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[讨论] 纯手工DIY微波PLL频率源,全部公开多图!!!。。

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新浪微博达人勋

发表于 2015-7-12 23:48:04 | 显示全部楼层 |阅读模式
这个C波段频率源是前几个月做出来的。在别的论坛发过的,最近才发现这个论坛,在这里也补上一帖吧,我主要的目的就是HAM精神,乐于分享,毫无保留。

频率源大家都晓得,是通信中的重要的组件,也可以这么说是接收机和发射机的心脏

最近帮人做一个微波频率源,是C波段的(5.6GHz----6.2GHz)要想做这么高的频率源,那必备的仪器就是频谱仪,本人没有这么高的频谱仪,后来他说相噪要求不是太高,有个50--60就可以了。
这样还可以,我就帮他做了,下面是微波频率源的指标参数:

频率范围:5.6GHz----6.2GHz    (C波段)

输出功率:0dbm左右

频率分辨率: 1MHz

相位噪声: 60dbc/Hz@10KHz

杂散抑制: -40dbc

供电 12V

这就是微波频率源的大概的参数。其他的也没有什么要求了,我一看这些指标还可以,我就确定接下来了。下面是我制作过程。。。

我看到这个频率源我没有直接想用PLL,而且我的办法是用变频的方案,下面来看看我的变频方案。


这样是我头脑中第一想出来的方案,双环上变频外加滤波,采用两个ADF4350,一个出来3G的频率(固定)另外一个出来可变的频率经过混频器,取上变频,在放大滤波就可以实现了。

后来我想想这个方案太麻烦了,还得要自己设计滤波器,所以做到一半就否定了,要用直接PLL的。

下面就是直接PLL。首先的要选择芯片,就找ADI公司的ADF4107这个带宽可以到7GHz。。。。正好满足要求,这个还得要自己选择压控振荡器(VCO)这个比较烦,,,,这样是我没有首选的原因,

找了半天的VCO不是没有这个频段的就是国内买不到,要不就是订货的,后来一看在HITTITE公司的首页正好看到了我需要的这个频点的VCO。。。。问问买家,国内有货,所以就开始走向设计PLL旅程了。。。。。
首先用ADI公司的软件大概的仿真了下,结果要超出指标的要求,




这个是仿真出来的相位噪声等信息。。。。。。可以看看。。。

接着就是画pcb实际调试看看。
等了几天板子回来了,先把VCO焊上去,这东西的管脚都在下面,相当的不好焊,QFN封装的。。。。焊过这类封装的老师们都应该知道。。。。

最终还是焊上去了,焊好了先看看VCO有没有振荡,,,测试下啊,,,




本人的频谱仪是R&S的只能到3.5GHz。。。。所以想办法测试,下面是测试的方法
做了一个下变频,还是用ADF4350(因为这个芯片我用的太熟了)所以第一就是想到的是它。4350只能到4.4GHz,所以我做了一个滤波器,采用4350的谐波变频,这样就可以输出想要的频率了。4350输出一个3GHz的信号,取2次谐波就是6GHz。。。。用滤波器取出来就能用了,不过这里的相噪就非常的糟糕了。。。。。。这是个确缺点,不过只是实验用,将就用吧。。。。。不妨碍测试频率。。。。



这个是4350本振源。。。。采用单片机控制。。。只要在串口调试助手里面发送想要的频率就能输出了




这个是28 30 00 这个就是2.830GHz的频率。。很简单,使用很方便。。。



这是单片机控制板。。。


下面是设计的带通滤波器,采用ADS软件仿真出来的



这个是实物,下面是测试的结果。。。里面有两级放大器。。。


正好能把6GHz的信号取出来。。。

就用这个来测试下我焊好的VCO了,,,,


变频出来,是500MHz左右的频率,这时是VCO自由振荡的频率。。。


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接下来就是写程序的看寄存器了。。

说实话本人的英语很不好,,,,,那也得要硬着头皮看,看了几天,终于看的差不多了,开始写程序了,,,,

白天上班,每天都要加班到9点多才下班回家,一熬就是后半夜的2点多,,,,真心的累啊。。。。

功夫不负有心人啊,,,终于写出来了,里面的过程就不说了。。。

直接看测试结果


这个就是我的小窝。。。。不到9平米的地方。。。。。测试全景。。

出来的5.6GHz的信号,那频谱就用那个该出来400MHz的信号,因为我的本振是6GHz

整好400MHz。。。。。每个点我都测试了,只是没有上传来,,,,

最终的实物,放在了屏蔽盒里面就更漂亮了。。。

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有时间找同学去学校测试下确切的指标,现在的指标只有频率是对的,输出功率外加个放大器就ok了,主要是相位噪声不好测试,等测试好了,我会传上来的。。。大功告成又一个作品出来了,真的太累了,,,睡觉去。。。

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新浪微博达人勋

发表于 2015-7-13 13:16:52 | 显示全部楼层
小鱼儿144:非常优秀的学生
发表于 2015-7-13 14:01:00 | 显示全部楼层
流程图是一个安静的考研狗:大神_(:з)∠)_

新浪微博达人勋

发表于 2015-7-14 15:47:35 | 显示全部楼层
这个东西什么时候上架出售

新浪微博达人勋

发表于 2015-7-14 17:52:51 来自手机 | 显示全部楼层
亲 能要你一个qq吗 好多问题想跟你讨论讨论:)

新浪微博达人勋

发表于 2015-7-14 19:14:08 来自手机 | 显示全部楼层
缺实验条件的话可以找我们合作 呵呵

新浪微博达人勋

 楼主| 发表于 2015-7-14 21:38:55 | 显示全部楼层
hy5001 发表于 2015-7-13 13:16
小鱼儿144:非常优秀的学生

哈哈,我是学校中的菜鸟。。。

新浪微博达人勋

 楼主| 发表于 2015-7-14 21:40:07 | 显示全部楼层
wangwang1888 发表于 2015-7-14 15:47
这个东西什么时候上架出售

这个没有考虑过,不过有需要的话,随时可以上架出售。多谢关注

新浪微博达人勋

 楼主| 发表于 2015-7-14 21:40:53 | 显示全部楼层
阿黎 发表于 2015-7-14 19:14
缺实验条件的话可以找我们合作 呵呵

谢谢老兄,实验条件我有。我的QQ641227391
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