大侠们都过来看看!大家有没有听说过PLL锁相环怕机械震动的问题?
希望各位大侠能出来帮忙解决下,不胜感激。
在很多的实验中我们发现,装有源的PCB板,在测试相噪的时候,如果敲击板子,那末源的相噪就会变的很差。例如我们做的一个3。8G的源,在源稳定工作时,相噪是-95dBc/hz@10K.而受到机械震动时候只能有-60,甚至-40,这与机械震动的强度,以及震动的频率都有关系。震动强度越大,频率越高,相噪恶化越大。我们已经做和很多实验,想了很多办法,但是发现都不能解决这个问题,虽然有些措施可以缓解,这个问题,但是都没有办法根本解决。我们也咨询了国外的人士,但都没有给予一个很好的解释和解决办法。希望各位大侠中有能人义士能够解决这个问题 。我们将十分感谢,甚至可以高薪聘请做名誉顾问。
源的参数:
VCUMZ-307.
PD:adf4107.
PDF:1M.
REF:10M.
FREQUNCE:3.8G
.
当然你也可以用其他的频率。都会有这种现象。观察方法:测试10K,或者1K的相噪。
没有机械震动的时候,频谱很稳定,但是一旦加入机械震动,频谱测试仪上就会出现很多杂散。因为频谱仪是一点点扫描的,所以,实际是这些杂散是相噪变差的表现,希望各位专家做下实验,看看这是不是一个谱遍问题。
如果您有好的解决办法请发email:cncdrawer@163.com.
必谢!
抛砖引玉。大家关注下了!
可能是晶振问题,有的晶振振动下性能频漂会变差。
顶一下,这问题我还没注意过。
不过我想请教你一个问题:你们是采用什么输出匹配来抑制后级的影响的?因为我遇到用射频开关切换最终输出时,因为后级的影响频率会有20微秒左右的抖动,而用频率源代替测试就不会有抖动。
1.似乎军品里面振动试验是一个必须的项目。是否可以参考一下他们的情况。2.你在做振动实验的时候,是如何给扳子供电的,是不是电源受到了影响?3.开关切换的时候引起频率抖动是正常的,如何减小他们,试着能否减小S12
谢谢各位大侠的指教,不过,你们说的这些情况,我们都怀疑过,首先我们可以肯定,电源绝对没有问题,其次,我们使用的是恒温晶振,而且晶振是与板子分离的,也就是源的参考是由恒温晶振外加的,因此机械震动不会影响到参考的稳定性.再次,输出匹配采用了一级放大(ERA-1),因此不会是其影响的.我们最后发现,VCO本身是怕振的.我们将VCO本身单独拿出来做在一个壳子里,使它与PCB板分离.单独对vco做振动试验.有相噪恶化的情况.再将PCB板单独做振动实验,仍然出现相噪恶化的情况.后来我们做了一些假设猜想,列了些公式推导,最后得出一个不成熟的猜想,希望大家能给予帮助:首先说VCO怕振的问题.由于VCO的谐振器是由电容和微带线并联而成的,而微带线受机械震动肯定发生形变,而这点形变就改变了微带线的电感值,引起频率抖动,这是必然的.其次PCB板上的反馈回路,受振动影响也比较大,由于微带线变化引起阻抗变化,从而引起反馈功率变化.我们觉的这不是由于工程使用上的问题而造成的,似乎是一个普遍的现象.后来我们又高价买了其他公司的源,实验证明他们的源同样存在这个问题.所以我们希望大家都能参与到这个问题中,做下实验.看看是否都存在这样的问题.测试方法很简单,只要一个源,在测10K,或1K相噪时,用螺丝刀敲击源就可以看到我说的那种情况..
顶下,希望大家关注呀!
1.晶体与扳子分离,那你应该通过同轴线给VCO输入参考频率了,在振动的时候是同轴线因为连接问题造成某些不可预料的情况,建议测一下振动时候晶体的Phase noise!(需要好的测试仪器!)2.至于你说的振动引起微带线阻抗变化,我认为不大可能。你的扳子厚度是多少? 假设的确引起阻抗变化,其变化范围能大于10%么,如果这样的话,其不是你们产品的一致性很难保证。这应该不是一个问题,但是值得尝试一下。你换一个厚点的扳子试试
如果,板子含有晶振,由于晶振有压电效应(具体解释请看书),振动时相噪肯定会变差,如果vco带有介质谐振器,介质也有同样的特性,所以肯定也会变差。解决方法,要考虑结构减振。 曾经我也遇到这个问题,哎~~~~~~~~~~可惜呀。
thanks!谢谢大家的指点。我们的连接都是用SMA头通过同轴电缆连接,所以应该不存在焊接不实的问题。首先微带线的影响肯定是有的,这个我们做的实验已经证实过。即在反馈回路中外串一节做在金属壳内的微带线,然后敲金属壳,问题依然存在。另外我们在电路上找到了一种缓解方法,但是不能根本解决。是不是这个问题在电路上是无解的?减震措施,我们采取了,也收到了一定的效果,要达到最好的效果,就要牺牲体积和成本了。
请问 你做振动试验 板子用胶固封没有?
