Hallo,
ich suche nach einer Lösung um bei einem Synthesizer wie z.B ADF4350 ein
Sinus Signal zu erhalten.
Frequenzbereich : 100-1600 MHz
Harmonische : < 50 dBc
Der ADF4350 hat am Ausgang ein Rechteck Signal mit einem hohen Anteil an
geraden Harmonischen. Möchte ich alle Harmonischen mit Filter
unterdrücken, bräuchte ich eine Filterbank mit 6-8 Filtern 7. Ordnung.
Was etwas Aufwändig ist.
Einen anderern Ansatz währe der Synthesizers auf 2600-4200 MHz zu
betreiben, die Harmonischen zu filtern und mit 4200 MHz runter zu
mischen. Auch dieser Ansatz ist schwierig zu realisieren. Zudem wird das
Phaserauschen durch den LO bestimmt.
Gibt es noch weiters Möglichkeiten, wie wird sowas realisiert?
Gruss Tom
Tom schrieb:> Der ADF4350 hat am Ausgang ein Rechteck Signal mit einem hohen Anteil an> geraden Harmonischen. Möchte ich alle Harmonischen mit Filter> unterdrücken, bräuchte ich eine Filterbank mit 6-8 Filtern 7. Ordnung.> Was etwas Aufwändig ist.
Die ungeraden Harmonischen sind prominent und müssen unterdrückt werden.
Es reichen daher 4 TP-Filter: 200, 400, 800, 1600MHz.
Tom schrieb:> Einen anderern Ansatz währe der Synthesizers auf> 2600-4200 MHz zu betreiben, die Harmonischen zu> filtern und mit 4200 MHz runter zu mischen.
Du musst das ja nicht in einem Bereich machen.
Z.B. kann man 1100MHz bis 1600MHz direkt (über
Tiefpass natürlich) aus dem Synthesizer nehmen.
Für 100MHz...1100MHz mischst Du den Synthesizer
gegen 2700MHz. Das ist nicht ganz so hart wie
4200MHz.
> Auch dieser Ansatz ist schwierig zu realisieren.
Naja, Sinus mit großer Frequenzvariation geht halt
i.W. nur über DDS oder Abwärtsmischung -- wobei DDS
bei den Frequenzen ja ausfällt.
> Zudem wird das Phaserauschen durch den LO bestimmt.
Rauscharmer Oszillator und Vervielfachung. Ist zwar
Aufwand, aber den hast Du nur einmal.
Tom schrieb:> Das müssen aber unendlich steile Filter sein.
Die 2. Harmonische liegt bis 1GHz bei min -30dBc (Single-Ended). Koppelt
man symmetrisch aus (z.B. über einen Balun) kommen typ. 20dB dazu. Die
Tiefpässe müssen sich daher nur um Harmonische höherer Ordnung kümmern,
wozu Oktavfilter ausreichen.
@Possetitjel
Stimmt, mit einer Kombination könnte man die Performance verbessern.
@Robert M.
>> Koppelt man symmetrisch aus (z.B. über einen Balun) kommen typ. 20dB dazu.
In diese Richtung habe ich auch schon gedacht. Ich habe Messungen mit
einem lmx2572 eval board und einem 180° Power splitter ZFSCJ-2-1+ (bis
500 MHz) gemacht, ich konnte aber keine Verbesserung der geraden
Harmonischen festellen. Entweder habe ich falsch gemessen oder die
Harmonischen entstehen nicht in der Ausgangsstufe. Vielleicht hast du
eine Idee wie sich die 2. Harmonischen reduzieren liessen, denn die
Lösung mit vier Filtern gefällt mir.
@W.S.
Genau so etwas schwebt mir auf vor. In welchem Frequenzbereich bewegen
sich LO und RF? Gibt es eine Spezifikation des spur levels deines
Wobblers?
Tom schrieb:> In welchem Frequenzbereich bewegen> sich LO und RF? Gibt es eine Spezifikation des spur levels deines> Wobblers?
