Forum: HF, Funk und Felder Modul ADF4351


von Ralph B. (rberres)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Hallo Leute

Wer ist im Besitz des ADF4351, welches in Ebay ( siehe Anhang ) 
angeboten wird.

Da ich eine Baugruppe am entwerfen bin, welche die Ansteuerung 
übernimmt, und in welcher genau dieses Modul verwendet werden soll, 
benötige ich die genauen Abmessungen und Lage der Schnittstellen, sowohl 
die HF als auch die Controllerschittstelle.

Am Ausgang folgt bei mir noch ein Nachverstärker um auf 13dbm Pegel zu 
kommen, ein HF Relais und ein Teiler /264 für externe Zwecke

Ich habe vor fast 2 Monaten ein Modul bestellt, warte aber immer noch 
drauf. Ich möchte aber mit dem routen der Platine weiterkommen, so das 
ich bei Erhalt der bestellten Baugruppe sofort weitermachen kann.

Wer kann helfen.

PS Man kann mir dann sicherlich auch zu der Qualität des Signales was 
sagen. Ich beabsichtige dieses Modul im Frequenzbereich 1900-3400 MHz zu 
betreiben.

Ralph

von Uwe S. (de0508)


Lesenswert?

Hallo Ralph,

danke für den Hinweis auf das

35.MHz-4.4GHz PLL RF Signal Source Frequency Synthesizer

Modul.

Wir hatte ja den NWT4000 reverse Engineered und dann konnte ich eine 
eigene neue FA-NWT kompatible Firmware für ADF4350 und ADF4351 
schreiben.
Sie unterstützt u.a. nun zwei Messkanäle.

Bei der Ansteuerung des ADF4351 kann ich dich unterstützen.
Wichtig dabei ist es auch zu wissen, wie der PLL aufgebaut ist und mit 
welcher Frequenz der Oszillator läuft.
Daraus lassen sich dann einige Eckdaten ableiten.

73 Uwe

von Uwe S. (de0508)


Lesenswert?

Ralph,

den Vortrag von Rainer, DM2CMB kennst Du bestimmt schon:

http://www.agaf.de/NWT4000-AGAF.pdf

Den Artikel von Andreas, DH7AZ
Messplatform NWT 4000 - ein Netzwerkanalysator bis 4400 MHz
kann man über den Funkamateur 04/2015, S.372ff beziehen.

: Bearbeitet durch User
von Ralph B. (rberres)


Lesenswert?

Hallo Uwe

Erst mal vielen Dank für deine Hilfsbereitschaft.

Der Helmut Lenzen hier aus dem Forum hat bereits ein 
Mikrokontrollerboard für mich entworfen, das entsprechende Programm 
geschrieben, und mir das Schaltbild übermittelt.

Sobald ich das Modul habe werde ich es ausprobieren.

Ich wollte mit Hilfe einer analogen Spannung von 0-5V eine Frequenz im 
Frequenzbereich 1900 MHz bis 3400MHz in 100KHz Schritten erzeugen 
lassen, welche möglichst wenig Phasenrauschen besitzt.

Teilweise habe ich die Mikrocontrollerplatine schon fertig geroutet ( 
Bis auf die digitale Schnittstelle zum ADF Modul. Damit ich am Layout 
weiter machen kann würde ich jetzt die genaue Abmessung von dem Modul 
benötigen und die genaue Lage der Verbindungen in die Außenwelt.

Ich hatte gehofft, das hier im Forum jemand bereits das Modul besitzt 
und mir weiter helfen kann.

Eingesetzt soll die Baugruppe übrigens in einen Swob5 um damit dann 
schmale Filter mit kleiner 10KHz Bandbreite wobbeln zu können.

Ralph Berres

von Ralph B. (rberres)


Lesenswert?


von Ralph B. (rberres)


Lesenswert?

Uwe

In Beitrag "Umbau Swob5 von Bildröhre auf LCD Display?" kannst du den 
Werdegang des Projektes verfolgen.

