Радиолюбительский УКВ ГСС

[GM]

А Figure 8-4 и далее до Figure 8-7 как раз показывают что бывает если голый ДДС использовать в качестве опоры ФАПЧ

Посмотрел по диагонали, там говорится, вот что бывает, если питание будет 3.1 В и уровень DDS на 10 дБ ниже требуемого уровня. Ну то есть совершенно неподходящий режим...

Цитата (с.56)
"The LMX1501A evaluation board was being operated at 3.1 volts and the DDS reference
input signal is approximately 10 dB below the recommended input level. These two factors were
both seen to have an adverse impact on the overall phase noise of the PLL output."

А уж когда они стали сравнивать рис.8-5, на котором приведена схема, с рис.8-7, на котором приведен выходной спектр, я понял, что они либо неграмотны, либо не писали этот текст.

Цитата (с.57)
"Comparing Figure 8-5 with Figure 8-7, designers can see how important it is to keep spur levels
at the PLL reference inputs as low as possible or to keep spurs out of the PLL loop bandwidth."

[RZ4HD]

Здравствуйте, коллеги. Разработка железки неспешно движется вперёд несмотря на то, что отсутствуют какие-либо сообщения. В ГСС будет применена плата Arduino Nano. Закуплены и частично получены комплектующие для  изготовления ГСС. У меня возникло несколько вопросов для уточнения техзадания для программы и изготовления экземпляра для отладки программного обеспечения и узлов.
1. Какой уровень максимальной выходной мощности был бы желателен у ГСС? Мощность в 1 dBm достаточна или всё же мала? Или желателен уровень в 10 -15 dBm? От этого зависит установка широкополосного усилителя.
2. Какая величина регулировки выходной мощности в ГСС устроила бы? Достаточно ли регулировать мощность в пределах 10 dB, что уже можно применять для многих измерений? В этом варианте в ГСС можно применить механический аттенюатор на 10 dB.  Или нужна регулировка в 30 dB с шагом в 1 dB или 0.5 dB? Естественно, изменится программа и в ГСС появится дополнительная плата электронного аттенюатора, управляемого по шине от контроллера.
3. В ГСС планируется индикация частоты и уровня аттенюации. Как это сделать удобней для пользователя? Иметь два отдельных 8-ми значных индикатора с применением чипа МАХ-7219? Один будет показывать значение частоты, а второй – значение затухания. Или имеет смысл поставить для экономии небольшого количества денег (80 рублей) и места на передней панели всего один  индикатор и переключать его в меню программы с помощью валкодера?
4. Какой верхний предел изменения частоты уже достаточен? От этого зависит применение и закупка той или иной элементной базы для изготовления ГСС. Чип синтезатора позволяет получить частоту в 4.4 ГГц. А если применение элементной базы  снизит частотный предел до 2700 МГц? Устроит ли это именно радиолюбителей? 
5. Перестройка частоты будет осуществляться валкодером. Какие шаги перестройки уже достаточны для радиолюбительских целей?
        Почему я задаю эти вопросы. Очень сложно построить сразу навороченный ГСС. У меня ГСС для настройки РА имеет всего две частоты -2320 МГц и 2400 МГц и мне этого достаточно. Но этого, естественно, мало для ГСС. Я считаю, что нужно идти от простого к сложному, но с минимизацией потери времени и денег. Нельзя сразу строить самолёт АН-224, хотя это может быть и возможно. Нужно начать с трудяги АН-2. Не все смогут повторить навороченный ГСС. Не всем нужны будут хорошие параметры, хотя, конечно, в финишных планах видится хороший ГСС с приличными параметрами для радиолюбителей. Хочется услышать Ваше мнение, которое важно для разработчиков этого некоммерческого прибора. Я надеюсь, что все основные разработки будут в открытом доступе на сайте. Юрий.

[UA9FAD]

Навскидку:
1. -10дбм
2. 30дб
3. Два отдельных индикатора.
4. 2700МГц
5. 1МГц

[GM]

Информация к размышлению и новые вопросы.

1. Сам чип может дать 4 уровня мощности -4, -1, +2 и +5 дБм. Неизвестно, калиброваны эти мощности и, если нет, то каков разброс относительно каждого уровня. Вообще, важен абсолютный уровень мощности или достаточно относительного?

2. Предполагаемый к применению электронный аттенюатор НМС542В вносит затухание от 0 до -31.5 дБ с шагом 0.5 дБ (плюс общее затухание порядка 3-5 дБ, не помню точно).

3. Мне кажется, что второй индикатор будет лишним. Как запланировано сейчас, нажимаете кнопку АТТ и тот же энкодер изменяет уровень выходной мощности, который отображается на том же индикаторе.
Если добавить второй индикатор, то надо добавлять второй энкодер, а это уже накладно. Ну, не с точки зрения программирования, там практически мало изменений, а с точки зрения необходимого числа ножек МК и на индикатор, и на энкодер. Опять же, потребление растёт.

