eng
Выпуск #8/2010
Л.Белов.
Корпорация Micro Lambda Wireless. СВЧ-приборы с ЖИГ-перестройкой
Корпорация Micro Lambda Wireless. СВЧ-приборы с ЖИГ-перестройкой
Просмотры: 4026
Высокодобротные ферритовые резонаторы
СВЧ-диапазона позволяют снизить уровень собственных фазовых шумов автономных источников сигналов, перестраивать их частоту на несколько октав, строить многозвенные перестраиваемые полосно-пропускающие и полосно-заграждающие фильтры, а также широкополосные синтезаторы частот для панорамного анализа спектра микроволновых сигналов. Генераторы, фильтры и синтезаторы корпорации Micro Lambda Wireless функционируют с уникально широким диапазоном
перестройки частоты (до 50 ГГц) при малой нелинейности модуляционной характеристики (десятые доли процента), допускают фазовую синхронизацию выходного сигнала. По своим параметрам изделия компании превосходят продукцию других производителей. Рассмотрим детально технические решения и достижения корпорации Micro Lambda Wireless.
СВЧ-диапазона позволяют снизить уровень собственных фазовых шумов автономных источников сигналов, перестраивать их частоту на несколько октав, строить многозвенные перестраиваемые полосно-пропускающие и полосно-заграждающие фильтры, а также широкополосные синтезаторы частот для панорамного анализа спектра микроволновых сигналов. Генераторы, фильтры и синтезаторы корпорации Micro Lambda Wireless функционируют с уникально широким диапазоном
перестройки частоты (до 50 ГГц) при малой нелинейности модуляционной характеристики (десятые доли процента), допускают фазовую синхронизацию выходного сигнала. По своим параметрам изделия компании превосходят продукцию других производителей. Рассмотрим детально технические решения и достижения корпорации Micro Lambda Wireless.
Общие сведения о корпорации
Корпорация Micro Lambda Wireless основана в 1990 году в Фримонте (США) [1] с целью разработки и производства СВЧ-устройств на основе перестраиваемых ферритовых резонаторов. Корпорация выпускает десятки моделей автономных и фазосинхронизированных генераторов, перестраиваемых полосно-пропускающих и полосно-заграждающих фильтров, генераторов гармоник, синтезаторов частот гражданского и военного назначения. Сегодня она ежегодно поставляет на мировой рынок свыше 20 тыс. изделий.
Продукция Micro Lambda Wireless отвечает требованиям европейской директивы 2002195/ЕС, определяющей нормативы экологической чистоты RoHS. Параметры ее изделий в сравнении с аналогичной продукцией других разработчиков и производителей ферритовых СВЧ-устройств (Teledyne Microwave, Endwave, Giga-Tronics, Synergy Microwave, Omniyig, VIDA-products, Raditek, ННИПИ «Кварц» и др.) свидетельствуют о том, что Micro Lambda Wireless прочно заняла ведущие позиции в этом секторе рынка. Ее изделия успешно применяют в новейших анализаторах сигналов компаний Anritsu, Agilent Technologies, Tektronix, Avantest, Seiko, «ЭЛВИРА», продаются во всем мире или изготовляются по лицензиям (например, фирмой Chinawestmag).
Технология ферритовых СВЧ-резонаторов
Ферритовый СВЧ-резонатор представляет собой сферу из железо-иттриевого граната, ЖИГ (Yttrium-Iron-Garnet, YIG) диаметром 200–700 мкм. При размещении в поле постоянного магнита, электромагнита или их комбинации напряженностью H = 20–40 мТл сфера проявляет резонансные свойства
на частотах от 2 до 50 ГГц с эквивалентной добротностью
до (2–3)⋅103. Резонансная частота пропорциональна значению Н и току в катушке подмагничивания, что позволяет
варьировать резонансную частоту в пределах двух—трех октав (в некоторых конструкциях – до декады).
Ограниченное применение ЖИГ-резонаторов связано с явлениями магнитного гистерезиса в ферритовой СВЧ-керамике и инерционными свойствами катушки подмагничивания, которая обеспечивает управление частотой. Поэтому перестраиваемые ЖИГ-генераторы и ЖИГ-фильтры применяют в основном в панорамных приборах с монотонным законом изменения частоты во времени.
