Белов Л.А. Устройства формирования СВЧ-сигналов и их компоненты (2010) (1095867), страница 25
Текст из файла (страница 25)
Угол отсечки тока нелинейного элегиента, обеспечивающий максимальное содержание гармоники, зависит от выбранной кратности умножения и вида нелиней- 146 - впетн !Бои.мт патра!я пнъи умюь«и1с.:ч ш.то~ы онрс. с;.снап« кратности оптимизирую1 внутри микросхемы полыкснис расо«ей й точки, а на дш1ус~имыс пределы изменения внешнего пила«нас~о '" напряжения и ахо:шой мощности накладывают о~ ршшчсния. Умно- ;!!Оснащали час:оты высокой кратности выполняются на основе системы ",Д!аловой синхронизац1н1 авюгснера~ора на частоте выде:шемой гар- ,':;;":,Моники с делителем ~астоты между подстранваемым генератором н частотно-фазовым детектором Наряду с пас~ исчыни умножителямн ,'г чйстоты, содержащими колько нелинейные элементы без исто"шиков ,-:;,:::: Пдектропигания и 1астотно-зависимыс цепи, вгяпускакпся активные - умножите;ш часлоты, включающие в себя уснлигели и, возможно, "' системы авторсгулнрования или фазового управления Основными параметрами ннтегральнь:х умножителей частоты :, ' валяются 1) кратность умножения частоты Ф, 2) коэффициент передачи по мощности СА =- Р„м„м: Р„„, 3) номинальный уровень мощности входного сигнала Р,з на час- !:"; тотеу;„, 4) уровни мощности сос тавляющих с частотами тГх, гд = 2, 3, на входе и с частотами п~,„, п в Ю, ..., на выходе каскада по отноше- '!!.:: Йню к мощное~и основной выделяемой составляющей: 5) зависимость СПМ собственного фазового шума умножнтеля ,' частоты 5„(Р) от отстройки Ряд фирм производят серийные умножилели частоты (см.
прило- ;: жение). Можно выделить следующие интернет-адреса фирм, вьшус- .: каюших наиболее конкурентоспособную пролукцикт и ъъ його!ей.согп, ъъ ъ. Ь!гйге.согп, ъъилпагй!пнсгоъамс согп, ъъъгш!сго1ашЬдаъ!ге!езз.соуп, ъъълп)п!с!гсц!!ь.сот, ъъъле1емесй-гбсот, ъъъ.!тай.со1п, ъиъгпй!1!тесй.сот, ъъилпйей.сот, ими.пагс1атгсгоъаие.сот, ъъъ'.зрасей!аЬвсопц ъъъ риВагпцсгоъаме.согп, ъ и ъ.яресъане сонь !;-,:!:,: В табл. 2.15 представлены параметры некоторых моделей интег- ;:: ральных умножителей частоты Пассивный удвоитель частоты НМС331 фирмы «Нпгйе» при вход- ,',, ной частоте 12--18 ГГц имев~ коэффициент передачи -14 дБ и подав- !~.'::;:;,ление на выходе паразитных спектральных составляющих входной ":"'" частоты и третьей гармоники не хуже -50 дБ, а четвертой -60 лБ ,',: Уровень СПМ собственного фазового шума менее — 160 дБ,'Гц В активном удвоителе частоты НМС449 той же фирмы с выходной частотой 27--33 ГГц формируется выходное колебание с мощностью +!О дБмВт при уровне входного сигнала .4 — 6 дБмВт СПМ собственного фазового шума составляет — 132 дБ/Гц при отстройкс ~!::- л)ОО кГц.
Микросхема содержит вел роснные входной и выходной усн- 147 Е 7 г й ' ° й' и .- н 4 Я Я О Х С ю 3 й.,~ о пФ "' й Р4 и Е! ~ ~й и ь ~ х 'ат $ О2 б Р б ~Е 2 Б ~е ф Р. з 4 ~ Х З Х й С х С 149 ппслн. бдя~плайя юму на сс выхшю ос:ыблспне ПСГ' < вмсп'ой час ~озон сосза»ькп. 34 лБ, а сс хрем си:ар«щипки 17 дБ Мпкргкъсм« пот!зсолясг 50 мА от исто"щцка и«ганна с напряжением »5 В и имес~ бескорпусное исполнение с размерами !.1 1,2«0,1 мм По подобной схеме построен активный умножпгсль частоты в 8 раз модели НМС4441.Р4: активные элементы -- баАз-НВТ-транзисторы, выходная частота 9,9 -.11,2 ГГц. Э~от узел обеспечивает при входном сигнале с мощностью от .15 до «5 лБмВт выходную мощность до "-б лбмВт при подавлении субгархюннк выходной частоты нс менее 25 дБ и уровне собствегпюго фазового шума -136 дБП ц при отсгройке 100 кГц.
