Mikrofalowy syntezator laboratoryjny. Schemat, opis

Bezpłatna biblioteka techniczna

ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ
Darmowa biblioteka / Schematy urządzeń radioelektronicznych i elektrycznych

Mikrofalowy syntezator laboratoryjny. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Bezpłatna biblioteka techniczna

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Technologia pomiarowa

Komentarze do artykułu

Podczas opracowywania i konfigurowania urządzeń mikrofalowych radioamatorzy często napotykają trudności związane z brakiem sprzętu pomiarowego o wymaganym zakresie częstotliwości. Proponowany syntezator częstotliwości można wykonać w warunkach amatorskich. Pracuje w zakresie 1900...2275 MHz. Wartość częstotliwości wybiera się z kilku możliwych za pomocą przełącznika.

Przy stosunkowo niskich częstotliwościach (do 100 ... 150 MHz) problem stabilizacji częstotliwości oscylatora rozwiązuje się za pomocą rezonatorów kwarcowych, przy wyższych częstotliwościach (400 MHz) - za pomocą powierzchniowych rezonatorów fal akustycznych (rezonatory SAW), dla mikrofal, dielektryków rezonatory wykonane z wysokiej jakości ceramiki oraz inne rezonatory wysokiej jakości. Stabilizacja za pomocą elementów pasywnych ma swoje zalety - prostotę i stosunkowo niski koszt wykonania. Jego główną wadą jest brak możliwości znaczącej zmiany częstotliwości generowanego sygnału bez zmiany elementu nastawczego częstotliwości.

Szeroko rozpowszechnione zintegrowane syntezatory częstotliwości umożliwiają szybkie elektroniczne strojenie oscylatora (w tym mikrofalowego), przy zachowaniu stabilności wysokich częstotliwości. Syntezatory występują w typach bezpośrednich i pośrednich.

Za zalety syntezy bezpośredniej uważa się wysoką szybkość zmian częstotliwości i strojenie z małym skokiem. Jednak ze względu na obecność w syntetyzowanym sygnale dużej liczby składowych widmowych wynikających z licznych przekształceń nieliniowych, urządzenia do syntezy bezpośredniej są rzadko stosowane w urządzeniach mikrofalowych.

(kliknij, aby powiększyć)

Do syntezy mikrofalowej częściej stosuje się syntezatory typu pośredniego z pętlami synchronizacji fazowej (PLL). Zasada działania PLL, a także sposób obliczania filtru sprzężenia zwrotnego są szeroko i wielokrotnie omawiane w literaturze, np. w [1]. Istnieje kilka darmowych programów, które pozwalają obliczyć optymalne parametry filtrów sprzężenia zwrotnego, można je znaleźć w Internecie na stronie Lub .

Zintegrowane syntezatory PLL są dwojakiego rodzaju: programowalne (wartości częstotliwości są ustawiane za pomocą zewnętrznych poleceń) i nieprogramowalne (stałe współczynniki mnożenia i dzielenia częstotliwości odniesienia nie mogą być zmieniane).

Wady nieprogramowalnych syntezatorów zintegrowanych, na przykład MC12179, obejmują konieczność zastosowania rezonatora kwarcowego o precyzyjnie określonej częstotliwości, co nie zawsze jest możliwe. Programowalne syntezatory, takie jak UMA1020M, nie mają tej wady. W obecności mikrokontrolera sterującego technicznie łatwo jest dostroić taki syntezator do określonej częstotliwości. Oscylatory mikrofalowe z elektroniczną przestrajalnością częstotliwości wymaganą do współpracy z mikroukładem syntezatora są dostępne dla konsumenta w postaci kompletnych funkcjonalnie modułów wykonanych w technologii hybrydowej [2].

(kliknij, aby powiększyć)

Schemat laboratoryjnego syntezatora częstotliwości przeznaczonego do sprawdzania i regulacji strojenia urządzeń pasma 2 GHz przedstawiono na rys. 1. Jego podstawą jest układ UMA-1020M (DA3), którego dokumentację techniczną można znaleźć na stronie internetowej producenta Na .

Mikrofalowy syntezator laboratoryjny

Syntezator posiada również oscylator sterowany napięciem (VCO) DA1, oscylator kwarcowy o częstotliwości odniesienia 10 MHz DA2 oraz mikrokontroler DD1. Sygnał mikrofalowy z wyjścia VCO jest podawany na wyjście syntezatora (złącze XW1) oraz na wejście głównego programowalnego dzielnika częstotliwości układu DA3. Sygnał częstotliwości odniesienia z wyjścia generatora DA2 jest podawany na pomocniczy programowalny dzielnik częstotliwości, który jest również częścią układu DA3.

