Разработка делителя частоты на 32, работающего в диапазоне частот 8-18 ГГц

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Делители частоты нашли широкое применение в цифровых синтезаторах частоты, в аппаратуре для измерения несущей частоты, и формирования радиосигналов.

Объектом исследования в данной работе является делитель частоты, к которому предъявляются следующие требования:

- диапазон рабочих частот 8-18 ГГц;

- коэффициент деления 32;

- волновое сопротивление входа и выхода 50 Ом;

- питание + 5 В.

Целью работы является измерение уровня подавления побочных спектральных составляющих на выходе делителя частоты, выявление его достоинств и недостатков данного делителя. Также в работе исследовано наличие помеховых сигналов на выходе делителя при отсутствии сигнала на входе.

Особенность схемы данного делителя заключается в том, что парафазный выход первой микросхемы нагружен на парафазный вход второй микросхемы. Использованы микросхемы делителя на 4 типа НМС493LP3 (HMC493LP3/493LP3E SMT GaAs HBT MMIC Divide-by-4, DC-18 GHz, v.04.0507) и делителя на 8 НМС494LP3 (HMC494LP3/494LP3E SMT GaAs HBT MMIC Divide-by-8, DC-18 GHz, v.05.1211) , конденсаторы типа К10-17в и резисторы Р1-12.

Макет делителя частоты размещен на печатной плате из материала ФАФ-4Д (о=2,7) толщиной 0,27 мм и размером 24х48 мм. Для включения в измерительную установку макет имеет два соединителя типа SMA, гнездо Все радиоэлементы размещены с одной стороны печатной платы. Для получения механической прочности макета тонкая плата из ФАФ-4Д приклеена клеем ВК9 на плату из стеклотекстолита толщиной 1 мм.

В качестве источника сигнала использован генератор стандартных сигналов фирмы Agilent Technologies типа E8257D. В качестве индикатора выходной мощности и частоты использован анализатор спектра фирмы Agilent Technologies типа N9020A. Источником питания служил прибор GPD72303S. Форму выходного сигнала можно было наблюдать с помощью широкополосного осциллографа типа DSO9254A.

На рисунке 1 приведен спектр сигнала на выходе делителя частоты с ФНЧ при частоте входного сигнала 18 ГГц.

На рисунке 2 показан спектр сигнала на выходе делителя частоты с ФНЧ при частоте входного сигнала 8 ГГц.

На рисунке 3 можно видеть спектр сигнала на выходе делителя частоты без ФНЧ при частоте входного сигнала 8 ГГц.

Рис. 1. Спектр сигнала на выходе делителя частоты с ФНЧ при частоте входного сигнала 18 ГГц

Рис. 2. Спектр сигнала на выходе делителя частоты с ФНЧ при частоте входного сигнала 8 ГГц

Рис. 3. Спектр сигнала на выходе делителя частоты без ФНЧ при частоте входного сигнала 8 ГГц

Таблица 1 - Оценка влияния фильтра нижних частот на уровень гармоник при частоте входного сигнала 8 ГГц и Рвх=1 мВт.

В связи с таким выводом опишем подробнее фильтр нижних частот.

Макет ФНЧ размещен на печатной плате из стеклотекстолита размером 30х35х1,5 мм с соединителями типа SMA. Фото макета показано на рисунке 4. АЧХ ФНЧ было получено с помощью измерителя комплексных коэффициентов передачи типа “Обзор 103”. АЧХ ФНЧ показано на рисунке 5.

Из рисунка 5 видно, что фильтр имеет потери 3 дБ на частоте 655 МГц, потери 40 дБ на частоте 1125 МГц и потери 50 дБ на частоте 1200 МГц.

Рис. 4. Фото макета фильтра нижних частот SALF-580

Рис. 5. АЧХ ФНЧ в полосе 0,3-1300 МГц

фильтр частотный гармоника сигнал

Выводы

1. Разработан, изготовлен и испытан делитель частоты на 32, с верхней рабочей частотой 18 ГГц.

2. Делитель имеет хорошие ограничительные свойства, и это нужно и можно использовать в частотно-измерительной аппаратуре.

3. Наличие или отсутствие фильтра нижних частот существенно влияет на уровень побочных составляющих в спектре выходного сигнала. Например, при частоте входного сигнала 8 ГГц пятая гармоника на выходе подавляется в ФНЧ более чем на 60 дБ.

4. Результаты данного исследования могут найти применение в приемниках СВЧ.

Размещено на Allbest.ru