FORUM: Elettronica Generale
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filtri passabanda 500M e 1G
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MB54
postato il: 16.04.2018, alle ore 18:45
filtri passabanda 500M e 1G
Vorrei iniziare qualche ragionamento su come realizzare un moltiplicatore x10 di frequenza. Partendo da 100 MHz fissi e puliti voglio arrivare a 1G fissi e puliti.
Non è un qualche cosa che devo fare adesso, probabilmente non saràprima dell\' estate.
Ho bisogno di qualche suggerimento da parte di chi abbia affrontato la realizzazione di BPF a queste frequenze.
Si possono realizzare in molti modi, essenzialmente due:
1. comprandoli (escluso)
2. facendoli (difficile)
Il segnale di partenza è a frequenza fissa, 100 MHz, quarzato, termostato, molto stabile e con rumore di fase piuttosto basso, 20 dBm circa. Mi serve portarlo a 1G per il clock di un DDS.
Esclusi i sistemi digitali e pll perchè introdurrebbero troppo rumore di fase e troppe spurie, devo procedere per via analogica.
A parte gli stadi attivi, mi pongo il problema dei filtri per la pulizia del segnale dopo il x5 e dopo il x2 finale. Il segnale in uscita deve essere ovviamente spurie free,il meno possibile.
Fra le opzioni che conosco per i filtri, ci sarebbero:
A. circuiti risonanti accoppiati
B.filtri ad elica: si trova qualche surplus stiracchiabile alle due frequenze di interesse
C. filtri interdigitali tradizionali (come si chiamano in italiano???). Con notevoli problemi di precisione meccanica.
D. filtri interdigitali su pcb (mi manca però un sw sufficientemente preciso)
E. filtri a cavità: grossi, ma forse i più semplici (forse).
Qualcuno ha realizzato filtri di questo o altri tipi a queste frequenze e mi può dare delle dritte pratiche?
Come ultima spiaggia, da non scartare, è fermarmi a 500 MHz in uscita , dimezzando però il range utile del DDS, la cui massima frequenza di uscita è la metàdel clock.
Grazie per gli eventuali suggerimenti.
PS: il DDS saràun AD9910 o 9912. Ho visto i moduli su ebay e non hanno la qualitàche cerco. Conosco i lavori di OM3LZ e I0CG, ma preferirei non copiare troppo.
http://om3lz.com/1-ghz-reference-clock.html
beppemura
postato il: 16.04.2018, alle ore 20:10
moltiplicatore x10 di frequenza. Partendo da 100 MHz
Dipende dalla qualità in uscita dell'oscillatore da 100MHz, se sinusoidale sfrutti le armoniche dispari e se invece quadre o trapezio lavori anche con le armoniche pari.
Di recente mi serviva un oscillatore locale abbinato ad un mixer di 500MHZ, l'ho ottenuto partendo da un oscillatore attivo da 100MHz (quelli metallici).
A seguire uno stadio accordato in quinta armonica poi, uno stadio amplificatore seguito da uno stadio accordato sempre in quinta armonica.
L'ACCORDO:
tre spire su un supporto di 3mm spaziate
un compensatore da 6pF smd
non ho utilizzato i link a bassa impedenza ma condensatori di passaggio 1pf(tutto smd) tra i vari stadi.
Durante la taratura ho visualizzato l'undicesima armonica...1100 mhz!!
Preferibile usare lamierini (schermi separatori) su ogni stadio.
pippodue
postato il: 16.04.2018, alle ore 20:37
Che strano, chissà perchè si preferisce la quinta armonica. Non si potrebbero scegliere armoniche più basse e più facili, partendo dalla frequenza opportuna?
anche i grandi uomini, come gli uomini comuni, possono talvolta cadere in errore (Voltaire)
Ne so sicuramente meno di te ma immagino che nn sia possibile fare tutto in software e che la parte front end di qualsiasi SDR per frequenze alte sia realizzata con tecniche analogiche, del resto lavorare in digitale con frequenze di 1GHz significherebbe, come dice il buon Shannon avere convertitori ADC e DAC che funzionano a frequenze di campionamento di almeno 2GHz
Il vantaggio di essere intelligente e' che si puo' sempre fare l'imbecille, mentre il contrario e' del tutto impossibile. -- W. Allen
MB54
postato il: 17.04.2018, alle ore 16:08
beppemura:
Durante la taratura ho visualizzato l'undicesima armonica...1100 mhz!!
Preferibile usare lamierini (schermi separatori) su ogni stadio.