Пассивный утроитель частоты НМС-ХТВ106 при полосе входных частот 24--30 ГГц и выхозных частот 72- 90 Г1ц ооеспечивает на выходе пел«пление на 5 дБ составляющих ~холидей частоты и четвертой гармоники. Пассивный удвоитель частоты КБХ2-24~ фирмы «М!пйС!гсц!!з» функционирует со входными частотами в полосе 5 — 10 ГГц при входной мощности 10-- 13 лБмВт и имеет на выходе ослабление мощности полсзнои второй гармоники на 15 дБ, мешающих составляющих первой гармоники на 45 дБ, третьей -.
— ца 50 дБ и четвер~ой —- на 40 лБ по сравнению со входной мощностью. Умножитель согласован с активным сопротивлением по 50 Ом на входе н выходе, размещен в корпусе размером 5х4,6х2,2 мм. Пассивный угроитсль частоты ВМК-3-812«этой же фирмы предназначен для входного сигнала с мощностью до 6 дБ«Вт и частотой в диапазоне 1,8- 2,7 ГГц, соответственно имеет выходные частоты в диапазоне 5,4 — 8,1 ГГц, ослабление третьей гармоники составляет 16 дБ, первой -- 21 дБ, второй 36 дБ, четвертой — — 53 дБ по сравнению со входной мощностью Активный учетвернтель частоты входных сигналов 14 — 16 ГГц модели НМС-Н13Н!58 фирмы «Н!и!ге», выполненный на основе ОаАзтранзисгоров по зехнологии НЕМТ, включает в себя усилитель выходного сигнала. Благодаря этому при входной мощности до 5 дБмВг выходная мощность на частотах 56- — 64 ГГц составляет --б дБмВт, причем первая гармоника входного сигнала ослаблена на 36 дБ, а вторая на 54 дБ.
Микросхема выполнена в корпусе размером 1,8«0,8 мм. Для улвоителя частоты Р-0840 фирмы «Магй! М%» гарантирован диапазон перекрытия по частоте 5:1, что говорит о высоком уровне технологической реализации балансных нелинейных узлов, В модели МАХ2М132! 52 фирмы М1ТЕС! за счет встроенного входного усилителя с фильтром нижних частот удалось получить необычайно высокое (-60 дЬ) подавление побочных компонент на входе. Фирма «М!!!!!ссЛ» выпускает линейку пассивных нерезонансных возцоводныт гтроигпелей частоты для миллиметрового диапазона длин волн серии М!3Т с выходными частотами 7'„х '= 33--220 ГГц, имеюп„ш мш и: ц,'ь кглм .шпг сш ш:„".а .::.' .15 ло 3 л! м13г, коаффп.
цнеп пе!к*..!ачи Сб . 'О: 23 лЬ и урксвень нежелательной второй : тармоннки па выходе не более 30 дБ. Активныс уыножп ~ели час:: тоты в 2. 4, 6, 8 и 12 раз чтой фирмы серии АМС имскп выходные частоты 18--140 ГГц, выходную мощность до 7 дБмВт и гарантироВанный уровень сосредоточенных мешающих спектральных состав' ляющих ПСС не более 20 дБ. Активный удвоитель частоты с 4-каскадным усилителем ХХ1001-сЗК фирмы кМптпх Вгоас!Ьапс1л прп входной мощности 10 мВт в полосе : частот !8 . 21 ГГц обеспечивает на второй гармонике мощность 400 мВт в полосе частот 36---42 ГГц с подавлением первой гармоники на выходе .50 дЬ по сравнению с выделяемой второй гармони. кой !рис 2,49). Удвоитель выполнен в корпусе размером 7к7 мм и ..потребляет ток 0,8 А от ис гочниьа с напряжением 6 В.