Ralph

von Arduinoquäler (Gast)


Lesenswert?

Ralph B. schrieb:
> Man kann mir dann sicherlich auch zu der Qualität des Signales was
> sagen.

Steht im Datenblatt auf Seite 4.

(NOISE CHARACTERISTICS
VCO Phase Noise Performance)

Diese Werte sind auch gut erreichbar solange du nicht den ADF4351
mit irgendeiner miesen Referenz fütterst. Die Stromversorgung
sollte natürlich auch das Signal nicht versauen.

Hinzu kommt dass bei sehr niedriger gewählter Phasendetektor-
Frequenz wohl das Phasenrauschen irgendwann sehr schlecht wird.
Was zum Problem wird wenn man sehr feinauflösende Frequenzschritte
haben möchte. Denn obwohl wir es mit einem Fraktional-Synthesizer
zu tun haben kann er nicht beliebig fein (z.B. in 1Hz Schritten)
auflösen und man muss die Phasendetektor-Frequenz "drücken".

Uwe S. schrieb:
> Wichtig dabei ist es auch zu wissen, wie der PLL aufgebaut ist und mit
> welcher Frequenz der Oszillator läuft.

Hmmm das sind aber alles keine Geheimnisse .... steht auch im 
Datenblatt.
Ich würde übrigens die PLL sagen

von Ralph B. (rberres)


Lesenswert?

Naja ich will in 100KHz Schritten abstimmen.

Ich weis nicht wie ich das Phasenrauschen bei vermutlich 200KHz 
Loopfilterbandbreite einschätzen soll, wenn ich damit nachher 3KHz 
breite Filter wobbeln will. Wobei nicht der ADF4351 gewobbelt wird 
sondern ein VCXO welches bei 100MHz schwingt, verzwanzigfacht wird und 
dessen Frequenz mit den 1900MHz-3500MHz gemischt wird.

Ich bin wie schon geschrieben dabei einen Swob5 am umbauen.

Besitzt du dieses abgebildete Modul aus China?

Da ich mit meinen Platinenlayout zur Ansteuerung des Moduls nicht weiter 
machen kann, weil ich die genauen Abmessungen des Modules und die genaue 
Lage der Schnittstellen nicht kenne, würde ich mich freuen wenn mir hier 
aus dem Forum mit diesen Daten weiter helfen könnte.

Ralph Berres

von Arduinoquäler (Gast)


Lesenswert?

Ralph B. schrieb:
> Ich weis nicht wie ich das Phasenrauschen bei vermutlich 200KHz
> Loopfilterbandbreite einschätzen soll

Hängt hauptsächlich an der Qualität deines Referenzoszillators.

Ralph B. schrieb:
> nicht der ADF4351 gewobbelt wird sondern ein VCXO

Ich habe das nie gemacht, habe etwas Probleme mir vorzustellen
dass der sich schnell abstimmen lässt, aber ich weiss es nicht.
Vor allem wird er sich nur sehr wenig (Quarz) verstimmen lassen.
Zu wenig? VCXOs sind dazu gebaut um sich an ein Frequenznormal
zu hängen um deren Frequenzgenauigkeit wiederzugeben.

Ralph B. schrieb:
> Besitzt du dieses abgebildete Modul aus China?

Nein ich baue mir mein eigenes.

Ralph B. schrieb:
> Ich bin wie schon geschrieben dabei einen Swob5 am umbauen.

Ja ich habe mitgelesen.

Ralph B. schrieb:
> würde ich mich freuen wenn mir hier
> aus dem Forum mit diesen Daten weiter helfen könnte.

Kann ich leider nicht helfen.

von Arduinoquäler (Gast)


Lesenswert?

