Передающий конвертер STC7013 для QO-100 / Приложение №1

1.4.2019

• Синтезатор частоты на 1968 МГц
• Опорный генератор OCXO 10.000 МГц
• Преобразователь частоты и предварительный усилитель
• Выходной усилитель мощности EP-AB003

Синтезатор частоты на 1968 МГц

В качестве синтезатора частоты в передающем конвертере STC7013/1 используется готовый блок на микросхеме ADF4351 от US4ICI/UR3IQO, описанный на сайте. Микросхема синтезатора ADF4351 может обеспечить разумно достаточные (но не чемпионские) параметры по чистоте спектра и фазовым шумам, а также высокую повторяемость образцов и невысокую стоимость решения в связи со встроенным ГУНом. Использование более высококачественных и, соответственно, более дорогостоящих синтезаторов (например Hittite HMC830/832/833) в данном решении не выглядит целесообразным.

Данный выбор синтезатора от VHFDesign обладает следующими преимуществами по сравнению с аналогичными вариантами:

• наличие встроенного усилителя выходного сигнала, который обеспечивает на выходе требуемый уровень опоры для пассивного балансного смесителя +12 дБм
• наличие встроенного микроконтроллера и удобного ПО для программирования необходимых частот синтезатора с помощью ПК, подключаемого к плате синтезатора через USB, т.е. нет необходимости программировать микроконтроллер специальным программатором
• наличие входа внешнего опорного генератора для получения более высокой частотной стабильности и более низкого уровня фазовых шумов

Уровень мощности установ- ленный в ПО, дБм	Уровень мощности на выходе синтезатора на частоте 1968 МГц, дБм
-4	+7
-1	+9
+2	+10.5
+5	+12

Использование внешнего OCXO 10.000 МГц, обеспечивает более высокую стабильность частоты по сравнению со внутренним TCXO и более низкий (примерно на 5 дБ) уровень ФШ.

Опорный генератор OCXO 10.000 МГц

В качестве опорного генератора OCXO используется плата с OCXO OSC5A2B04 компании CTI (Китай), приобретенная вместе с платой синтезатора на VHFDesign.

Заявляемые характеристики OCXO OSC5A2B04 ниже:

Стабильность частоты / Измерение девиации Аллана

Как видно из графика стабильности частоты опорных генераторов после прогрева более 1 часа для тау = 100 сек значения девиации Аллана составляют:

• стандартный 10 МГц кварцевый генератор на тестовой плате ADF4350 =  5.76E(-9)
• 10 МГц термостабилизированный кварцевый генератор OCXO CTI = 2.34E(-11)

То есть стабильность частоты OCXO выше более чем в 200 раз.

Преобразователь частоты и предварительный усилитель

Преобразователь частоты и предварительный усилитель (возбудитель) выполнены на отдельной плате на материале FR4, где сами полосковые линии вырезаны из ФАФ4 для минимизации потерь на частоте 2400 МГц.

Основной задачей возбудителя является доведение сигнала частотой 2400 МГц до уровня +20 дБм с требуемой чистотой спектра, необходимого для раскачки выходного усилителя мощности EP-AB003.

На плате установлены:

• двойной балансный пассивный смеситель SYM-25DMHW
• два полосовых фильтра на 2400 МГц
• усилитель AG604
• полосовой фильтр на 2400 МГц
• линейный усилитель TQP7M9103 с P1db = 29 дБм для получения линейного режима при выходной мощности до +20 дБм необходимой для раскачки выходного усилителя мощности

Выходной усилитель мощности EP-AB003

В качестве выходного усилителя мощности используется блок EDUP EP-AB003 , который активно продается и на eBay и Aliexpress.

• Operation Range: 2400-2500 MHz
• Operation Mode: Bi-directional, half-duplex, Auto-Switching via carrier sensing.
• Frequency Response: ± 1dB over operation range
• Input Power: 3dBm (Min.)-20dBm (Max.)
• Input Power 5 ~ 20 dBm.
• Optimal Input Power 9 ~ 15 dBm.
• Output Power: 8000mW/39dBm nominal for 802.11b/11Mbps.
• Connector: SMA Receptacle, 50ohm.
• Transmit Gain: 17dBm nominal.
• Receiver Gain: 11dBm.
• Receive Noise Figure: 3.0dBm nominal.
• Operating Temperature: -40 to 70 degree.
• Operating Humidity: Up to 95% relative humidity.
• Material: Cast Aluminum.

Однако не верьте глазам своим (особенно тому, что выделено жирным текстом выше) когда читаете подобную китайскую техническую «документацию» — ну нет там никаких 8 Вт даже близко и быть не может. Проведенные измерения показали что в линейном режиме P1db равна 2.5 Вт, а максимальная мощность (нелинейный режим) соответствует 3.5 Вт. В качестве выходных активных элементов используются две микросхемы усилителей YP242034

73 de Карен, RA3APW

2.04.2019