SHF Ultra Low Phase Noise PLL with Integrated VCO Hittite Microwave.

[US4ICI]

добавьте кстати функцию выбора опорной частоты, чтоб синтезатор не был привязан к одной опоре.

Безусловно программа позволит выбрать тип PLL Hittite, и задать частоты ОГ и синтезатора. Во время программирования питание осуществляется от USB порта компьютера.  Можно предусмотреть режим сканирования по частота (в пределах возможностей ГУН) с заданным шагом. Может пригодиться для исследования АЧХ.

[US4ICI]

Синтезатор с USB портом работает на макете.
Программа под WIN сегодня позволяет выбрать тип МС Hittite,  частоту ОГ, и четыре частоты PLL.
Есть возможность перестраивать синтезатор по частоте, и сохранить 4 частоты в контроллер Tiny85.
Далее порт отключаем. Синтезатор работает автономно (выбор одной из частот по двум проводам USB разъема). Таким образом можно устанавливать любые частоты (в пределах ГУН) без программатора и паяльника.
    Плату синтезатора с PLL заказал в производство.

Анатолий, UA4HTS, предоставил график измерения фазового шума PLL на HMC840LP6, частота 5325 МГц.  СПМШ на частоте 10 кГц от несущей составил около 102 дБс/Гц, что соответствует расчетному значению при частоте фазового детектора около 64 МГц. 
На втором графике (синий цвет) приведен фазовый шум ОГ Vectron. Значение в 117 дБс/Гц вызывает сомнения в правильности показаний прибора.
   В версии PLL с дополнительным удвоителем Avago обнаружена проблема, - в спектре сигнала присутствует шум непонятной природы с частотой около 6 кГц .  Будем разбираться..

[RA3APW Карен]

Синтезатор с USB портом работает на макете.
Программа под WIN сегодня позволяет выбрать тип МС Hittite,  частоту ОГ, и четыре частоты PLL.
... 
Плату синтезатора с PLL заказал в производство.

Павел, поздравляю с хорошим результатом.

Анатолий, UA4HTS, предоставил график измерения фазового шума PLL на HMC840LP6, частота 5325 МГц.  СПМШ на частоте 10 кГц от несущей составил около 102 дБс/Гц, что соответствует расчетному значению при частоте фазового детектора около 64 МГц. 
На втором графике (синий цвет) приведен фазовый шум ОГ Vectron. Значение в 117 дБс/Гц вызывает сомнения в правильности показаний прибора.
   В версии PLL с дополнительным удвоителем Avago обнаружена проблема, - в спектре сигнала присутствует шум непонятной природы с частотой около 6 кГц .  Будем разбираться..

Здесь все очевидно - это предел измерения фазового шума для АС Tektronix 2782.
Реальный ФШ ОГ Vectron существенно лучше, как минимум на 30 дБ...
В соответствии с datasheet на прибор - на частотах до 6.5 ГГц при отстройке на 10 кГц минимальный измеряемый уровень ФШ равен -105 дБн/Гц.
Обычно типовой уровень на 3 дБ лучше заявляемого в datasheet... т.е. примерно -108 дБн/Гц.

[RA3APW Карен]

повтор - прошу удалить

[US4ICI]

С проблемой в синтезаторе с удвоителем Avago разобрался Анатолий, UA4HTS.
От преобразователя минуса 7660 шла наводка по питанию +5В на цепи PLL. Очевидно для питания преобразователя (или удвоителя с преобразователем) нужно использовать отдельный стабилизатор.
График СПМШ на частоте 10224 МГц, предоставленный Анатолием, ниже.  СПМШ -102 dBc/Hz, 10 kHz отличный результат

[ua4hts Toly]

Опорник (OCXO) использован вот этот http://www.ebay.com/itm/Bliley-100-MHz-Voltage-Controll-Crystal-Oscillator-OCXO-/170510801912?pt=LH_DefaultDomain_0&hash=item27b33c5bf8

Specs on this unit are as follows:

Freq: 100 MHz
Output: +3 dBm min into 50 ohms, +7 dBm typical
Harmonics: -25 dBc min.
Spurious: -60 dBc min.

Phase Noise: -115dBC - 100Hz, -139dBC - 1kHz, -151dBC - 10kHz, -154dBC - 100kHz

[RA3APW Карен]

Получил инженерный вариант синтезатора от Павла, US4ICI и произвел измерения фазового шума.

При использовании в качестве опорного генератора на 100 МГц OCXO Bliley NV26R891 (ФШ -151 дБн/Гц @ 10 кГц) сигнал синтезатора на частоте измерения 1152 МГц имеет фазовый шум -118 дБн/Гц @ 10 кГц.

При использовании в качестве опорного генератора на 100 МГц Anritsu MG3681A (ФШ -121 дБн/Гц @ 10 кГц) сигнал синтезатора на частоте измерения 1152 МГц имеет фазовый шум -104 дБн/Гц @ 10 кГц.

На второй спектрограмме видно увеличение ФШ до -114 дБн/Гц при отстройке примерно на 80 кГц - это не очень правильно и вероятно может быть исправлено пересчетом параметров ПИФ, то есть требуется некоторая дополнительная работа по оптимизации петли.

Результат вполне достойный,  с чем и хотелось бы поздравить Павла!

P.S. Спектрограммы показаны при включенном аттенюаторе 10 дБ между выходом синтезатора и АС.

