Вашему вниманию предлагаю разработку синтезатора частоты для СВЧ с низкими фазовыми шумами на МС фирмы Hittite Microwave с интегрированным ГУН.
История создания синтезатора такова...
После выхода в свет трансвертера 23 см с синтезатором на МС SI4113 и критике отдельных коллег относительно высоких фазовых шумов PLL занялся поиском альтернативного варианта синтезатора для SHF трансвертеров. Использование SI4113 в качестве LO для диапазонов 5.7 и 10 ГГц с умножением частот до 2 ГГц приводит к ухудшению СПМШ гетеродина. Задача создания СВЧ синтезатора с низкими фазовыми шумами одновременно доступного для нас по цене оказалась весьма не простой! Анализ в течении года IC PLL привел к выбору интересного решения от Hittite. Эта компания выпускает серию IC синтезаторов с интегрированным VCO с диапазоном частот 665-5660 МГц:
http://www.hittite.com/products/index.html/category/298Серия из девяти МС отличается в основном диапазоном частот ГУН. Каждая МС работает в трех участках частот, - основная частота ГУН, деленная на два, и умноженная на два. Синтезатор с дробным коэффициентом деления ГУН позволяет достичь шаг перестройки несколько герц при весьма низких фазовых шумах. Например HMC820LP6 на частоте 1152 МГц (LO для трансвертера 23 см с ПЧ 144 МГц) имеет СПМШ -118 дбс/Гц при отстройке от несущей на 10 кГц, что лучше чем у SI4113 примерно на 25 дБ.
Для диапазона 5.7 ГГц идеально подходит HMC840LP6, СПМШ которой на частотах 5240-5660 МГц составляет -109 дБс/Гц 10 кГц. С последующим умножением эти синтезаторы можно использовать для диапазонов 10 ГГц, 24 ГГц и выше.
Для достижения низких фазовых шумов в этом PLL необходимо применять опорный генератор на частоту 50-100 МГц с фазовыми шумами не хуже -150 дБс/Гц 10 кГц. К сожаления OCXO и TCXO с такими параметрами дороги, и это стало отдельной проблемой при разработке данного синтезатора.
Принципиальная схема синтезатора не несет особенностей относительно рекомендованной Hittite. Использованы лишь другие малошумящие стабилизаторы напряжения 3 и 5 В.
Печатная плата разработана на сегодня без ОГ на борту. В качестве OCXO использован Vectron на частоту около 64 МГц. Это отдельная плата со своим стабилизатором. Плата синтезатора размером 30х45 мм помещается в спичечный коробок, однако изрядно греется и требует теплоотвод или хороший корпус. Выполнена на FR4 1 mm, одна сторона с металлизацией отверстий.
Контроллер синтезатора выполнен на ATTINY45 и позволяет зашить четыре частоты, выбор которых осуществляется двумя перемычками.
Усилитель выходного сигнала на IC AG604-86. Выходной уровень зависит от частоты, и может достигать 19 дБм (при использовании ГУН на основной частоте).
Корпус IC PLL размером 5х5 мм имеет 40 выводов (площадки под корпусов) что оставляет мало шансов для нас, любителей самостоятельной сборки. Для монтажа нужна паяльная станция и микроскоп. На плате применены SMD компоненты размером 0603 и 0805 (несколько блокировочных конденсаторов 1206).
Сознавая трудности самостоятельного повторения данной конструкции намерен выпустить KITS. Этот синтезатор закладываем в основу нового трансвертера на 1296 МГц, разработка которой уже идет. В перспективе заняться трансвертером на 5.7 ГГц. Возможен вариант синтезатора с ОСХО на борту, с другой IC усилителя, или умножителем на выходе. Уникальные возможности этот серии МС позволяют строить трансивер с фиксированной ПЧ, либо SDR.
Над разработкой так же трудились Александр Плаха, US3IET, (моделирование, программа для МК), Роман, UR6ISU (макетирование, монтаж). Выражаю большую благодарность разработчикам за проделанную на протяжении года работу!
