Breitband VCO 1-2.5GHz

Der VCO ist für einen Frequenzsynthesizer den ich schon mal vor langer 
Zeit angefangen habe. Damals hatte ich einen brauchbaren VCO allerdings 
hat Infineon die Varicaps abgekündigt, und ich hab verschlafen 
rechtzeitig ein paar auf Halde zu legen.

hier der link zum alten SchALTplan
http://www.weisser-engineering.de/elektronikprojekte1/hochfrequenz/69-hf-syntrhesizer?start=1

Nun möchte ich das ganze nochmals etwas optimieren angefangen am VCO 
welcher nicht so sehr rauscharm war 50dBc@1kHz

Viele Grüße
Dietmar

Den ADF4150 kenne ich, allerdings ist das ja schon eine PLL +VCO und die 
lässt sich nicht fein genug einstellen, außerdem ist die Unterdrückung 
der Oberwellen recht schlecht da interne Teiler umgeschaltet werden 
müssen und somit für den Betrieb über eine Oktave nicht geeignet. Ich 
hab mal geschaut der interne VCO lässt sich auch nicht ohne die PLL 
betreiben, da er für das Preselect der einzelnen Bereiche den internen 
Takt benötigt.
Wenn man mit dem ADF4150 ein einigermaßen gutes Phasenrauschen haben 
möchte muss die Vergleichsfrequenz des Phasendetektors hoch liegen somit 
hat man dann nur eine Auflösung in kHz Bereich.

Hallo,

DJ8ES hat mal in den UKW-Berichten einen Mischer für einen 
entsprechenden YIG-Oszillator veröffentlich. Den müsste man allerdings 
dann noch anpassen, da der 2-4 GHz auf 0-2GHz umgesetzt hat.

Gruß Andreas

Hi, Multi,

etwas Senf dazu:
> Ein YIG ist eine ganz andere Schuhnummer.

Vor erschwert die Hysterese des YIG die Einbindung in eine PLL - und 
erleichtert die Entscheidung zu einem Multiloop-Synthesizer.

Ciao
Wolfgang Horn

Wozu soll das Ganze eigentlich gut sein?

Den ADF4350 finde ich dafür recht interessant, allerdings scheint kaum 
jemand damit Erfahrungen zu haben bzw. darüber reden zu wollen. Das 
Angenehme ist, daß der "VCO" bei diesen Dingern aus ca. 10 Einzel-VCO's 
besteht. Entsprechend geringer ist die Abstimmempfindlichkeit und damit 
die ungewollte FM Modulation.

Bin selber an sowas interessiert, als Testgenerator und als Wobbler. 
Dabei schwebt mir aber so etwa folgende Konfiguration vor:
- ADF4350 von 2.2 bis 4.4 GHz direkt auf nen Ausgang
- ADF4350 (2. Ausgang) auf nen Mischer, selbigen mit einem ADF41xx (hab 
die genaue Nummer grad vergessen) gemischt und Differenz durch nen 
Tiefpaß, ergibt 0.. ca. 2 GHz am Ausgang.
- Abstimmung: der 2. Oszillator direkt aus einem OCXO zusammen mit einem 
DDS (9851 o.ä.), der seinerseits den ADF4350 angesteuert. Damit kann man 
auch fein wobbeln.

- dszu noch nen logarithmischen Detektor von AD und der Wobbelmeßplatz 
ist fast fertig.

W.S.

Inzwischen habe ich mir das Buch 'the design of Modern Microwave 
Oscillators for Wireless Applications' von U.Rohde besorgt, damit komme 
ich weiter. jetzt muss ich den VCO nur noch modellieren und simulieren.

(Das Rauschen des ADF ist mir zu hoch, deshalb verwende ich keine 
fractional oder integer PLL sondern einen sampling phase detector dieser 
lockt auf der n. Oberwelle ohne dass sich das Rauschen erhöht)

Danke für die Tipps, den VCO von Zcomm behalte ich mal im Hinterkopf 
sofern der Eigenbau nichts wird.
Gruß Dietmar

Hi, Dietmar,

> Inzwischen habe ich mir das Buch 'the design of Modern Microwave
> Oscillators for Wireless Applications' von U.Rohde besorgt

> (Das Rauschen des ADF ist mir zu hoch, deshalb verwende ich keine
> fractional oder integer PLL sondern einen sampling phase detector dieser
> lockt auf der n. Oberwelle ohne dass sich das Rauschen erhöht)

Bitte prüfe den Gedankengang, der zu dieser Erkenntnis führte.
Denn entscheidend für das Phase Noise ist nicht die Grundfrequenz des 
Samplers, sondern die Frequenz derjenigen seiner Spektrallinien, mit der 
Du das abgetastete Signal mischst.