考虑机械隔条,屏蔽罩振动。
好经典的问题啊!
应该是结构的问题,
不知道有没有高人成功解决过?
not familiar with VCO design, but I think we have several methods to determin the reason:
1, if it is the mis-shaping of the microstrip line, then the phase noise will degrade more when the output frequency increase;
2, oscilloscope can be used to probe the power supply to see if voltage supply varies with vabrition;
3, check soldering process to see if the process can assure reliable contact; the simplest method is exert variable presure on the components to see if outpur phase noise changed
高手云集呀
对此,我有个大胆的猜测:首先,在加机械振动时,因为振动也是一种能量的表示,是否可以看成机械振动就相当于一个很若的信号加入到电路中,再经过放大会对PLL有影响;其次当施加机械振动时,会引起电路板有形变,或者是使电路板产生振动,影不可想象的电磁波辐射(或者泄露),从而引起PLL电路的指标恶化;最后,如果有电路板随机械振动,很多分布参数发生改变,使你的输入输出不失配,同时也改变你PLL里的很多参数,导致PLL电路的指标恶化!
VCO自由振荡(即只上电,PLL不控制锁),盖上屏蔽与不盖屏蔽时,VCO自由振荡频率都不相同,可以理解成屏蔽盖相当于一小电容,那么当PLL锁隹VCO时,用力敲击屏蔽盖时就会改变其振荡电容值,使VCO趋向于失锁临界状态,就会有相噪变差,直至失锁,而VCO的稳定度越好,抗敲击能力越高。要提高VCO稳定度与改进屏蔽盖材料,屏蔽密封度与多层屏蔽。其实敲击不同的地方,相噪变化也不一样。曾看过MAXIM的一篇论文,用缓冲器解决VCO因负载变化而引起VCO相噪变差与不稳定。说负载变化引起反射回VCO,改变其极间电容,而用专用缓冲器隔离度有几十dB,就不那么容易引起极间电容变化。小编可以搜索一下,阅读全文,相信对你有帮助。其实所有的VCO都有这个问题。HP的仪器一样有,只不过他们做得很稳定。你可以实验,用一收音机,用高频信号源输入一信号(通过天线辐射,不是用测试线直接接收音机),收音机收到信号并发出声音,这时敲击信号源天线,收音机肯定发出敲击声音。我是做无线麦克风的,要做发射与接收的VCO,更加多问题,因为我的发射是有声音的,受到敲击或者天线负载变化,接收机会有声音发出的。通过以下方法解决,提高线路板厚度、多层线路板、提高屏蔽盖密封度与厚度、多层屏蔽、VCO振荡Q值、VCO振荡管。希望对小编有帮助,早日做出国人的源,到时我们不用老是买外国的,韩国的源都比我们好,小编要努力。
本人做晶振,故只从晶振角度掺和几句。在一些环境恶劣的应用中,震动、冲击都会影响晶振的性能,故高要求的应用(如军品)会有抗震动、抗冲击指标要求,一般好的OCXO都会有这个环境测试指标作参考。如小编所说,OCXO放在PCB外面进行测试,基本上可以排除晶振的问题。
本人做PA,从PA的角度上看基本上没关系,
呵呵
无意冒犯,只是不想这个帖子沉了.
也是做源的,学习一下:
在振动的情况下,怎么来测源的相噪?
在测直接合成频率源,只要敲一下源,相噪会变差.不知道为什么,有没有人知道?
要测也是在做完振动以后在来测源的相噪.
还想问下PLL中的D/A(粗控电压)用什么型号的集成电路?
小编的这个问题我也有遇到过。这个问题主要是由于VCO里面的谐振器引起的。我曾经设计过一个VCO是用陶瓷谐振器的,陶瓷谐振器特别容易出现这个问题,只要你用FM接收机接收,就能听到你敲击VCO时的声音。这个就是麦克风效应。
因为谐振器是会受到机械震动影响而改变其谐振点的,所以对于这个问题是没有很好的解决办法的。只能通过机械缓冲的方式降低其敏感性。
继续讨论
小编的PLL环路带宽(loop bandwidth)是多少?
若环路带宽是1KHZ以下, 则PLL对偏离载波1kHz或以下的close-in phase noise并无衰减. 而机械震动频率是几十到几百Hz, PLL无法帮忙降低, 机械震动的影响就是microphonic = 对VCO做FM.
解决办法只有:
1. 提高PLL环路带宽. 这样免不了要按比例提高鉴相频率, 可用fractional-N (份数分频) 技术来维持原来的频道间隔.
2. 尽量采用坚固的谐振器.
3. 对整个VCO做防震.
“首先微带线的影响肯定是有的,这个我们做的实验已经证实过。即在反馈回路中外串一节做在金属壳内的微带线,然后敲金属壳,问题依然存在。
”
这点应该可以确定, 首先串与不串金属壳对微带线的阻抗应该会有影响, 因为参考地的变化, 然后敲击金属壳这样也相当于金属的震动可能会导致内部电流的变化, 这个过程我觉得可以用矢量网络分析仪测试一下, 同时你模拟一下敲击试验。
此点建议为本人愚见, 请大家多多指导。