Перестраиваемые ЖИГ-фильтры
Полосно-пропускающие фильтры (ППФ). Рассмотрим структуру полосно-пропускающего фильтра (рис.1) Входная и выходная линии полупетлями охватывают ЖИГ-сферу, размещенную между полюсами магнита. Для уменьшения прямой связи между линиями они размещены под углом 90о одна к другой.
Micro Lambda Wireless предлагает 12 семейств полосно-пропускающих фильтров, которые различаются граничными значениями частоты перестройки fниж и fверх, числом каскадно включенных звеньев n, полосой пропускания по уровню -3 дБ Δf3дБ, ослаблением ORI (Off Resonance Isolation) за пределами резонанса при отстройке в 8Δf3дБ и другими параметрами (табл.1).
В конструкции ЖИГ-фильтров предусмотрена возможность автокомпенсации изменения параметров в диапазоне рабочих температур. Для большинства моделей интервал рабочих температур составляет -54…85°С. Значения параметров гарантированы в интервале 0…65°С. Неравномерность коэффициента передачи по диапазону перестройки составляет 1,5–2 дБ; уровень насыщающей мощности входного сигнала до Pвх.нас не превышает 10 мВт, крутизна модуляционной характеристики Sу составляет 10–30 МГц/мА в зависимости от модели, а ее неравномерность по диапазону перестройки для любой модели не превышает 0,5%. Напряжение питания разработанного корпорацией модуля управления – 20–30 В. Типовая форма фильтра без модуля управления – цилиндр или куб со стороной 25,4–44,5 мм, массой 300–370 г.
Величина гистерезиса настройки ЖИГ-фильтров зависит от шага перестройки и прямо пропорциональна рабочей частоте. Для используемых корпорацией ферритовых материалов и технологии она не превосходит 20 МГц на частоте 20 ГГц. Минимальная ширина полосы пропускания Δf3дБ определяется ненагруженной добротностью резонатора, максимальная – ограничена паразитными параметрами конструкции фильтра. ЖИГ-фильтры поставляются в виде отдельного монтируемого на поверхность модуля кубической или цилиндрической формы (рис.2), или в виде модуля, отвечающего требованиям стандарта VXI/VME, с коаксиальными соединителями. Типовые значения массы фильтра – 85–400 г, максимальный размер – 25,4–44,5 мм.
Полосно-заграждающие фильтры (ПЗФ). Корпорация выпускает шесть семейств полосно-заграждающих фильтров (ПЗФ). Заграждающие свойства проявляются в коэффициенте отражения от входной линии. Последовательным (каскадным) включением n-подобных конструкций получают многозвенный ПЗФ с повышенной селективностью.
Для ПЗФ дополнительно указывают (по сравнению с ППФ) верхнюю граничную частоту полосы пропускания Δfпп (от постоянного тока); значения полосы заграждения по уровню -40 дБ Δf-40дБ и по уровню -3 дБ Δf-3дБ; уровень наибольшей допустимой без повреждения входной мощности Рвх.макс (табл.2).
Фильтры семейства MLFR отличаются исключительно малыми значениями ширины полосы заграждения, нелинейности и гистерезиса. Сдвоенные ПЗФ серии MLFRD позволяют настроить соседние каналы с погрешностью не более 5 МГц с межканальной изоляцией не менее -50 дБ.
По заказу потребителя многие технические параметры ЖИГ-фильтров могут быть модифицированы.
Генераторы гармоник
Генератор гармоник представляет собой умножитель частоты с широким диапазоном изменения кратности. Он включает СВЧ-диод с накоплением заряда, формирующий радиоимпульсы с частотой входного сигнала, и перестраиваемый четырехзвенный полосно-пропускающий ЖИГ-фильтр, выделяющий определенную гармонику входного сигнала с кратностью частот N = fвых/fвх от 1 до 180 (в зависимости от модели). Такой узел характеризуется малой неравномерностью мощности выделяемой гармоники, высоким значением параметра подавления побочных спектральных составляющих (Harmonic Rejection, HR).
Для изделий серии MLHG мощность входного сигнала должна быть не менее 0,5 Вт (табл.3). Гарантированный интервал рабочих температур 0…65оС, хотя предусмотрена возможность работы в интервале -54…85°С. По заказу изготавливаются генераторы гармоник с выходной частотой до 26,5 ГГц. Размер генераторов этой серии 3,6×3,6×3,6 см, масса 312 г (без модуля управления).