Выпускаются умножители частоты высокой кратности Аг.: 5. В тех,'нических решениях с каскадным включением более простых умно..'.жителей частоты низкой кратгюсти возникают сложности с фильтра-цией при выполнении козффициептов умножения частоты в виде .Чисел, не кратных 2, 3, 5. Если необходимая кратность умножения частоты в одном каскаде увеличивается, то задача фильтрации усложняется из-за уменьшения шага паразитных компонент по час' 'тоте, поэтому такие умножителн частоты комбинируют в одном кор' пусе с частотными фильтрами.
Например, в умножителе с У = 13 .модели МАХ13М!04!04 уровень побочных компонент на в оде и на выходе не превышает --50 дБ. Фирма «М1сго1агпЬдаи !441. специализирующаяся на устройствах СВЧ с ЖИГ-перестройкой, выпускает ряд умножителей частоты с . перестраиваемой кратностью в конструкцию модели МЕМА-18-! 8, ."например, встроен 4-каскадный полосно-пропускаюгций фильтр с раис' авиа» Зс 20 ш ЗЬ За Еа Ез У„„, Гтк рис. 2.49.
частоснаа характеристика активиаео гавоитеая чассаты хх100псзк орн Иескоаькиа значеииве вхоаиай носинасси Восо., 1а ш ~ ЯМ«5ЗЧ Р4 у,д 229 24! мгн сю Рнс. 2.50. Чзункцнонадьнаа схема умномнтезза частоты н 64 раза с Язазонои сннхронн маней на микросхеме НМС53Я.Р4: с Пз - слома донканкн заразмь Чзрд - частотно-фазоамн детектор 2.4.2. Делители частоты Дели зели частоты сигналов СВт! применяются в каскадах синтеза стабильных частот для получения заданного шага по частоте, для ослабления влияния нестабильного сопротивления нагрузки на фазу опорного генератора, для синхронизации процессов в когерентных радиотехнических системах и др. Делители частоты сигналов диапазона СВз! попользуются двух типов. В основе работы первого нз них лежит зффект параметриче- 152 многооктавной перестройкой. Фирма «Бресзппп М%» ~27! выпускает настроенные линейки умножителей частоты высокой вратности до 48. Например, модель А!А имеет выходы с кратностью 2, 4, 8, 48, и мощностью ло 10 дБмВт н уровнем ПСС не более — 60 дБ в полосе частот ~2о' Фирма «Брасе!с!аЬз» выпускает пассивные и активные умножители частоты с выходом в диапазоне миллиметровых волн до частоты 96 ГГц с кратностью от 2 до 8.
Серия варисторных умножителей использует лиоды с барьером Шотгкзз в качестве нелинейного элемента. Модель учетверителя И-4Х, например, имеет козффициент передачи -21 дБ, а утроитель %-ЗХ при входной мощности 18 дБмВт на частоте 30 -— 32 ГГц имеет выходную мощность 1 МВт на чакстоте 90 — 96 ГГц. Наиболее рациональным решением прн построении умножителя частоты высокой кратности является использование системы фазовой автоподстройки частоты с делителем частоты нужной крепости между подстраиваемым генератором и 'фазовым дискриминатором.
Примером такого решения служит микросхема НМС535БР4 фирмы «Нцгйе» (рис. 2.503, обеспечивающая гармонический сигнал с мощностью 8 мВт на частоте 14,7 -15„4 ГГц. которая является 64-й гармоникой опорного колебания трапецеилальной формы с частотой 229 241 МГц. . ско1т деления час'Рты в . 1"Йю в шял! с ~арно .и яч 1 и !Ымеияхшгсш'я емкостью.
Гакпе Оредааритсзы!ыс делители (Ргсзса)ег ) применяются ляя входных часцл о~ 1 ло 50 80 Г) и. Пни нюгут каскалиро- :':вкгься, поэтому инте1ральные лелизели частоты сипгалОЯ миллимсз'- :„'.,:рово1 о и саня иметрового диапазонов имскп коэффициен~ леления. ;.:,. крагный числу 2 в цс.юй степени.
Второй тип делителей частоты ':: строится на основе цифровых счс1чиков, В нем может быть произ- !. 'вш~ьное целое значение коэффициента деления. но наибольшая час- ;.:. гота входного сигнала ограничена возможностячи цифровых схем и составляет примерно 1 ГГц Сушественным недостатком использования делителей частоты в : ' составе устройств формирования сигналов является неолнозначность ':.' фазы колебания поделенной час~оты по огношению к фазе входного ::.', сигнала. Это означает, что частота выходного сигнала делителя частоты в целое чис.ю раз ниже, чем входного.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
