Also versuche ich, eine der PLL-Schaltungen der Evaluierungsplatine von Analog (ADF4350, hier ) zu verwenden. Ich muss Frequenzen um 1 GHz erzeugen, idealerweise in einem Bereich von +/- 250 MHz, aber in Schritten von < 1 KHz.
Mit dem ADF4350-Evaluierungsboard kann ich (sagen wir) 0,5 kHz zwischen den Kanälen angeben. Aber ich stelle fest, dass es (zum Beispiel) in der Lage ist, ein wirklich schönes, sauberes 1000-MHz-Signal zu erzeugen, aber wenn man es auf (dh) 1000,001 MHz erhöht, werden symmetrische Seitenbänder erzeugt, die etwa -30 dBc betragen und etwa 1 kHz von der Mittenfrequenz entfernt sind . Dabei spielt es keine Rolle, ob ich mich im Low-Noise- oder Low-Spur-Modus befinde.
Hat jemand ein ähnliches Problem erlebt? Ich frage mich, ob es sich lohnt, etwas mit einem anderen Schleifenfilter individuell zu gestalten, oder ob ich anfangen sollte, mich nach anderen Optionen umzusehen. Dies wird in der Verriegelungselektronik für einen Laser mit sehr schmaler Linienbreite verwendet, und Seitenbänder wie dieses werden die Linie mit ziemlicher Sicherheit verbreitern: /
Es sieht so aus, als ob der ADF4350 "gebrochene" Multiplikatoren erzeugt, indem er das Teilerverhältnis im Rückkopplungspfad dithert. Es ist dieses Zittern, das Ihre Seitenbänder erzeugt.
Ein besserer Ansatz wäre, den '4350 die ganze Zeit in einem Integer-Modus zu halten und stattdessen einen ihrer DDS-Chips zu verwenden , um die Referenz dafür zu generieren.
Ich denke, Dave Tweed hat den Grund für die Sporen gefunden, die Sie sehen.
Eine alternative Lösung, die kostengünstiger sein könnte als Daves Vorschlag:
Verwenden Sie einen 10-MHz-Quarzoszillator, ggf. ofenfest, um eine langfristige Stabilität zu gewährleisten.
Verwenden Sie einen DDS-Chip bei beispielsweise 125 MHz, um die Einstellbarkeit zu gewährleisten
Führen Sie den DDS-Ausgang einem x8-multiplizierenden PLL zu, um die Ausgangsfrequenz auf 1 GHz zu bringen und alle DDS-Artefakte herauszufiltern. (Ob ein Integer-N- oder Fractional-N-Multiplikator besser geeignet ist, um Spurs zu minimieren, ist etwas, worüber Sie nachdenken müssen, oder vielleicht meldet sich jemand anderes).
Für die letzte DDS-Stufe hilft die Verwendung des am engsten abgestimmten VCO, den Sie finden können, um Ihr Frequenzband abzudecken, um das Phasenrauschen zu minimieren. Da wird natürlich sorgfältig auf das Schleifenfilterdesign geachtet.
Es sieht so aus, als wäre das 4350-Evaluierungsboard für eine Schleifenfilterbandbreite von 20 kHz eingerichtet, daher ist es nicht verwunderlich, dass Sie innerhalb dieser Bandbreite n-Spuren sehen. Es gibt ein paar mögliche Lösungen.
Wenn Sie den Referenzoszillator durch einen DDS ersetzen, hilft Ihnen das bei der Frequenzauflösung. Sie müssen jedoch darauf achten, dass der DDS keine DAC-Ausgangsspuren hat, die an Ihrem Ausgang angezeigt werden. Ich würde dem DDS mit einem ziemlich schmalbandigen Filter folgen, um Nebenwellen außerhalb des Bandes zu eliminieren. Vielleicht möchten Sie sich auch die Anforderungen an das Phasenrauschen ansehen, nur für den Fall.
Eine andere Möglichkeit besteht darin, das Schleifenfilter schmaler zu gestalten. Wenn Sie es auf 500 Hz bringen, sollte dies dazu beitragen, die störenden Referenzen zu eliminieren, und Sie könnten es je nach Anforderungen an die Sperrzeit sogar noch enger nehmen.
Wenn Sie einen Funktionsgenerator als Referenzquelle verwendet haben, haben Sie dem Signal eine erhebliche Menge an Rauschen hinzugefügt, da das Phasenrauschen eines Funktionsgenerators viele dB höher ist als ein Referenzoszillator, also keine Überraschung.
Ich denke, was wir am Ende machen werden, ist ein hybrides PLL/DDS-Setup. Das heißt, verwenden Sie die PLL in einem Integer-N-Modus, um die Grobfrequenz einzustellen, und mischen Sie dann ein feinabstimmbares Signal vom DDS darauf.
Ich habe mit der Anpassung der Referenzeingangsfrequenz an die ADF4350 PLL-Karte (unter Verwendung eines SRS-Funktionsgenerators) herumgespielt, und obwohl dies das erreicht, wonach ich gesucht habe, sieht das FFT-Spektrum entschieden weniger glücklich aus, wenn ich mich von 10 MHz weg anpasse ( oder 20 MHz) ... die zentrale Spitze verschiebt sich wie erwartet, aber das Grundrauschen springt von dort, wo es bei einer Referenzfrequenz von 10 MHz war, nach oben. Ich weiß nicht annähernd genug, um zu sagen, warum das so ist, aber die Verwendung eines DDS / PLL-Mischschemas wird den kleinen Kanalabstand erhalten, den ich in diesem Hochfrequenzbereich benötige. Außerdem eröffnet es die Möglichkeit, kompliziertere Dinge wie Frequenz-Sweeps usw.
Das Photon
Neal Pisenti