В докладе обсуждаются состояние и перспективы развития синтезаторов частот СВЧ-диапазона, в основном используемых в контрольно-измерительной аппаратуре. Однако, рассматриваемые тенденции применимы и к другим классам СЧ, в частности синтезаторным модулям более сложных систем. Основное внимание уделяется методам снижения уровня фазовых шумов и побочных спектральных составляющих, массогабаритных параметров и стоимости, увеличению рабочего диапазона, частотного разрешения и скорости перестройки, поскольку время, требуемое для перестройки с одной частоты на другую, является критическим параметром, так как, обычно, не может быть использовано для приёма или передачи сигнала.

Ключевые слова: Синтезатор частот, генератор сигналов, контрольно-измерительные приборы, фазовый шум, скорость перестройки

Основой векторных анализаторов цепей (ВАЦ) являются синтезаторы испытательного сигнала и гетеродина. Современные ВАЦ охватывают частотный диапазон от десятков герц до терагерц, при этом динамический диапазон измерений может превышать 160 дБ со скоростью от единиц микросекунд на измерение. Эти требования превращают синтезаторы ВАЦ в сложную радиотехническую задачу. Инженеры ООО «Планар» предлагают рассмотреть образцы реализации таких синтезаторов, ознакомиться с методами решения компромиссов цены, скорости, малых помех и фазовых шумов, включая скорость разработки.

Ключевые слова: Синтезатор, малошумящий, низкий уровень помех, недорогой, малогабаритный, реализованный.

В докладе представлен метод расширения диапазона перестройки частоты синтезаторов частоты, обеспечивающий низкий уровень паразитных дискретных составляющих и высокую скорость перестройки. Для расширения диапазона перестройки выходной частоты цифрового синтезатора прямого синтеза используется каскадное включение узлов на основе смесителей и делителей с переключаемым коэффициентом деления. Приведены схемы построения узлов и расчетные соотношения, рассмотрено изменение фазы выходного сигнала при переключении коэффициента деления. Представлена структурная схема и параметры разработанного многооктавного цифрового синтезатора частоты СВЧ диапазона с низким уровнем фазового шума.

Ключевые слова: Цифровые синтезаторы прямого синтеза, широкополосные синтезаторы СВЧ диапазона, делители частоты, время переключения частоты, фазовый шум.

В работе представлена новейшая разработка ООО «Радиокомп» - прецизионный синтезатор частот от 80 МГц до 20 ГГц с шагом 1 Гц и временем перестройки менее 100 мкс. Приведена структурная схема устройства, рассмотрены основные узлы и конструкция устройства в целом. Показаны результаты измерений основных параметров – времени перестройки, уровня фазовых шумов, динамического диапазона свободного от паразитных составляющих.

Ключевые слова: Синтезатор частот, генератор управляемый напряжением, время перестройки, шаг перестройки.

Работа посвящена конструкции компактного термостатированного сверхмалошумящего виброустойчивого СВЧ генератора с резонатором на поверхностных акустических волнах, способным работать в широком диапазоне рабочих температур (минус 60 °С…+75 °С), с малым временем выхода на рабочий режим. Рассмотрены основные проблемы, возникшие при переходе на отечественную элементную базу с сохранением малых габаритных размеров, низкого уровня фазового шума и высокой стабильности формируемого сигнала, стойкости к термоударам и т.д. Рассмотрены примененные оригинальные технические решения. Проведен сравнительный анализ технических характеристик разработанного генератора с ближайшими зарубежными аналогами, подтверждающий его высокую конкурентоспособность.

Ключевые слова: Генератор, ПАВ резонатор, фазовый шум, виброустойчивость, термостатирование.

Доклад будет посвящен исследованию параметров прецизионных малошумящих термостатированных генераторов с частотами от 10 до 100 МГц, которые являются важнейшими источниками опорной частоты для современных синтезаторов. Относительная спектральная плотность мощности фазовых шумов, долговременная нестабильность частоты и нестабильность частоты при изменении температуры окружающей среды являются основными параметрами кварцевых генераторов, которые влияют на качество работы синтезаторов. Отдельное внимание будет также уделено и другим важным при разработке синтезаторов частот параметрам, которые часто ошибочно игнорируются разработчиками синтезаторов: динамическая чувствительность к изменению температуры, чувствительность к вибрациям (не только для движущихся объектов).

Ключевые слова: Кварцевые генераторы, малошумящие генераторы, прецизионные генераторы, виброзащищённые генераторы, фазовые шумы, долговременная нестабильность частоты.

Докладчиком будет представлена технология изготовления монолитных интегральных схем (МИС) на основе нитрида галлия для миллиметрового диапазона частот для подвижных систем связи 5G с внедрением технологии невжигаемых омических контактов и обеспечения общей земли с лицевой стороны кристалла, что на нитриде галлия в России еще не было реализовано при изготовлении СВЧ МИС.

Ключевые слова: Системы связи 5G, нитрид галлия, монолитная интегральная схема, усилитель мощности, малошумящий усилитель, технология, полевой транзистор, омические контакты, межэлектрические соединения.

