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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Mikrowellengenerator mit PLL: Vorsatz zum HF-Generator. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Messtechnik Spezielle Mikrobaugruppen von Selbstoszillatoren, die in Verbindung mit einem Frequenzsynthesizer verwendet werden, vereinfachen die Herstellung eines Messoszillators im Mikrowellenbereich erheblich. Der Autor schlägt den Entwurf einer Set-Top-Box vor - eines Oszillators mit PLL für die Bereiche 0,66 ... 1,53 und 1,71 ... 2,75 GHz, für den ein externer hochstabiler Signalgenerator mit einer Frequenz von nicht mehr als a Als Modell werden wenige Megahertz verwendet. Die Durchführung von Reparatur- und Justierarbeiten an Geräten und Antennen im Bereich von 300 MHz und höher ist aufgrund fehlender Messgeräte, insbesondere Generatoren, oft schwierig. Der Ausweg aus dieser Situation kann darin bestehen, einen Mikrowellengenerator selbst herzustellen. Beschreibungen der Ausführungen solcher Generatoren für eine oder mehrere Festfrequenzen finden sich in der Zeitschrift "Radio" [1, 2]. Das Funktionsprinzip dieser Generatoren basiert auf der Verwendung eines Phasenregelkreises (PLL), aber ihre Fähigkeiten sind aufgrund des Mangels an glatter Frequenzabstimmung begrenzt. Der Einsatz eines solchen Generators erweitert sich, wenn er in Form eines Präfixes zum HF-Generator erfolgt [3]. In diesem Fall erfüllt der HF-Generator die Funktionen eines Referenzfrequenzgenerators, und durch Ändern seiner Frequenz ist es möglich, die Frequenz des Mikrowellengenerators zu steuern. Der Aufmerksamkeit der Leser wird eine Beschreibung des Mikrowellengenerators angeboten - Anhänge an den HF-Generator, seine Schaltung ist in Abb. 1. Potenziell kann es im Frequenzbereich von 0,1 ... 4 GHz arbeiten, aber mit den im Diagramm angegebenen Details deckt es die Bereiche von 0,66 ... 1,53 und 1,71 ... 2,75 GHz ab, die für Mobilfunk und Amateur vorgesehen sind Funkkommunikation.
Die Set-Top-Box basiert auf einer speziellen DA4-Frequenzsynthesizer-Mikroschaltung, die die Hauptkomponenten enthält: zwei Frequenzteiler mit variablem Teilungsverhältnis (CVD) und einen Frequenzphasendetektor (FPD). Die Betriebsmodi werden vom Mikrocontroller DD1 gesteuert. Als Mikrowellengeneratoren wurden spezielle Mikrobaugruppen aus DA5- und DA6-Selbstoszillatoren mit elektronischer Frequenzabstimmung verwendet. Die Versorgungsspannung der Knoten wird durch integrierte Spannungsregler DA2 (12 V) und DA3 (5 V) stabilisiert. Als Referenzfrequenzsignalquelle wurde ein externer HF-Generator verwendet. Da seine Frequenz einige Megahertz nicht überschreitet, wird das externe Generatorsignal für den normalen Betrieb der Synthesizer-Mikroschaltung vom DA1-Komparator in eine Rechteckform umgewandelt. Auf dem Transistor VT1 ist eine zusätzliche Stufe aufgebaut, die zusammen mit den Elementen R8, R9, C13, C15, C19 die Funktionen eines proportional integrierenden Filters erfüllt und noch benötigt wird, um den Maximalwert der Steuerspannung zu erhöhen 12 V. Der Frequenzteilbereich wird durch den Schalter SA1 ausgewählt, indem der entsprechende Oszillator mit Versorgungsspannung versorgt wird. An den Widerständen R15-R18 ist ein Dämpfungsglied mit einer festen Gesamtdämpfung von 60 dB montiert. Wenn die PLL ordnungsgemäß funktioniert, leuchtet die HL1-LED. Der Mikrowellengenerator hat zwei Ausgänge: Haupt (XW2) mit einem Signalpegel von 0 dBm (Spannung - 226 mV bei einer Last von 50 