Spezifikationen? Also, das ist ein Bastelteil, was ich mir für meine
privaten Basteleien gemacht habe, weil ich es selber brauche - ich will
damit keinen Handel treiben und ich habe auch keinen HF-Meßplatz, mit
dem ich dessen Spurii ausmessen könnte. Das einzige, was bleibt, ist das
Ausrechnen verschiedener Mischprodukte (2A*3B und Konsorten) auf dem
Papier. Ich sag's mal so: Hätte ich einen Meßplatz, der für das
Ausmessen dieses Wobblers geeignet wäre, dann würde ich eben diesen
Wobbler nicht benötigen.
Das Gehäuse ist übrigens von TME.
Was die Frequenzen betrifft, so ist doch alles klar: Je nachdem, was man
kriegt (ADF4360-0 oder -1 oder -2), kann man den einen VCO auf z.B. 2.2
GHz stellen und den anderen von 2.2 GHz bis 4.4 GHz fahren. Die
Differenz ist der Output, die Summe verendet im FR4 der Leiterplatte
oder kommt erst garnicht durch den ETC1-1-13 hindurch ...
W.S.
Ich habe Deine Zielstellung so verstanden, dass Du einen durchstimmbaren
Sinusgenerator bauen willst. Aber so einfach ist das nicht.
Lies doch mal den Artikel in der Wikipedia über Rechteckschwingungen.
https://de.wikipedia.org/wiki/Rechteckschwingung
Dann wirst Du schnell feststellen, dass nach dem Mischer außer der
gewünschten Sinusschwingung mit der Frequenz f1 - f2 noch allerhand
andere Kombinationen entstehen, z.B. 5*f1 - 3*f2, usw.
Die einzig sinnvolle Lösung sehe ich im PLL-Prinzip, wobei ein Sinus-
Oszillator z.B. durch ein Varicap verstimmt wird und mittels einer
Regelschleife auf eine (möglicherweise auch rechteckige) Schwingung
synchronisiert wird.
@W.S.
Nach meinem Verständnis führen bereits die 2. Harmonischen am RF zu
spurs am IF (z.B. -2*3000+3*2200=600). Eventuell werden diese, wie
Robert geschrieben hat, durch die symmetrische führung unterdrückt.
DH1AKF K. schrieb:> Die einzig sinnvolle Lösung sehe ich im PLL-Prinzip
Der ADF4350 ist doch so ein PLL. Nur erzeugt dieser Harmonische welche
in den Frequenzbereich fallen. Nach meiner Meinung entstehen diese
Harmonischen teilweise im VCO. Ein PLL zu konstruieren, wo der analoge
VCO Ausgang direkt abgegriffen werden kann, hilft somit nichts.
DH1AKF K. schrieb:> Dann wirst Du schnell feststellen, dass nach dem> Mischer außer der gewünschten Sinusschwingung mit> der Frequenz f1 - f2 noch allerhand andere> Kombinationen entstehen, z.B. 5*f1 - 3*f2, usw.
Naja, das hängt nach meinem Verständnis davon ab,
was er wo an den Mischer anlegt.
Wenn er einen (guten) Sinus passender (=fester)
Frequenz an den RF-Port anlegt, dürfte das keine
Nebenwellen am IF-Port geben. Dort erscheinen dann
nur die gemischten Harmonisches des Oszillators.
Ich hab's nicht nachgerechnet, aber da Harmonische
ja immer höher sind als die Grundwelle, dürfte es
bei reiner Differenzmischung prinzipbedingt keine
Nebenwellen im Nutzband geben.
> Die einzig sinnvolle Lösung sehe ich im PLL-Prinzip,> wobei ein Sinus-Oszillator z.B. durch ein Varicap> verstimmt wird und mittels einer Regelschleife auf> eine (möglicherweise auch rechteckige) Schwingung> synchronisiert wird.
