Генератор СВЧ С ФАПЧ: приставка к генератору ВЧ. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Измерительная техника

 Комментарии к статье

Специализированные микросборки автогенераторов, используемые совместно с синтезатором частоты, заметно упрощают изготовление измерительного генератора диапазона СВЧ. Автором предложена конструкция приставки - генератора с ФАПЧ на диапазоны 0,66... 1,53 и 1,71...2,75 ГГц, для которого в качестве образцового используется внешний высокостабильный генератор сигналов частотой не более нескольких мегагерц.

Проведение ремонтных и регулировочных работ аппаратуры и антенн диапазона 300 МГц и выше часто затруднено из-за отсутствия измерительной техники, в частности генераторов. Выходом из этой ситуации может быть изготовление генератора СВЧ самостоятельно. Описания конструкций таких генераторов на одну или несколько фиксированных частот можно найти в журнале "Радио" [1, 2]. Принцип работы этих генераторов основан на использовании системы фазовой автоматической подстройки частоты (ФАПЧ), но их возможности ограничены из-за отсутствия плавной перестройки по частоте. Применение такого генератора расширится, если сделать его в виде приставки к генератору ВЧ [3]. В этом случае генератор ВЧ будет выполнять функции генератора образцовой частоты и, изменяя его частоту, возможно регулировать частоту генератора СВЧ.

Вниманию читателей предлагается описание генератора СВЧ - приставки к генератору ВЧ, его схема показана на рис. 1. Потенциально он может работать в диапазоне частот 0,1...4 ГГц, но с указанными на схеме деталями он перекрывает диапазоны 0,66... 1,53 и 1,71...2,75 ГГц, выделенные для сотовой и радиолюбительской связи.

Рис. 1 Принципиальная схема устройства

Приставка построена на основе специализированной микросхемы синтезатора частоты DA4, которая содержит основные узлы: два делителя частоты с переменным коэффициентом деления (ДПКД) и частотно-фазовый детектор (ЧФД). Управление режимами ее работы осуществляется с помощью микроконтроллера DD1. В качестве генераторов СВЧ диапазона применены специализированные микросборки DA5 и DA6 автогенераторов с электронной перестройкой частоты. Напряжение питания узлов стабилизировано интегральными стабилизаторами напряжения DA2 (12 В) и DA3 (5 В). В качестве источника сигнала образцовой частоты использован внешний генератор ВЧ. Так как его частота не превышает несколько мегагерц, то для нормальной работы микросхемы синтезатора сигнал внешнего генератора преобразуется в прямоугольную форму компаратором DA1.

На транзисторе VT1 собран дополнительный каскад, который совместно с элементами R8, R9, С13, С15, С19 выполняет функции пропорционально-интегрирующего фильтра и еще нужен для того, чтобы увеличить максимальное значение управляющего напряжения до 12 В. Поддиапазон частот выбирают переключателем SA1 за счет подачи напряжения питания на соответствующий автогенератор. На резисторах R15-R18 собран аттенюатор с суммарным фиксированным затуханием 60 дБ. Если система ФАПЧ работает нормально, то будет светить светодиод HL1.

Генератор СВЧ имеет два выхода: основной (XW2) с уровнем сигнала 0 дБмВт (напряжение - 226 мВ на нагрузке 50 Ом, что соответствует мощности 1 мВт) и дополнительный (XW3) с уровнем -60 дБмВт. Плавная регулировка выходного сигнала производится внешним ступенчатым аттенюатором в диапазоне 0-70 дБ с шагом 1 дБ - от промышленного измерительного прибора Х1-42, Х1-43 или аналогичного. При использовании второго выхода (XW3) на первый (XW2) необходимо устанавливать согласованную нагрузку (50 Ом).

Устройство работает так, что подстраивает частоту генератора СВЧ под кратную частоту внешнего генератора. При этом режим работы микросхемы DA4 устанавливается таким, что коэффициент деления ДПКД для сигнала генератора СВЧ составляет 1000, а для сигнала внешнего генератора он равен 1. Таким образом, ЧфД работает на частоте внешнего генератора и каждому герцу частоты внешнего генератора будет соответствовать 1 кГц генератора СВЧ, это упрощает установку частоты. Следует отметить, что в этом случае стабильность частоты и фазовые шумы зависят в основном от качества сигнала внешнего генератора. Если применить другие микросборки автогенераторов, можно получить и иные поддиапазоны частот в указанных выше пределах. А если применить микросхему ADF4106, то верхняя частота устройства может быть повышена до 6 ГГц.

Плата размещена в металлическом корпусе с закрываемой крышкой. Выходное гнездо XW3 с резисторами R17, R18 установлено в отдельном отсеке, а напряжение питания подается через отдельный отсек и проходной конденсатор. Параллельно входу приставки включен конденсатор С6, который уменьшает проникновение сигнала генератора СВЧ наружу.

В устройстве можно применить следующие детали: транзистор КТ3130 с любыми буквенными индексами, подстроенные резисторы - PVZ3A и аналогичные, остальные - Р1-12 (типоразмер 1206), неполярные конденсаторы - керамические К10-17 (С1 - КТП-1), С2, С7, С10 - танталовые или иные оксидно-полупроводниковые, пригодные для поверхностного монтажа. Дроссели L1-L3 - СМ453232 для поверхностного монтажа индуктивностью 20...200 мкГн. Светодиод можно установить любой, желательно повышенной яркости. Гнезда ВЧ - блочные SMA или аналогичные. Переключатель - любой малогабаритный на два положения и два направления. В микроконтроллер необходимо "зашить" программу, приведенную ниже.

:10000000160A2800080C27000304680303060A0ADE
:1000100026040В0А26050605000000000604Е70278
:10002000040A0008460500004604000840000600D7
:100030001F0C02006600030C0109B00C0109120C30
:1000400001091209000С0109000С0109040С010945
:100050001209000C01097D0C0109010C01091209AA
:10006000030С0109В00С0109120С0109120903006В
:02lFFE00EA0FE8
:00000001FF

Большинство деталей размещены на печатной плате из двусторонне фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм, эскиз которой показан на рис. 2. Вторая сторона оставлена металлизированной и соединена с металлизацией другой стороны фольгой по контуру платы. Кроме того, обе соединены отрезками провода и через отверстия в плате. Внешний вид приставки показан на рис. 3.

Рис. 2 Эскиз печатной платы

Налаживание сводится к установке резисторами R8, R9 устойчивой работы ФАПЧ с минимальным фазовым шумом во всем диапазоне частот генератора. Мощность выходного сигнала устанавливают сначала на гнезде XW2 резисторами R12, R14, а затем резисторами R15, R16 на гнезде XW3. Для питания устройства можно использовать стабилизированный блок питания напряжением 13... 15 В или нестабилизированный напряжением 15...20 В, потребляемый ток составляет 65...80 мА.

Рис. 3 Внешний вид приставки

Литература:

1. Малыгин И., Штуркин Н. Лаборатор ный синтезатор СВЧ. - Радио, 2004, № 1, с. 19, 20.
2. Нечаев И. Гетеродин диапазона УВЧ.- Радио, 2005, № 8, с. 69, 70.
3. Нечаев И. Генератор с ФАПЧ для диапазонов ОВЧ-УВЧ. - Радио, 2004, № 12, с. 33,34.

Автор: И. Нечаев, г. Курск; Публикация: radioradar.net

Смотрите другие статьи раздела Измерительная техника.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Случайная новость из Архива Телефон в часах 02.07.2003 Японская фирма "Докомо" начала выпуск сотового телефона, носимого на запястье, как часы. Чтобы позвонить, надо снять аппарат с руки и приложить один конец браслета к уху, а в другой говорить. Телефон весит 113 граммов, его владелец способен кроме ведения разговоров пользоваться электронной почтой, а также просматривать специально упрощенные "под телефон" сайты Интернета. Заряд аккумулятора позволяет разговаривать без перерывов два часа, а в режиме ожидания звонка энергии хватает на 200 часов. Разумеется, устройство действует и как обычные электронные часы. Продаваться новый телефон будет только в Японии, так как он рассчитан на японский стандарт сотовой связи, не применяющийся в других странах. Подобную новинку готовит и "Самсунг".

Другие интересные новости:

▪ Обнаружена самая горячая планета

▪ Новое поколение 14-нм процессоров Intel

▪ Одноплатный ПК Inforce 6309L

▪ Водоблок EK-Vector RX 5700 + XT

▪ Прирученный дисплей

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электричество для начинающих. Подборка статей

▪ статья Не могу поступиться принципами. Крылатое выражение

▪ статья Под каким именем фараон Тутанхамон взошел на трон и почему его изменил? Подробный ответ

▪ статья Запыленность и загазованность производственных помещений

▪ статья Варианты фиксированного смещения лампы 6Н13С. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Распиновка для разных моделей мобильников. Часть 1. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025