Подписка на новости

Опрос

Нужны ли комментарии к статьям? Комментировали бы вы?

Реклама

 

2005 №4

ВЧ и СВЧ компоненты компании SYNERGY. Генераторы управляемые напряжением и синтезаторы частоты

Дидилев Станислав


Ни для кого не секрет, что на рынке ВЧ/СВЧ%компонентов представлено великое множество сходных по функциональному назначению решений. Как правило, данные решения незначительно отличаются по своим характеристикам, поскольку каждый из производителей старается представить прибор, не уступающий аналогам конкурентов. В связи с этим, выбор того или иного решения определяется лишь его доступностью и предпочтениями разработчика. Однако у многих производителей существуют отдельные компоненты и серии, значительно отличающиеся от подобных им на рынке. Именно о таких компонентах и пойдет речь ниже.

Прежде чем непосредственно рассмотреть компоненты и их характеристики, будет уместно сказать несколько слов о компании-производителе.

SYNERGY Microwave (www.synergymwave.com) была основана в 1982 году. Чуть позднее, в феврале 1983 года компания получила статус корпорации и стала называться SYNERGY Microwave Corporation. Основным полем деятельности компании является разработка и производство активных, а также пассивных ВЧ/СВЧ-компонентов. Основной офис компании располагается в Нью-Джерси (New Jersey, США). Там же расположены лаборатории и производственные мощности компании. Компания SYNERGY производит достаточно широкий спектр приборов: аттенюаторы, ключи, фильтры, делители мощности, удвоители и синтезаторы частоты, генераторы, управляемые напряжением (ГУН), фазовращатели, фазовые детекторы, модуляторы, монолитные усилители и т. д. Помимо стандартной продукции компания занимается изготовлением приборов с характеристиками, необходимыми заказчику. Компания имеет сертификат соответствия ISO 9001.

В данном материале мы не станем рассматривать весь спектр продукции компании, а остановимся лишь на тех компонентах, чьи характеристики позволяют выделить их среди общей массы предложений на рынке. Далее речь пойдет о генераторах, управляемых напряжением (ГУН, VCO — Voltage Controlled Oscillator) и синтезаторах частоты (Frequency Synthesizer).

Разработка и производство подобных приборов традиционно является сильной стороной компании SYNERGY. Любопытно отметить, что у президента компании Ульриха Л. Роде (Ulrich L. Rohde) есть несколько научных работ в этой области. Например, статья «A New and Efficient Method of Designing Low

Noise Microwave Oscillators» («Новый и эффективный метод разработки ВЧ/СВЧ-генераторов с низкими шумами»).

Среди ГУН, производимых SYNERGY, можно выделить следующие группы:

  • ГУН с возможностью перестройки частоты более чем на октаву (Larger than octave bandwidth VCO's);
  • ГУН, обладающие высокой температурной стабильностью параметров (Temperature stable VCO's);
  • ГУН с двумя входами управляющего напряжения (Dual tuning port VCO's).

ГУН с возможностью перестройки частоты более чем на октаву

Данная группа представлена моделями DCFO-35105, DCMO-190410, DCMO-150320 и DCMO-60170. Эти генераторы перекрывают диапазон частот от 150 до 4100 МГц, причем они позволяют изменять рабочую частоту в достаточно широких пределах. Например, для модели DCFO-35105 рабочая частота может меняться от 350 до 1050 МГц. Генераторы этих серий могут работать в диапазоне температур от –30 до +75 °С при напряжении питания 5 В. Выход генераторов согласован на нагрузку 50 Ом. Следует также особо отметить достаточно низкие значения спектральной плотности фазового шума и достаточно высокую термостабильность данных приборов. Как видно из графика, приведенного на рис. 1,

Зависимость спектральной плотности фазового шума от смещения для DCMO 190410
Рис. 1. Зависимость спектральной плотности фазового шума от смещения для DCMO190410
для DCMO-190410 значение спектральной плотности фазного шума составляет –90 дБс/Гц при смещении на 10 кГц. Зависимость частоты генератора DCFO-35105 от управляющего напряжения для различных температур приведена на рис. 2. Все вышеперечисленные приборы предназначены для поверхностного монтажа. Основные параметры генераторов приведены в таблице 1.

