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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Gerador de microondas com PLL: ligação ao gerador de RF. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Tecnologia de medição Micromontagens especializadas de auto-osciladores, usadas em conjunto com um sintetizador de frequência, simplificam muito a fabricação de um oscilador de medição na faixa de micro-ondas. O autor propôs o projeto de um set-top box - um oscilador com um PLL para as faixas de 0,66 ... 1,53 e 1,71 ... 2,75 GHz, para o qual um gerador de sinal externo altamente estável com uma frequência não superior a um alguns megahertz são usados como modelo. A realização de trabalhos de reparo e ajuste de equipamentos e antenas na faixa de 300 MHz e superior é muitas vezes difícil devido à falta de equipamentos de medição, em particular geradores. A saída para essa situação pode ser fabricar um gerador de micro-ondas por conta própria. Descrições dos projetos de tais geradores para uma ou mais frequências fixas podem ser encontradas na revista "Radio" [1, 2]. O princípio de operação desses geradores é baseado no uso de uma malha de bloqueio de fase (PLL), mas suas capacidades são limitadas devido à falta de sintonia suave da frequência. O uso de tal gerador se expandirá se for feito na forma de um prefixo para o gerador de RF [3]. Neste caso, o gerador de RF desempenhará as funções de um gerador de frequência de referência e, alterando sua frequência, é possível controlar a frequência do gerador de micro-ondas. A atenção dos leitores é oferecida uma descrição do gerador de micro-ondas - anexos ao gerador de RF, seu circuito é mostrado na fig. 1. Potencialmente, pode operar na faixa de frequência de 0,1 ... 4 GHz, mas com os detalhes indicados no diagrama, abrange as faixas de 0,66 ... 1,53 e 1,71 ... 2,75 GHz alocadas para celular e amador comunicações de rádio.
O set-top box é construído com base em um microcircuito sintetizador de frequência DA4 especializado, que contém os componentes principais: dois divisores de frequência com uma taxa de divisão variável (CVD) e um detector de fase de frequência (FPD). Os modos de operação são controlados pelo microcontrolador DD1. Micromontagens especializadas de auto-osciladores DA5 e DA6 com sintonia eletrônica de frequência foram usadas como geradores de micro-ondas. A tensão de alimentação dos nós é estabilizada pelos reguladores de tensão integrados DA2 (12 V) e DA3 (5 V). Um gerador de RF externo foi usado como fonte de sinal de frequência de referência. Como sua frequência não excede alguns megahertz, para a operação normal do microcircuito do sintetizador, o sinal do gerador externo é convertido em formato retangular pelo comparador DA1. Um estágio adicional é montado no transistor VT1, que, juntamente com os elementos R8, R9, C13, C15, C19, desempenha as funções de um filtro de integração proporcional e também é necessário para aumentar o valor máximo da tensão de controle para 12 V. A subfaixa de frequência é selecionada pela chave SA1 fornecendo tensão de alimentação ao oscilador correspondente. Um atenuador com uma atenuação total fixa de 15 dB é montado nos resistores R18-R60. Se o PLL estiver funcionando corretamente, o LED HL1 acenderá. O gerador de micro-ondas possui duas saídas: principal (XW2) com nível de sinal de 0 dBm (tensão - 226 mV com carga de 50 ohms, o que corresponde a uma potência de 1 mW) e adicional (XW3) com nível de -60 dBm. O ajuste suave do sinal de saída é feito por um atenuador escalonado externo na faixa de 0-70 dB em etapas de 1 dB - de um dispositivo de medição industrial X1-42, X1-43 ou similar. Ao usar a segunda saída (XW3), a primeira (XW2) deve ser terminada (50 Ohm). O dispositivo funciona de tal forma que ajusta a frequência do gerador de micro-ondas a um múltiplo da frequência do gerador externo. Neste caso, o modo de operação do microcircuito DA4 é ajustado de forma que o fator de divisão DPKD para o sinal do gerador de micro-ondas seja 1000 e para o sinal do gerador externo seja 1. Assim, o CFD opera na frequência do gerador externo e cada hertz da frequência do gerador externo corresponderá a 1 kHz do gerador de micro-ondas, simplificando o ajuste de frequência. Deve-se notar que neste caso a estabilidade da frequência e o ruído de fase dependem principalmente da qualidade do sinal do gerador externo. Se você aplicar outras micromontagens de osciladores, poderá obter outras subfaixas de frequência dentro dos limites acima. E se você usar o chip ADF4106, a frequência superior do dispositivo poderá ser aumentada para 6 GHz. A placa é colocada em uma caixa de metal com uma tampa fechada. O soquete de saída XW3 com resistores R17, R18 é instalado em um compartimento separado e a tensão de alimentação é fornecida através de um compartimento separado e um capacitor de passagem. Paralelamente à entrada do set-top box, é conectado o capacitor C6, o que reduz a penetração do sinal do gerador de micro-ondas para o exterior. As seguintes peças podem ser utilizadas no dispositivo: transistor KT3130 com quaisquer índices de letras, resistores ajustados - PVZ3A e similares, o restante - P1-12 (tamanho 1206), capacitores apolares - cerâmicos K10-17 (C1 - KTP-1 ), C2, C7, C10 - tântalo ou outro semicondutor de óxido, adequado para montagem em superfície. Bobinas L1-L3 - SM453232 para montagem em superfície com indutância 20...200 µH. O LED pode ser configurado para qualquer tipo, de preferência com brilho aumentado. Os soquetes RF são em bloco SMA ou similares. Switch - qualquer um de tamanho pequeno com duas posições e duas direções. O microcontrolador deve ser carregado com o programa fornecido a seguir. :10000000160A2800080C27000304680303060A0ADE
A maioria das peças são colocadas em uma placa de circuito impresso feita de fibra de vidro de dupla face com 1,5 mm de espessura, cujo esboço é mostrado na Fig. 2. O segundo lado é deixado metalizado e ligado à metalização do outro lado com folha ao longo do contorno da placa. Além disso, ambos são conectados por pedaços de fio e através de furos na placa. A aparência do console é mostrada na fig. 3.
O estabelecimento se resume ao ajuste dos resistores R8, R9 operação estável do PLL com ruído de fase mínimo em toda a faixa de frequência do gerador. A potência do sinal de saída é definida primeiro no soquete XW2 pelos resistores R12, R14 e depois pelos resistores R15, R16 no soquete XW3. Para alimentar o dispositivo, você pode usar uma fonte de alimentação estabilizada com uma tensão de 13 ... 15 V ou uma tensão não estabilizada de 15 ... 20 V, o consumo de corrente é de 65 ... 80 mA.
Literatura:
Autor: I. Nechaev, Kursk; Publicação: radioradar.net
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