Questo non è una bella cosa: le armoniche devono scomparire nel rumore.
Provo a fissare qualche ipotesi.
Il dds è come detto un AD9910 o 9912. Il datasheet non ne parla minimamente, ma ad una domanda di un utente del forum specifico della Analog per sapere se era preferibile un clock sinusoidale o quasi quadro per il DDS, il tecnico di turno rispose genericamente:
1. con un clock quadro si ottiene il miglior jitter e il minore rumore di fase
2. con un clock sinusoidale si ottengono spurie inferiori
Da qualche parte del datasheet è scritto che piu' alto è il clock, minori sono le spurie, a parità di frequenza di uscita. ma questo vale per tutti i PLL.
Il rumore di fase sia dell' oscillatore, che dei moltiplicatori. che del DDS sono ampiamente sufficienti per l' uso (non devo fare il sistema di guida di un missile).
Le spurie devono invece essere ridotte a livelli spirituali.Ne consegue, per atto di fede, che:
1. il clock deve essere sinusoidale
2. il clock deve essere alla piu' alta frequenza possibile (1 G). per inciso, la massima frequenza di uscita è la metà del clock.
L' oscillatore di partenza è questo:
Si tratta di un Wenzel old school, per OEM: uscita a 20 dBm con sinusoide clippata, molte armoniche a livello non esagerato ed una spuria a 40M.
http://www.grix.it/viewer.php?page=12872 Da migliorare il filtro finale, per portare spuria ed armoniche a -100 dBm.
Gli utilizzi che ho in mente per il DDS sono due:
a) minimalista. Un VFO per un RX; il range di uscita minimo è 40-70 MHz,potrebbe bastare un clock anche solo a 300 MHz, meglio a 500 ... ma con 1G di clock avrei meno spurie all' uscita del DDS
b) piu' impegnativo, come oscillatore generico: preferibile full band, con clock ad 1GHz.
Lo scopo di questo post è cercare qualche esperienza sui vari tipi di filtri VHF ed UHF, soprattutto di capire meglio quanto è larga la sottile differenza fra la teoria e la pratica. O meglio, quali difficoltà di precisione meccanica siano associate a filtri complessi, tipo gli interdigitali o a cavità (con o senza elica). Vedo foto di filtri montati dentro case ricavati per fresa da sbozzati di alluminio, o tolleranza minuscole o troppo pochi margini di aggiustaggio.
Un conto è schermare bene, un conto è fresare dal pieno. Anche sugli elicoidali, centrare con la saldatura il punto con la giusta impedenza mi pare una cosa da esaurimento nervoso.
Potrei in ultimo adottare soluzioni facili, come questa
http://www.grix.it/viewer.php?page=12693 (usabile direttamente come VFO 40-70M, previo filtraggio delle armoniche) o con un ADF4351 (anche per generare 1G fisso) o qualche altro sistema PLL,compreso quello interno all' AD9910, ma in tutti questi casi avrei spurie a iosa: ottimi sistemi per ascoltare Radio Maria, ma non per un RX fatto con i criteri antichi.
@pippodue: <<Che strano, chissà perchè si preferisce la quinta armonica. Non si potrebbero scegliere armoniche più basse e più facili, partendo dalla frequenza opportuna?>>
Perchè non esistono oscillatori a singolo o doppio fornetto sopra i 150MHz; e a qualunque frequenza siano costano un botto (400-3000€) e non sono facilmente reperibili. Sull' usato si trovano molti oscillatori di buona qualità ma a 10-20 MHz (in genere nati per essere abbinabili ad un timing da GPS), a cifre attorno ai 20-40 euro.Ma già a 100 MHz ho faticato a trovarlo, e gli unici trovati sono questi misteriosi Wenzel per OEM ( venduti senza specifiche e di tipi simili, ma diversi), per la cui qualità ci si deve basare sul marchio Wenzel.
@ pic: con SDR a 8 bit? Se andiamo a 14 bit i costi diventano molto elevati e passo 10 anni a programarli. Velocità a parte.
@ shottky: come sempre hai ragione
MB54
postato il: 18.04.2018, alle ore 09:34
Penso che ci sia un errore sul server.
Il mio post precedente non compare sull' indice del forum (ultimo post indicato è quello di Schottky, precedente al mio), mentre è presente aprendo il 3d
luca.fusari@me.com
postato il: 24.05.2022, alle ore 12:06
Cerco la documentazione e lo schema dell'oscillatore low noise di OM3LZ. Purtroppo il suo sito non è più accessibile.
Grazie
Luca IK2LRN
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