'

Формирование частот и сигналов

Понравилась презентация – покажи это...





Слайд 0

Формирование частот и сигналов НИО-33 МТУСИ ООО «Радиокомп» 2011


Слайд 1

Содержание История НИО-33 Готовые решения Отечественные микросхемы для синтеза сигналов и частот Разработка устройств синтеза частот и сигналов на заказ


Слайд 2

История НИО-33


Слайд 3

Отраслевая научно-исследовательская лаборатория НИЛ-33 "Синтезаторы сложных и прецизионных сигналов" (ССПС) была создана в 1982 году тремя предприятиями: МНИИП, РТИ, НИИРП. До 1992 г. подразделение работало в основном по заказам Минрадиопрома. Основными направлениями деятельности лаборатории являлись: цифровые вычислительные синтезаторы частот и сигналов; синтезаторы частот и сигналов с линейной модуляцией на основе колец ФАПЧ (в том числе с дробным ДПКД); линии задержки с высоким разрешением и цифровым управлением; программное обеспечение управления синтезаторами; оценка параметров и фазовые измерения сигналов; акустоэлектронные анализаторы спектра на дисперсионных линиях задержки. Сотрудниками лаборатории было получено более 50 свидетельств на изобретения, опубликованы 2 монографии и большое число статей по вопросам исследования и разработки устройств формирования прецизионных высокочастотных сигналов для систем радиолокации, связи, навигации, ионосферного зондирования и измерительных комплексов. В 2010 году лаборатория преобразована в отдел НИО-33 «Формирование и обработка сигналов для радиолокационных и связных применений»


Слайд 4

Характеристики разработанных синтезаторов ЧМ сигналов (на отечественной элементной базе) ЛЧМ — линейная ЧМ; НЧМ — нелинейная ЧМ; ПЧМ — полиномальная ЧМ; ЦВС — цифровой вычислительный синтезатор; КВС комбинированный вычислительный синтезатор; ЦВС с КО — ЦВС с коммутацией отсчетов; ЦВС с КМ — ЦВС с квадратурным модулятором; ДЦВС — двухуровневый ЦВС.


Слайд 5

ЛЧМ — линейная ЧМ; ЦВС — цифровой вычислительный синтезатор; ЦВС с КП — ЦВС с квадратурным переносом. Характеристики разработанных синтезаторов ЧМ сигналов (на импортной элементной базе)


Слайд 6

Готовые решения для синтеза частот и формирования сигналов


Слайд 7

Универсальный двухканальный генератор Г4-РК2/150 Два независимых канала на основе цифровых вычислительных синтезаторов; Диапазон частот: 0,1—150 МГц; Модуляция аналоговая: АМ, ЧМ, ФМ; Модуляция цифровая: BPSK, BFSK, QPSK, QFSK; Режим формирования ЛЧМ сигнала; Малые габариты и энергопотребление; Питание по шине USB.


Слайд 8

Универсальный двухканальный генератор Г4-РК2/150 Основные характеристики: Внутренняя модуляция и модуляция с внешних входов Два типа внутренней модуляции: Из ОЗУ микроконтроллера: максимум 4096 точек на период; время на перезапись одного отсчета >1,5 мкс. Из ОЗУ ЦВС: максимум 1024 точки на период; время на перезапись одного отсчета 10 нс — 650 мкс.


Слайд 9

Универсальный двухканальный генератор Г4-РК2/150 Установка всех параметров сигнала с помощью ПО для ПЭВМ Дополнительные опции: Высокостабильный опорный генератор с возможностью синхронизации от внешнего источника 5 или 10 МГц; Работа от внешнего источника опорной частоты; Измерение АЧХ и ФЧХ.


Слайд 10

Универсальный двухканальный генератор Г4-РК2/150-АФ АЧХ кварцевого резонатора на 10 МГц


Слайд 11

Синтезатор частот на основе кольца ФАПЧ с целочисленными коэффициентами диапазон частот: 10 МГц-6 ГГц (по диапазонам); уровень выходного сигнала: не менее +10 dBm; внешний источник опорной частоты: 1-150 МГц; напряжение питания: +12 В; потребляемый ток: 150 мА; рабочий диапазон температур: –40…+80 °C; габаритные размеры: 64?50?27 мм. Основные параметры синтезатора на основе кольца ФАПЧ с целочисленными коэффициентами: диапазон частот: не более октавы; шаг по частоте: 50 кГц … 10 МГц; время переключения: 20 мкс … 2 мс; уровень паразитных составляющих: –70 дБ; фазовый шум: –80… –105 дБн/Гц@10 кГц на 1 ГГц.