Ralph B. schrieb:
> Ich weis nicht wie ich das Phasenrauschen bei vermutlich 200KHz
> Loopfilterbandbreite einschätzen soll,

Überschlagsweise so:

Das Phasenrauschen des ADF4351 ist im worst case (4.4GHz)
mit 83 dBc (10KHz) bzw 110dBc (100KHz) angegeben. Um dies zu
erreichen muss die Referenz das mindestens gleiche (etwas
bessere) Phasenrauschen bezogen auf die Nennfrequenz (4.4GHz)
liefern.

Ein 100Mhz Oszillator als Referenz wird also virtuell um
den Faktor 44 "hochvervielfacht", damit auch sein Phasenrauschen.
Unter Vernachlässigung des Beitrags des Phasendetektors muss also
die Referenz um mindestens den Faktor 20*log(44) = 33dB besser
sein als das Phasenrauschen des ADF4351.

Wären also grob 120dBc @10KHz inklusive Reserve. Für einen
Quarzoszillator bei 100 MHz ist das leicht erreichbar wenn es
nicht gerade ein billiger TTL Taktoszillaor ist. Bei 2200MHz
entschärft sich die Forderung um 6dB.

von W.S. (Gast)


Lesenswert?

Ralph B. schrieb:
> Wer kann helfen.

Du dir selbst. Bau dir deinen eigenen Modul. Was ich da auf dem Bild 
gesehen habe, sind schnöde einseitige Ausgänge. Sowas kommt immer 
schlecht, weil eben asymmetrisch. Schalte lieber an die beiden 
jeweiligen Ausgänge einen Balun. Sowas gibt's bei Minicircuits als 
kleiner ca. 4x4 mm großer SMD, sogar sehr breitbandig, ich kommen jezt 
bloß nicht auf den Namen, ETC13 oder so ähnlich. Auf diese Weise hast du 
nicht nur doppelten Ausgangspegel, sondern auch deutlich weniger 
HF-Dröhnung auf der Versorgung. Das erleichtert die Vcc Filterung. Wehe, 
wenn sich dort die HF breitmacht, das stört deinen µC an den 
unerwartetsten Stellen.

Nochwas: wo kriegst du  "ein Teiler /264" denn her? Teil von Hittite 
etwa?

W.S.

von Ralph B. (rberres)


Lesenswert?

Das Konzept ist folgendes

Ein Axtal VCXO 100MHz welches sich um +-50KHz ziehen lässt ( den besitze 
ich schon ) wird verzwanzigfacht und durch ein dreikreisiges 
Helikelfilter

auf einen Mischer gegeben ( 2 GHz +-1MHz )

Der zweite Zweig ist der ADF4351 welche eine Festfrequenz im 100KHz 
Raster liefert, welche zwischen 1900 MHz und 3500MHz abstimmen lässt.

( Benutzt wird 2-3,4GHZ ) Dieses Signal geht auf den zweiten Eingang des 
Mischers.

Die Differenzfrequenz wird verstärkt und gefiltert ( Grenzfrequenz 
1,4GHz ) auf den Ausgang gegeben.

Gewobbelt wird der 100MHz VCXO. Der ADF4351 wird nur in 
Schmalbandwobbeln mit Wobbelhub < 2MHz verwendet. Für breitere 
Wobbelhübe wird statt dem ADF4351 ein Yig-Oszillator benutzt , der dann 
auch gewobbelt wird.

Wenn ich in Stellung Schmalbandwobbeln statt den ADF4351 einen SMHU 
Signalgenerator benutze dann funktioniert das auch schon sehr gut.

Ich habe das an einen 10KHz breiten 8poligen 10,7MHz Quarzfilter 
getestet.

Meine Befürchtung ist momentan noch das das Phasenrauschen des ADF4351 
doch zu schlecht ist.

Das vermag ich noch nicht einzuschätzen.

Ralph

von Arduinoquäler (Gast)


Lesenswert?

W.S. schrieb:
> Wehe, wenn sich dort die HF breitmacht, das stört deinen µC an den
> unerwartetsten Stellen.

