Dzielnik częstotliwości do 13 GHz / Frequency divider to 13 GHz

WSTĘP / INTRODUCTION

Projekt powstał , a raczej jest skierowany dla osób chcących mierzyć wysokie częstotliwości od ok 200 MHz do 12-13 GHz, a w szczególności jest skierowany do osób posiadających mierniki częstotliwości Agilent 53131, 53132 (dawniej HP), (jest to opcja 124). Na aukcjach można eBay można kupić powyższe (szczególnie 53132A) oryginalnie z zabudowaną tą opcją, ale cena szczególnie zniechęca do zakupów (na ogół ponad 10 kPLN). Jako ciekawostkę podam że sama opcja 030 sprzedawana jest na ebay w cenie ok 1100 PLN (do 3 GHz) opcji 124 w ogóle nie widziałem. A jeśli pojawiła by sie pewnie cena znacznie by przekroczyła 2000 PLN. Koszt wykonania powyższej opcji oceniam na ok 500 PLN (a może nawet mniej).

The project was created, and rather is aimed for people who want to measure the high frequency up to 12-13 GHz. In particular, it is aimed at those with own meter Agilent 53131, 53132 (formerly HP), (this is the option „agilent” No 124). The eBay auctions you can buy these (especially 53132) originally with integrated this option, but the price is particularly discouraging on purchases (generally over 3 K$). It is interesting that the same option 030 is sold on eBay for a price around 350 $ (up to 3 GHz) 124 options not seen at all. Do not know the price of this option (124) but the price certainly exceeds the 500-700 $. The cost of build this option, I estimate at about 200 $ (maybe even less).

BUDOWA  / CONSTRUCTION

Oczywiście tak wysoka częstotliwość pracy wiąże sie z pewnymi problemami (choć dziś już nie tak istotnymi jak jeszcze ok 10 – 15 lat temu). A w  czym problem ? Oczywiście wysoko częstotliwościowe układy mikrofalowe czyli przedwzmacniacze i same dzielniki. Najpierw przedstawię założenia: pierwsze to układy muszą poprawnie pracować do ok 12-13 GHz, dwa czułość wejściowa nie może być gorsza niż -30 dBm, podział musi wynosić 128.

W stosunku do pierwotnej wersji wprowadzono następujące zmiany.
– zmieniono napięcia zasilania wzmacniaczy VMMK z 5 V do ok 4,2 V
– zmieniono dzielnik, pierwotnie HMC394, obecnie uPC1505 (dzielenie przez 64)
– zlikwidowano bufor MAX999
– łączny podział to przez 512
– dostosowano złącze 10 pin do schematu HP

Of course, such a high frequency of operation is associated with certain problems (though still not as important as are about 10 – 15 years ago). And what’s the problem? Of course, high-frequency or microwave integrated preamp and the same dividers. First with the assumptions: First the systems must work properly for about 12-13 GHz, two input sensitivity can not be worse than -30 dBm, the division must be 128

Compared to the original version, the following changes.
– Changed voltage amplifiers VMMK of 5 V to 4.2 V
– Changed divider, originally HMC394, now uPC1505 (divide by 64)
– Liquidated buffer MAX999
– The total allocation to the divider 512
– Adjusted 10 pin connector for HP scheme

Układ posiada następujące bloki:
– wzmacniacz wejściowy RF
– sekcja dzielnika /8
– sekcja dzielnika /64
– bufor wyjściowy
– sekcja zasilania, konwertera z 12 V na 5 V
– dwie sekcje filtrów RF zasilania

The system has the following blocks:
– RF input amplifier
– Section divider / 8
– Section divider / 64
– The output buffer
– Section power converter from 12 V to 5 V
– Two sections Power RF filte

WYKONANY UKŁAD /  Made and printed circuit board solder and mount the freq meter

Na razie płytka jest wstępnie przetestowana działa od ok 100 MHz czułość jest bardzo dobra sięga – 40 dBm i tak do częstotliwości 500 MHz na obecną chwilę nie mam źródła o większej częstotliwości.
Zastanawiam się nad trzema sprawami:
– jak mocno tłumić będą zastosowane diody HSMS-8202 ? To i tak najlepsze diody jakie można normalnie i łatwo zdobyć
– rezystory zastosowałem dobre cienka warstwa w rozmiarze 0603, niestety rezystory mikrofalowe są praktycznie nie dostępne (nawet za granicami)
– filtry wzmacniaczy, zastosowałem wytyczne z datasheet choć może lepiej by to działo, jeśli by zastosować filtry mikropaskowe (aczkolwiek PCB by mogła sie powiększyć)
– lutowanie z użyciem dobrej pasy, układów VMMK nie stworzyło problemów, o dziwo nic się nie zwarło (odległości miedzy ścieżkami 0,15 mm)

For now, the board is pre-tested works of about 100 MHz, the sensitivity is very good goes back to – 40 dBm, and so the frequency of 500 MHz at the moment I do not have a source with greater frequency.
I’m thinking of three things:
– How much will be used to suppress the signal diodes HSMS-8202? It’s still the best diodes that can be normally and easily get
– Resistors applied a thin layer of a good size 0603, unfortunately resistors microwave are practically not available ? (EU, USA?)
– Filters amplifiers, I applied the guidelines of the datasheet although it may be better to it has, if you apply filters to microstrip (although the PCB to be able to enlarge)
– Soldering with solder good belts, assembly soldering IC VMMK-2503 not problems, surprisingly nothing short between (the distance between the paths of 0.15 mm)

Ostatnie modyfikacje / Last modyfication 

Pierwsze testy  / First test

Zmodyfikowałem zasilanie układów VMMK, pozbyłem się szkodliwych rezonansów. Wymieniłem Diody HSMS na diody MACOM MADS-001317-1500 (pojemność 0,05pF). Przygotowałem płytkę drukowaną do ekranowania jej z użyciem frezowanej kształtki.

Wstępne pomiary wykazały że do 4,4 GHz czułość układu jest lepsza od -40 dBm, w styczniu postaram sie zbadać układ do 9 GHz.
Przetestowałem miernik do 150 MHz do 4,4 GHz nie ma żadnych dziur (test z skokiem co 5 MHz)

I modified the power supply of the VMMK, got rid of harmful resonances. I replaced the diodes HSMS 8202 on the diode MACOM MADS-001317-1500 (capacity of 0.05 pF). I prepared a printed circuit board shielding her from using milled fittings.

Preliminary measurements have shown that up to 4.4 GHz, the sensitivity is better than -40 dBm, in January, I will try to examine the system to 9 GHz.
I tested the meter from 150 MHz to 4.4 GHz does not have any holes (test with increments of 5 MHz)

ZDJĘCIA  / Picutures:

SCHEMAT  (Schematic) / PCB  (BLOCK diagram)

schem block v1_59 dzielnik 12GHz _ Agilent v1_59_ 21-12-2013_SCH_R dzielnik 12GHz _ Agilent v1_59_ 21-12-2013_PCB_R

Jest to wersja praktycznie przeznaczona do produkcji. Wersja datowana na 21 Grudnia 2013r rev 1.32 (RTM Mod 1.59)

It is a version of the PCB prior to production . Version dated 21 December 2013 rev 1.59 RTM Mod 1.59

W przypadku pytań proszę o kontakt:

In case of contact, please write:

Contact Us

You may contact us by filling in this form any time you need professional support or have any questions. You can also fill in the form to leave your comments or feedback.
Name:*
E-mail:*
Company:
Subject:*
Details:

* Indicates required fields