Слайд 12

Синтезатор частот на основе кольца ФАПЧ с дробными коэффициентами Достижим герцовый и субгерцовый шаг, однако при частотах синтеза близких к кратным ? частоты сравнения увеличивается уровень паразитных составляющих в спектре сигнала. Основные параметры синтезатора на основе кольца ФАПЧ с дробными коэффициентами: диапазон частот: не более октавы; шаг по частоте: <единиц Гц; время переключения: десятки мкс; уровень паразитных составляющих: -60..-50 дБ; фазовый шум:-90…-100 дБн/Гц@10 кГц на 1 ГГц. Для уменьшения уровня паразитных составляющих в дробном синтезаторе возможно применять двухпетлевую схему и обходить «опасные» частоты программно


Слайд 13

Синтезатор частот на основе цифрового вычислительного синтезатора • Диапазон частот: 0.5-300 МГц; • Максимальная выходная мощность: +15 дБм; • Шаг перестройки по частоте: 2,6*10-6 Гц; • Время переключения выходной частоты: не более 30 мкс (после получения команды); • Уровень паразитных гармонических составляющих в спектре выходного сигнала: в узкой полосе (±1 МГц), не более - 70 дБн; в широкой полосе, не более - 45 дБн; • Вход внешней опорной частоты 5-100 МГц, минимальный уровень 0,2 Вэфф; Отдельный потенциальный вход «ON / OFF» включения/выключения выходного сигнала; Выход сигнала контроля функционирования «READY» со светодиодной индикацией; Интерфейс управления: двунаправленный SPI в полнодуплексном режиме работы; Напряжения питания: +(5 ± 0,5) В, ток потребления не более 0,35 А, +(12 ± 1,2) В, ток потребления не более 0,15 А; Габаритные размеры: 112 x 57 x 21 мм, герметичное исполнение; Масса: 230±10 г. Разработано программное обеспечение для управления синтезаторами от ПЭВМ через порт LPT


Слайд 14

Синтезатор частот с высоким разрешением по частоте на основе кольца ФАПЧ • Диапазон частот: 100-4000 МГц* (по диапазонам); • Уровень выходной мощности: не менее +13 дБм; • Шаг перестройки по частоте: 1 Гц и более*; • Время установления частоты: не более 3 мс*; • Уровень паразитных гармонических составляющих в спектре выходного сигнала: не более - 70 дБн; • Вход внешней опорной частоты 5-250 МГц, минимальный уровень 0,2 Вэфф; Параметры, обозначенные символом * определяются при заказе. Отдельный потенциальный вход «ON / OFF» включения/выключения выходного сигнала; Выход сигнала контроля функционирования «READY» со светодиодной индикацией; Интерфейс управления: двунаправленный SPI в полнодуплексном режиме работы; Напряжения питания: +(5 ± 0,5) В, ток потребления не более 0,1 А, +(12 ± 1,2) В, ток потребления не более 0,25 А; Габаритные размеры: 112 x 57 x 21 мм, герметичное исполнение; Масса: 230±10 г. Разработано программное обеспечение для управления синтезаторами от ПЭВМ через порт LPT


Слайд 15

Аттенюатор СВЧ сигналов Управление ручное или по шине USB; Цифровая индикация затухания; Встроенный аккумулятор; Малые габариты и энергопотребление.


Слайд 16

Синтезатор сверхширокополосных ЛЧМ сигналов • Диапазон частот (по диапазонам): 400-6000 МГц • Разрешение по частоте: ~3*10-6 Гц; Девиация ЛЧМ: до 500 МГц; • Скорость перестройки ЛЧМ: до 50000 ГГц/с; • Разрешение по скорости перестройки ЛЧМ: 600 Гц/с; Длительность импульса ЛЧМ: 10 мкс…106 с; • Точность установки длительности импульса: 10 нс; • Максимальная частота повторения импульсов: 50 кГц; • Амплитудная неравномерность в полосе: <±2 дБ (опционально <±1 дБ, <±0.5 дБ); • Среднеквадратичная фазовая ошибка: ±10о (опционально ±2.5о, ±0.5о).


Слайд 17

Отечественные микросхемы для синтеза сигналов и частот


Слайд 18

Цифровой вычислительный синтезатор 1508ПЛ8Т Основные характеристики: два полностью независимых канала цифрового синтеза; возможность совместного использования каналов для синтеза квадратурных сигналов; скорость модуляции до 13 млн. символов/сек. в каждом канале; интерфейсы управления: последовательный SPI, 16 разрядный параллельный порт, линк-порт; Каждый канал содержит: встроенный 10 бит ЦАП с частотой дискретизации до 1000 МГц; 64 профиля модуляции сигнала; 48-разрядные аккумуляторы частоты и фазы; встроенный 48-разрядный таймер; 16-разрядный регистр управления смещением фазы; 12-разрядный амплитудный модулятор; 12-разрядный регистр управления постоянным смещением выходного сигнала; возможность гауссовой фильтрации параметров модуляции; Напряжение питания 3,3 В ±5% и 1,8 ±5%; корпус LQFP-100. Потребляемая мощность <700 мВт. Превосходит по параметрам ЦВС фирмы Analog Devices Приемка «5»


