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发射时对VCO有严重干扰——问题应如何解决?

时间:10-02 整理:3721RD 点击:
VCO在只发载波的时候测量相噪能到
-85dBc/Hz@1K     -103dBc/Hz@10K
但是在发射带调制信号时就会严重恶化相噪:
-75dBc/Hz@1K     -84dBc/Hz@10K
以下为发射麽调制信号时的情况,发射频谱如图所示,中间频率为载波频率,其他频率间隔为2.25K。

在发射时测量VCO——VCO震荡在280M然后3倍频到840M发射。
频谱图像如下。
在2.25K、4.5K、9K处出现spur。
问题是无论在280M、840M还是二倍的560M上的spur都是2.5K间隔………………

不知道这是什么原因造成的,应该如何解决?是电源的问题还是什么

你VCO没有屏蔽吗?VCO后面没有缓冲放大吗?VCO输出的信号直接引到功放上不太好的。你要确定是不是电源的影响,就用手摸一下VCO的电源啊,看看有没有影响。

的法国红酒快乐;‘

回复二楼:
VCO有屏蔽罩,不过只是罩上了震荡部分,三倍频、loop filter、PLL都在外面。 vco也有缓冲,到输出也加了滤波器。
再有就是电源摸摸也没有什么效果……………………难道是布线的硬伤?

请教下,缓冲放大器的作用是什么?果直接接放大器 会产生什么影响呢?

缓冲放大主要是负载隔离、同时增大负载驱动能力

1, 加大VCO和后续电路的隔离
2,电源滤波做好

请问&楼jinfoxhe:
1    加大隔离应该怎么做?我现在的电路上在VCO到PLL的RFin之间加了T型衰减器。
2    试验过用直流电源单独对VCO供电,和板上的其他电源分开,没有明显改善。
      是不是PLL的charge pump电源也会有很大影响?

小编可以加我qq聊。

应该还是电源的问题,可以试着把VCO产生的本振信号与调试电路的地分开,用磁珠将二者的地连起来。做好电源滤波工作,当然,屏蔽也是必须的。
再有就是看看你的信号走线是否存在互感或者过长导致信号泄露。

我不明白的地方就是干扰是怎么加进来的?要是发射频率的干扰应该只干扰420M的2倍频840M吧  
为什么280M的振荡器上也有这样的干扰呢?  还是和840M、560M的同样为2.25K间隔…………

这是自混频造成的,非常正常的干扰。是传导干扰还是辐射干扰,很容易判断的,你只需用线足够长的外接天线测试一下。
另外你的鉴相频率是不是太小?

回复12楼Andoka:
      鉴相频率是3M  应该不小吧.
      “用足够长的外接天线测试”具体应如何测量,天线接在哪?
      非常感谢…………

鉴相频率应该不小,你就可以接在PA发射的馈电上,同轴线要足够长,就是基本能够忽略天线辐射信号的影响,你再测试一下,看看是否还有问题,这就是看看是否辐射引起的问题,也就是大家说的屏蔽是否足够好。
另外,我也不知道你这是什么系统,PLL+LPF的结构? 另外你是用的那种VCO,自己搭的分立的?差分的?集成芯片,调频范围多大?
也就是说,也未必是VCO本身的问题,PLL或LPF都有可能!
小编最好能把你的系统介绍一下。

回复Andoka:
是VCO+LPF+PLL的。
vco是自己搭的,变容管振荡器。调谐范围60M。震荡中心频率280M,然后三倍频到840M,送给混频器。鉴相频率3M,Pll用的是TI的MX2364。小数分频。LPF带宽为2K。
系统要求的信道间隔是25K,临道ACP要求-60dBc。发射功率33dBm

小编:
    第一个感觉你的LPF 2KHZ相对3MHZ太低了,需要改打,建议改成300K,这样loop才合理。
(1)外接天线测试情况怎样了?自己搭的VCO,在这么大功率的系统中,是需要考虑屏蔽的;
(2)发射功率降低时,情况怎样? 如降低10db?
(3)似乎可以在发射通路加个PI型一阶CLC或二阶LCLC滤波器试试;

回复Andoka:
虽说要求LPF带宽大概是鉴相频率的1/10为宜,但是2K的带宽是因为信道太窄,换成20K带宽的时候临道+-25K的ACP就已经完全不合格,带外完全飘起来了,200K就没有实验。
1.  外接天线测试。我现在是在输出端接了比较长的一根同轴电缆到综合测试仪上,这样算不算外接天线?  VCO震荡部分是加了屏蔽的,LPF、PLL没有加。回头试试。
2 。刚刚测完。
              22dBm相噪:-95dBc/Hz@10K,和功放不工作时VCO的相噪差不多。
              27dBm相噪:-90dBc/Hz@10K
              33dBm相噪:-85dBc/Hz@10K
3.   这个滤波器是有的。  
          电源的干扰问题?