Рис. 2. Зависимость частоты генератора от управляющего напряжения при различных температурах (для DCFO 35105)
Рис. 2. Зависимость частоты генератора от управляющего напряжения при различных температурах (для DCFO35105)
Основные параметры ГУН с возможностью перестройки частоты более чем на октаву
Таблица 1. Основные параметры ГУН с возможностью перестройки частоты более чем на октаву

ГУН, обладающие высокой температурной стабильностью параметров

В качестве примера подобных приборов можно привести CSO-1000 и CSO-2507. Данные модели используют в качестве частотнозадающей цепи резонатор на основе ПАВ (поверхностных акустических волн), что обеспечивает им низкие значения спектральной плотности фазового шума и крайне высокую термостабильность, а также равномерность изменения параметров в зависимости от температуры. Это хорошо иллюстрируют графики, приведенные на рис. 3–5. Помимо этого, применение резонатора на основе ПАВ обеспечивает стойкость генератора к внешним воздействиям (например, вибрации). Однако при всех достоинствах данное решение обладает одним существенным недостатком: использование ПАВ резко снижает диапазон перестройки частоты (рис. 4). Например, для CSO-1000 диапазон перестройки составляет всего 4 МГц (от 998 до 1002 МГц), в то время как у модеей предыдущего семейства он на несколько порядков больше.

Зависимость спектральной плотности фазового шума от смещения для CSO 1000
Рис. 3. Зависимость спектральной плотности фазового шума от смещения для CSO 1000
Зависимость частоты генератора от управляющего напряжения при различных температурах (для CSO1000)
Рис. 4. Зависимость частоты генератора от управляющего напряжения при различных температурах (для CSO-1000)
Зависимость выходной мощности генератора от управляющего напряжения при различных температурах (для CSO-1000)
Зависимость выходной мощности генератора от управляющего напряжения при различных температурах (для CSO-1000)

Конструктивно CSO-1000 и CSO-2507 выполнены в корпусах размером 19,05Z19,05Z6,7 мм для поверхностного монтажа, и могут работать в диапазоне температур от –40 до +85 °С.

Основные параметры вышеуказанных генераторов приведены в таблице 2.

Таблица 2. Основные параметры генераторов, управляемых напряжением, обладающих высокой температурной стабильностью параметров
Основные параметры генераторов, управляемых напряжением, обладающих высокой температурной стабильностью параметров

ГУН с двумя входами управляющего напряжения

Модели DTMFO-900A, DTMFC-1025A и DTMFC-2100A являются типичными представителями данной группы. Особенностью данных приборов является наличие двух вхо- дов управляющего напряжения. Один из входов служит для грубой установки частоты, а другой — для точной. Например, для модели DTMFO-900A напряжение перестройки может колебаться от 0,5 до 15 В при крутизне перестройки частоты 13–26 МГц/В (грубая установка частоты). Для входа точной установки частоты эти параметры составляют 1–5 В и 2–4 МГц/В соответственно. ГУН этих серий могут работать в диапазоне температур от –40 до +85 °С при напряжении питания 8 В. Следует отметить достаточно низкие значения спектральной плотности фазового шума данных приборов, что хорошо проиллюстрировано графиком на рис. 6, где показана зависимость спектральной плотности фазного шума от смещения (для модели DTMFO-900A). Зависимость частоты генератора DTMFO-900A от управляющего напряжения для различных температур по каждому управляющему входу приведена на рис. 7–9. Генераторы серий DTMFO иDTMFC выполнены в корпусах для поверхностного монтажа (аналог LPCC). Основные параметры генераторов приведены в таблице 3.