Wenn Du auf der Grundfrequenz des Samplers +-18° Jitter hast, dann sind 
das auf der 10. Oberwelle schon +-180°Jitter....

Ich war an der Entwicklung eines PLL-Multiloop-Synthesizers mit 
YIG-Oszillator bis über 10 GHz beteiligt, der von einem OCXO eine 
hochstabile 50 MHz-Grundfrequenz erzeugte, mit einer Step-Recovery Diode 
ein Comb-Spektrum bis über 10 GHz - und dann wurde runtergemischt, damit 
die übrigen Schleifen des Synthesizers Abstimmschritte von 1 kHz 
ermöglichten.
Das ist schon lange her, war damals aber auch "ein Steinwurf vor dem 
vorderen Rand des technisch machbaren", und ich erstarre immer noch 
innerlich in Ehrfurcht vor den Leuten, die die Hysterese in der 
Steuerkennlinie des YIG-Oszillators in den Griff bekommen haben.
Zur Erleichterung: Die Abstimmbandbreite des YIG war schon etwa eine 
Oktave, aber immer noch über 4 GHz.

Zur Begründung findest Du ebenfalls bei U.Rohde in "Digital PLL 
Frequenzcy Synthesizers" einen Abschnitt über die Multiplikation des 
Phasenrauschens.

Ciao
Wolfgang Horn

Christoph Kessler (db1uq) schrieb:
> Den ADF4350 gibt es als Bausatzgerät auch von Eisch-Kafka

Ja, hab das Teil dieses Jahr in Friedrichshafen gesehen. Aber es ist so 
wie gebaut eben doch nur ein Taktgeber und kein wirklicher HF-Generator 
- weil die eingebauten Flipflops benutzt werden und damit das Signal 
einigermaßen rechteckig ist.

Genau deshalb geistert mir ja die Idee vom Heruntermischen im Kopf 
herum. 2 Oszillatoren im 2-4 GHz Bereich und mit nem (hoffentlich) 
funktionablen Tiefpaß sollte nur noch die Differenz als Sinus 
übrigbleiben.

Ach ja, hat einer ne Idee, was man bei 2.2 GHz als Mischer nehmen kann, 
so daß die beiden Inputfrequenzen möglichst wenig auf den Ausgang 
durchschlagen?

W.S.

Du benötigst einen double balanced Mischer, der unterdrückt LO un RF um 
ca 20-30dB, außerdem einen steilen Tiefpass.
Mischer macht unter anderem Hittite z.B. HMC128

den HMC128 kann Dir eventuell Eisch-elektronik besorgen

Gruß Dietmar

Hi, W.S.,

> Ach ja, hat einer ne Idee, was man bei 2.2 GHz als Mischer nehmen kann,
> so daß die beiden Inputfrequenzen möglichst wenig auf den Ausgang
> durchschlagen?

Ein Image reject mixer wäre da zu aufwändig.
Eine Kombination aus Tiefpass mit impedanzrichtig abgeschlossenem 
Hochpass genügt doch auch in Messendern.

Ciao
Wolfgang Horn

Hier habe ich den Schaltplan des VCOs angehängt welcher nach dem Studium 
der von euch angegebenen Quellen und dem Buch von U.Rohde entstanden 
ist. Noch fehlt die Pufferstufe und er ist noch nicht auf geringes 
Rauschen optimiert. Die Frequenz geht laut Simulation von 800MHz bis 
2.6GHz allerdings habe ich nur die wichtigsten Elemente per 
Transientenanalyse modeliert. Ich werde mal einen Versuchsaufbau machen 
und die Ergebnisse verifizieren und versuchen die Simulation mit HB zum 
Laufen zu bekommen.
Gruß Dietmar

ja ich hab die Platinen auch (0.8mm oder 1mm weiß nicht mehr ganz 
genau), allerdings möchte ich Ultralam o.ä. verwenden da es weniger 
Verluste hat (ob das was bringt weiß ich nicht) und das habe ich derzeit 
nur in 0.5mm. ALternativ wäre RO4003 ganz schön, nur finde ich da außer 
Mauritz keine Bezugsquelle und die Verkaufen nur ganze Tafeln.
Dietmar
vy73 DG9SHF

Hallo Dietmar,

wieviel RO 4003 benötigst du denn? Ich hab hier folgendes vorrätig

0.8 mm RO4003   er=3.2 ohne Fotolack
1.5 mm R04003  er=6 ohne Fotolack

Martin DF9DA

Hallo Martin,

ich würde ca 100*80mm oder 100*100mm vom 0.8mm RO4003 3.2Er benötigen.
Was soll das denn kosten?
Bitte PM an mich.

vy 73 Dietmar
DG9SHF