Voll der Käse.

Wie soll ein herumvagabundierendes Signal auf Versorgung
oder Steuerleitungen, das vielleich -40dBm hat, auf einen
Mikrocontroller auswirken? Das muss mir erst mal jemand
erklären.

HF-Entkopplung macht man vor Ort, mit Pi/T-Gliedern aus
Ferriten und Kondensatoren, da bleibt seeeehr wenig übrig.
Symmetrische Auskopplung völlig unnötig.

von Ralph B. (rberres)


Lesenswert?

W.S. schrieb:
> Nochwas: wo kriegst du  "ein Teiler /264" denn her? Teil von Hittite
> etwa?

Paron habe mich verschrieben Teiler durch 256

Ist ein UPB1505

W.S. schrieb:
> Bau dir deinen eigenen Modul.

Ich habe keine Möglichkeit Ics welche auf der Unterseite eine 
Massefläche benutzt vernünftig aufzulöten. Deswegen habe ich ein 
fertiges Modul benutzt.

Ralph

von Arduinoquäler (Gast)


Lesenswert?

Ralph B. schrieb:
> Meine Befürchtung ist momentan noch das das Phasenrauschen des ADF4351
> doch zu schlecht ist.
>
> Das vermag ich noch nicht einzuschätzen.

Hab ich auch nicht im Überblick ....
Besser als die ca 90dBc @10Khz wirst du vom ADF4351 nicht bekommen.

Der Swob5 arbeitet noch mit Breitband-Detektor wenn ich mich recht
erinnere. Da lohnt sich eben der Schritt zur Messsung auf einer
(beliebig) selektiven ZF bei neueren Messgeräte-Generationen.

von Ralph B. (rberres)


Lesenswert?

Arduinoquäler schrieb:
> Der Swob5 arbeitet noch mit Breitband-Detektor wenn ich mich recht
> erinnere.

ja das ist richtig

Arduinoquäler schrieb:
> Da lohnt sich eben der Schritt zur Messsung auf einer
> (beliebig) selektiven ZF bei neueren Messgeräte-Generationen

Nicht immer. Frequenzumsetzende Objekte lassen sich selektiv nicht so 
einfach messen wie mit der Breitbandmessmethode.

Ralph

von Arduinoquäler (Gast)


Lesenswert?

Arduinoquäler schrieb:
> Besser als die ca 90dBc @10Khz wirst du vom ADF4351 nicht bekommen.

Hab mich getäuscht da die Datenblattwerte sich auf den reinen
freilaufenden VCO beziehen.

Bei Rechnung in der Regelschleife ergeben sich bei 100KHz
Regelbandbreite ca 10dB bessere Werte, also ca 100dBc bei
10KHz Offset (Bandmitte, 3.3GHz). Mit ADISimPLL gerechnet.
Ein respektabler Wert für so eine winzige Anordnung ohne
viel äusseren Aufwand.

Der Referenzoszillator muss dabei besser oder gleich
135 dBc Phasenrauschen bei 10KHz Offset liefern damit
er nicht zur Verschlechterung beiträgt.

von Arduinoquäler (Gast)


Lesenswert?

Ralph B. schrieb:
> Nicht immer. Frequenzumsetzende Objekte lassen sich selektiv nicht so
> einfach messen wie mit der Breitbandmessmethode.

Schon klar ....

Zur "Belohnung" bekommst du dann bei frequenzumsetzenden
Schaltungen alles auf deinen Breitband-Detektor was du
eigentlich gar nicht haben und messen willst ;-)

von W.S. (Gast)


Lesenswert?

Ralph B. schrieb:
> Ich habe keine Möglichkeit Ics welche auf der Unterseite eine
> Massefläche benutzt vernünftig aufzulöten. Deswegen habe ich ein
> fertiges Modul benutzt.

Setze einfach zentral ein Via mit 1.2 mm Bohrung. Nach dem Auflöten des 
Chips dieses Via einfach mit Zinn zulöten. Das zieht sich rein und 
fertig ist die Laube.

W.S.

von W.S. (Gast)


Lesenswert?

Arduinoquäler schrieb:
> Voll der Käse.

Du bist ja so unendlich schlau - jedenfalls theoretisch.
Praktisch sieht das anders aus, ich hab da eigene Erfahrungen machen 
müssen. Von wegen "Käse".

W.S.

von Arduinoquäler (Gast)


Lesenswert?

W.S. schrieb:
> Praktisch sieht das anders aus, ich hab da eigene Erfahrungen machen
> müssen. Von wegen "Käse".

Na dann beschreib doch mal dein schönstes Erlebnis.

von Ralph B. (rberres)


Lesenswert?

W.S. schrieb:
> Auf diese Weise hast du
> nicht nur doppelten Ausgangspegel, sondern auch deutlich weniger
> HF-Dröhnung auf der Versorgung. Das erleichtert die Vcc Filterung. Wehe,
> wenn sich dort die HF breitmacht, das stört deinen µC an den
> unerwartetsten Stellen.

Ich werde dir berichten sobald ich das Modul habe, ob deine 
Befürchtungen sich bewahrheiten.

Arduinoquäler schrieb:
> Voll der Käse.

W.S. schrieb:
> Du bist ja so unendlich schlau - jedenfalls theoretisch.
> Praktisch sieht das anders aus, ich hab da eigene Erfahrungen machen
> müssen. Von wegen "Käse".

Arduinoquäler schrieb:
> Na dann beschreib doch mal dein schönstes Erlebnis.

Tut mir ein Gefallen und streitet euch nicht. Jeder hat wohl so seine 
Erfahrung. Wie gesagt ich werde berichten wenn ich das Modul in Betrieb 
habe.

Ralph Berres

von Arduinoquäler (Gast)


Lesenswert?

Ralph B. schrieb:
> ob deine Befürchtungen sich bewahrheiten.

Werden sie nicht.

Er soll erst mal darlegen unter welchen Umständen genau er
es schafft mit einem HF-Signal im niedrigen Milliwatt-Bereich
einen Mikrocontroller aus dem Tritt zu bringen. Das gelingt
nur wenn man eine HF-führende Leitung im zehntel Millimeter
Abstand an einem Quarz-Pin vorbeiführt.

Aber ich lasse mich gerne belehren durch entsprechende
Erlebnis-Berichte mit begründeten Erklärungen.

von Ralph B. (rberres)


Lesenswert?

Ich habe jetzt außer dem Modul aus China jetzt dieses Modul noch 
bestellt.

https://www.sv1afn.com/adf4351m.html

Es scheint wesentlich kompakter zu sein. Hat aber keinen Spannungsregler 
und auch keinen 10MHz Oszillator an Board

Ralph

von Arduinoquäler (Gast)


Lesenswert?

Ralph B. schrieb:
> und auch keinen 10MHz Oszillator an Board

Ooops, da hatte ich bei meiner Phasenrausch-Betrachtung etwas
unbedacht einen Referenzoszillaotr bei 100 MHz angenommen.

Wenn ein 10 MHz Referenzoszillaotr den ADF4351 speist dann
verschärft sich natürlich die Forderung an sein Phasenrauschen,
will man die gleichen Daten erreichen.

Das wird für einen billigen 10MHz Taktoszillator aus der
Digitalwelt schon grenzwertig werden.

Insofern ist es günstig wenn man dem ADF4351 eine "bessere"
Referenz von aussen zuführt.

von Ralph B. (rberres)


Lesenswert?

Arduinoquäler schrieb:
> Insofern ist es günstig wenn man dem ADF4351 eine "bessere"
> Referenz von aussen zuführt.

Naja eventuell spendiere ich dem Swob5 einen 10MHz Quarzofen, welche 
dann alle benötigte Frequenzen über PLL erzeugt, welche benötigt werden.

