Но там вообще подстройка была цилиндром, туго крутящимся в верхней крышке, со скошенной нижней гранью цилиндра. Даже без резьбы - просто поворачивался отверткой то более длинной частью, то более короткой. Потом просто лазером фиксировалась. Кстати, с мембраной можно и положительный ТКЧ использовать ИМХО, если реализовать рычаг типа коромысла

Может, подобрать материал с отрицательным ТКЛР? Есть такие? Или на мембрану давить с опорой не на крышку, а на резонатор - частота будет уменьшаться.

С отрицательным не знаю. Один из корпусов стаканов делался из 32НКД - это его, оказывается ошибочно, мы коваром называли (как и другие сплавы с малым и нормированным ТКЛР). А резонатор старались размещать подальше от металлических поверхностей. Вообще, мне кажется, что им просто повезло с конструкцией. Я просто не представляю как можно было в то время разработать, как разработчики говорили, пятирезонаторный генератор. IBM-ки тогда ( где-то 1984г - разработка этого генератора) только начали появляться. Да и софта тогда такого не было. Важен и транзистор. С 2Т648А-2 такой термокомпенсации у меня не получилось. Т.е. с трудом 100ррм. Уход 300-700кГц, а в боевом - 75кГц в среднем. И шумы с 648 получались заметно больше.

Хорошая мысль! Не хотел раньше на это (а также на ПАВ, на исключение интерферометрии и др.) сильно обращать Ваше внимание, т.к. настрой явно был на рекорды по шумам. На самом деле, если исключительно низкие шумы не нужны, то в отличие от сапфира будет дёшево и может быть использовано в массовом производстве.


Почему Вы используете G=12 дБ? Усиление в стационарном режиме равно потерям в резонаторе. Оптимальные шумы получаются при Qнагр = Qненагр / 2, что соответствует потерям в 6 дБ. Таким образом G должно быть 6 дБ (подбирается аттенюатором или делителем на выходе, конечно, компресировать так нельзя). Или я не о той схеме включения говорю?


Почему? Может оно так и будет, но интересно, почему именно на 2 дБ.


Со стабильностью всё-таки тяжело будет, да и зачем? Комбинация кварц (стабильность + шумы на низких отстройках) и DRO (шумы на высоких отстройках) – это то, что надо.


Т.к. всё работает на одной фиксированной частоте, то как раз и можно делать на рассыпухе. ФВ – два диода (точнее пара в одном корпусе), смеситель – то же, вместо циркулятора – 90-град. ответвитель от Minicircuits за 3$. По сравнению с начальным сапфировским размахом, действительно получится “копеечным”.


Да, я о том же, sorry за невольный "плагиат".


Откуда такие цифры? Эксперимент на каком-то конкретном усилителе или более фундаментальные исследования? Очень интересно прояснить взаимосвязь фликера с Pout.


Да уж, гулять - так гулять!


К чему такие ухищрения? Я так понимаю, продавать DRO Вы не намериваетесь, а собираетесь ставить их в синтезатор, так? Тогда там есть масса других способов подстроить частоту. Так, навскидку:

1. Вероятно, у Вас там будет DDS, который выдаст милиГерцы, а то и меньше. Включите его в петлю подстройки (программно - всё равно, быстрее будет, чем температурой), вот и всего делов-то.
2. Смешайте с чем-нибудь низкочастотным и подстраиваемым (тем же ТСХО, или VСХО, или CRO поделённым на необходимое N), отфильтруйте и считайте, что всё это вот таким регулируем 5 Гц генератором.
3. .... я думаю, немного пофантазировав, Вы найдёте ещё массу способов на Ваш вкус. Смысл в том, что разрабатывая сложную (относительно) систему, всегда можно найти способы заменить проблемные (с определённой точки зрения) элементы на системном уровне. Например:

ЖИГ-генератор = ГУН + широкополосная, малошумящая ФАПЧ
ЖИГ-фильтр в СА = многоканальная схема подавления ЗК
Электромеханический step attenuator на входе СА = несколько смесителей с разными фикс. аттенюаторами на входе, и т.д.

Список можно продолжить до бесконечности...

>>>На самом деле, если исключительно низкие шумы не нужны

Дык вот получается и с ДР можно очень низкие шумы получить. Хочу попробовать.

>>>Почему Вы используете G=12 дБ?