Умножительный ансамбль MLMA-1818 содержит встроенный усилитель входного сигнала, что резко снижает требования к входной мощности. В этой модели настройка на выбранную гармонику осуществляется изменением управляющего напряжения в пределах от 0 до 10 В.
ЖИГ-генераторы
Автономные генераторы с ЖИГ-резонаторами характеризуются пониженным уровнем фазовых шумов, низкой чувствительностью к вибрациям и микрофонному эффекту. При изменении тока, управляющего напряженностью магнитного поля, такие генераторы обеспечивают сверхширокую перестройку частоты с малыми вариациями мощности по диапазону перестройки, низкими отклонениями модуляционной характеристики от линейности. Поставляется линейка моделей с частотой от 1 до 50 ГГц (рис.3).
Micro Lambda Wireless выпускает 21 семейство ЖИГ-генераторов с электромагнитом (ЭМ) и 10 семейств генераторов с постоянным магнитом (ПМ) (табл.4). Специфические параметры ЖИГ-генераторов – чувствительность частоты к вариациям внешнего магнитного поля для моделей типа ЭМ и величина гистерезиса (по умолчанию — при немонотонном изменении магнитного поля 10–16 МГц и несущей частоте 20 ГГц).
В ЖИГ-генераторах используются две катушки подмагничивания: одна – для установки средней частоты (Sу ≈ 20 МГц/мА
с полосой пропускания Δ3дБ ≈ 5 кГц), другая – для быстрой частотной модуляции (Sу ≈ 0,3 МГц/мА с полосой пропускания Δ3дБ ≈ 1 МГц).
Уровень спектральной плотности мощности фазового шума (СПМ ФШ) вблизи несущей для генераторов с ЖИГ-резонатором (рис.4) в среднем на 8–10 дБ ниже, чем у генераторов с микрополосковой колебательной системой. Область белого фазового шума соответствует отстройкам свыше 1 МГц и проходит на уровне -145 дБ/Гц (в паспортных данных по умолчанию указывается это значение для наивысшей частоты диапазона перестройки).
Модели ПМ имеют ряд преимуществ перед моделями ЭМ:
– меньшую неравномерность мощности по диапазону:
±1 дБ для MLMB-0204 против ±2 дБ для MLPB-0204;
– меньшую чувствительность частоты к вариациям тока основной катушки: 9 MГц/мА против 20 МГц/мА;
– лучшую линейность перестройки частоты: 1 МГц против 4 МГц;
– меньший гистерезис: 1 МГц против 3 МГц;
– меньшую чувствительность частоты к вариациям внешнего магнитного поля;
– меньшую суммарная потребляемая мощность по постоянному току.
ЖИГ-генераторы семейства MLMH разработаны специально для «быстрой настройки», обеспечивая сканирование в широком диапазоне частот со скоростью около 80 мкс/ГГц. Модели семейства MLXS имеют вход двухуровневого смещения частоты на 10 МГц, а нелинейность перестройки частоты не превосходит ±0,2%. Серия Х – SatCom предназначена для использования со спутниковыми линиями связи, работающими в полосе частот С, Х и Ku от 4,2 до 14,2 ГГц.
Семейство MLPX-генераторов c постоянным магнитом (ПМ) для миллиметрового диапазона волн (диапазон частот 16–40 ГГц) отличается наличием двух последовательно включенных микроволновых модулей: автономного ЖИГ-генератора и удвоителя частоты со встроенным усилителем и ЖИГ-фильтром. Благодаря этому полоса управления частотой расширена до 8 ГГц при средней частоте до 40 ГГц, выходной мощности 8±4 дБмВт и уровне высших гармоник -20 дБ, что представляется уникально высокими значениями по сравнению с достижениями других производителей. Уровень СПМ ФШ для модели MLPX-3640 на частоте 40 ГГц при отстройке от несущей на 100 кГц составляет -94 дБ/Гц, при увеличении отстройки он снижается.
Синтезаторы частоты
Новое поколение синтезаторов частоты на основе генераторов с ЖИГ-перестройкой, синхронизируемых по фазе системой частотно-фазовой автоподстройки, отличается сверхширокой (до нескольких гигагерц) полосой синтезируемых частот, небольшим шагом по частоте Δfш (до 1 Гц), малым временем перестройки τпер, низким уровнем второй гармоники Г2, побочных спектральных составляющих (ПСС) с частотой более 10 кГц и фазового шума вблизи несущей частоты СПМ ФШ. Корпорация выпускает восемь семейств таких приборов.