Das wäre

10MHz für den Frequenzzähler
10MHz für den ADF4351
100MHz für den Markengenerator 100MHz 10MHz und 1MHz ( der schwingt 
stabil nämlich 300 Hz zu niedrig, und ist nicht auf genau 100MHz zu 
ziehen ).

eventuell 20MHz für einen noch in Planung befindlichen 100MHz DDS 
Generator

Aber das ist dann eine weitere Planungsstufe.

Aber was ich immer noch nicht so richtig abschätzen kann, welchen 
Störhub in Hz erzeugt ein Phasenrauschen von -100dbc in 10KHz Abstand. 
Und mit welcher Frequenz.

Ralph

von Arduinoquäler (Gast)


Lesenswert?

Ralph B. schrieb:
> Aber was ich immer noch nicht so richtig abschätzen kann, welchen
> Störhub in Hz erzeugt ein Phasenrauschen von -100dbc in 10KHz Abstand.
> Und mit welcher Frequenz.

Die Berechnungsgrundlage dazu gibt es z.B. hier:

http://www.heuermann.fh-aachen.de/files/download/diverse/Spektrumanalyse.pdf

Aber ob dir das was nützt (es zu wissen) ....

Ralph B. schrieb:
> eventuell 20MHz für einen noch in Planung befindlichen 100MHz DDS
> Generator

Für einen DDS die (Basis-) Frequenz so hoch wie möglich wählen
(auch dem Phasenrauschen zuliebe) ....

Arduinoquäler schrieb:
> Wenn ein 10 MHz Referenzoszillaotr den ADF4351 speist dann
> verschärft sich natürlich die Forderung an sein Phasenrauschen,
> will man die gleichen Daten erreichen.

100MHz --> 10Mhz   also 20dB

von W.S. (Gast)


Lesenswert?

Ralph B. schrieb:
> Ich werde dir berichten sobald ich das Modul habe, ob deine
> Befürchtungen sich bewahrheiten.

Ja, mach mal. Ich hatte vor Jahren mir mal so einen Modul aufgebaut und 
dort aus Unwissenheit auch nur asymmetrisch ausgekoppelt. Auf einer 
zweiten LP hatte ich nen µC, LCD und Bedienelemente.

Das funktionierte recht gut, aber bei einigen Frequenzen fror der µC ein 
oder kam in Dauer-Reset oder zeigte nach ein paar Sekunden völlig 
hirnrissige Frequenzeinstellung auf dem Display an.

Das hing sowohl von der gerade gewählten Frequenz als auch von 
angeschlossener Last und Kabel ab (alles über SMA am LP-Rand) - eben 
Resonanzen.

Später hatte ich dann meinen Breitband-Wobbler gebaut, dort alles 
symmetrisch gehalten und der µC, der direkt auf der LP sitzt, wird nicht 
im geringsten gestört. Mein Prinzip ist grob ähnlich wie deines, aber 
ich verwende zwei ADF, einen 4350 und einen (46xx?, hab's nicht 
auswendig gelernt), dazwischen einen FET-Mischer von Peregrine, 
anschließend Tiefpass < 2 GHz. Der ganze HF-Trakt ist wie gesagt 
symmetrisch bis hinter den Mischerausgang.

Mir geht es ein bissel auf den Zeiger, wenn jemand aus schierer Neigung 
zum Nichtgeltenlassenwollen meint, daß Störungen nur per Zehntel am 
Quarz oder so auftreten könnten. Für die hier gehandelten Frequenzen 
sind alle Leiterzüge auf Leiterplatten schlichtweg Resonanzkreise und 
die Signale kommen mit rund 10 dBm heraus. Das ist kein Pappenstiel! Da 
gibt's nen Unterschied zwischen Theoretisieren ("Ich kann mir NICHT 
vorstellen daß..") und der schnöden Praxis.

W.S.

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.