Współczynniki podziału częstotliwości dzielników głównego i pomocniczego ustala mikrokontroler DD1 (Z86E0208PSC), wysyłając odpowiednie polecenia trójprzewodową magistralą informacyjną (piny 11-13 DA3). Tekst źródłowy programu sterującego podano w tabeli. 1. Wewnętrzna pamięć mikrokontrolera jest wystarczająca do przechowywania danych o siedmiu różnych wartościach częstotliwości. Jedną z wartości częstotliwości lub tryb, w którym nie ma sygnału wyjściowego wybiera się zworkami S1-S3 zgodnie z tabelą. 2. Ustawiony tryb obowiązuje w momencie włączenia urządzenia, po czym żadne manipulacje przełącznikami nie wpływają na jego działanie do momentu ponownego włączenia urządzenia. Dioda HL1 powinna zgasnąć po 1 s od włączenia zasilania. O programowaniu mikrokontrolerów firmy Zilog można przeczytać w [3].

Mikrofalowy syntezator laboratoryjny

Syntezator jest montowany na płytce drukowanej, której wygląd pokazano na ryc. 2. Zastosowano rezystory i kondensatory do montażu natynkowego.

literatura

Starikov O. Metoda PLL i zasady syntezy sygnałów o wysokiej częstotliwości. - Chip News, 2001, nr 6.
Podręcznik projektanta VCO 2001. VCO/HB-01. - Mini obwody.
Glvdshtein MA Mikrokontrolery z rodziny Z86 firmy Zilog. Przewodnik programisty. - M.: DODEKA, 1999, 96 s.

Oprócz syntezatora mikrofalowego, układ UMA1020M zawiera jeszcze jeden, pracujący w zakresie częstotliwości 20..300 MHz.6n nie jest stosowany w opisanej konstrukcji.

Autorzy: I. Małygin, N. Szturkin, Jekaterynburg

Zobacz inne artykuły Sekcja Technologia pomiarowa.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach 02.05.2024

We współczesnym rolnictwie postęp technologiczny ma na celu zwiększenie efektywności procesów pielęgnacji roślin. We Włoszech zaprezentowano innowacyjną maszynę do przerzedzania kwiatów Florix, zaprojektowaną z myślą o optymalizacji etapu zbioru. Narzędzie to zostało wyposażone w ruchome ramiona, co pozwala na łatwe dostosowanie go do potrzeb ogrodu. Operator może regulować prędkość cienkich drutów, sterując nimi z kabiny ciągnika za pomocą joysticka. Takie podejście znacznie zwiększa efektywność procesu przerzedzania kwiatów, dając możliwość indywidualnego dostosowania do specyficznych warunków ogrodu, a także odmiany i rodzaju uprawianych w nim owoców. Po dwóch latach testowania maszyny Florix na różnych rodzajach owoców wyniki były bardzo zachęcające. Rolnicy, tacy jak Filiberto Montanari, który używa maszyny Florix od kilku lat, zgłosili znaczną redukcję czasu i pracy potrzebnej do przerzedzania kwiatów. ... >>

Zaawansowany mikroskop na podczerwień 02.05.2024

Mikroskopy odgrywają ważną rolę w badaniach naukowych, umożliwiając naukowcom zagłębianie się w struktury i procesy niewidoczne dla oka. Jednak różne metody mikroskopii mają swoje ograniczenia, a wśród nich było ograniczenie rozdzielczości przy korzystaniu z zakresu podczerwieni. Jednak najnowsze osiągnięcia japońskich badaczy z Uniwersytetu Tokijskiego otwierają nowe perspektywy badania mikroświata. Naukowcy z Uniwersytetu Tokijskiego zaprezentowali nowy mikroskop, który zrewolucjonizuje możliwości mikroskopii w podczerwieni. Ten zaawansowany instrument pozwala zobaczyć wewnętrzne struktury żywych bakterii z niesamowitą wyrazistością w skali nanometrowej. Zazwyczaj ograniczenia mikroskopów średniej podczerwieni wynikają z niskiej rozdzielczości, ale najnowsze odkrycia japońskich badaczy przezwyciężają te ograniczenia. Zdaniem naukowców opracowany mikroskop umożliwia tworzenie obrazów o rozdzielczości do 120 nanometrów, czyli 30 razy większej niż rozdzielczość tradycyjnych mikroskopów. ... >>