В работе предложены схемотехнические приемы управления волновыми процессами в микрополосковых и полосковых фильтрах СВЧ с ограниченным числом резонаторов, в которых формируется значительное количество полюсов рабочего затухания, в несколько раз превышающее число резонаторов в структурах. Предлагаемые методы, при условии рационального использования ряда физических эффектов, свойственных системам связанных микрополосковых линий, позволяют обеспечить определенное развитие новых принципов повышения частотной избирательности микрополосковых и полосковых СВЧ фильтров.
Приводятся результаты численного электродинамического 3D моделирования и экспериментальных исследований компактных высокоизбирательных узко-, широко- и сверхширокополосных фильтров на основе двух-, трех- и четырехрезонаторных структур, реализуемых на подложках с различными значениями относительной диэлектрической проницаемости (εr = 2,3 … 80) при различных их толщинах (H = 0,1…1,2) мм.

Ключевые слова: Микрополосковые и полосковые фильтры; эффект неравенства фазовых скоростей нормальных волн; эффект смыкания основной и паразитной полос пропускания; условия формирования и «рокировки» полюсов рабочего затухания; 3D – моделирование; экспериментальные исследования

В докладе будет проведен обзор компактных конструкций полосно-пропускающих фильтров с повышенными частотно селективными свойствами. Рассматриваются методы повышения избирательности полосовых фильтров на сосредоточенных элементах, микрополосковых линиях, монолитных керамических блоках с коаксиальными резонаторами, а также фильтров на объемных резонаторах. Особое внимание уделяется разработке алгоритма синтеза матрицы коэффициентов связи, основанного на рекурсивной методике. С помощью разработанного алгоритма проводится структурный анализ высокоизбирательных полосовых фильтров, и строятся их эквивалентные схемы с физической реализацией на микрополосковых, коаксиально-керамических, объемных резонаторах. Приводятся результаты измеренных частотных зависимостей S-параметров опытных образцов полученных фильтров.

Ключевые слова: квазиэллиптический полосовой СВЧ фильтр, матрица связи, электромагнитное моделирование, микрополосковая линия, монолитные керамические резонаторы

В докладе освещается вопрос измерения собственного фазового шума на высоких частотах вплоть до 500ГГц. А также описываются методики измерения амплитудного (АМ) и фазового шума, добавляемого такими двух портовыми устройствами (четырехполюсниками), как усилители, смесители, умножители, делители и синтезаторы частот.
Фазовый шум становится все более важной системной характеристикой систем радиосвязи контрольно-измерительного оборудования и радиолокационных систем.
Требования к рабочему частотному диапазону, определяемые современными задачами, постоянно возрастают, и уже сейчас становится востребованным диапазон измерения свыше 50ГГц, что лежит за рамками частотных диапазонов стандартно выпускаемых моделей целевого измерительного оборудования. Кроме того, важно получать количественную оценку не только уровня собственного шума, формируемого генераторами, но также и уровня шума, вносимого каждым компонентом тракта обработки сигнала.

Ключевые слова: Анализатор фазовых шумов, фазовый шум, амплитудный шум, вносимые фазовые шумы, синтезатор частоты, опорный генератор, измерение шума.

Фазовый шум является одним из наиболее важных показателей качества устройства, генерирующего сигнал, и вполне может оказаться ограничивающим фактором для решения критически важных задач в различных областях. Для удовлетворения разнообразных требований к измерению фазовых шумов был разработан ряд методов измерения. Наиболее широко распространёнными являются три метода: прямое измерение спектра, метод с использованием фазового детектора и двухканальная кросс-корреляция. Метод прямого измерения спектра выполняет измерение фазовых шумов в присутствии сигнала несущей, тогда как два других метода предполагают исключение сигнала несущей перед измерением фазовых шумов.
Решение, представленное в данном докладе использует как метод фазового детектора, так и двухканальную кросс-корреляцию. Данное решение разработано для измерения уровня фазовых шумов близких к теоретическому пределу при комнатной температуре -177 дБм/Гц. Гибкость данного решения позволяет использовать внешние опорные генераторы для достижения наивысшей чувствительности, а мультисегментная параллельная аппаратная обработка в реальном времени позволяет осуществлять кросс-корреляции с предельно высокой скоростью. Рассмотренный метод позволяет проводить измерение абсолютных и вносимых фазовых шумов в непрерывном и импульсном режимах.

Ключевые слова: Фазовые шумы, вносимые шумы, N5511A, амплитудные шумы, решение для измерения фазовых шумов, измерение в импульсном режиме.

В работе рассмотрен метод спектрального анализа (СА) на основе двухканальной архитектуры (ДКА) аппаратной части. Использование двух независимых каналов и цифровой обработки сигналов позволяет эффективно подавлять зеркальные (побочные) каналы приема без использования входного преселектора, а также устранять паразитные спектральные составляющие используемых синтезаторов частот. Также в работе рассмотрен метод спектрального анализа на основе многоканальной архитектуры с прямой оцифровкой (МЦА). МЦА потенциально позволяет производить мгновенную оценку амплитудного спектра в широкой полосе без необходимости оцифровки всей полосы анализа.

Ключевые слова: Двухканальная архитектура, спектральный анализ, прямая оцифровка, зеркальный канал, цифровая обработка сигналов.

В докладе представлен обзор компактных малобюджетных СВЧ измерительных приборов производства компании SignalHound. Приведены основные характеристики анализаторов спектра и генераторов, рассмотрены области применения измерительного оборудования. Представлено бесплатное программное обеспечение Spike для управления всеми измерительными приборами. Эксклюзивным дистрибьютором компании SignalHound в России является ООО «Радиокомп».

Ключевые слова: анализатор спектра, генератор, SignalHound, Spike, измерительные приборы