4. Пусть частота будет до 2700 МГц, а чип совершенно даром даёт 4400 МГц, неужели стоит отсекать такую возможность? Да, кстати, какова должна быть минимальная частота генератора с вашей точки зрения?

5. Программа управления синтезатором уже реализована под 1 кГц. Стоит ли её поменять на 1 МГц?

Юра RZ4HD, я тебе послал схему генератора и видео его работы, посмотри, пожалуйста.

[UA9FAD]

Информация к размышлению и новые вопросы.

Я попытался ответить с точки зрения потребителя, отрешившись от обсуждаемого выше - минимальной достаточности. "Сносить два лишних этажа четырехэтажной дачи" не стоит .

[RZ4HD]

Здравствуйте, коллеги. Схему получил. Разрисую в программе, как и договаривались. Я ожидал, что ответов на вопросы будет мало. Народ мало активен. Большинство будет ждать готового решения или готового изделия. Мало, кто хочет терять своё время. По этой причине я позвонил нескольким своим друзьям и задал эти вопросы по телефону.
         Здесь верхняя граничная частота ГСС будет ограничена граничной частотой комплектующих.  В частности, аттенюатор HMC-273, который я купил и который уже приехал, имеет верхнюю границу в 3.8 ГГц, а нижнюю 0.7 ГГц, параллельное управление по пяти ножкам и планарный корпус. Хоть и маленький, но условно легко распаиваемый. Шаг изменения аттенюации 1 dB. HMC-542 управляется по 6 ножкам. Шаг аттенюации 0.5 dB. Цена чипов почти одинакова в сравнении с общей стоимостью комплектующих. Частотный диапазон DC-4 ГГц или 3 ГГц. Есть два варианта. Корпус сложный для распайки для многих. Если ножек контроллера хватит, то давай применим более труднораспаиваемый HMC-542. Да и мощность плавней будет изменяться. Было предложение использовать графический дисплей. Так же было предложено использовать двухстрочный или даже однострочный индикатор на 16 знаков. Модель, к примеру, типа WH1601L-YYB-CT. Стоит 150 рублей. Его хватит и ничего переключать не нужно для индикации частоты и значения ослабления. Идея хорошая, но индикатор стоит дороже, зато удобней. По ножкам для управления сказать ничего не могу. Их нужно штук девять, а это критично много! Была высказана идея меньше бегать по меню с валкодером, хотя я ответил, что может для всего не хватить 14 ножек контроллера. Сравнили с осциллографом. Куча ручек и никаких меню. Посмотрим. Но переключать индикатор одной кнопкой вполне нормально.  По шагу перестройки ответили умно так - нужен минимальный шаг перестройки, который ещё возможен безо всяких специальных заморочек. Шаг перестройки в 1 кГц практически устроит всех радиолюбителей. Ведь создаётся ГСС не от ведущих мировых фирм, а рабочая недорогая лошадка для тех, кто реально и постоянно работает с паяльником, а купить дорогой ГСС не может, а доступа к нему на работе нет. Я за принцип минимальной достаточности.
      Почему речь идёт о верхнем пределе частоты в 2700 МГц. Большинство людей на сайте радиолюбители, а наш диапазон 2400 МГц и далее 5760 МГц. Вот и говорят все о частоте с некоторым запасом в 2700 МГц. Если аттенюатор ограничен 3 ГГц, то предел будет в 3 ГГц. Тест чипа покажет. Юрий.

[SERBUZ]

Иметь два отдельных 8-ми значных индикатора с применением чипа МАХ-7219?

Приветствую.
С моей точки зрения куда проще ( подключение тремя проводами)  и дешевле использовать LCD1206.  Он много более информативный, виден и на ярком освещении и при темноте ( если черные буквы на светлом фоне).
Как пример-
https://yadi.sk/i/zPVzCnDGOTSZDg
Вот мой код давнего моего проекта для ардуино, позволяющий менять мощность ADF-ки, изменять частоту и все это выводить на индикатор-
https://yadi.sk/d/7D9vUj3foP2ZAA
Он вроде как удовлетворяет минимальным требованиям техзадания и даже чуть больше ( + изменение мощности и + малый шаг изменения частоты)
Кроме того делал и более крутой генератор, где стабилизация уровня мощности, повышенный уровень мощности, аттенюация на -40 дб через один дб, расширение диапазона до 6200 МГц, фильтрация сигнала.
Фото работающего макета-
https://yadi.sk/i/xFmh2ReFNnIWEQ
Участок диапазонных фильтров-
https://yadi.sk/i/cmG4KXphlMtk1Q

Потом, валкодером лично мне не нравится управление, мне кажется три-четыре кнопки удобней и надежней.  Дешевые валкодеры с али мало надежны и как то криво работают ( может не повезло мне с моими экземплярами?)