Pułapka powietrzna na owady 01.05.2024

Rolnictwo jest jednym z kluczowych sektorów gospodarki, a zwalczanie szkodników stanowi integralną część tego procesu. Zespół naukowców z Indyjskiej Rady Badań Rolniczych i Centralnego Instytutu Badań nad Ziemniakami (ICAR-CPRI) w Shimla wymyślił innowacyjne rozwiązanie tego problemu – napędzaną wiatrem pułapkę powietrzną na owady. Urządzenie to eliminuje niedociągnięcia tradycyjnych metod zwalczania szkodników, dostarczając dane dotyczące populacji owadów w czasie rzeczywistym. Pułapka zasilana jest w całości energią wiatru, co czyni ją rozwiązaniem przyjaznym dla środowiska i niewymagającym zasilania. Jego unikalna konstrukcja umożliwia monitorowanie zarówno szkodliwych, jak i pożytecznych owadów, zapewniając pełny przegląd populacji na każdym obszarze rolniczym. „Oceniając docelowe szkodniki we właściwym czasie, możemy podjąć niezbędne środki w celu zwalczania zarówno szkodników, jak i chorób” – mówi Kapil ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

Herbicydy w kapsułkach 08.12.2021

Innowacyjny system dostarczania herbicydów może zrewolucjonizować rolnictwo i zwalczanie chwastów. Stosowanie kapsułek wypełnionych herbicydami jest bezpieczniejsze i tak samo skuteczne jak metoda tradycyjna.

Według profesor Amelii Limbongan z University of Queensland metoda była bardzo skuteczna w zwalczaniu wielu gatunków chwastów, które stanowią poważne zagrożenie dla rolnictwa.

„Ta metoda zwalczania chwastów jest praktyczna i wygodniejsza niż inne metody, a widzieliśmy już, że kilka gospodarstw stosuje to podejście. Wygoda systemu w połączeniu z jego udowodnioną skutecznością i bezpieczeństwem oznacza, że kapsułkowany herbicyd może być stosowany w Różnorodność warunków w całej metodzie Metoda wykorzystuje o 30% mniej herbicydów do zabijania chwastów i jest tak samo skuteczna, jak podejście bardziej pracochłonne, oszczędzając czas i pieniądze rolników i leśników” – powiedziała Amelia Limbongan.

Herbicydy w kapsułkach mogą poprawić kontrolę chwastów w systemach rolniczych i ekologicznych na całym świecie, a także chronić pracowników, praktycznie eliminując narażenie na szkodliwe herbicydy.

Profesor Victor Galea zauważył, że w procesie obróbki kapsułek herbicydowych wykorzystano mechaniczny aplikator o nazwie InJecta, który szybko wywiercił otwór w łodydze zdrewniałego chwastu, wszczepił rozpuszczalną kapsułkę zawierającą suchy herbicyd i uszczelnił kapsułkę drewnianym korkiem, omijając konieczność rozpylać na dużych powierzchniach. Herbicyd następnie rozpuszcza się w soku roślinnym i zabija chwasty od wewnątrz, a dzięki niewielkiej ilości składnika aktywnego użytego w każdej kapsułce, nie powoduje przedostawania się substancji agrochemicznych do środowiska.

„Kolejnym powodem, dla którego ten system dostarczania jest tak użyteczny, jest ochrona innych roślin, które często ulegają uszkodzeniu w wyniku przypadkowego kontaktu po spryskaniu herbicydami” – wyjaśnia Victor Galea.

Naukowcy nadal testują metodę kapsułkową na kilku różnych rodzajach chwastów i mają do dystrybucji szereg podobnych produktów, które pomogą rolnikom z chwastami inwazyjnymi.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Statystyki urządzenia z Androidem

▪ Spray magnetyczny tworzy roboty

▪ Pary zawierają metale toksyczne

▪ Paliwo nanoelektryczne do nieskończonego ładowania baterii

▪ Jak rozumieć psa

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja strony Aforyzmy znanych osób. Wybór artykułu

▪ artykuł Od złego. Popularne wyrażenie

▪ artykuł Kiedy pojawili się pierwsi akrobaci? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Kontroler-kasjer. Opis pracy

▪ artykuł Zasada działania pompy ciepła. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Zapal świeczkę bez ognia. Sekret ostrości

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn