Белов Л.А. Устройства формирования СВЧ-сигналов и их компоненты (2010) (1095867), страница 32
Текст из файла (страница 32)
Ню>ичие двух квадратурных '„:>ийвертированных аналоговых выходов микросхемы с полосой частот !,с>;в>яц>е 1 ГГц позволяет осуществлять с ее помощью быстродейству- :1>]щую прямую квадратурную модуляцию фазы СВЧ-несущей или ::,::.««реобразоваиие полосы частот вверх с подавлением несущей час"тты и зеркальной полосы частот На выходе данного ЦАП, как и на выходе дру>их подобных узлов, 1;-иеобходиыо включать аналоговый фильтр нижних частот или :,"йолосно-пропускающий фильтр, подавляющий другие частотные яЬны Найквиста„кроме выделяемой Наиболее заметной особенностью модели АР9779, наряду с высо т':.'Ж«>м быстродействием, является наличие встроенного иигерполяци- 1~)нно> о цифрово>о фильтра, основное назначение ко>орого — - снижс;,'дЬе избыточного шума и искажений сигналов, связанных с ,>заложением спектров Рассмотрим его действие.
Предположим, что ЦАП работает на 1]'.'«встоте дискретизации ЗО Мвью:с (рис. 2.68. а) и что на его вход пос:;::!Хупае> цифровой сигнал, соответствующий синусоилальночу сиг';:нвлу с часто>ой «~1 -- !0 МГц. Составляющую паразитной полось> с *,частотой более 30 - 10 = 20 МГц. равной разности частоты лискре- ~-',тнгэапнн И Чаетстм СИГНаза, СЛЕЛУЕГ ПОДаантЬ аиаЗОГОВЫМ С>ЛажИВа,;;~1зщих> фильтром нижних частот (Апг>аГ>аз>пй Р111ег). соединенным :;;"::йоследовательно с выходом ЦАП.
Переходная зона подавления ';:*":>(>««выра должна находиться в диапазоне от 10 до 20 МГц. Предполо- !89 Ю 20 30 40 50 00 30 т. МГ., 0 ~0 20 30 40 50 бо 20 т,МГи Рис.2.ба. Кривые фнзьтрвнни зерквньиыз состввннюмнз ирн овнокретиой (с3 н овзкретиой ня нзбызоекоа знснретнзвиззн в нотервоннр> ююен ЦХП хсим теперь, что скорость обновления отсчетов в ЦАП увеличена до 60 Мвыб/с. Вставим «нуль» между каждьзм исходным отсчетом данных.
При этом необходимо восстановить значения ордина~ точек, первоначально принятых за сснуль». Для этого поток данных со скоростью 60 Мвыб,'с с добавленными «нулями» пропускается через цифровой интерполяционный фильтр, позволяющий вычислить дополнительные значения данных. Реакция цифрового фильтра при избыточной двукратной дискретизации представлена на рис. 2,68, 6, Теперь переходная зона аналогового фильтра занимает от 1О до 50 МГц (первая зеркальная составляющая — нпайе - — попадает на частоту 2зтт -А = 60 — 10 =. 50 М Гц).
Требования к аналоговому фильтру при этом существенно снижаются. В микросхеме АП9779 предусмотрена возможность восьмикратной интерполяции такого вида. В связи с тем что цифровой фильтр имеет несколько частотных зон прозрачности, смещенных на половину частоты дискретизации, предусмотрена возможность работы на высших (второй и третьей) зонах Найквиста.
Это позволяет увеличить максимальную рабочую частоту спектра сигнала. На базе ЦАП АП9779А, совмещенного с квадратурным модулятором АП( 5372, выпускается отлалочная плата формирователя МР8К- сигналов, которая обеспечивает скорость передачи данных до! Гбит,'с. Цифроаналоговый преобразователь модели МАХ19692 компании «Махин» с быстродействием 2,3 Гбит,"с обеспечивает прямой синтез высокочастотных и широкополосных сигналов в различных зонах 190 !Яайквнсп! 6!игйл:«х«ма чь":е. ~ лпюаьи!! линами «.«клй лиг л !с: 6«з ,::,Влсхажсннй !ВРОК --- 68 дБ при вь!халвой чл«!оге 1200 М1ц и рабате 1з1ву третьей зоне Найквиста).
В неи предусмотрены низковольтные 'гцвточники питания, четырехкрат.ю мультиплексированныи цифро1лай 1ХЕб-вход и 12-разрялнае я.!ро преобразования Часютная ',,'характеристика микросхемы мажет быль сконфигурирована лля :;:,оптимизации синтеза сигнала на любой из трех первых зон Най. ::в«виста, Во второй и третьей зонах Найквиста микросхема ЦАП ':уйаеет более высокое агношение сигнал шум и лучшую равномераость усиления по сравнению с обычными ЦАП, предназначенными .9!'!ля работы в первой зоне.
При часзоте обновления входной инфор'взации 1500 Мвыб с потребляемая мощность МАХ19692 составляет ',950 мВт. Она работает в диапазоне температур от --40 до 85 "С ':,'3ыпускается в корпусе размером 11х1! мм. Технические решения, используемые при построении ннтеграль1йых модуляторов амплитуды и фазы СВЧ-сигналов, активно совер::,щенствуются. Наиболее перспективные изделия выполнены в виде 'прямых квадратурных диодных балансных модуляторов лля диапазона '::несущих частот до 18 ГГц, которые интегрируются с буферными усн'.;:'Г1нтелями по нескольким пор!ам, быстродействующими коммутато',уйми цепей и частотных фильтров, а также с цифровыми схемами -'!Перемножителей, управляемых аттенюаторов, фазовращателей и син,'~езаторов несущей частоты.
С точки зрения расширения функциональ::зяых возможностей, увеличения скорости передачи и повышения рабо::::Вей частоты весьма перспективны квадратурные модуляторы МР8К- и ~ЯАМ-сигналов с цифровым управлением на основе быстродействую:!!!их ЦАП со встроенными интерполяционными фильтрами. 2.6. Пассивные компоненты СВЧ-трактов Введение ;,:"': ..Принято называть актпвнььии электронные кол!поненты, в като~рык используются усилительные или генераторные приборы, а лас!!еввиьыш -- те, напряжение на выходе которых в рабочих режимах !;:~Ьдчиняется линейному закону Ома по отношению к протекающему :."'евку К таких! компонентам относятся частотные фильтры.
каммута'"~Фры и переключатели сигналов, соединители, резисторы и конденса:::,~Ъры и ряд других изделий, являющихся компонентами электронных ,'устройств -.!':, ',Вообще говоря, такое разделение достаточно условна. Так, актив:-~та!в усилительные схемы часто используются в линейном режиме, ;::.когда уровень неизбежных комбинационных составляющих 3-го ::пбрядкв, например, в спектральном составе выходного сигнала при :,."Лвухчастотном возбуждении оказывается меньше установленного по1эо~ а, например, . 40 дб Б то же время так пал,.наем~ к пассию,ы .
ком~юнснты зачастую проявляют нелинейные свойства из.за наличия в их конструкциях материалов с пел~ней~мы~ характеристиками магнитной проницаемости !для феррнтов) или диэлектрической прогищаемости (для некоторых типов конденсаторов). Пленка оксида железа на поверхности заземляющего болта или радиочастотного соединителя можеэ быть эквивалентна р-л-переходу.
При болыцих амплитудах сигналов в материалах могут проявляться микропробон или необратимые изменения. В результате в токе, протекающем через влинейныйв компонент„появляются частотные составляющие„ отсутствовавшие во входном сигнале. Поэтому при выборе параметров компонентов пассивной группы в ряде случаев приходится считаться с возможными проявлениями нелинейных свойств по отношению к протекаюшим токам, 2.6.1. Чип-резисторы, чип-конденсаторы, чип-индуктивные катушки, цепи блокировки Чип-резисторы.