Зависимость спектральной плотности фазового шума от смещения (для DTMFO900A)
Рис. 6. Зависимость спектральной плотности фазового шума от смещения (для DTMFO900A)
Зависимость частоты генератора от управляющего напряжения (грубая установка частоты) при различных температурах (для DTMFO-900A)
Рис. 7. Зависимость частоты генератора от управляющего напряжения (грубая установка частоты) при различных температурах (для DTMFO900A)
Зависимость частоты генератора от управляющего напряжения (точная установка частоты — диапазон 1) при различных температурах (для DTMFO-900A)
Рис. 8. Зависимость частоты генератора от управляющего напряжения (точная установка частоты — диапазон 1) при различных температурах (для DTMFO-900A)
Зависимость частоты генератора от управляющего напряжения (точная установка частоты — диапазон 2) при различных температурах (для DTMFO-900A
Рис 9. Зависимость частоты генератора от управляющего напряжения (точная установка частоты — диапазон 2) при различных температурах (для DTMFO-900A
Таблица 3. Основные параметры ГУН с двумя входами управляющего напряжения
Основные параметры ГУН с двумя входами управляющего напряжения

Синтезаторы частоты

Компания SYNERGY выпускает широкий спектр синтезаторов частоты для различных применений. В рамках данного материала мы не станем рассматривать всю продукцию подобного типа, а остановимся лишь на нескольких ее группах: высококачественных синтеза- торах частоты на основе DDS (Direct Digital Synthesis — прямого цифрового синтеза) и широкополосных малошумящих синтезаторах.

Типичными представителями первого се- мейства являются модели серий MTS-2500 иMTS-3000. В основном данные синтезаторы предназначены для инструментальных изме- рений, а также для работы в доплеровских РЛС. Данные синтезаторы характеризуются широким диапазоном рабочих частот, малым шагом перестройки (до 1 Гц), быстрым захва- том частоты после перестройки, стабильностью к внешним воздействиям, низкими значениями спектральной плотности фазового шума, легким программированием, высокой спектральной чистотой выходного сигнала. Следует отметить богатый выбор интерфейсов управления: по умолчанию используется SPI, однако возможно использование RS232, I2C и USB. Синтезаторы данного типа выполнены в законченных корпусах для монтажа в стойку или на шасси. В качестве примера приведем некоторые параметры синтезатора MTS300950DS:

  • диапазон рабочих частот: 300–950 МГц;
  • напряжение питания: 13 В (±3 В);
  • шаг перестройки частоты: 1 Гц;
  • спектральная плотность фазового шума:
    – при смещении на 10 кГц: –104 дБс/Гц;
    – при смещении на 100 кГц: –125 дБс/Гц;
  • диапазон рабочих температур: от 0 до +50 °С;
  • время установки частоты во включенном состоянии составляет менее 15 мс, при включении — менее 1 с;
  • выходная мощность: +12 дБм.

Второй большой группой продуктов, на которую следует обратить внимание, являются широкополосные малошумящие синтезаторы серий FSH, FSW и LFSW. Эти синтезаторы характеризуются низкими значениями спектральной плотности фазового шума и широким рабочим диапазоном. Модели серии FSH построены на основе чипа компании Analog Devices ADF4113 и имеют последовательный интерфейс. Модели серий FSW и LFSW выпускаются с несколькими типами интерфейсов: I2C, 3-проводной, SPI, RS232. Как и другая продукция компании, синтезаторы этих серий предназначены для поверхностного монтажа. Некоторые параметры вышеуказанных синтезаторов приведены в таблице 4.

Таблица 4. Основные параметры широкополосных малошумящих синтезаторов частоты
Основные параметры широкополосных малошумящих синтезаторов частоты

Суммируя все вышесказанное, можно сделать вывод о том, что SYNERGY удалось представить на рынок интересные, и главное, вполне конкурентоспособные (а по некоторым параметрам — и превосходящие аналоги конкурентов) решения. А если вернуться к началу статьи и вспомнить, что создание приборов подобного класса является в некотором роде «коньком» компании, то в ближайшем будущем можно смело ожидать появление новых интересных разработок.

Более полную информацию о продукции компании SYNERGY можно получить на сайте www.synergymwave.com.

Продукция SYNERGY Microwave Corporation
Рис. 10. Продукция SYNERGY Microwave Corporation

Скачать статью в формате PDF  Скачать статью Компоненты и технологии PDF

 


Другие статьи по данной теме:

Сообщить об ошибке