Узлы сверхлинейного радиоприёмника: малошумящие генераторы |
---|
Чтобы достичь максимального преимущества радиоприёмников с высоким динамическим диапазоном построенных на последних суперлинейных смесителях, таких как (разработанный) G3SBI смеситель на массиве полевых транзисторов в режиме H нуждается в создании для него свободно управляемого либо генератора с синтезатором, который имеет очень низкий фазовый шум в пределах 150 дБс/Гц или лучше. Этот генератор, который можно использовать в качестве ГУН (генератора, управляемого напряжением), либо гармоникового кварцевого генератора, который имеет низкий неслышимый фазовый шум. Изначальные измерения проводились на генераторе работавшем в диапазоне от 20 до 80 МГц, использовавшего обычные моточные катушки, но потом оказалось что генератор с ипользованием печатных катушек круче. Конструктивное расположение найдено экспериментально для исключения ёмкостной связи элементов.
Прототип генератора на печатных резонансных линиях работает на частотах от 36 до 150 МГц(ёмкость 0-180пФ)или 82-140МГц(0-27 пФ) но изменение длины линии даст диапазон перестройки 3.5:1 на любом участке от 20 до 450 МГц. Печатная плата изготавливалась на глючном Apple с выводом на лазерный принтер. На рис.1 показан начальный вариант, использующий катушки индуктивности. Конструктивно выполнен в коробке из двухстороннего текстолита. Выходной сигнал для нагрузки 50 Ом с уровнем 0 дБм для анализатора спектра можно взять как с истока полевого транзистора так и через катушку связи из 2 витков возле катушки L1. Выходы болкируются терминаторами. Генератор содержит полевой транзистор U310, включённый по схеме с общим затвором. Два конденсатора "С" должны иметь одинаковую ёмкость между 15 и 220 пФ. L1 7+7 витков диаметр 6 мм для около 20 до 80 МГц. Для использования кварца надо настроить генератор без резонатора на частоту кварца, а затем подключить сам кварц. Один из конденсаторов С сделан подстроечным для подстройки частоты. Кварц вставляется вместо перемычки Х и подстроечным конденсатором добиваются генерации. Выход с истока имеет сильно повышенные боковые частоты. Для кварцевого генератора с использованием конденсатора 220 пФ частота может меняться в пределах 5 кГц при частоте 53 МГц. Как кварцевый генерато либо перестраиваемый выходное напряжение составляет 0 дБм с истока или катушки. Выходы с высоким сопротивлением могут быть введены как показано. Напряжение на них составит 10 вольт (пиковое). 2 высокоомных выхода имеют сдвиг по фазе на 180 градусов. Схема требует чтобы корпус транзистора был хорошо заземлён (через дырку в плате). Резистор 47 Ом необходим когда сток запаян(?) (но не в версии с резоннансной линией) чтобы не было паразитных генераций выше 500 МГц. L1 - это распределённая катушка, и принципиально использовать блокирующий конденсатор от её центра на землю. Вторая половина катушки используется как последовательная настроечная схема, и таким образом получается низкое сопротивление при резонансе на землю. При необходимости можно взять высокоомные противофазные сигналы между концами L1 от земли. С1 и С2 должны быть одинаковой величины и меняться вместе. При использовании варикапов они должны быть подобраны, поскольку при сильном разбросе ёмкости может сорваться генерация. Некоторые тесты были проведены с использованием кварца на 3 гармонике частотой 53 МГц. Шумовые дорожки были 98 дБ на 200 МГц от центральной частоты. |