[US4ICI]

На очередном варианте платы отладили программу и схему PLL  с USB портом.
Были обнаружены проблемы с синхронизацией внутреннего тактового генератора ATTINY85 с портом, и сбросом МК в режимах работы (USB и автономном режиме PLL).
   На сегодня порт опознается компьютером без нареканий.  Питание синтезатора от 5В USB порта достаточно для программирования частот.  После сохранения четырех частот (в пределах возможности ГУН выбранной микросхемы синтезатора), частоты и коэффициента деления ОГ, синтезатор работает автономно.
Преимущества синтезатора с USB в том, что прошивка МК одна для разных микросхем HMC (на сегодня HMC820, 822, 840), и разных частот выходных (всего можно сохранить 4 частоты), и ОГ.  Выбрать тип микросхемы, установить конкретные значения частот можно небольшой программой под Винду.  Программа позволят перестраивать синтезатора On-Line.  Не сложно реализовать режим ГКЧ, если в этом возникнет потребность.
   Ниже плата PLL HMC840 с портом USB и усилителем для режима удвоения ГУН.

[US4ICI]

Развел плату синтезатора с USB портом и термостатированным опорным генератором Vectron.
Двухкаскадный усилитель под режим удвоения ГУН.
Планирую заказать фрезерованный СВЧ корпус для этой платы. 
Размер платы 60х60мм, корпуса 70х70х25мм

[US4ICI]

Провел переговоры с представителями компании по производству OCXO, TCXO генераторов из Ирландии: http://www.conwin.com/
Отличительной особенностью фирмы являются не высокие цены на продукцию хорошего качества.
Интересны, например, эти OCXO в SMD исполнении: http://www.conwin.com/product_locator.html?ModelFam=Oscillators&ProdType=OCVCXO&Recommended=Y&Pkg=SM%2020x14mm
Частоты до 80 МГц, при фазовом шуме -150 дБс/Гц, и варианты с температурной стабильностью 50-250ppb, позволяют с успехом применить генераторы в качестве ОГ для PLL SHF диапазонов.
     Купить в розницу можно здесь: http://www.digikey.com/product-search/en?v=222&FV=fff4000d%2Cfff8016e&k=OCXO&mnonly=0&newproducts=0&ColumnSort=0&page=1&stock=1&quantity=0&ptm=0&fid=0&pageSize=25
К сожалению на Digikey нет в наличии OCXO на частоты выше 20 МГц этой компании.  Купил для экспериментов TCXO 50MHz, 0.5ppm (0-70C), -145dBc/Hz 10 kHz: http://www.digikey.com/product-detail/en/TB512-050.0M/CW802-6-ND/4311775
   Производитель продает от 25 штук, на сумму не менее 500$

[US4ICI]

Собрал синтезатор с USB портом.
Вариант с усилителем для ГУН в режиме удвоения. 
Порт опознается стабильно, управляется в реальном времени из программы под windows, 4 частоты можно сохранить.
На плате не обошлось без ошибок   Выкладываю отредактированный рисунок, LAY6 файл,  и фотографию платы.
Есть желание добавить отдельный стабилизатор для микросхем усилителя (не использовать для усилителя стабилизатор +5В HMC840). 
  Ноль резисторы на 5 и 7 выводах Attiny85 предназначены для выбора одной из 4х частот PLL.  Эти же выводы МК используются для работы с USB портом.  При работе с портом (режим программирования частот) "ноль резисторы" должны быть удалены! В противном случае два вывода порта окажутся закороченными на землю, что может привести к выходу из строя порта компьютера.   Без резисторов частота соответствует F1.
   На свободный pin USB разъема вывел сигнал захвата PLL, параллельно светодиоду на плате. Управлять частотами синтезатора в автономном режиме можно через USB разъем (pin 3, 4).  При этом не нужно запаивать перемычки на плате.
    Приобрел партию 63.8976MHz OCXO  Rakon, аналогичных ранее купленным Vectron.  Совпадают по габаритам и расположению выводов, питание 5В (от 3В работают, лишь дольше греется термостат).  Данный синтезатор и ОГ заложили в трансвертеры 23см и 6см. Запас ОСХО позволит изготовить некоторое количество KITS как синтезатора, так и трансвертеров

[US4ICI]

Для сравнения (и общего развития) привожу ссылку на синтезатор 1152МГц:
http://reactancelabs.com/store/index.php?main_page=product_info&cPath=2&products_id=5&zenid=0d8f48e5831200dfc82b9e6891519dad
Без опорного генератора, с фазовым шумом -90 dBc/Hz, 10 kHz, цена 150$
Антиреклама

[US4ICI]

Чертеж и внешний вид корпуса PLL с USB портом.
Плату отредактировал.
Синтезатор с последним удвоителем на МС AMMP6120 Avago работает с трансвертером 3см.
В пути посылка с XX1002-QH, - эти удвоители дешевле и корпус лучше. Пробуем удвоитель на них.  Первая попытка была неудачной, единственная микросхема оказалась не исправной

[RA3PCS]

Павел, подскажите, пожалуйста, зачем нужны отверстия в основании корпуса? Я так понимаю, там платы PLL и OXCO крепятся и там же отверстия. Спасибо!

[US4ICI]

зачем нужны отверстия в основании корпуса

ОСХО в DIP корпусе. Плата же дном должна прилегать к корпусу для теплоотвода. 5 глухих отверстий предназначены для выводов ОСХО.  Что бы не иметь такой мороки 2 года искал ОСХО в SMD корпусе, и уже нашел. Но, дорого ...