Рабочая частота синтезаторов семейства MLSL (рис.5)
составляет 2–12 ГГц, полоса перестройки до 3 ГГц с шагом 500 кГц, СПМ ФШ составляет -144 дБ/Гц при отстройке на 1 МГц на верхней частоте, потребляемый ток – 500 мА при напряжении источника 15 В. Габариты – 63×83×25 мм, масса – 198 г. Синтезаторы этой серии отличаются чрезвычайно низким уровнем фазового шума (рис.5).
Синтезаторы семейства MLSN предназначены для систем спутниковой связи с несущей частотой 2–16 ГГц. Погрешность установки частоты (шаг перестройки) снижена до 1 Гц в полосе перестройки 2 ГГц, уровень выходной мощности в зависимости от модели составляет 8–13 дБмВт, потребляемая мощность не превышает 15 Вт. Имеются дополнительные выходы радиочастотного и опорного сигналов. Габариты – 178×127×25 мм, масса – 680 г.
Широкополосные синтезаторы семейства MLSE, рассчитанные на полосу частот 1–22 ГГц, предназначены для выполнения функций гетеродина в приемниках, частотных преобразователях, контрольно-измерительных системах и конкурируют с лучшими образцами лабораторных генераторов стандартных сигналов. Шаг установки частоты равен 1 Гц,
СПМ ФШ при отстройке на 1 МГц составляет -151 дБ/Гц на частоте 2 ГГц и -139 дБ/Гц на частоте 20 ГГц, уровень ПСС не более -60 дБ, время перестройки не более 30 мс. В схему синтезаторов серии MLSE входит встроенный микроконтроллер, память которого может хранить до 1000 частот, заранее установленных пользователем. Потребляемая мощность синтезаторов этой серии – 43 Вт, масса – 1020 г. Габариты – 127×178×51 мм.
Модули управления и калибровки
Для корректного использования устройств с ЖИГ-резонаторами компанией разработаны соответствующие модули управления и методика калибровки (рис.7). Имеются аналоговые и цифровые модели таких узлов в гражданском и военном исполнении.
Частотные фильтры, генераторы, умножители и синтезаторы частоты микроволнового диапазона с ЖИГ-перестройкой имеют значительные преимущества по ряду технических показателей перед традиционными техническими решениями и определенную нишу радиотехнических применений: панорамный обзор сверхширокой полосы частот с малыми погрешностями ее установки. Один из ведущих мировых разработчиков таких изделий – корпорация Micro Lambda Wireless – серийно выпускает изделия с показателями, не достигнутыми другими производителями, осваивает полный миллиметровый диапазон волн, совершенствует технические характеристики выпускаемой продукции.
Приобрести и получить консультации по установке изделий концерна Micro Lambda Wireless можно в ООО «Радиокомп» [2].
Литература
1. www.microlambdawireless.com
2. Уникальные радиокомпоненты мировых производителей, www.radiocomp.net.
Корпорация Micro Lambda Wireless основана в 1990 году в Фримонте (США) [1] с целью разработки и производства СВЧ-устройств на основе перестраиваемых ферритовых резонаторов. Корпорация выпускает десятки моделей автономных и фазосинхронизированных генераторов, перестраиваемых полосно-пропускающих и полосно-заграждающих фильтров, генераторов гармоник, синтезаторов частот гражданского и военного назначения. Сегодня она ежегодно поставляет на мировой рынок свыше 20 тыс. изделий.
Продукция Micro Lambda Wireless отвечает требованиям европейской директивы 2002195/ЕС, определяющей нормативы экологической чистоты RoHS. Параметры ее изделий в сравнении с аналогичной продукцией других разработчиков и производителей ферритовых СВЧ-устройств (Teledyne Microwave, Endwave, Giga-Tronics, Synergy Microwave, Omniyig, VIDA-products, Raditek, ННИПИ «Кварц» и др.) свидетельствуют о том, что Micro Lambda Wireless прочно заняла ведущие позиции в этом секторе рынка. Ее изделия успешно применяют в новейших анализаторах сигналов компаний Anritsu, Agilent Technologies, Tektronix, Avantest, Seiko, «ЭЛВИРА», продаются во всем мире или изготовляются по лицензиям (например, фирмой Chinawestmag).
Технология ферритовых СВЧ-резонаторов
Ферритовый СВЧ-резонатор представляет собой сферу из железо-иттриевого граната, ЖИГ (Yttrium-Iron-Garnet, YIG) диаметром 200–700 мкм. При размещении в поле постоянного магнита, электромагнита или их комбинации напряженностью H = 20–40 мТл сфера проявляет резонансные свойства
на частотах от 2 до 50 ГГц с эквивалентной добротностью
до (2–3)⋅103. Резонансная частота пропорциональна значению Н и току в катушке подмагничивания, что позволяет
варьировать резонансную частоту в пределах двух—трех октав (в некоторых конструкциях – до декады).
Ограниченное применение ЖИГ-резонаторов связано с явлениями магнитного гистерезиса в ферритовой СВЧ-керамике и инерционными свойствами катушки подмагничивания, которая обеспечивает управление частотой. Поэтому перестраиваемые ЖИГ-генераторы и ЖИГ-фильтры применяют в основном в панорамных приборах с монотонным законом изменения частоты во времени.
Перестраиваемые ЖИГ-фильтры
Полосно-пропускающие фильтры (ППФ). Рассмотрим структуру полосно-пропускающего фильтра (рис.1) Входная и выходная линии полупетлями охватывают ЖИГ-сферу, размещенную между полюсами магнита. Для уменьшения прямой связи между линиями они размещены под углом 90о одна к другой.
Micro Lambda Wireless предлагает 12 семейств полосно-пропускающих фильтров, которые различаются граничными значениями частоты перестройки fниж и fверх, числом каскадно включенных звеньев n, полосой пропускания по уровню -3 дБ Δf3дБ, ослаблением ORI (Off Resonance Isolation) за пределами резонанса при отстройке в 8Δf3дБ и другими параметрами (табл.1).
В конструкции ЖИГ-фильтров предусмотрена возможность автокомпенсации изменения параметров в диапазоне рабочих температур. Для большинства моделей интервал рабочих температур составляет -54…85°С. Значения параметров гарантированы в интервале 0…65°С. Неравномерность коэффициента передачи по диапазону перестройки составляет 1,5–2 дБ; уровень насыщающей мощности входного сигнала до Pвх.нас не превышает 10 мВт, крутизна модуляционной характеристики Sу составляет 10–30 МГц/мА в зависимости от модели, а ее неравномерность по диапазону перестройки для любой модели не превышает 0,5%. Напряжение питания разработанного корпорацией модуля управления – 20–30 В. Типовая форма фильтра без модуля управления – цилиндр или куб со стороной 25,4–44,5 мм, массой 300–370 г.
Величина гистерезиса настройки ЖИГ-фильтров зависит от шага перестройки и прямо пропорциональна рабочей частоте. Для используемых корпорацией ферритовых материалов и технологии она не превосходит 20 МГц на частоте 20 ГГц. Минимальная ширина полосы пропускания Δf3дБ определяется ненагруженной добротностью резонатора, максимальная – ограничена паразитными параметрами конструкции фильтра. ЖИГ-фильтры поставляются в виде отдельного монтируемого на поверхность модуля кубической или цилиндрической формы (рис.2), или в виде модуля, отвечающего требованиям стандарта VXI/VME, с коаксиальными соединителями. Типовые значения массы фильтра – 85–400 г, максимальный размер – 25,4–44,5 мм.
Полосно-заграждающие фильтры (ПЗФ). Корпорация выпускает шесть семейств полосно-заграждающих фильтров (ПЗФ). Заграждающие свойства проявляются в коэффициенте отражения от входной линии. Последовательным (каскадным) включением n-подобных конструкций получают многозвенный ПЗФ с повышенной селективностью.
Для ПЗФ дополнительно указывают (по сравнению с ППФ) верхнюю граничную частоту полосы пропускания Δfпп (от постоянного тока); значения полосы заграждения по уровню -40 дБ Δf-40дБ и по уровню -3 дБ Δf-3дБ; уровень наибольшей допустимой без повреждения входной мощности Рвх.макс (табл.2).
Фильтры семейства MLFR отличаются исключительно малыми значениями ширины полосы заграждения, нелинейности и гистерезиса. Сдвоенные ПЗФ серии MLFRD позволяют настроить соседние каналы с погрешностью не более 5 МГц с межканальной изоляцией не менее -50 дБ.
По заказу потребителя многие технические параметры ЖИГ-фильтров могут быть модифицированы.
Генераторы гармоник
Генератор гармоник представляет собой умножитель частоты с широким диапазоном изменения кратности. Он включает СВЧ-диод с накоплением заряда, формирующий радиоимпульсы с частотой входного сигнала, и перестраиваемый четырехзвенный полосно-пропускающий ЖИГ-фильтр, выделяющий определенную гармонику входного сигнала с кратностью частот N = fвых/fвх от 1 до 180 (в зависимости от модели). Такой узел характеризуется малой неравномерностью мощности выделяемой гармоники, высоким значением параметра подавления побочных спектральных составляющих (Harmonic Rejection, HR).
Для изделий серии MLHG мощность входного сигнала должна быть не менее 0,5 Вт (табл.3). Гарантированный интервал рабочих температур 0…65оС, хотя предусмотрена возможность работы в интервале -54…85°С. По заказу изготавливаются генераторы гармоник с выходной частотой до 26,5 ГГц. Размер генераторов этой серии 3,6×3,6×3,6 см, масса 312 г (без модуля управления).
Умножительный ансамбль MLMA-1818 содержит встроенный усилитель входного сигнала, что резко снижает требования к входной мощности. В этой модели настройка на выбранную гармонику осуществляется изменением управляющего напряжения в пределах от 0 до 10 В.
ЖИГ-генераторы
Автономные генераторы с ЖИГ-резонаторами характеризуются пониженным уровнем фазовых шумов, низкой чувствительностью к вибрациям и микрофонному эффекту. При изменении тока, управляющего напряженностью магнитного поля, такие генераторы обеспечивают сверхширокую перестройку частоты с малыми вариациями мощности по диапазону перестройки, низкими отклонениями модуляционной характеристики от линейности. Поставляется линейка моделей с частотой от 1 до 50 ГГц (рис.3).
Micro Lambda Wireless выпускает 21 семейство ЖИГ-генераторов с электромагнитом (ЭМ) и 10 семейств генераторов с постоянным магнитом (ПМ) (табл.4). Специфические параметры ЖИГ-генераторов – чувствительность частоты к вариациям внешнего магнитного поля для моделей типа ЭМ и величина гистерезиса (по умолчанию — при немонотонном изменении магнитного поля 10–16 МГц и несущей частоте 20 ГГц).
В ЖИГ-генераторах используются две катушки подмагничивания: одна – для установки средней частоты (Sу ≈ 20 МГц/мА
с полосой пропускания Δ3дБ ≈ 5 кГц), другая – для быстрой частотной модуляции (Sу ≈ 0,3 МГц/мА с полосой пропускания Δ3дБ ≈ 1 МГц).
Уровень спектральной плотности мощности фазового шума (СПМ ФШ) вблизи несущей для генераторов с ЖИГ-резонатором (рис.4) в среднем на 8–10 дБ ниже, чем у генераторов с микрополосковой колебательной системой. Область белого фазового шума соответствует отстройкам свыше 1 МГц и проходит на уровне -145 дБ/Гц (в паспортных данных по умолчанию указывается это значение для наивысшей частоты диапазона перестройки).
Модели ПМ имеют ряд преимуществ перед моделями ЭМ:
– меньшую неравномерность мощности по диапазону:
±1 дБ для MLMB-0204 против ±2 дБ для MLPB-0204;
– меньшую чувствительность частоты к вариациям тока основной катушки: 9 MГц/мА против 20 МГц/мА;
– лучшую линейность перестройки частоты: 1 МГц против 4 МГц;
– меньший гистерезис: 1 МГц против 3 МГц;
– меньшую чувствительность частоты к вариациям внешнего магнитного поля;
– меньшую суммарная потребляемая мощность по постоянному току.
ЖИГ-генераторы семейства MLMH разработаны специально для «быстрой настройки», обеспечивая сканирование в широком диапазоне частот со скоростью около 80 мкс/ГГц. Модели семейства MLXS имеют вход двухуровневого смещения частоты на 10 МГц, а нелинейность перестройки частоты не превосходит ±0,2%. Серия Х – SatCom предназначена для использования со спутниковыми линиями связи, работающими в полосе частот С, Х и Ku от 4,2 до 14,2 ГГц.
Семейство MLPX-генераторов c постоянным магнитом (ПМ) для миллиметрового диапазона волн (диапазон частот 16–40 ГГц) отличается наличием двух последовательно включенных микроволновых модулей: автономного ЖИГ-генератора и удвоителя частоты со встроенным усилителем и ЖИГ-фильтром. Благодаря этому полоса управления частотой расширена до 8 ГГц при средней частоте до 40 ГГц, выходной мощности 8±4 дБмВт и уровне высших гармоник -20 дБ, что представляется уникально высокими значениями по сравнению с достижениями других производителей. Уровень СПМ ФШ для модели MLPX-3640 на частоте 40 ГГц при отстройке от несущей на 100 кГц составляет -94 дБ/Гц, при увеличении отстройки он снижается.
Синтезаторы частоты
Новое поколение синтезаторов частоты на основе генераторов с ЖИГ-перестройкой, синхронизируемых по фазе системой частотно-фазовой автоподстройки, отличается сверхширокой (до нескольких гигагерц) полосой синтезируемых частот, небольшим шагом по частоте Δfш (до 1 Гц), малым временем перестройки τпер, низким уровнем второй гармоники Г2, побочных спектральных составляющих (ПСС) с частотой более 10 кГц и фазового шума вблизи несущей частоты СПМ ФШ. Корпорация выпускает восемь семейств таких приборов.
Рабочая частота синтезаторов семейства MLSL (рис.5)
составляет 2–12 ГГц, полоса перестройки до 3 ГГц с шагом 500 кГц, СПМ ФШ составляет -144 дБ/Гц при отстройке на 1 МГц на верхней частоте, потребляемый ток – 500 мА при напряжении источника 15 В. Габариты – 63×83×25 мм, масса – 198 г. Синтезаторы этой серии отличаются чрезвычайно низким уровнем фазового шума (рис.5).
Синтезаторы семейства MLSN предназначены для систем спутниковой связи с несущей частотой 2–16 ГГц. Погрешность установки частоты (шаг перестройки) снижена до 1 Гц в полосе перестройки 2 ГГц, уровень выходной мощности в зависимости от модели составляет 8–13 дБмВт, потребляемая мощность не превышает 15 Вт. Имеются дополнительные выходы радиочастотного и опорного сигналов. Габариты – 178×127×25 мм, масса – 680 г.
Широкополосные синтезаторы семейства MLSE, рассчитанные на полосу частот 1–22 ГГц, предназначены для выполнения функций гетеродина в приемниках, частотных преобразователях, контрольно-измерительных системах и конкурируют с лучшими образцами лабораторных генераторов стандартных сигналов. Шаг установки частоты равен 1 Гц,
СПМ ФШ при отстройке на 1 МГц составляет -151 дБ/Гц на частоте 2 ГГц и -139 дБ/Гц на частоте 20 ГГц, уровень ПСС не более -60 дБ, время перестройки не более 30 мс. В схему синтезаторов серии MLSE входит встроенный микроконтроллер, память которого может хранить до 1000 частот, заранее установленных пользователем. Потребляемая мощность синтезаторов этой серии – 43 Вт, масса – 1020 г. Габариты – 127×178×51 мм.
Модули управления и калибровки
Для корректного использования устройств с ЖИГ-резонаторами компанией разработаны соответствующие модули управления и методика калибровки (рис.7). Имеются аналоговые и цифровые модели таких узлов в гражданском и военном исполнении.
Частотные фильтры, генераторы, умножители и синтезаторы частоты микроволнового диапазона с ЖИГ-перестройкой имеют значительные преимущества по ряду технических показателей перед традиционными техническими решениями и определенную нишу радиотехнических применений: панорамный обзор сверхширокой полосы частот с малыми погрешностями ее установки. Один из ведущих мировых разработчиков таких изделий – корпорация Micro Lambda Wireless – серийно выпускает изделия с показателями, не достигнутыми другими производителями, осваивает полный миллиметровый диапазон волн, совершенствует технические характеристики выпускаемой продукции.
Приобрести и получить консультации по установке изделий концерна Micro Lambda Wireless можно в ООО «Радиокомп» [2].
Литература
1. www.microlambdawireless.com
2. Уникальные радиокомпоненты мировых производителей, www.radiocomp.net.
Отзывы читателей