Дополню:
Если покупать плату с ADF4350 на али, плюс простенькую ардуинку+ LCD1206, то изготовление все сведется на монтировании этих плат на макетке с минимумом проводников и вливания моего кода в ардуино, что я дал ссылку выше.  При озвученных хотелках можно и поправить- дополнить код.
Очень дешево и быстро.

[RZ4HD]

Привет, Сергей. Спасибо за информацию. Как всегда интересно. Если будет возможность пребывать в Самаре, то милости прошу ко мне домой на зелёный, черный или красный чай с хлопковым мёдом. Юрий.

[SERBUZ]

Если будет возможность пребывать в Самаре, то милости прошу ко мне домой

Спасибо.

и дешевле использовать LCD1206.

Очепятался конечно же.  Правильно-LCD1602

В первом варианте делал с индикатором от Нокии, фото при доводке кода-
https://yadi.sk/i/_HIXS3KVe-gZpg

[GM]

Сергей SERBUZ, пара вопросов.

1) Чему равна частота сравнения в вашем проекте?

2) Что за переключатели вы применили для диапазонных фильтров?

[SERBUZ]

Переключатели AS179-92LF.

Частота сравнения- сейчас нужно вспоминать математику, давно это было, подзабыл.
Но если для вас это свежо, сейчас занимаетесь-  то вам посчитать не проблема.
Иначе- смогу вечером сесть и освежить память, рассчитать.
А так-  генератор 27 МГц,
участок кода где при старте задаются все коэффициенты в синтезатор для частоты 2000.5 МГц

unsigned int Freguency=20005;
unsigned int INT=122;
byte MOD=180;
byte FRAC=41;
byte DEL=1;
byte DEL_n=1;
byte DEL_x=16;

затем они для заданной частоты пересчитываются.

[GM]

MOD - вообще нигде в программе не используется, а начальные значения INT и FRAC пересчитываются по формулам.

Не выходит у меня каменный цветок :-). Одна надежда на вас.

[GM]

Сергей,

Определил, что частота сравнения fPFD равна 18 МГц.
Тогда Frequency=fPFD * (INT + FRAC / MOD) = 2000,5 МГц.
Отсюда INT = 111, FRAC =25, если MOD = 180. Шаг перестройки равен 100 кГц.
Проверим. Frequency = 18 * (111 + 25/180) = 1998 + 2.5 = 2000.5 МГц.

Правильно?

[SERBUZ]

Да, верно, пытаюсь освежить в памяти.
Генератор на 27 МГц, частота сравнения 18 МГц, шаг- 100кГц

Когда это делал я совершенно не задумывался о чистоте спектра, спурах, соответственно и не изучал этого вопроса.  Нужен был генератор для измерителей КСВ, которых потом сделал несколько вариантов, на фото выше вариант генератора с усилителем и умножителем, в последующем он применен в КСВ-метре на 6 ггц.
А каковы рекомендации если думать и о частоте спектра?


И потом, сунулся в свой скетч, он писался чисто под себя, не причесывался.
Сейчас увидел несколько неточностей, они на работоспособность никак не сказываются- но могут вызвать  вопросы у тех кто будет его анализировать.
Потому я его удалю.  В течении недельки выберу время, причешу, разбавлю комментариями и выложу заново.

[GM]

В вашей программе относительно легко можно разобраться, видно и INT и FRAC. У меня не так, исходная частота делится на частоту сравнения, получается INT, а остаток - FRAC. Частота сравнения равна 4 МГц, а шаг перестройки - 1 кГц.

По поводу валкодеров (энкодеров) ничего плохого сказать не могу. У меня есть парочка, выдранных из фордовских приёмников, работают как часы. Есть покупные, тоже работают хорошо, хотя и не так интенсивно используются, ну не каждую минуту их кручу. Был ещё у меня самодельный валкодер, сделанный из шагового двигателя, тот был хорош, даром, что большие габариты по сравнению с покупными. Там есть одна хитрость, если подобрать сопротивление нагрузки обмотки ШД, то вал начинает сопротивляться вращению, появляется приятное тактильное ощущение...

Когда это делал я совершенно не задумывался о чистоте спектра, спурах, соответственно и не изучал этого вопроса.

А каковы рекомендации если думать и о чистоте спектра?

Тут сразу не расскажешь. Перво-наперво надо почитать параграф SPUR MECHANISM из технического описания, там описаны три различных механизма возникновения спуров. Далее, дисеринг как вариант борьбы со спурами. Ну, разводка платы должна быть на высоте. У ГУНа чувствительность более 30 МГц/В, т.е. 30 мкВ уже дают сдвиг выходной частоты на 1 кГц. Ну и расчёт цепи обратной связи - фильтр перед ГУНом - должен быть тщательный. Чем меньше полоса, тем чище спектр, но время установления частоты растёт. Хотелось бы посмотреть на ваш петлевой фильтр и его параметры.

А вообще, я не большой спец по фапчу, надо привлекать Александра KНACH, он больше знает.