Microwave
analyseur janvier 2008
Oscillateur
principalYIG - DDS - PLL 2 à 18 GHz
Cet " OL " est entièrement piloté par une " DDS " afin d'allier stabilité , haute résolution, et reproductibilité. La seule software necessaire au fonctionnement se limite à celle de la DDS et laisse ainsi un large choix à chacun du fait que l'on trouve actuellement beaucoup de descriptions de DDS sur le web. Afin de pouvoir piloter le tout par DDS il à fallu être quelque peu imaginatif au niveau des asservissements " tune + fm oscillateur et tune filtre . En effet , sur le synoptique on s'aperçoit que l'élément important dans l'asservissement est simplement un convertisseur " fréquence - tension " Celui - ci reçoit le signal en provenance de la DDS et le transforme en une tension proportionelle à la dite fréquence . Cette tension va servir à piloter , d'une part l'enroulement " TUNE " de l'oscillateur, et d'autre part, l'enroulement " TUNE " du filtre (tracking en plusieures bandes), par l'intermédiaire de convertisseurs " tension - courant " bien entendu .Pour l'asservissement de ce filtre une trés grande précision n'est pas necessaire car le dit filtre présente une bande passsante suffisament large pour compenser de petites erreurs . Afin d'assumer la stabilité en fréquence, l'enroulement " FM " de l'oscillateur est asservi par la tension de correction en provenance du " PLL. Ce PLL est lui - même asservi par la même " DDS " . Afin de pouvoir adapter ce montage à d'autres " YIG " il suffit de corriger le " filtre de boucle " du PLL. Il devient alors possible d' utiliser cet ensemble avec d'autres " YIG ". A ne pas négliger: les dérives thermiques des "YIG ", pour cela ,il faut les monter sur des radiateurs suffisaments généreux. Le temps nécessaire au verrouillage du PLL est en rapport avec le temps de stabilisation thermique de l'ensemble . Il faut donc laisser " chauffer " l'ensemble pendant une dizaine de minutes avant de voir le PLL se verrouiller . Le convertisseur tension-courant pilotant l'enroulement " tune " de l'oscillateur YIG pourra également être piloté par un générateur " dent de scie " via un commutateur, afin d'assumer la fonction " vobulation " en large bande , la DDS n'assummant pas encore cette fonction .
Voici le synoptique du montage
La stabilité finale est tout simplement la stabilité de la DDS, c.cà.d. celle du quartz servant de référence à la-dite DDS . . Le résultat est trés bon. Pour la résolution finale , celle-ci dépent du raport de division du " prescaler " utilisé dans le PLL et de la résolution de la " DDS". Dans l'exemple cité cette résolution est de : 256 x 4 x 0.02 Hz c.à.d. 20.5 Hz entre 2 et 6.2 GHz, de 41 Hz entre 4 et 12 GHz et de 61.5 Hz entre12 à 18 GHz. Une amélioration serait possible à ce niveau en utilisant comme PLL un ADF4007 avec un facteur de division de 64 ( rendant superflu le diviseur HMC362 utilisé dans l'exemple ) et une DDS montant également plus haut en fréquence.
Voici les variations de niveaux aprés reprise de tous les règlages.
( avril 2007 sans level contrôle )
Schéma d'un convetrisseur " tension - courant " pilotant la bobine " FM " de l'oscillateur YIG
Convertisseur
fréquence - tension
Cliquez dessus
Convertisseur tension - courant
Platine pour ce schéma ext LYT
Cliquez dessus
Convertisseur tension - courant
Platine pour ce schéma ext LYT
PLL 2 à 6 GHz
Le PLL est équipé d'un MC 12179
Ce
PLL à
déja été décrit sur la
page " pll 10 GHz "
Le diviseur utilisé est un HMC 362 SG8 de chez HITTITE offert par un ami, et il divise le signal d'entrée par 4. Il possède deux sorties et c'est arrangeant car cette deuxième sortie peut facilement être utilisée pour la mesure de fréquence.
Les performances de ce diviseur sont bonnes et , chose non négligeable, il est présenté en boitier SO8 ce qui facilite la soudure du composant avec des moyens " amateur " Chose importante, ce composant présente une surface métallique sur le dessous , et celle-ci doit impérativement être soudée à la masse. Pour ma part j'opère de la façon suivante pour mener à bien cette opération, malgré tout délicate : avant de souder ce composant je place sous celui-ci un rivet creux de 1 mm sans le souder.Ce rivet traverse la platine pour être soudé au plan de masse. Dans un deuxième temps je soude le composant et finalement je chauffe le rivet , côté masse, en faisant couler de l'étain à l'intérieur du rivet creux. Cette opération est un peu hasardeuse car l'on ne peut plus voir ce que l'on fait à cet instant. Il faut donc avoir une certaine " habitude " pour ne pas mettre plus d'étain que necessaire .
Ce diviseur monte à 13 GHz si l'on adapte correctement le niveau d'entrée.
Le PLL est piloté par une " DDS " (AD 7008) dont la description à été faite sur la page relative à ce sujet .
En dessous, le PLL avec son diviseur.
La platine est téléchargeable au format psd ou png
platine psd
platine png
Le schéma est d'une grande simplicité
IMPLANTATION
Le diviseur utilisé est un HMC 362 SG8 de chez HITTITE offert par un ami, et il divise le signal d'entrée par 4. Il possède deux sorties et c'est arrangeant car cette deuxième sortie peut facilement être utilisée pour la mesure de fréquence.
Les performances de ce diviseur sont bonnes et , chose non négligeable, il est présenté en boitier SO8 ce qui facilite la soudure du composant avec des moyens " amateur " Chose importante, ce composant présente une surface métallique sur le dessous , et celle-ci doit impérativement être soudée à la masse. Pour ma part j'opère de la façon suivante pour mener à bien cette opération, malgré tout délicate : avant de souder ce composant je place sous celui-ci un rivet creux de 1 mm sans le souder.Ce rivet traverse la platine pour être soudé au plan de masse. Dans un deuxième temps je soude le composant et finalement je chauffe le rivet , côté masse, en faisant couler de l'étain à l'intérieur du rivet creux. Cette opération est un peu hasardeuse car l'on ne peut plus voir ce que l'on fait à cet instant. Il faut donc avoir une certaine " habitude " pour ne pas mettre plus d'étain que necessaire .
Ce diviseur monte à 13 GHz si l'on adapte correctement le niveau d'entrée.
Le PLL est piloté par une " DDS " (AD 7008) dont la description à été faite sur la page relative à ce sujet .
En dessous, le PLL avec son diviseur.
La platine est téléchargeable au format psd ou png
platine psd
platine png
Le schéma est d'une grande simplicité
IMPLANTATION
Quelques
explications..........
Dans le cas de l'analyseur la fréquence de la "DDS " varie de 1.9 à 6 MHz.
Dans le cas de l'analyseur la fréquence de la "DDS " varie de 1.9 à 6 MHz.
Ci dessous quelques tableaux récapitulatifs concernant les mesures.
Fréquence de sortie -intensité bobine multiplicateur-
fréquence de commande DDS
En jaune les facteurs de multiplications de l'oscillateur
Convertisseur " fréquence - tension linéarité
Oscillateur YIG linéarité
Multiplicateur YIG linéarité
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