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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Sintetizador de laboratorio de microondas. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Tecnología de medición Al desarrollar y configurar dispositivos de microondas, los radioaficionados a menudo enfrentan dificultades asociadas con la falta de equipos de medición del rango de frecuencia requerido. El sintetizador de frecuencia propuesto se puede hacer en condiciones de aficionados. Opera en el rango de 1900...2275 MHz. El valor de la frecuencia se selecciona entre varios posibles mediante un interruptor. A frecuencias relativamente bajas (hasta 100 ... 150 MHz), el problema de la estabilización de la frecuencia del oscilador se resuelve utilizando resonadores de cuarzo, a frecuencias más altas (400 MHz), utilizando resonadores de ondas acústicas de superficie (resonadores SAW), para microondas, dieléctricos resonadores hechos de cerámica de alta calidad y otros resonadores de alta calidad. La estabilización con la ayuda de componentes pasivos tiene sus ventajas: simplicidad y costo de implementación relativamente bajo. Su principal desventaja es la imposibilidad de un cambio significativo en la frecuencia de la señal generada sin cambiar el elemento de ajuste de frecuencia. Los sintetizadores de frecuencia integrados generalizados hacen posible implementar una sintonización electrónica rápida del oscilador (incluido el microondas), manteniendo la estabilidad de alta frecuencia. Los sintetizadores vienen en tipos directos e indirectos. Se considera que las ventajas de la síntesis directa son una tasa de cambio de alta frecuencia y una sintonización con un pequeño paso. Sin embargo, debido a la presencia en la señal sintetizada de un gran número de componentes espectrales resultantes de numerosas transformaciones no lineales, los dispositivos de síntesis directa rara vez se utilizan en equipos de microondas.
Para la síntesis de microondas, se utilizan con mayor frecuencia sintetizadores de tipo indirecto con bucles de bloqueo de fase (PLL). El principio de operación de PLL, así como el método para calcular el filtro de retroalimentación, se consideran amplia y repetidamente en la literatura, por ejemplo, en [1]. Hay varios programas gratuitos que le permiten calcular los parámetros óptimos de los filtros de retroalimentación, se pueden encontrar en Internet en el sitio o . Los sintetizadores PLL integrados son de dos tipos: programables (los valores de frecuencia se establecen mediante comandos externos) y no programables (los coeficientes fijos de multiplicación y división de la frecuencia de referencia no se pueden cambiar). Las desventajas de los sintetizadores integrados no programables, por ejemplo, MC12179, incluyen la necesidad de utilizar un resonador de cuarzo con una frecuencia especificada con precisión, lo que no siempre es posible. Los sintetizadores programables como el UMA1020M no tienen este inconveniente. En presencia de un microcontrolador de control, es técnicamente fácil sintonizar un sintetizador de este tipo a una frecuencia determinada. Los osciladores de microondas con sintonizabilidad de frecuencia electrónica necesaria para el trabajo conjunto con un microcircuito de sintetizador están disponibles para el consumidor en forma de módulos funcionalmente completos fabricados con tecnología híbrida [2].
En la Fig. 2 se muestra un diagrama de un sintetizador de frecuencia de laboratorio diseñado para verificar y ajustar la sintonización de equipos de banda de 1 GHz. Su base es el chip UMA-1020M (DA3), cuya documentación técnica se puede encontrar en el sitio web del fabricante. en .
El sintetizador también cuenta con un oscilador controlado por voltaje (VCO) DA1, un oscilador de cristal de una frecuencia de referencia de 10 MHz DA2 y un microcontrolador DD1. La señal de microondas de la salida del VCO se alimenta a la salida del sintetizador (conector XW1) y a la entrada del divisor de frecuencia programable principal del microcircuito DA3. La señal de frecuencia de referencia de la salida del generador DA2 se alimenta a un divisor de frecuencia programable auxiliar, que también forma parte del chip DA3. Las relaciones de división de frecuencia de los divisores principal y auxiliar son establecidas por el microcontrolador DD1 (Z86E0208PSC), enviando los comandos correspondientes a través del bus de información de tres hilos (pines 11-13 DA3). El texto fuente del programa de control se da en la Tabla. 1. La memoria interna del microcontrolador es suficiente para almacenar datos en siete valores de frecuencia diferentes. Uno de los valores de frecuencia o el modo en el que no hay señal de salida se selecciona mediante los puentes S1-S3 según la tabla. 2. El modo de configuración entra en vigor en el momento en que se enciende el dispositivo, después de lo cual ninguna manipulación con los interruptores afecta su funcionamiento hasta que el dispositivo se enciende nuevamente. El LED HL1 debe apagarse 1 s después de encender la alimentación. Puede leer sobre la programación de microcontroladores de Zilog en [3].
El sintetizador está ensamblado en una placa de circuito impreso, cuya apariencia se muestra en la fig. 2. Se aplican resistencias y condensadores para montaje en superficie. Literatura
Además del sintetizador de microondas, el chip UMA1020M contiene otro que opera en el rango de frecuencia de 20 a 300 MHz. 6n no se usa en el diseño descrito. Autores: I. Malygin, N. Shturkin, Ekaterimburgo
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