Forum: HF, Funk und Felder IQ LO für 80-150 MHz


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von M. H. (bambel2)


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Hallo,

ich suche für ein Empfänger Projekt einen digitalen, PLL gestützen, 
Oszillator mit 50 Ohm Ausgang im Bereich von 160 MHz aufwärts. Minumum 
liegt bei 160-240 MHz. 300 MHz als oberes Ende sind wünschenswert.

Der Oszillator soll als LO für einen IQ Mischer eingesetzt werden. Der 
Mischer benötigt eingangspegel im Bereich  -20 dBm bis -5 dBm. Es wird 
nur ein Taktausgang benötigt. Die 90° Pahsenverschiebung werden im 
Mischer erzeugt.

Kennt jemand ein IC, dass das kann?
Eine Lösung mit mehreren IC's ist auch denkbar. Wichtig ist mir, dass 
die Frequenz digital eingestellt werden kann. Eine PLL schwebt mir vor, 
da damit die Frequenz durch eine externe Referenz gut eingestellt werden 
kann.

Edit: Der Threadtitel ergibt sich daruas, dass der Mischer die Frequenz 
intern teilt. Da habe ich kurz nicht aufgepasst. Die Werte im Fließtext 
stimmen.

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von Syndedi Sator (Gast)


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M. H. schrieb:
> Der Oszillator soll als LO für einen IQ Mischer eingesetzt werden.

Spezifiziere Schrittweite und tolerierbaren Nebenlinien-Abstand.
Gewünschte Einschwingzeit (und damit Regelbandbreite) sind auch
ein wichtiges Merkmal für deinen Breitband LO Synthesizer.

von Syndedi Sator (Gast)


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M. H. schrieb:
> Eine PLL schwebt mir vor,
> da damit die Frequenz durch eine externe Referenz gut eingestellt werden
> kann.

Das geht schon mal gar nicht. Durch eine externe Referenz kann
man eine PLL nicht so breit verstimmen wie du dir das vorstellst.

Eingestellt/verstellt wird eine PLL üblicherweise durch
Programmierung des internen Feedback-Teilers.

von M. H. (bambel2)


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Syndedi Sator schrieb:
> Das geht schon mal gar nicht. Durch eine externe Referenz kann
> man eine PLL nicht so breit verstimmen wie du dir das vorstellst.
>
> Eingestellt/verstellt wird eine PLL üblicherweise durch
> Programmierung des internen Feedback-Teilers.

Das ist mir klar. Deshalb soll der LO auch digital eingestellt werden 
(PLL Teiler). Nur soll der Oszillator seine Referenz von einem externen 
Taktgeber mit fester Frequenz beziehen. Da habe ich mich wohl falsch 
ausgedrückt.

Die Nebenlinien des LO sind eher unkritisch. Klar, der Abstand sollte 
jetzt nicht allzu grottig sein. Aber < 10 dB würde schon reichen.

In diesem Frequenzband habe ich leider keinerlei Bauteilerfahrung auf 
die ich zurückgreifen kann. Alle LOs die ich kenne liegen bei 5 GHz 
aufwärts.

Wegen der Frequenzeinstellung: Tendenz: So fein wie möglich natürlich. 
Allerding habe ich keine Ahnung, was realistisch für eine nicht 
hochspezielle teure Lösung ist. Ich suche quasi nach erschwinglichen 
Integrierten Komponenten (bspw. von AD/LT oder Maxim), die in Summe 
30€-40€ nicht übersteigen. Was damit machbar ist, wird sich dann zeigen.

: Bearbeitet durch User
von Syndedi Sator (Gast)


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M. H. schrieb:
> Kennt jemand ein IC, dass das kann?

Ein-Chip-Lösungen sind z.B. der allseits beliebte ADF4351 oder
der HMC832. Beides sind Fraktional-Synthesizer bei denen man
jedoch durch besondere Tricks die massiven Nebenlinien in der
Nähe der Ganzzahl-Teilerwerte vermeiden können muss. Daher
(unter anderem) auch die vorangegangene Frage nach dem Ausmass
der Tolerierung von Nebenlinien.

von M. H. (bambel2)


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Syndedi Sator schrieb:
> Ein-Chip-Lösungen sind z.B. der allseits beliebte ADF4351 oder
> der HMC832. Beides sind Fraktional-Synthesizer bei denen man
> jedoch durch besondere Tricks die massiven Nebenlinien in der
> Nähe der Ganzzahl-Teilerwerte vermeiden können muss. Daher
> (unter anderem) auch die vorangegangene Frage nach dem Ausmass
> der Tolerierung von Nebenlinien

Vielen Dank. Ich werde die mir mal anschauen. Sind die Nebenlinie etc in 
Datenblättern spezifiziert, wenn ja, dann sollte ich dass simulativ 
recht gut analysieren können.

Zur Regelgeschwindigkeit: Ist unkritisch. Das modulierte Signal kommt 
über Koax aus einem Signalgenerator. Der sollte stabil genug sein, dass 
da nicht stark nachgeregelt werden muss.

von Syndedi Sator (Gast)


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M. H. schrieb:
> Aber < 10 dB würde schon reichen.

Was ist das für eine Anwendung die so ein schlechtes Signal
toleriert?

M. H. schrieb:
> Wegen der Frequenzeinstellung: Tendenz: So fein wie möglich natürlich.

Das würde also einen Fraktional-Synthesizer erfordern. Integer-
PLLs können ja nur "relativ" grob.

Also siehe mein Beitrag vorher.

von Syndedi Sator (Gast)


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M. H. schrieb:
> Nur soll der Oszillator seine Referenz von einem externen
> Taktgeber mit fester Frequenz beziehen.

Das wäre die unkritische Abteilung. Praktisch jede PLL erlaubt
die Einspeisung einer Referenzfrequenz über einen grossen
Frequenzbereich.

von M. H. (bambel2)


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Syndedi Sator schrieb:
> Was ist das für eine Anwendung die so ein schlechtes Signal
> toleriert?

Das ganze ist eine Testbench für einen diskret aufgebauten Mischer. Der 
ist im allgemeinen schon recht schlecht, da die Transistoren leider 
nicht die Performance bringen, die gedacht war. Der RF-Eingang ist, im 
Vergleich zu allen anderen Komponenten, als ideal betrachtbar und das 
Signal recht schmalbandig. Eventuelle Nebenlinien sollten -- nicht 
überprüft -- das Signal nicht in einen kritischen Bereich mischen. I und 
Q sind aufgrund der geringen Bandbreite auch sehr schmalbandig.

ich werde mal die Simulation anhauen und schauen, ob es da irgendwelche 
Intermodulationen gibt, die das ganz hart versauen können.

Wobei ich mit

M. H. schrieb:
> < 10 dB würde schon reichen.

natürlich meinte, dass die Nebenlinien - 10 dB Abstand haben sollten :P

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von Pandur S. (jetztnicht)


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> Der [Mischer] ist im allgemeinen schon recht schlecht, da die Transistoren 
leider nicht die Performance bringen, die gedacht war.

Und du willst dir Messequipment bauen, das viel besser sein soll ? An 
Transistoren kann man nun nicht wirklich so viel falsch machen.

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von golf2010 (Gast)


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Vielleicht reicht der ADF4350, da hätte ich genug davon hier. Ich 
betreibe die mit 1 kHz Auflösung, wenn das reicht. Das geht evtl auch 
noch feiner.
Falls der in Frage kommt, siehe z.b. auch ebay-Angebote.

Recht feine Einstellungen wären mit einem DDS möglich, z.b. dem AD9957. 
Den betreibe ich auch mit einem TCXO und dem internem PLL-Vervielfacher 
auf 1248 Mhz. Das geht einwandfrei bis 500 MHz Ausgangssignal.

golf2010

von M. H. (bambel2)


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golf2010 schrieb:
> Recht feine Einstellungen wären mit einem DDS möglich, z.b. dem AD9957.
> Den betreibe ich auch mit einem TCXO und dem internem PLL-Vervielfacher
> auf 1248 Mhz. Das geht einwandfrei bis 500 MHz Ausgangssignal.

Okay. Vielen Dank. Ich werde mir diese Teile auch mal anschauen. 1kHz 
auflösung wären mehr als genug. Habe eher so mit 500 kHz gerechnet, was 
auch ausreichend wäre.

Zitronen F. schrieb:
> Und du willst dir Messequipment bauen, das viel besser sein soll ? An
> Transistoren kann man nun nicht wirklich so viel falsch machen.

Der LO soll diesen Mischer versorgen. Und an Transistoren kann man sehr 
viel falsch machen. Vorallem, wenn das Ganze auch nicht optimal designt 
wurde.

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von Syndedi Sator (Gast)


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M. H. schrieb:
> Habe eher so mit 500 kHz gerechnet, was
> auch ausreichend wäre.

M. H. schrieb:
> Wegen der Frequenzeinstellung: Tendenz: So fein wie möglich natürlich.

Ich bin dann mal wegen Verarschung 'raus.

von Schorsch X. (bastelschorsch)


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SI5351 oder SI5340 machen das gewünschte sehr ordentlich. Beim SI5340 
kommen 13dBm aus dem CMOS Ausgang. Alles andere ggf. mit Verstärker oder 
Dämpfungsglied. Auflösung bis uHz (fractional: 44 Bit / 32 Bit). Sollte 
dafür wohl reichen. Ansteuerung wahlweise SPI oder auch I2C. Wichtig: 
Auf den Oszillator achten. Hab im Moment an einem SI5351 einen TCXO für 
<3€, der auf < 0.2ppm stehen bleibt. Einfacher und preiswerter geht wohl 
nicht. Einziger Nachteil: Ausgang ist ein Rechteck mit entsprechenden 
Oberwellen. Aber mit Band- bzw. Tiefpass läßt sich auch das in den Griff 
kriegen.

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von Mitlesa (Gast)


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Schorsch X. schrieb:
> SI5351 oder SI5340 machen das gewünschte sehr ordentlich.

Das sind Clock Generatoren. Die kümmern sich einen Dreck um
Phasenrauschen und Nebenlinien. Bezeichnend ist dass im
Datenblatt keine Diagramme über Messungen der Signalqualität
gezeigt werden so wie es Hersteller von PLL- und DDS-
Schaltungen seriöserweise machen. Ja gut, für einen CLock
Generator braucht es das auch meist nicht.

Ich will das (besch....) Spektrum eines solchen Teils auch
gar nicht erst gesehen haben (wenn ich mir eine analoge
Schaltung bauen will).

von Schorsch X. (bastelschorsch)


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Mitlesa schrieb:
> Ich will das (besch....) Spektrum eines solchen Teils auch
> gar nicht erst gesehen haben (wenn ich mir eine analoge
> Schaltung bauen will).

Wenn du es noch nicht mal angeschaut hast, dann solltest du auch keinen 
Kommentar dazu abgeben. Das Spektrum hat in erster Linie Oberwellen, die 
auch bei einem Diodenmischer in ähnlichem Umfang entstehen. Die 
Nebenwellen sind PLL üblich. Der Hauptoszillator schwingt beim SI5340 
bei 13-14.5 GHz und wird dann heruntergeteilt. Das sieht dann gar nicht 
mehr so übel aus, wenn das Rauschen pro Teilung durch 2 um 6dB besser 
wird.

Diskret, schmalbandig und sehr aufwändig wird natürlich besser. Dann 
fehlt aber meist die digitale Einstellmöglichkeit. DJ7VY hat darüber 
schon vor Jahrzehnten sehr gute Artikel geschrieben.

Es kommt eben immer drauf an, was man überhaupt will - und das ist zu 
Beginn des Threads doch eher etwas ungenau ausgeführt.

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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http://www.leobodnar.com/shop/index.php?main_page=product_info&products_id=234
Verkauf auch über SDR-Kits und den DARC-Verlag.
Achtung, für höhere Frequenzen sind die Phasenwinkelstufen grob, 
irgendwann klappt es nicht mehr mit den 90 Grad.
Unten ist ein Link über einen ausführlichen Testbericht 
http://leobodnar.com/files/Microsoft%20Word%20-%20Investigation%20of%20Leobodnar%20GPSDO_rev2.pdf

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