Слайд 19

Отладочная плата для цифрового вычислительного синтезатора 1508ПЛ8Т подключение к ПЭВМ по интерфейсу USB; формирование немодулированных сигналов, сигналов с амплитудной, частотной, фазовой, амплитудно-фазовой, линейной частотной модуляцией; простое подключение устройства пользователя для управления микросхемой цифрового вычислительного синтезатора; программное обеспечение с возможностью доступа к значениям регистров; опционально: высокостабильный тактовый генератор.


Слайд 20

ФАПЧ с целочисленным и дробным коэффициентами деления 1508ПЛ9Т Основные характеристики: целочисленный и дробный коэффициенты деления устройство рандомизации помех дробности; коэффициенты деления предделителя 4/5, 8/9, 16/17, 32/33; последовательный (SPI) интерфейс управления; возможность управления коэффициентами деления по параллельной шине; входная частота до 3 ГГц; опорная частота до 250 МГц; частота работы фазового детектора до 100 МГц; Напряжение питания 3,3 В ±5% и 1,8 ±5%; корпус LQFP-48 Приемка «5»


Слайд 21

Отладочная плата для микросхемы ФАПЧ 1508ПЛ9Т подключение к ПЭВМ по интерфейсу USB; модульная конструкция, обеспечивающая использование любых генераторов, управляемых напряжением и фильтров; простое подключение устройства пользователя для управления микросхемой 1508ПЛ9Т; опционально: встроенный источник опорной частоты.


Слайд 22

Разработка устройств синтеза частот и сигналов на заказ


Слайд 23

Разработка устройств синтеза частот и сигналов на заказ Современные тенденции Увеличение полосы ЛЧМ Микросхема 1508ПЛ8Т позволяет формировать ЛЧМ сигнал с полосой до 400 МГц, а при использовании квадратурного переноса — до 800 МГц


Слайд 24

Разработка устройств синтеза частот и сигналов на заказ Современные тенденции Использование профилей для коррекции амплитуды, фазы и постоянного смещения в процессе формирования ЛЧМ для снижения уровня паразитных составляющих


Слайд 25

Разработка устройств синтеза частот и сигналов на заказ Современные тенденции Цифровые активные фазированные антенные решетки В последнее время в зарубежной печати все чаще появляются сообщения о разработке следующего поколения фазированных антенных решеток – цифровых активных фазированных антенных решеток (ЦАФАР). Основное их отличие заключается в наличии цифро-аналогового и аналогово-цифрового преобразователя непосредственно в ячейке АФАР. Такая конструкция позволяет значительно уменьшить габариты и энергопотребление передающего модуля, увеличить точность и дальность обнаружения за счет формирования более узкой диаграммы направленности. Разработанная НПЦ «Элвис» микросхема цифрового вычислительного синтезатора 1508ПЛ8Т, содержащая в своем составе высокоскоростной цифроаналоговый преобразователь (10 бит, частота преобразования 800 МГц) совместно с квадратурным модулятором идеально подходит для реализации передающей ячейки ЦАФАР. В такой ячейке автоматически обеспечивается калибровка квадратурного модулятора, при которой подавление паразитных составляющих достигает -55…-60 дБн, а также становится возможной коррекция искажений, вносимых усилителем мощности. Достигнутый уровень среднеквадратичных фазовых ошибок не превосходит 0.2 градуса в ЛЧМ сигнале с девиацией до 100 МГц. Без проблем решается вопрос и со снижением амплитудных ошибок до ±0.5 дБ и менее. Помимо ЛЧМ сигналов ячейка позволяет формировать любые другие сигналы в полосе до 500 МГц. Фазу выходного сигнала можно устанавливать в диапазоне 0-360 градусов с точностью ~0.02 градуса.


Слайд 26

Разработка устройств синтеза частот и сигналов на заказ Современные тенденции Цифровые активные фазированные антенные решетки Спектры сигнала на выходе квадратурного модулятора до калибровки (левый) и после калибровки (правый)


Слайд 27

Спасибо за внимание! НИО-33 МТУСИ ООО «Радиокомп» 111024, Москва, ул. Авиамоторная д. 8 Тел: (495) 957-77-45, (495) 957-78-39; Факс: (495) 925-10-64 http://www.radiocomp.net sales@radiocomp.net andrew@radiocomp.net


×

HTML:





Ссылка: