Автор Тема: Синтезаторы СВЧ (synthesizer SHF)  (Прочитано 76315 раз)

0 Пользователей и 2 Гостей просматривают эту тему.

Оффлайн US4ICI

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2214
  • Репутация: +399/-102
Re: Синтезаторы СВЧ (synthesizer SHF)
« Ответ #165 : 21 Ноябрь 2016, 13:23:00 »
Есть задумка добавить в этот синтезатор функцию маяка.
Придется освободить один вывод Тини (останется две частоты без режима "тест").  На этот вывод выдать манипуляцию CW фразы, прописанной в исходнике. Манипулировать каскад усилителя. Некоторое просачивание сигнала через емкость отключенной микросхемы усилителя останется. Ttiny13 очевидно придется заменить на 45 или 85 (больше памяти).
   Полезно для Beacon с РА, или QRP для контроля работы приемника на СВЧ (слушать гармонику)?  Нужна ли такая разработка кому либо? Программист не радиолюбитель, нужно отблагодарить.
  Готов доработать схему и плату. Надеюсь уложиться в эти же размеры.
http://www.w6pql.com/23_cm_beacon.htm - маяк 23см
« Последнее редактирование: 21 Ноябрь 2016, 13:30:14 от US4ICI »
Павел  US4ICI

Оффлайн RZ4HD

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 4609
  • Репутация: +793/-224
  • Дружу с паяльником 57 лет
Re: Синтезаторы СВЧ (synthesizer SHF)
« Ответ #166 : 21 Ноябрь 2016, 14:26:47 »
Здравствуйте. Павел. Я тебе высказал своё мнение. Идея интересная. Реализацию обсудили. Просьба желающих обсуждать приобретение плат в личных сообщениях Павлу. Эта тема чисто техническая и давайте не будем её засорять. Уже есть опыт из других тем. Нужно выяснить, сколько радиолюбителей захотят иметь маяк, чтобы принять решение на сотрудничество с программистом для разработки программы как для синтезатора, так и для манипуляции.  Просьба это делать так же в личных сообщениях. А здесь давайте обсуждать схемотехнику манипуляции, функциональные задачи для создаваемой железки и т.д.  Павел. Может стоит под это дело создать тему именно для диапазона 1296 МГц. Юрий.
Я не такой богатый, чтобы покупать дешёвые вещи. А скупой всегда платит дважды.

Оффлайн RA3WDK

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 6996
  • Репутация: +785/-88
Re: Синтезаторы СВЧ (synthesizer SHF)
« Ответ #167 : 21 Ноябрь 2016, 14:47:58 »
Есть задумка добавить в этот синтезатор функцию маяка.

Павел, исходник маячка можно взять отсюда: http://ra3wdk.qrz.ru/other.htm
Как раз я для Attiny13 делал. Т.к. код на ассемблере и короткий, то его можно подключить к исходнику синтезатора и памяти хватит.

Оффлайн RT5D Сергей

  • Команда RW3WR
  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 3420
  • Репутация: +867/-71
  • QRA: KO95CN
Re: Синтезаторы СВЧ (synthesizer SHF)
« Ответ #168 : 21 Ноябрь 2016, 15:36:13 »
Есть задумка добавить в этот синтезатор функцию маяка.
Владимир R3GC уже давно делал подобную штуку http://rv3gc.narod.ru/
Там есть и схема и исходник, в который легко вписать свой текст даже такому лузеру как я.. :)

Оффлайн UR5EIN Вячеслав

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 710
  • Репутация: +135/-14
  • QRA: KN78MM
Re: Синтезаторы СВЧ (synthesizer SHF)
« Ответ #169 : 20 Январь 2017, 23:08:46 »
GD! При изготовлении синтезаторов часто приходится сталкиваться с проблемой в применении микросхем из-за отсутствия нужной прошивки. Большую помощь оказала статья Сергея - RW3XA, которая находится в архиве сайта. Я сам неоднократно пользовался исходниками и прошивками автора. Но проблема в том, что статья написана под синтезаторы серии ADF41xx, а у многих имеются микросхемы аналогичного класса, например LMX или SI, для которых под вопросом применение данного исходника из-за другого формата регистров. У самого часто имеются планы использования подобных м/сх, но когда начинаешь объяснять программистам свои хотелки, показывать Даташиты м/сх, формы и последовательности импульсов... все, как один утверждают - это очень простая программа... будет время, составлю...Время идет... проект заморожен. В общем после подобной помощи таких горе-программистов (тем более один из них - мой сын), решил взять себе в помощь интернет и попробовать самому решить проблему. Мои поиски привели к такому источнику http://avrproject.ru/publ/kak_podkljuchit/bascom_avr_74hc595/2-1-0-44
Потом, еще один ресурс предлагает за день изучить язык программирования 
http://radio-hobby.org/uploads/schemes1/981/svoi.pdf 
Правда, становится немного грустно и печально, когда предлагается скачать какой-то мануал из 750 страниц... и т.д. и т.п...(да и в мыслях фраза,наверное где-то еще из школы:-"не хочу учиться..."). Тем более, результат такого обучения заранее известен...
Но если сложить вместе эти два источника, то сразу напрашивается вывод - для того, чтобы включить микросхему синтезатора не нужно знать никаких языков программирования! Совсем не нужно знать ни что такое Бейсик, ассемблер... AVR...и т.д и т.п...Достаточно уметь читать и писать! Можно и по слогам :laugh:Нужно всего лишь взять Даташит, расписать побитно регистры и загрузить в микроконтроллер! Когда показал эти изыскания программистам, ответ был приблизительно такой: - "более тупой программы пожалуй, и не придумаешь, но это именно то, что мне нужно...!" Для проверки идеи была изготовлена плата входного делителя на м/схемах ADF4106(07) и ATtiny13. Практически все микросхемы синтезаторов имеют контрольный выход, на который можно программно вывести сигналы "изнутри" микросхемы. Здесь это pin14 - MUXOUT, на который я вывел Fin/100. К дел = 100 прописан как 12*8+4 в формате K=Bp=A. Схема с рисунком платы в приложении. После некоторых моих программных "косяков" плата начала нормально функционировать! Я не буду здесь останавливаться на деталях, вся информация в кратком "мануале" в архиве. В архиве все исходники и прошивки. Добавлена прошивка с названием DIV100xxx.hex это файл прошивки по программе Сергея. Я на всякий случай на плату не впаивал микросхему, а на коротких проводах припаял панельку и записал 2 м/сх в DIP корпусе, т.к. в программе Сергея я был уверен, но все ОК - работают обе прошивки. Ток потребления делителя 15 мА. Фото платы (35х15мм) в выходные добавлю.73! 
« Последнее редактирование: 20 Январь 2017, 23:46:16 от UR5EIN Вячеслав »

Оффлайн RZ4HD

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 4609
  • Репутация: +793/-224
  • Дружу с паяльником 57 лет
Re: Синтезаторы СВЧ (synthesizer SHF)
« Ответ #170 : 21 Январь 2017, 07:39:08 »
Здравствуйте, Вячеслав. Очень интересный и практичный материал. Спасибо. огромное. Добавляю Вам плюсик. Юрий.
Я не такой богатый, чтобы покупать дешёвые вещи. А скупой всегда платит дважды.

Оффлайн RW3QCF Геннадий

  • Silent KEY (SK)
  • Ветеран
  • *
  • Сообщений: 1774
  • Репутация: +99/-8
  • QRA: KO91oh
Re: Синтезаторы СВЧ (synthesizer SHF)
« Ответ #171 : 21 Январь 2017, 11:32:36 »
Спасибо, Вячеслав!
Беру на вооружение   beer

Оффлайн UR5EIN Вячеслав

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 710
  • Репутация: +135/-14
  • QRA: KN78MM
Re: Синтезаторы СВЧ (synthesizer SHF)
« Ответ #172 : 22 Январь 2017, 16:34:00 »
Добавляю фото делителя. На плате разрезана дорожка питания и добавлен защитный (от переполюса) диод. На схеме он есть. Программа была немного доработана (когда все получилось, к проекту начали подключаться горе-программисты и вносить коррективы). Это есть в дополнении к моему предыдущему "мануалу". Добавляю и последнюю, со всеми изменениями прошивку (в формате txt.Формат Hex не принимается, из-за одного файла делать архив...) Немного по добавлению внутреннего генератора. Частота генератора получилась 23,5 кГц. Вариант развитития схемы в приложении. Это актуально, когда микросхема  используется по своему назначению - в синтезаторе частоты. У меня аналогичный случай был: в 10 ГГц гетеродине применил единственный полевой транзистор (каскад усилителя после баночного фильтра) и для него пришлось отдельно собирать генератор. Напряжение получится (учитывая, что это эмиттерный повторитель от низкоуровневой логики) приблизительно 1В для одного диода или 2,2...2,5В для схемы с удвоением. Это выполнено отдельным программным блоком, при желании - можно удалить (все описано в тексте дополнения). 73!
P.S. Этот делитель уже нашел свое практическое применение. Мой сосед Сергей (UY9VY), плату он сделал раньше, ожидал прошивку. У него были проблемы с синтезатором (5330 МГц по схеме R3GC) сигнал выдавал, на передачу как-то все настраивалось, маячек не слышал. Напряжение  PLL было в норме - порядка 2,7В. Проблема была в усилителе гетеродина (подвозбуд на дросселях). С помощью делителя нашел "подводные камни".
« Последнее редактирование: 22 Январь 2017, 16:47:06 от UR5EIN Вячеслав »

Оффлайн ur5efx Игорь

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 1155
  • Репутация: +74/-9
  • QRA: KN78ol
Re: Синтезаторы СВЧ (synthesizer SHF)
« Ответ #173 : 23 Январь 2017, 21:13:58 »
Слава. рад что ты вернулся к радио. Спасибо за материал.
73!   ur5efx

Оффлайн rx5a

  • Постоялец
  • ***
  • Сообщений: 74
  • Репутация: +22/-6
  • Подпись находится в стадии разработки
  • QRA: ko85vp
Re: Синтезаторы СВЧ (synthesizer SHF)
« Ответ #174 : 29 Январь 2017, 17:35:29 »
Павел  US4ICI, на 23 см достаточно много схем синтезаторов, но и многие используют сложные для повторения микросхемы. Привожу сделанный мной синтезатор - он используется в трансвертере - на MAX2754, которая есть везде по почте. Микросхема предназначена для диапазона 1,2 ГГц. Все параметры и кривая шумов есть в дата. Запускается сразу. Всё, что нужно - в файле.
73!
Анатолий

Оффлайн UR5EIN Вячеслав

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 710
  • Репутация: +135/-14
  • QRA: KN78MM
Re: Синтезаторы СВЧ (synthesizer SHF)
« Ответ #175 : 13 Февраль 2017, 21:07:34 »
Ранее делал синтезаторы (схема прототипа добавлена) с ГУНом на коаксиалах от телефонов сотовой связи. Они легко сдвигаются в диапазон 936 МГц (5616/6) и в зависимости от конденсатора в цепи варикапа (0,5…2,0 пФ) позволяют получить крутизну управления от 2…3 до 10 МГц/В. Решил немного доработать схему. Доработки планировались следующие:
- замена коаксиала
- перевод топологии с ФР-4 0,8мм на 0,5мм
- в усилителе 5612 МГц попробовать работу MMIC-а BGA2709 (массово применяются в TV-sat конвертерах - разгон  усиления ПЧ в кабель, маркировка С3)
От коаксиала (на первом фото) пришлось отказаться. Причина в том, что оптимальная его частота находилась в районе приблизительно 1150 – 1250 МГц, на 1404 МГц «вытянуть» его не удалось, а при понижении частоты до 936 МГц все его преимущества терялись.  Дальше с ним заниматься не хотелось (как и делать новый)… Имелись готовые платки под ГУНы, на скорую руку спаял еще один и сделал к нему МПЛ (без ЛУТа и фоторезиста – наклеиванием полоски изоленты с дальнейшим травлением). Материал ФЛАН 2,8. ГУН запустился сразу, только частота его (без цепи настройки) оказалась приблизительно 775 МГц. По расчетам (навскидку) для выхода на 936 МГц его пришлось бы укорачивать на 7…10мм, чем тоже не очень хотелось заниматься. Тогда я перевел МПЛ в другой тип колебаний – с L/4 в L/2. Частота сразу подскочила приблизительно в 1,85 ГГц и подбором конденсаторов (на схеме прототипа дорисовал – это Сх) удалось опустить его в нужный диапазон. Точная установка впоследствии производилась «флажками» (в частоту 936 МГц при напряжении на варикапе 3,3В). Применение такой схемы позволяет изготовить ГУН с трехкратным перекрытием по частоте на МПЛ, геометрия которой  взята с «потолка».  При установке частоты ГУНа мне удалось в «ближней зоне» посмотреть АЧХ фильтра 2808 МГц. Полоса фильтра получилась порядка 60…80 МГц (при расчетной 200 МГц!). Центральная частота была сдвинута приблизительно в 2910…2920 МГц. Это позволило узнать реальный ЭПС моего материала. При расчете вводил 4,5, фактически получилось 4,2 (на этой частоте). На низкой частоте не измерял вообще (смысла не вижу). Затем даже не занимался настройкой фильтра – посчитал необходимое удлинение (0,5 мм) и допаял к среднему резонатору. Точную настройку сделаю после синхронизации с ФАПЧ. Следующие каскады (до фильтра 5616 МГц) были отработаны ранее – там «подводных камней» нет никаких. Топология платы сделана так, чтобы под фильтром 5616 МГц было свободное место для установки банки. Причина этому – не всегда удавалось на такой частоте настроить МПЛ фильтр. Но в этой плате (с ФР4 0,5мм) – фильтр нормально заработал!!! Просто затухание у него было очень большое. По аналогии с фильтром 2808 МГц – можно только догадываться (расчетная полоса была порядка 400…450 МГц). Тангенс потерь моя программа не учитывает, поэтому предполагать что-то очень сложно. Фильтр я срезал (фото сделать не успел) и установил банку. И еще + ко всему -  BGA2709 на этой частоте работает! И очень даже неплохо!  Раньше я включал подобные MMIC-и  AG604 и некоторые SGA (в корпусе SOT-89) с Fгр 2,5…3,5 ГГц. По графикам из даташита можно предположить, что на частоте 5,6 ГГц она имеет усиление порядка 10 дБ. Теперь можно  сказать – действительно приблизительно или около того. (Пока, естественно, все без измерений, здесь еще работы достаточно…). Синхронизировать удобнее всего по частоте 2808 МГц: сигнал для м/сх синтезатора снимается с холодного конца L1 – в этом случае нет влияния (отбора мощности) на подключение микросхемы. Я сделаю измерение мощности (после синхронизации), рисунки плат под ADF41xx на сканах плат (устанавливается снизу платы – она размером с почтовую марку). 73!   
« Последнее редактирование: 13 Февраль 2017, 21:28:43 от UR5EIN Вячеслав »

Оффлайн UR5EIN Вячеслав

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 710
  • Репутация: +135/-14
  • QRA: KN78MM
Re: Синтезаторы СВЧ (synthesizer SHF)
« Ответ #176 : 23 Февраль 2017, 23:41:15 »
Делитель частоты (схема и описание выше, пост№169) с коэффициентом деления /100 отлично работает, НО!
У микросхем ADF41xx есть некоторые граничные условия по применению и я это не учел - (связь ПО с чипом ADF). Например, по использованию предделителей 8/9, 16/17…
Для реализации кд=100 я примененил р=8 по формуле 100=12х8+4 (К=Вр+А). Но, согласно Datasheet, частота с выхода предделителя не должна превышать 300 МГц, т.е. я , применяя микросхему ADF4107 имеющую Fгр=7ГГц, сам ограничиваю ее диапазон частотой 2400 МГц (300х8). С коэффициентом деления предделителя 16 получается Fгр=4800 МГц, с р=32 – соответственно 9600 МГц. Естественно, пришлось перейти на р=32. Только в этом случае работают уже другие граничные условия – по минимально возможному Кд. С р=32 минимально возможный Кд = 32х32-32=992, поэтому пришлось реализовать Кд=1000. Пришлось жертвовать точностью последнего разряда частотомера и переписать биты прошивки. Но, подключились программисты и предложили свободный вывод ATTINY13 (здесь это pin2, см. схему) задействовать для переключения Кд. Мало того, для реализации «хотелок», озвученных в теме выше, получилось несколько вариантов прошивок. В добавляемых архивах PLL_2F_fix полностью комплект файлов для программирования любых м/сх с количеством регистров 0…256, в каждом бит 0…256. Это удобный вариант для синтезаторов частоты, когда необходимая прошивка выбирается перемычкой.  PLL_2F_change – то же самое, но с оперативным (замыкающей кнопкой с фиксацией  или переключателем) выбором варианта прошивки – удобнее для частотомера. Немного о программе. В исходнике все комментарии, все понятно даже пользователю очень далекому от программирования. Для применения других вариантов необходимо указать (файл .aps):
1. Назначение (если необходимо) выводов (выходов)   ATTINY13. Вход (pin2) не трогаем.
2. Количество регистров, количество бит в регистре.
3. Вписать в исходник свои биты.
Это производится следующим образом. Например запись регистров для делителя /100. Здесь четыре регистра, в каждом по 24 бита. 0B не трогаем, вписываем дальше.
BITS_100:   .DB      0B00100000, 0B00000000, 0B10100011,      0B00100000, 0B00000000, 0B10100010,    0B00000000, 0B00001100, 0B00010001,      0B00000000, 0B00000000, 0B00000100
Прошивка под две частоты, поэтому для классического одночастотного случая синтезатора придется просто скопировать и повторить эту строчку. При этом состояние вывода управления pin2 может быть любым. Для прошивки микросхемы нужно иметь программу, которая «переваривает» Ассемблер (мне установили AVR Studio4), загрузить в нее доработанный исходник, она сгенерирует hex файл. Далее уже с помощью любой программы (в т.ч. и с этой) произвести прошивку.
Синтезатор частоты 5616М (предыдущий пост) я планировал синхронизировать м/сх ADF4113. Я специально для проверки программы сейчас делаю платку под LMX1601. У этой м/сх 4 регистра по 22 бита. Для этого в исходнике указывается количество NUMBER_BITS = 22. В исходник нужно вписывать полное количество бит до заполнения байтов, поэтому последние 2 бита из 24-х должны быть в наличии, но могут быть любыми. Они просто не будут считываться (я все проверю в "железе").
P.S. Для тех, у кого нет программы под Ассемблер, добавил исходники в "читаемом" формате txt.73!
« Последнее редактирование: 24 Февраль 2017, 00:12:02 от UR5EIN Вячеслав »

Оффлайн UR5EIN Вячеслав

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 710
  • Репутация: +135/-14
  • QRA: KN78MM
Re: Синтезаторы СВЧ (synthesizer SHF)
« Ответ #177 : 29 Март 2017, 20:13:33 »
Гетеродин 5616МГц (схема выше, сообщение №175) работает. Фото 5G1 и 5G2. Некоторые доработки по конструкции:
1.   Ток потребления порядка 180 ма, поэтому решил ОГ выполнять не отдельным блоком, а добавить сбоку отсек – небольшой платкой генератор + термостат (еще не допаян). Это добавит еще до 100 ма, но микросхема стабилизатора 78М09 (макс ток 0,5А) это позволяет и еще не на пределе.
2.   Выходной уровень порядка +1,5 дбм (некалиброванным измерителем на AD8317). Поэтому боковая стенка еще не впаяна, на этой стенке будет каскад усилителя с SMA разъемом.
3.   Синхронизация выполнена микросхемой LMX1601 с прошивкой по алгоритму в сообщениях выше.
Но у гетеродина один недостаток – некоторые сложности в сборке и повторении, основная - обилие мелких плат. Гетеродин для меня был не очень актуальным и необходимым, просто хотелось на нем, как на  «базовой версии» сделать 10 ГГц гетеродин. За основу был взят этот же расклад частот – 0,85(1,2)/2,5/5/10 ГГц (частОты грубо, это понятно, зависят от ПЧ), но при вырисовывании конструкции и схемы, в самый последний момент, решил перейти на другой частотный расклад, а именно – 1,1/3,3/10 ГГц. Это позволяет удалить одно звено из линейки умножителей, требующее наличия фильтров с их настройкой - звено 2,5/5 ГГц, тем более фильтр 2808 МГц был отработан, «косяки» его выявлены, а фильтр 3310 МГц по частоте почти рядом.  Была изменена конструкция ГУНа – плата с МПЛ припаяна встык к плате гетеродина с помощью полоски фольги. Из-за разной толщины плат (2 и 0,5мм) полоска фольги в форме «ступеньки». В приложении полностью скорректированная схема с указанием режимов по постоянному току. В умножителях частоты  два значения – с работой ГУНа и без. Сейчас все работает, за исключением источника питания затвора транзистора (генератор будет в корпусе ATtiny13, плата синхронизации ADF4113+ ATtiny13 на фото, расположена приблизительно в том месте, где и будет в дальнейшем). При настройке цепь затвора питал от элемента LI АКБ (3,7В). Выходной уровень, конечно же слабый, настройку «банки» производил с работающим выходным усилителем, но после завершения всех настроек сигнал 10 ГГц видно уже индикатором (Д405) и до усилителя, на затворе транзистора. Тип транзистора – не знаю, возможно даже и не такой, какой желательно бы установить (демонтировал с какой-то платы, похоже где-то 2ГГц диапазона). Здесь тоже придется  добавить каскад, но в этом проблемы особой не вижу (аналогично – на боковой стенке), тем более все источники питания на плате в наличии. Реальная частота МПЛ фильтра получилась приблизительно 3365 МГц, но я его и не перестраивал на нужную (3310 МГц), а ГУН поставил на этой частоте (/3) и далее все настраивал. После синхронизации ГУНа сдвинуть фильтр будет несложно. Синхронизацию ГУНа лучше делать на частоте 3310 МГц, тогда частота сравнения будет 10 МГц, при этом ПЧ получается 438 МГц (10368 – 3310*3). Можно 3309 МГц (ПЧ=435 МГц, Fср=1 МГц) или, несколько лучше - 3308 МГц (ПЧ=432 МГц, Fср=2 МГц). 73!
P.S. В банке применен самодельный винт М3 (нарезал резьбу на медном проводе), но в процессе настройки использовал обычный стальной оцинкованный. Разницы не обнаружил.
Ток потребления около 90 ма, плата синхронизации добавит порядка 20 ма, источник (-) еще порядка 10 ма. Плата 77*47мм + плата МПЛ (20мм) - полностью 97*47мм.
« Последнее редактирование: 29 Март 2017, 20:52:23 от UR5EIN Вячеслав »

Оффлайн khach

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 485
  • Репутация: +64/-8
Re: Синтезаторы СВЧ (synthesizer SHF)
« Ответ #178 : 15 Апрель 2017, 15:46:41 »
Попался интересный проект синтезатора на базе ADF5355 http://sebholzapfel.com/14ghz-rf-synthesizer-pcb-experiments/
Исходники лежат на https://github.com/schnommus/rf-boards
Александр

Оффлайн US4ICI

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2214
  • Репутация: +399/-102
Re: Синтезаторы СВЧ (synthesizer SHF)
« Ответ #179 : 15 Апрель 2017, 17:24:53 »
Весьма посредственный фазовый шум у ADF5355 при цене микросхемы под 70$ :(
Павел  US4ICI