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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Sintetizador de laboratório de microondas. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Tecnologia de medição Ao desenvolver e configurar dispositivos de micro-ondas, os radioamadores geralmente enfrentam dificuldades associadas à falta de equipamentos de medição na faixa de frequência necessária. O sintetizador de frequência proposto pode ser feito em condições amadoras. Ele opera na faixa de 1900...2275 MHz. O valor da frequência é selecionado entre vários possíveis usando uma chave. Em frequências relativamente baixas (até 100 ... 150 MHz), o problema de estabilização da frequência do gerador é resolvido usando ressonadores de quartzo, em frequências mais altas (400 MHz) - usando ressonadores de onda acústica de superfície (ressonadores SAW), para microondas usam ressonadores dielétricos feitos de cerâmica de alta qualidade e outros ressonadores de alta qualidade. A estabilização com a ajuda de componentes passivos tem suas vantagens - simplicidade e custo de implementação relativamente baixo. Sua principal desvantagem é a impossibilidade de uma mudança significativa na frequência do sinal gerado sem alterar o elemento de ajuste de frequência. Os sintetizadores de frequência integrados amplamente difundidos permitem implementar o ajuste eletrônico rápido do oscilador (incluindo micro-ondas), mantendo a estabilidade de alta frequência. Sintetizadores vêm em tipos diretos e indiretos. As vantagens da síntese direta são consideradas uma alta taxa de mudança de frequência e ajuste com um pequeno passo. No entanto, devido à presença no sinal sintetizado de um grande número de componentes espectrais resultantes de inúmeras transformações não lineares, os dispositivos de síntese direta raramente são usados em equipamentos de micro-ondas.
Para a síntese de micro-ondas, sintetizadores do tipo indireto com loops de bloqueio de fase (PLL) são usados com mais frequência. O princípio de operação do PLL, bem como o método de cálculo do filtro de realimentação, são amplamente e repetidamente considerados na literatura, por exemplo, em [1]. Existem vários programas freeware que permitem calcular os parâmetros ideais dos filtros de feedback, eles podem ser encontrados na Internet no site ou . Os sintetizadores PLL integrados são de dois tipos: programáveis (os valores de frequência são definidos por comandos externos) e não programáveis (os coeficientes fixos de multiplicação e divisão da frequência de referência não podem ser alterados). As desvantagens dos sintetizadores integrados não programáveis, por exemplo, MC12179, incluem a necessidade de usar um ressonador de quartzo com uma frequência especificada com precisão, o que nem sempre é possível. Sintetizadores programáveis como o UMA1020M não têm essa desvantagem. Na presença de um microcontrolador de controle, é tecnicamente fácil sintonizar esse sintetizador para uma determinada frequência. Os osciladores de microondas com sintonização eletrônica de frequência necessária para o trabalho conjunto com um microcircuito sintetizador estão disponíveis para o consumidor na forma de módulos funcionalmente completos feitos com tecnologia híbrida [2].
Um diagrama de um sintetizador de frequência de laboratório projetado para verificar e ajustar o ajuste do equipamento da banda de 2 GHz é mostrado na Fig. 1. Sua base é o chip UMA-1020M (DA3), cuja documentação técnica pode ser encontrada no site do fabricante no .
O sintetizador também possui um oscilador controlado por tensão (VCO) DA1, um oscilador de cristal de uma frequência de referência de 10 MHz DA2 e um microcontrolador DD1. O sinal de micro-ondas da saída do VCO é alimentado na saída do sintetizador (conector XW1) e na entrada do principal divisor de frequência programável do microcircuito DA3. O sinal de frequência de referência da saída do gerador DA2 é alimentado a um divisor de frequência programável auxiliar, que também faz parte do chip DA3. As relações de divisão de frequência dos divisores principal e auxiliar são definidas pelo microcontrolador DD1 (Z86E0208PSC), enviando os comandos correspondentes via barramento de informações a três fios (pinos 11-13 DA3). O texto fonte do programa de controle é fornecido na Tabela. 1. A memória interna do microcontrolador é suficiente para armazenar dados em sete valores de frequência diferentes. Um dos valores de frequência ou o modo em que não há sinal de saída é selecionado pelos jumpers S1-S3 conforme tabela. 2. O modo de ajuste entra em vigor no momento em que o dispositivo é ligado, após o qual nenhuma manipulação com os interruptores afeta sua operação até que o dispositivo seja ligado novamente. O LED HL1 deve apagar 1 s após a alimentação ser ligada. Você pode ler sobre programação de microcontroladores do Zilog em [3].
O sintetizador é montado em uma placa de circuito impresso, cuja aparência é mostrada na fig. 2. São aplicados resistores e capacitores para montagem em superfície. Literatura
Além do sintetizador de micro-ondas, o chip UMA1020M contém outro operando na faixa de frequência de 20..300 MHz. 6n não é usado no projeto descrito. Autores: I. Malygin, N. Shturkin, Yekaterinburg
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