마이크로파 실험실 합성기. 계획, 설명

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마이크로파 장치를 개발하고 설정할 때 무선 아마추어는 종종 필요한 주파수 범위의 측정 장비 부족과 관련된 어려움에 직면합니다. 제안된 주파수 합성기는 아마추어 조건에서 만들 수 있습니다. 1900~2275MHz 범위에서 작동합니다. 주파수 값은 스위치를 사용하여 가능한 여러 값 중에서 선택됩니다.

상대적으로 낮은 주파수(최대 100 ~ 150MHz)에서 발생기의 주파수 안정화 문제는 수정 공진기를 사용하여 더 높은 주파수(400MHz)에서 표면 탄성파 공진기(SAW 공진기)를 사용하여 해결됩니다. 마이크로파는 고품질 세라믹 및 기타 고품질 공진기로 만들어진 유전체 공진기를 사용합니다. 패시브 구성 요소를 사용한 안정화에는 단순성과 상대적으로 저렴한 구현 비용이라는 장점이 있습니다. 주요 단점은 주파수 설정 요소를 변경하지 않고 생성된 신호의 주파수를 크게 변경할 수 없다는 것입니다.

광범위한 통합 주파수 합성기를 사용하면 고주파 안정성을 유지하면서 발진기(마이크로파 포함)의 빠른 전자 튜닝을 구현할 수 있습니다. 신디사이저는 직접 및 간접 유형으로 제공됩니다.

다이렉트 신디사이저의 장점은 높은 주파수 변화율과 작은 스텝으로 튜닝하는 것으로 생각된다. 그러나 수많은 비선형 변환으로 인해 생성된 많은 수의 스펙트럼 성분이 합성된 신호에 존재하기 때문에 직접 합성 장치는 마이크로웨이브 장비에서 거의 사용되지 않습니다.

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마이크로웨이브 합성의 경우 위상 고정 루프(PLL)가 있는 간접형 합성기가 더 자주 사용됩니다. 피드백 필터를 계산하는 방법뿐만 아니라 PLL 동작의 원리는 예를 들어 [1]과 같은 문헌에서 광범위하고 반복적으로 고려됩니다. 피드백 필터의 최적 매개변수를 계산할 수 있는 여러 프리웨어 프로그램이 있으며 인터넷 사이트에서 찾을 수 있습니다. 또는 .

통합 PLL 합성기는 프로그래밍 가능(외부 명령으로 주파수 값 설정) 및 프로그래밍 불가능(기준 주파수의 고정 곱셈 및 나눗셈 계수를 변경할 수 없음)의 두 가지 유형이 있습니다.

예를 들어 MC12179와 같은 프로그래밍 불가능한 통합 합성기의 단점은 정확하게 지정된 주파수를 가진 석영 공진기를 사용해야 하지만 항상 가능하지는 않다는 점입니다. UMA1020M과 같은 프로그래밍 가능한 합성기는 이러한 단점이 없습니다. 제어 마이크로컨트롤러가 있으면 이러한 신시사이저를 주어진 주파수로 튜닝하는 것이 기술적으로 쉽습니다. 합성기 마이크로회로와의 공동 작업에 필요한 전자 주파수 조정 기능이 있는 마이크로파 발진기는 하이브리드 기술을 사용하여 만든 기능적으로 완전한 모듈 형태로 소비자에게 제공됩니다[2].

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2GHz 대역 장비의 튜닝을 확인하고 조정하도록 설계된 실험실 주파수 합성기의 다이어그램이 그림 1에 나와 있습니다. 기본은 UMA-1020M (DA3) 칩이며 제조업체 웹 사이트에서 기술 문서를 찾을 수 있습니다. ~에 .

마이크로파 실험실 신디사이저

합성기에는 전압 제어 발진기(VCO) DA1, 기준 주파수 10MHz DA2의 수정 발진기 및 마이크로 컨트롤러 DD1도 있습니다. VCO 출력의 마이크로파 신호는 합성기의 출력(커넥터 XW1)과 DA3 마이크로 회로의 프로그래밍 가능한 주 주파수 분배기의 입력으로 공급됩니다. DA2 발생기 출력의 기준 주파수 신호는 DA3 칩의 일부이기도 한 프로그래밍 가능한 보조 주파수 분배기로 공급됩니다.

주 분배기 및 보조 분배기의 주파수 분할 비율은 DD1 마이크로 컨트롤러(Z86E0208PSC)에 의해 설정되어 11선 정보 버스(핀 13-3 DA1)를 통해 해당 명령을 전송합니다. 제어 프로그램의 소스 텍스트는 표에 나와 있습니다. 1. 마이크로컨트롤러의 내부 메모리는 3개의 서로 다른 주파수 값에 대한 데이터를 저장하기에 충분합니다. 주파수 값 중 하나 또는 출력 신호가 없는 모드는 표에 따라 점퍼 S2-S1에 의해 선택됩니다. 1. 설정 모드는 장치를 켜는 순간부터 적용되며, 그 후에는 장치를 다시 켤 때까지 스위치 조작에 영향을 미치지 않습니다. HL3 LED는 전원이 켜진 후 XNUMX초 후에 꺼집니다. [XNUMX]에서 Zilog의 프로그래밍 마이크로컨트롤러에 대해 읽을 수 있습니다.

마이크로파 실험실 신디사이저

신디사이저는 인쇄 회로 기판에 조립되며 그 모양은 그림에 나와 있습니다. 2. 면실장용 저항기 및 콘덴서를 사용한다.

문학

Starikov O. PLL 고주파 신호 합성 방법 및 원리. - Chip News, 2001년 6호.
VCO 디자이너 핸드북 2001. VCO/HB-01. - 미니 회로.
Glvdshtein M. A. Zilog의 Z86 제품군 마이크로컨트롤러. 프로그래머 가이드. -M.: DODEKA, 1999, 96p.

UMA1020M 칩에는 마이크로웨이브 합성기 외에도 20~300MHz의 주파수 범위에서 작동하는 또 다른 칩이 포함되어 있습니다.6n은 설명된 설계에 사용되지 않습니다.

저자: I. Malygin, N. Shturkin, 예카테린부르크

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