把你的电路图发上来看下,数码相机照下。

小编:
       从功率降低实验看, 似乎和电源供电有关系, 你可以尝试给PLL,VCO单独供电,特别是VCO可以用LDO或干电池来供电试一下(注意地的接法). 最重要的是需要把时钟和混频及调制解调系统的电源与PA发射系统电源分开.
  以上仅供参考, 原因可能很多, 当你对你的系统足够了解和理解时, 而出现一个问题的时候,也就是需要你用各种方法去验证!

非常感谢Andoka。
     问题很让人郁闷,个人经验不足。没有什么好的思路。
     电源功放是直接从电池取电,其他都是从电池变换来的。VCO、PLL均是单独芯片供电的…………
     VCO电源就是用的LDO,干电池试过了,换了还不如不换。只是接地应注意什么?  对EMC几乎没有什么深入了解…………
    革命尚未成功还需据需努力啊…………

小编:
       还是先从电源上考虑,(1)建议在20dbm和33dbm时分别用示波器测试一下VCO电源的差别,看看噪声及drop的情况(测试时注意示波器的地脚接法,示波器的地一定要只接你测试的单元的地);
                                     (2)把PA的电源脚与主板完全断开,直接用短粗的线从电池直接连到PA芯片上,看看情况;
还是想了解一下你的是那种VCO, MOS的?biplor的? 交叉耦合差分的吗?

你VCO直接被调制?中间有没有缓冲隔离?如果直接被调制的话会加入噪声,也影响锁定时间。
一般我们可以直接对晶振调制的振源进行调制。

回复Andoka:
PA直接单独供电之后没有明显改善。
我也不知道VCO是什么结构的………………copy的之前设计,好像是普通的三端式振荡器吧

回复zhaomaochong :
     我不希望VCO被调制。隔离是指在哪里?vco送往上变频之间的隔离?

小编:
      你这问题从你的频谱图上第一感觉是PA大功率下对VCO的牵引,进而自混频造成,但这得需要根据你设计的系统结构来验证。
(1)如你把VCO的频率提高到2倍频或4倍频的发射载频,送给混频器前需要再除2或4来达到你的发射载频频率,这会大大提高你的相位噪声性能,这也是直接上变频发射系统的通常做法,好处是可以把噪声功率谱扩展开(类似扩频,呵呵)或错开,你可以做个仿真系统测试一下;
(2)你的鉴相频率3M,LPF=2KHZ,不知道你是怎么做到信道间隔25K,似乎你的loop非常不稳定,你这系统LPF=2KHZ,一定是非常不稳定的,或者说很容易受干扰,很可能示波器探头一碰到VCO,就会失锁;
(3)普通的三端式振荡器?小编是否是仅仅做个实验?还是做个产品?

回复Andoka:

2       已有现成的产品,现处于仿制阶段。鉴相频率和环路带宽如我说的那样。不过在实际测试原来板子的时候没有不锁的问题。但自己新画的板子就会有
    这个问题,加上射频测试电缆会失锁。把反馈回PLL的vco信号隔直电容减小就好了。
3       我是新手对VCO结构完全没有什么研究。好像是BJT管子的colpitts 电路吧。VCO附图如下:

小编:现成产品上的鉴相频率和LPF的带宽绝不会是3MHZ和2KHZ的,不信你可以把现成产品设成这个值看看VCO是否还会不会失锁?
         另外,最好是把PLL的锁定指示信号送给CPU,让CPU来判断是否锁定(也可以让串口打印出来,这样就很直观),只有锁定时,你才能让你的系统工作。因为你用仪器测试VCO,VCO的频都会偏移,这是因为负载变化后,他会锁定到其它频点上,而你可能还是以为是在你设定的频点上。

小编:
上面是Andoka回复的,呵呵,借用其他人的帐号登录,不要见怪!
另外,问一下:你这是什么产品?

回复Andoka:
书上是说大概loop filter的带宽应该是鉴相频率的十分之一,但是之前的电路就是这个样的啊…………拿simPLL仿真图:(芯片用的国半的)
做的是TETRA终端。

很明显的共集电极三点式震荡电路,这个在任何一本射频书上都有介绍,小编为何不肯把各个元件值画出呢,怕被人剽窃么?
才280MHz,而且还是固定值,这个不该很难吧。
把接地、屏蔽、电源等这些问题排查清楚,估计问题就该找到了,小编为何不愿意把PCB图给出来,让大家一起帮着看看

还有系统要求的信道间隔是25K,临道ACP要求-60dBc。这除了800M专网,谁还会有这样的要求,小编莫非是hyt的人?

不大明白,ACPR与PLL的环路带宽有关系吗?

VCO在只发载波的时候测量相噪能到
-85dBc/Hz@1K     -103dBc/Hz@10K
但是在发射带调制信号时就会严重恶化相噪:
-75dBc/Hz@1K     -84dBc/Hz@10K

我们也有相同的问题,弄两个屏蔽就好了。你拿怎么弄好的。

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