Ohm, was einer Leistung von 1 mW entspricht) und Zusatz (XW3) mit einem Pegel von -60 dBm. Die stufenlose Anpassung des Ausgangssignals erfolgt durch einen externen Stufenabschwächer im Bereich von 0-70 dB in 1-dB-Schritten - von einem Industriemessgerät X1-42, X1-43 oder ähnlichem. Bei Verwendung des zweiten Ausgangs (XW3) muss der erste Ausgang (XW2) terminiert werden (50 Ohm). Das Gerät arbeitet so, dass es die Frequenz des Mikrowellengenerators auf ein Vielfaches der Frequenz des externen Generators einstellt. Dabei wird die Betriebsart des DA4-Chips so eingestellt, dass der DPKD-Teilungsfaktor für das Mikrowellengeneratorsignal 1000 und für das externe Generatorsignal 1 beträgt. Der CFD arbeitet also auf der Frequenz der externer Generator und jedes Hertz der Frequenz des externen Generators entspricht 1 kHz des Mikrowellengenerators, es vereinfacht die Frequenzeinstellung. Zu beachten ist, dass in diesem Fall die Frequenzstabilität und das Phasenrauschen hauptsächlich von der Signalqualität des externen Generators abhängen. Wenn Sie andere Mikroanordnungen von Oszillatoren verwenden, können Sie andere Frequenzteilbereiche innerhalb der obigen Grenzen erhalten. Und wenn Sie den ADF4106-Chip verwenden, kann die obere Frequenz des Geräts auf 6 GHz erhöht werden. Die Platine befindet sich in einem Metallgehäuse mit geschlossenem Deckel. Die Ausgangsbuchse XW3 mit den Widerständen R17, R18 ist in einem separaten Fach eingebaut und die Versorgungsspannung wird über ein separates Fach und einen Durchführungskondensator zugeführt. Parallel zum Eingang der Set-Top-Box ist der Kondensator C6 geschaltet, der das Eindringen des Mikrowellengeneratorsignals nach außen reduziert. Die folgenden Teile können im Gerät verwendet werden: Transistor KT3130 mit beliebigen Buchstabenindizes, abgestimmte Widerstände – PVZ3A und ähnliches, der Rest – P1-12 (Größe 1206), unpolare Kondensatoren – Keramik K10-17 (C1 – KTP-1). ), C2, C7, C10 – Tantal oder ein anderer Oxidhalbleiter, geeignet für die Oberflächenmontage. Induktivitäten L1-L3 - CM453232 zur Oberflächenmontage mit einer Induktivität von 20 ... 200 μH. Sie können jede LED einbauen, vorzugsweise mit hoher Helligkeit. HF-Buchsen – SMA oder ähnliches blockieren. Der Schalter ist beliebig klein und verfügt über zwei Positionen und zwei Richtungen. Es ist notwendig, das folgende Programm in den Mikrocontroller „einzunähen“. :10000000160A2800080C27000304680303060A0ADE
Die meisten Teile sind auf einer Leiterplatte aus doppelseitiger Glasfaserfolie mit einer Dicke von 1,5 mm angeordnet, deren Skizze in Abb. 2. Die zweite Seite wird metallisiert belassen und mit Folie entlang der Platinenkontur mit der Metallisierung der anderen Seite verbunden. Außerdem sind beide durch Drahtstücke und durch Löcher in der Platine verbunden. Das Aussehen der Konsole ist in Abb. 3.
Durch die Einstellung der Widerstände R8, R9 wird ein stabiler Betrieb der PLL mit minimalem Phasenrauschen über den gesamten Frequenzbereich des Generators erreicht. Die Ausgangssignalleistung wird zuerst an der Buchse XW2 durch die Widerstände R12, R14 und dann durch die Widerstände R15, R16 an der Buchse XW3 eingestellt. Zur Stromversorgung des Geräts können Sie ein stabilisiertes Netzteil mit einer Spannung von 13 ... 15 V oder einer nicht stabilisierten Spannung von 15 ... 20 V verwenden, der Stromverbrauch beträgt 65 ... 80 mA.
Literatur:
Autor: I. Nechaev, Kursk; Veröffentlichung: radioradar.net
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