Die VCOs liefern auch kein oberwellenfreies Signal.
Tom schrieb:> In diese Richtung habe ich auch schon gedacht. Ich habe Messungen mit> einem lmx2572 eval board und einem 180° Power splitter ZFSCJ-2-1+ (bis> 500 MHz) gemacht, ich konnte aber keine Verbesserung der geraden> Harmonischen festellen.
Dies bedeutet leider dass die geradzahligen Harmonischen vom
Frequenzteiler selbst generiert werden (Tastgrad <> 50%) und über einer
Summierung mittels 180° Balun/Splitter nicht entfernen bzw.
unterdrückt werden können. Es sind deshalb Suboktav-Tiefpassfilter
vorzusehen die die 2. Harmonische um min. 20dB unterdrücken können.
Possetitjel schrieb:> Ich hab's nicht nachgerechnet, aber da Harmonische> ja immer höher sind als die Grundwelle, dürfte es> bei reiner Differenzmischung prinzipbedingt keine> Nebenwellen im Nutzband geben.
Sehe ich ähnlich, wenngleich nicht genau so.
DH1AKF K. schrieb:> z.B. 5*f1 - 3*f2, usw.
na dann lassen wir doch mal ein wenig Mathematik rüberkommen.
f1-f2 ist ja das Gesuchte, alles andere ist
a) jeweiliges Vielfaches davon und
b) schon selbst in seiner Amplitude viel geringer als f1 oder f2, da wir
für beide ein doch recht sinusförmiges Signal annehmen dürfen.
Annahme f1 = 2200 MHz, f2 = 2200..4400 MHz
5*f1 = 11000 MHz - 3*f2 = 6600..13200 MHz, das gibt nen Überholer bei
3666 MHz, also Output = 1466 MHz
Und wie hoch schätzt du bei den direkten Ausgängen der VCO's der beiden
Chips die tatsächlich vorhandene Amplitude von 5*f1 und 3*f2 bei 11 GHz
ein? Nach dem, was ich bei meinem Wobbler so gesehen habe, spielt das
keine Rolle mehr, da zu klein.
Tom's Vorhaben
Frequenzbereich : 100-1600 MHz
Harmonische : < 50 dBc
sollte sich damit bequem realisieren lassen.
DH1AKF K. schrieb:> Die einzig sinnvolle Lösung sehe ich im PLL-Prinzip, wobei ein Sinus-> Oszillator z.B. durch ein Varicap verstimmt wird
Denke doch mal ein bissel nach vor dem Schreiben. Übliche
Kapazitätsdioden können so etwa 1:8 erreichen, was in Frequenzen dann
1:2.8 ausmacht. Nun teilst du mal 1600 MHz durch 2.8 und erhältst 571
MHz. Du könntest also bestenfalls 571..1600 MHz überstreichen oder mit
men anderen Oszillator 100..280 MHz usw., was auf ein übles
Herumschalten von mehreren Oszillatoren hinausläuft. Sag jetzt nicht
"Relais"! Nicht im GHz Bereich. Und dabei habe ich mit 1:8 schon weit
ausgeholt, solche Kapazitätsdioden mußt du erst noch suchen.
Und falls du sowas gefunden hast, dann wirst du sehen, daß du als
Abstimmspannung so etwa 1..20 Volt brauchst (krumm außerdem) wobei du
rund 50 MHz/Volt (rund 1000 MHz Span / 20 V Abstimmhub) an
Abstimmempfindlichkeit kriegst - und die mußt du auch noch quer über die
LP führen, ohne dir dort Einstreuungen ohne Ende einzuhandeln.
Also, deine Idee ist zwar theoretisch brillant, aber praktisch .. nun
ja. Man könnte auch so sagen: "Man nehme einen fein und digital
abstimmbaren idealen Sinusoszillator für den Bereich 0.1 bis 1.6 GHz".
W.S.