чип-конденсаторы и чип-индуктивные катушки для поверхностного монтажа цепей СВЧ в зависимости от используемого материала и монтажных размеров могут иметь различные параметры !табл. 2.23). Конденсаторы сосредоточенной емкоши для поверхностного монтажа цепей СВЧ производятся многими фирмами в России и за рубежом. Можно выделить следуюшие интернет-адреса производителей таких элементов, вьшускаюших наиболее конкурентоспособные изделия: тчвэг)оЬапяопгес!~по!оку.сот, тччгтч.яресгпппсопгго).сот, тттчтч.ецгоГагаб.сов„экю.1цяоп)х.сот, ъшэч.'кегле!.сош, иэчесачх.сот., вэчтч.ляЬау.сот, зчтуч~.сг)е.сош, члче.яЬИе, юи ж.агсегагп1ся.сош, тчтчю.й!аЬя.сот, в тчзч.ашгбсо.цй„ вч ц.со1!сгай.сот, иэчтесгясогр.сот, вин.Ьпвйпс.сош, ив и.рц)вагш)сгожаче.сот, чгзчзг,г1се!ее!гоп)са.сот.
Указанные компоненты характеризуются: а) монтажными размерами (типоразмер 0201 имеет габариты 0,2х0,1 мм, стандартизованы типоразмеры до 3535); б) номинальным значением параметров Я, Е или С; в) добротностью Дс-для конденсаторов и Оь для индуктивны.. катушек; г) значением и знаком температурного коэффициента вариации параметра при изменении температуры; д) допустимым по электрическому пробою статическим и высокочастотным напряжением; е) допустимой мошностью рассеяния Ррвс л „, ж) стойкостью по отношению к ударным и вибрационным механическим воздействиям, к климатическим изменениям, к вариациям напряженности 192 стаз ичсс кнх поа'"и и проннкаюнюи пачишн1и э) условиями шкрегь1 ння н пайки компонента на плате. Существенными для цепей СВЧ являются параметры эквивалентной схемы чип-элемента с учетом паразитных емкостей и инлуктивностей выводов.
Олин из вариантов эквивалентной схемы чип-конденсатора показан на рис. 2.69. гле для типоразмера 0603 типичные значения параметров составляютл С, = 4,8 пФ: Е, =" 0„5 нГ; й — 80 кОм; С .— 5,2 псР, В, -'- 0,1 Ом. В соответствии с этой схемой при повышении рабочей частоты возникают последовательный и параллельный резонансы (Яепез Кеяопапэ Ггес)иепсу †- 8йГ, Рагайе! Кеяопапг Ггейпепсу -- Ррср). Измерения сопротивлений таких элементов показывают, что при дальнейшем повышении частоты при многослойной конструкции чип-конденсатора и в зависимости от ориентации его размещения могут возникать резонансы высших типов волн. На рис.
2.70 показана связь меяслу частотой урез при последовательном резонансе (Вйр) одной из конструкций и номинальной емкостью. Рис. 2.ать Эквивалентнаи схема чип-конленсатора Гмс ггп и Ь0 0.0 3 2 5 7 ~0 20 . 50 Сном. пФ Рис. 2.70. Зависимость частоты та„прн послеловательнвн резонансе от номнивтьной емкости Си н типоразмера чип-коняеисаторов '--ДналО1 ичпым Образом и чип"ипеук1икн1 ~х ккгуп<ьлх с ~леони~сипом ;рабОчсй часюты проявляются пссонапспыс скОйсгвз и элемент ,"-.еисожет представлять собой емкостную проводимость. Б чип.рсзистО 1;.'Рах на повьппснных частотах в первую очерель надо учитыват1 ~ополни~ельную индуктивную составляющую проводимости.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
