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.

схема малошумящего генератора графег

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.

плата генератора

Некоторые тесты были проведены с использованием кварца на 3 гармонике частотой 53 МГц. Шумовые дорожки были 98 дБ на 200 МГц от центральной частоты.

На главную