Запас по усилению 3 дБ, фазовращатель - 1,5-2 дБ и всякие ответствления - 1 дБ. С потерями резонатора получается как раз 12 дБ.

>>>почему именно на 2 дБ.

Взято с потолка.

>>>К чему такие ухищрения?

А чёрт его знает, куда потом это пойдёт. Может, просто как free run генератор, а может пойти и в состав ФАПЧ. Подмешивать надо такой дополнительный ГУН, чтобы шумы были минус 140 на 1 кГц и перестройка - около 1 МГц, чтобы температурную нестабильность компенсировать. Где такой взять? Или термостатировать резонатор? Но тогда можно температурой рулить.

Ну да, и я к тому же – как и раньше, когда про ЖИГ.


Нет, я не о самом усилителе (тут всё правильно), а о величине G в расчёте шума, там надо 6 дБ использовать (т.е. учесть все потери, что Вы перечислили). Кстати, если ФВ на входе, то надо к F тоже плюсовать.


Понятно. Лучшего ничего не посоветую. Но вот, что интересно. Кривая шума по сути аппроксимируется полиномом вида: a₀ + a₁/f + a₂ /f² + a₃ /f³ +… + a_n/fⁿ.
При этом а₂ выбрано очень хорошо (f₀/2Q). a₀ – более-менее (F немного картинку портит – с потолка, как Вы сами заметили). А вот а₃ (фликер) – просто отвратительно. Нужно разбивать на сабпараметры (например, вводить Pout как минимум). Кроме того, можно придумать и лучшую аппроксимацию. Мысли есть, а вот времени нет. Может когда от практики к теории перейдёте, вместе попробуем перетереть, тут много интересного может чего вырисоваться.



Ну, я не особо напрягаясь с цифрами, подумал о CRO поделённом так на 100 где-то. Но раз Вам –140 на 1 кГц нужно... тут считать уже надо. Запросы ж у Вас, батенька! Кстати, DDS всё равно вырулит – это я чтоб не считать, надо уже домой ехать . Всего доброго!

>>>Нет, я не о самом усилителе
А, теперь понял про что Вы! G=12 это для случая ADL5321 на частоте 3,5 ГГц. Хотя тут я ошибся - усилитель работает в насыщении и его усиление падает где-то на 3 дБ. Так что шумы получаются ещё ниже.

>>>Кривая шума по сути аппроксимируется
Минусы в степенях не поставили.

>>>Запросы ж у Вас, батенька!
Если сделать с КСС, то дполнительный генератор должен иметь шумы ниже минус 140 на 1 кГц. Если без КСС, то можно и без долонительного генератора обойтись, наверное. А подмешивать ДДС опасно - постоянное обновление частоты - шумы, палки, которые нужно будет давить.

Производит ли кто сейчас диэлектрические резонаторы с напыленной пленкой феррита для магнитной подстройки частоты? В давние времена такие резонаторы лепили самостоятельно, но добротность от "лепки" страдала. Конечно есть вариант с подстройкой ДР диафрагмой c приводом от VoiceCoil(электродинамическая головка-актюатор)- плавно, достаточно быстро для стабилизации частоты от рубидиевого эталона итд, но чувствительно к вибрациям- разрабатывать такую штуку-нужен крутой механик-симуляторщик для подавления механических резонансов конструкции. Диафрагма с пьезоприводом- лучше по механике, но в схеме появляются достаточно высокие напряжения и шумы от ВВ преобразователя управления пьезопривода. Самое малощумящее- катушка от микрореле с постоянным магнитом, которая "смотрит" на ДР с магнитной подстройкой частоты- там десяток миллиампер управляющего тока достаточно. Но вот где взять такие ДР? Или пылить самом ферритовые пленки на существующие резонаторы?

Да, спасибо, откорректировал.


Нет, не к самому DRO подмешивать. Тут вопрос тоньше. Скажем у Вас в синтезаторе уже есть DDS – в принципе, т.е. спуры Вы уже подавили (как – это уже другая и долгая история). Теперь Вы можете перестраивать синтезатор очень ”тонко” по заданному Вами алгоритму. Введите в этом алгоритм корректировку ухода DRO (по сути это ещё одна цифровая, программная ФАПЧ) по привязке к опоре и всё. На первый взгляд выглядит коряво и медленно, а на самом деле получится куда быстрее чем корректировать температурой и головной боли с винтами и темп. коэффициентами не будет.


По формуле - да. А на практике может и наоборот получиться, только лишь стоит зайти в насыщение - сразу и F и фликер поплыли. Т.е. если без коррекции, нужен будет очень хороший, предсказумый ограничитель.

Вопрос применения...Я пока смотрю на классическое - генератор с электронной перестройкой частоты, достаточной для компенсации температурной нестабильности и синхронизации с другим. В идеале - генератор с нестабильностью в температуре не более 1 ppm.


Талант или инженерное нахальство. Жалко, что поучиться напрямую у таких людей не удаётся - далеко. Хорошо, форум выручает.

Намеряю добротность всего 6200. Коробочка в три раза больше по ширине и высоте, чем ДР. Вопрос такой. Допустим у меня есть усилитель с мощностью насыщения 1 Вт и усилением 21 дБ. В простом генераторе мне нужно около 10 дБ усиления. Гасить его без ущерба шумам не получится? Например, я могу отвести мощность через 10 дБ НО на выходе резонатора (24 дБм будет где-то). На вход усилителя упадёт 14 дБм мощности. Отсюда получаются шумы где-то минус 114, 144, 164 на 1, 10 и 100 кГц. Так?
А если я применяю КСС. На дискриминатор полетит уже 1 Вт со всеми вытекающими, но в основной петле всё равно гасить придётся. Ну также отведу через 10 дБ НО. Скажется ли это на шумах системы или нет? В формулах про шумовой порог КСС потери в основном кольце и коэффициент шума усилителя не фигурируют. Тогда будет где-то минус 140, 170 и 190 на 1, 10, и 100 кГц?

А почему Вы думайте что шум ухудшится если загасить усиление? Если будете использовать усилок на 1 Вт, то у него будет здоровый фликкер и он скорее всего вобще от усиления зависить не будет. Это я в том смысле что если замерить шум усилителя скажем с аттенюатором и без него, то фликкер будет один и тотже. Вобще чтоб не заморачиваться с NF и Pout вслед за АЧ я советую Вам считать шум обычного генератора по следующей формуле (a₀+a_-1/f_m)(f₀/2f_mQ_L)², обычно a₀ бывает около -168...-172 дбн/Гц Вы и сами это наверно много раз видели когда обмеряли генераторы. А вот а_-1 это вклад фликкера который удается определить только после того когда генератор собран и промерен

Не всё так просто. Лучше было бы выбрать усилитель с оптимальным значением усиления. Но, так, скорее всего, не получится. Гасить (точнее, привести к оптимальному значению) на выходе (включая отвод мощности из петли на выход) – это всё равно, что уменьшать Pout. Гасить на входе – это ухудшать F. В обоих случаях ухудшение эквивалентно (фликер не в счёт) - дБ к дБ. Я бы попытался сделать усилетель двух- (или более) каскадным и поместил все дополнительные элементы подстройки между каскадами, чтобы минимизировать их влияние на F и Pout.


Всё правильно, фликер (точка перегиба на кривой шума) от G не зависит (в первом приближении). Но при введении аттенюаторов (хоть на входе, хоть на выходе) будет смещаться уже вся кривая шумов вместе с этой самой точкой перегиба (тем же фликером), см. рис. ниже. Или я не прав?
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

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

Вообще, у меня складывается впечатление, что мы который раз опять и опять говорим об одном и том же, причём иногда путаемся (я, по крайней мере), не уточняя, идёт ли разговор о простом генераторе (без коррекции) или с коррекцией (и по какой схеме). Предлагаю вместе кратко обобщить практические вопросы (методику) проектирования генератора. Сначала простейшего (без перестройки и без коррекции), состоящего из усилителя и резонатора, включенного между входом и выходом усилителя. Пишу в максимально упрощенном виде специально, чтобы привлечь больше участников к дискуссии:

1. Выбираем технологию (материал) резонатора. Основной критерий – макс. возможн. Q на требуемой частоте. Также желательно, чтобы материал резонатора имел хорошую стабильность и при этом позволял закачивать достаточную мощность.

2. Конструируем резонатор по двум критериям:
2.1 Элементы резонатора (например, размеры и материал экрана) не должны ухудшать собственные показатели добротности резонатора.
2.2 Связь с резонатором должна быть оптимальной. В данном случае это реализуется при Qнагр=Qненагр/2, что соответствует потерям в 6 дБ. (Т.е. Gопт в расчётах шума будет 6 дБ. Кстати, в схеме с коррекцией оптимальная связь может быть уже другой).

