Heterodyna szerokopasmowa

Nov 20, 2005 6 Replies

Witam,



zamierzam powoli zaj±æ siê projektem i wykonaniem stopni wej¶ciowych do mojego radyjka. Potrzebujê szerokopasmowego generatora lokalnego sygna³u sinusoidalnego o dobrej jako¶ci. Potrzeby s± nastêpuj±ce:



a) stabilna praca na zadanej cyfrowo czêstotliwo¶ci b) krok strojenia: co 1--5MHz (obojêtne, nawet nie musi byæ sta³y, byle deterministyczny). c) mo¿liwie ma³e szumy d) zakres od 1MHz do 1GHz (najlepiej do 2,5GHz, bo tyle maksymalnie wyci±gnie mieszacz, ale w±tpiê w realizowalno¶æ tego w warunkach amatorskich).



Generator bêdzie zapiêty w pêtlê fazow±. Póki co widzê trzy mo¿liwe rozwi±zania. Pierwsze jest prostsze, ale do¶æ rozbudowane: tak jak w g³owicach TV zrobiæ jeden klasyczny generator z prze³±czanymi obwodami rezonansowymi dla poszczególnych podpasm, albo blok kilku generatorów zoptymalizowanych dla odpowiednich podpasm. Z tym sobie poradzê, ale niezbyt mi siê to rozwi±zanie podoba, a poza tym chcia³bym trochê poeksperymentowaæ.



Druga propozycja to generator o stosunkowo niskiej czêstotliwo¶ci, rzêdu



100MHz i ci±g powielaczy. Tylko znane mi uk³ady powielaczy czêstotliwo¶ci wymaga³y niez³ych obwodów rezonansowych, wiêc w±tpiê w dobre i wykonalne szerokopasmowe rozwi±zanie, ale mo¿e siê mylê.

Trzeci pomys³ to dwa generatory i mieszacz. Jeden generator nie jest w ogóle strojony, a drugi jest strojony sygna³em b³êdu z PLL. Sygna³ z mieszacza po odfiltrowaniu trafia do PLL. Gdyby generatory pracowa³y w zakresie 3--4GHz, przestrajanie o 1GHz powinno byæ wykonalne. Elementy pó³przewodnikowe te¿ s± dostêpne: s± tranzystory bipolarne o fmax=25GHz, mam pêtlê fazowe na zakresy do 550MHz i od 500MHz do 4GHz (wiêc siê ³adnie pokrywaj±) oraz diody Schottky'ego 6GHz do mieszacza. S± te¿ jednak problemy i niejasno¶ci:


  1. Zasadniczy: nigdy jeszcze nie wchodzi³em na tak wysokie czêstotliwo¶ci, to by³by debiut. Pomijaj±c oczywiste kwestie niedostatku do¶wiadczenia nie wiem, czy taki generator zapewni sygna³ o dostatecznie dobrej jako¶ci, dlatego chcia³bym poznaæ opiniê ludzi, dla których 5 GHz to rutyna.


  1. Czy przy takiej czêstotliwo¶ci generatorów pojedyncza pêtla fazowa utrzyma dostateczn± czysto¶æ spektraln± sygna³u wyj¶ciowego?

  2. Czy FR4 da radê na tych czêstotliwo¶ciach? Do 2GHz jeszcze sobie ca³kiem nie¼le radzi, a wy¿ej, to mnie dotychczas nie interesowa³o. Je¶li nie, to gdzie mo¿na kupiæ niewielkie kawa³ki laminatu teflonowego?


  1. Generator na 4GHz przypuszczalnie bêdzie skonstruowany w oparciu o liniê mikropaskow± i tu pojawia siê problem przestrajania. Waraktory mikrofalowe s± chyba niemo¿liwe do zdobycia w detalu. W przypadku uk³adów o sta³ych skupionych mozna by³o rdzeñ cewki magnesowaæ pr±dem sta³ym, przestrajaj±c w ten sposób obród rezonansowy (co mi siê nawiasem mówi±c bardzo podoba), ale czy da siê jak±¶ mutacjê tego rozwi±zania zastosowaæ do przestrajania linii mikropaskowej w sensownym zakresie?



A mo¿e rozwi±zanie kombinowane? Sk³ada³oby siê z nieprzestrajanego generatora na kilka GHz i przestrajanego na kilkadziesi±t MHz + powielacze



  • mieszacz + PLL.

Proszê o komentarze lub propozycjê rozwi±zañ, o których nie wiem.



Pozdrawiam Piotr Wyderski



Blok kilku, bo troche inaczej wyglada generator na 10MHz a inaczej na

1GHz.

Falowod i przesuwane mechanicznie denko :-)

J.

Albo zbiorniczek z olejem z metalizowanymi ok³adzinami, do zmieniania sta³ej dieelektrycznej i pompka. Ale ja proszê o powa¿ne propozycje. ;-)

BTW, znalaz³em w sieci trochê materia³ów na ten temat, m.in. opis autorstwa cz³owieka, który zrobi³ amatorski analizator widma do kilku GHz. Na FR4 oscylator z lini± mikropaskow± wyci±ga mu oko³o 3GHz i daje siê przestrajaæ w zakresie 1 GHz, wiêc w tym ¶wietle mój pomys³ zaczyna wygl±daæ zadziwiaj±co realnie, zw³aszcza gdyby uda³o siê skombinowaæ kawa³ek laminatu teflonowo-szklanego. Tylko on ma jakie¶ kosmiczne diody pojemno¶ciowe... :-(

Z drugiej strony zaczynam coraz bardziej wierzyæ w dostêpno¶æ nowych technologii -- niedawno za ¶mieszne pieni±dze uda³o mi siê kupiæ mikrofalowe diody mieszaj±ce oraz prze³±cznik mocy w.cz. do 2,5 GHz z arsenku. Mo¿e i waraktory uda siê z czego¶ wybebeszyæ? :-)

No i dalej nie wiem, czy zabawa ma sens, tj. czy czysto¶æ i stabilno¶æ sygna³u wytwarzanego przez taki uk³ad bêdzie mia³a jako¶æ "heterodynow±".

Pozdrawiam Piotr Wyderski

No i to wygl±da fantastycznie:

formatting link
Wspania³a czysto¶æ widmowa, zakres od 1.9 do 8.7 GHz i to wszystko przestrajanie za pomoc± pr±du w cewce magnesuj±cej "g³upi" kryszta³ek. :-)

Pozdrawiam Piotr Wyderski

Można dostać na giełdzie stare głowice sat i tam powinny waraktory. Ewentualnie można dostać jeszcze czasami ruskie diody. A oscylatory na 4GHz często robi się z rezonatorem YIG przestrajane polem magnetycznym.

Które g³owice, konwertery? A tam jest przestrajana heterodyna?

Tylko gdzie?

Taki by³by idealny pod wzglêdem jako¶ci sygna³u, ale niestety s± one du¿e, ciê¿kie i pobieraj± du¿o energii, do tego s± do¶æ trudne do zdobycia, wiêc w urz±dzeniu przeno¶nym odpadaj±. Ale zrobienie na czym¶ takim warszatowego generatora sygna³owego to mo¿e byc ciekawy pomys³.

Pozdrawiam Piotr Wyderski

Szczerze mówiąc tonie wiem. W tvsat chyba nie ale w telekomunikacyjnych czy meteorologicznych możliwe, że zrobione jest na TCXO i VCO z PLL. Kiedys we Wrocławiu na giełdzie było sporo takiego złomu

We Wrocku ale to już schyłek.

A w ogóle co się będziesz rozdrabniać wejdź od razu na 24Ghz. Oscylator 5mW wnękowy na diodzie Gunna z waraktorem do modulacji i dwiema diodami detekcyjnymi za jedyne 75$ :)

formatting link
Sprzedają też pojedyńcze diody pojemnościowe ale po zbójeckich cenach. Już lepiej znaleźć dostawcę diod HP, Alpha Industries czy ASI
formatting link

Join the Discussion

Have something to add? Share your thoughts — no account required.

Didn't find your answer?

Ask the community — no account required