3. Выбираем усилитель по следующим критериям:
3.1 Gус>Gопт, т.е. 6 дБ + потери во всех дополнительных элементах (включая отвод мощности из петли на выход) + запас на компрессию (порядка 3 дБ, т.к. меньшее значение может привести к потенциальному срыву генерации).
3.2 Минимальный коэффицент шума (крайне желательно иметь зависимость F от Pout, т.к. F в расчёте фазового шума – это не малосигнальный коэффициент шума усилителя, к которому все привыкли)
3.3 Максимальная выходная мощность (А вот тут надо быть очень осторожным, т.к. обычно более мощные усилители имеют худший фликер, который нигде не оговоривается. Тут важен опыт разработчика, приобретённый методом проб и ошибок).
3.4 Минимальная граница фликер-шумов. (Обыная рекомендация использовать сначала Si, потом SiGe, и только в самом крайнем случае GaAs. Но приходилось самому наблюдать, как некоторые коммерческие SiGe усилители просто ”улетали” по шумам в насыщении. Вопрос сложный – как и в предыдущем случае. Исключительно желательно было бы иметь измерения фликера от выходной мощности для данного используемого усилителя).

4. Выбираем дополнительные элементы:
4.1 Аттенюатор для подстройки G, т.к. выбрать усилитель с оптимальным значением G не всегда возможно. Аттенюатор же необходим, чтобы усилитель не зашёл далеко в компрессию, т.к. это может привести к возрастанию F и фликер шумов.
4.2 Фазовращатель для установки необходимых фазовых соотношений в петле. Усилитель может и сам подстроится, но - как и в случае с усилением - не обязательно, что это будет оптимальным. Как говорится – доверяй, но проверяй. В случае с простой схемой (без коррекции) фазовращатель - это может быть просто подстраиваемый перемычками полосок.
4.3 Ограничитель (например, диодный). Опять же, не стоит полагаться, что усилитель в насыщении будет вести себя ”хорошо”. Если есть лучше элемент (с точки зрения поведения в насыщении), то можно и нужно его использовать.

5. Находим оптимальное размещение дополнительных элементов по отношению к усилителю, помня, что любой элемент на входе ухудшает F, а на выходе – Pout. Стоит рассмотреть возможность использования многокаскадного усилителя, что даёт большую свободу действий в этом вопросе.

Вот, вроде, всё в первом приближении. Просьба исправить/добавить по необходимости. А далее сформулировать аналогичную методику для генератора с цепью коррекции, т.к. некоторые критерии будут уже принципиально другими. Передаю ”эстафету” Dr.Drew, или wjs, или кто ещё захочит подключиться.

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

wjs, интересно с Вами познакомиться (всегда приятнее общаться с людьми, а не с ”никами”). Если сочтёте возможным, напишите мне на achenakin@phasematrix.com, т.к. личную почту на форуме смотрю очень редко.

А почему минус 172-168? Я как раз говорю об определении этой цифры. Если я возьму ADL5321 с усилением 12 дБ и мощностью насыщения 26 дБм, то при потерях в петле 9 дБ у меня будет 17 дБм на ходе усилителя. Кстати, потери во всяких НО, аттенюаторах и пр. уже закладываются в эту цифру и дальше уже можно плясать от получаемых остаточных где-то минус 189 дБн/Гц (NF=5 дБ). Можно конечно привязаться к мощности на выходе резонатора, а потери раскидать по NF и мощности усилителя, результат от этого не изменится. Кому как больше нравится. Я вот аппеллирую к формуле Tanski в его статье про 1,3 ГГц ДРО и считаю характеристики ФШ отталкиваясь только от режима усилителя и характеристик резонатора. А вот если я беру HMC327 с насыщением 30 дБм и усилением 21 дБ, то мне нужно будет гасить усиление аттенюатором или переворачивать 10 дБ НО. Вместе с этим поплывёт и мощность на входе усилителя уже станет неизбежно на 10 дБ ниже, иначе ему смерть. То есть если произошло чудо и я получил бракованый HMC327 с усилением 11-12 дБ, то, возвращаясь к примеру с ADL, остаточный шум сядет ещё на 4 дБ. Если я гашу чем-либо 21 дБ нормального HMC, то моща будет не 30 дБм, а 20 при тех же 11-12 дБ усиления. И остаточный шум вырастет на 6 дБ относительно ADL.
А если я ввожу КСС и делаю так, чтобы в резонатор летели полные 30 дБм, а лишние 10 дБ усиления я гашу после входа дискриминатора (ухудшаю NF или снижаю входную мощность усилителя - всё равно), то как поведёт себя такая система? Получу ли я рекордные минус 140 на 1 кГц?

И ещё, меня начинают терзать смутные сомнения в получении нагруженной добротности на 4 ГГц под 10 тысяч. Там же на стенках коробочки сравнимые потери получаются.

У меня к Вам совет-предложение нарисовать подробную блок-диаграмму генератора, о котором идёт речь (без коррекции или с коррекцией, и с какой именно коррекцией). Расставьте параметры всех элементов: Q, G, F, потери, Pнас и т.д. Другим цветом обозначьте значение мощности в стационарном режиме в каждом узле. И ещё одним цветом – рассчитанные значения шума. Возможно, это будет несколько блок-диаграм с разными параметрами. Вот тогда перед нами будет полная картинка, которую будет легче переварить, чтобы потом или покритиковать, или предложить варианты дальнейших улучшений.

Здравствуйте! Хочу сделать синтезатор кв, с шумовыми параметрами лучшими чем гпд на коаксиальном резонаторе с делением (RA3AO) Подскажите пожалуйста по прямому синтезу - какую опору поставить для ad9912 чтобы фаз.шум был лучше минус 143-146 дБн/Гц и где можно заказать?

В Морионе можно заказать отличный генератор на 500 МГц и умножить на 2 практически любым умножителем.
Сейчас данных по генератору под рукой нету, они на работе. Умножители можно найти у Hittite и Analog Devices.
По синтезатору Вы не привели абсолютно никаких данных, даже фазового шума (на каких частотах выходного сигнала и смещения?) !

Спасибо за ответ.
Фаз.шум лучше минус 143-146 дБн/Гц при смещении 10кГц, планирую использовать в кв трансивере с одной пч 8-9 мГц,
т.е. частота выходного сигнала 10-20 мГц

а не жирно ли будет ...попробуйте для начала ad9851 с ним возни меньше, а между -130 и -146 Вы разницы и не услышите.
опорник для него сделайте на обычном кварце. Помнится мне даже готовых схема была куча под этот ддс.

http://g4oep.atspace.com/pic%20dds/picdds.htm

http://midnightdesignsolutions.com/dds60/index.html



а ниче делают и на 9912...http://www.hanssummers.com/ddssi570.html

Если рассуждать с точки зрения NF, то Вы правы. НО к сожелению когда ваш усилитель работает близко к насыщению то там на этих частотах вклад модуляционных эффектов на нелинейных Скб, Скэ и проводимости горазда сильнее чем аддетивных т. е. NF. Лично я не верю что Вы получите полку -189 на 4 ггц для обычного генератора.

Если усиление стабилизирующей петли достаточно большое то начальным шумом основной петли можно пренебречь. В принципе на уровне -140 эти 10 дБ Вам помешать не должны.

Я получал Q0=15,000 на 3 ГГц на резонаторе с эпсилон 12.5. А чем выше эпсилон тем слабее влияние стенок так что Q0~20,000 вполне реально.



Для полной картины лучше иметь a₀ и a_-1 для каждого элемента ну и передаточные функции для фш. По другому можно и ошибиться.

Эксперимент нас рассудит. Сейчас жду 327 усилители.
По поводу резонатора, у меня, судя по ощущениям, диэл.проницаемость около 35. Добротность самого резонатора, где-то 10-15 тысяч. Но что-то я не пойму как дотянуться до такой цифры. Возбуждаю двумя штырями разной длины, так что связь с резонатором разная. Со стороны большей связи отражение минус 10 дБ, потери на проход 13 дБ. Коробочка из алюминия.

Да, для таких частот AD9912 и Морион на 500 МГц явно избыточны, есть куда более удобные и подходящие под задачу DDSы (например, 14-битовые представители семейства AD995X). Если всё-таки хотите работать, именно на AD9912, то в данной ситуации вполне подойдёт использование встроенного умножителя от более низкочастотного генератора, с приобретением и ценой которого не будет серьёзных проблем. Морионы же на 500 МГц стоят недёшево и ждали мы их почти полгода.