200 MHzまでの安価な正弦波ジェネレータを設計する方法は？

設計中のアンテナアナライザー用に安価な広帯域発振器を作りたいのですが。広い周波数範囲にわたって単純な正弦波が欲しい。AD9851のようなDDS ICは、高価でやり過ぎのように感じるので、使用したくありません。

私はSI5351Aを見ていました。これは、最大200 MHzの50オームの方形波クロックを生成します。

その方形波出力を1 MHz〜200 MHzの範囲の正弦波に変換したいと思います。これを行う最も簡単で安価な方法は何ですか？

頭に浮かぶ2つのアイデアは

1. OPA355などを使用した2つのカスケード接続されたオペアンプインテグレーター
2. 周波数範囲全体にわたる基本波以外のすべてをフィルタリングする一連のローパスフィルター。たとえば、2、4、8、16、32、64、128、および256 MHzのカットオフを持つフィルター？正しいフィルタは、周波数が上がるにつれて8ポートのアナログスイッチによって切り替えられます。これは多くのフィルターのように見えますが、これらのコンポーネントはすべて純粋にパッシブであり、許容誤差が比較的緩くなります。

クロックジェネレーターICを使用するアプローチには意味がありますか？もしそうなら、これらのフィルターのどれが出力を正弦波に変換するのに最も意味がありますか？ありがとう。

フィルターのスイッチドバンクを使用する準備ができている場合は、コルピッツ正弦波発振器のスイッチドバンクの使用を検討することもできます。1つのトランジスタで十分な正弦波が得られ、いくつかのバラクタダイオードが追加され、2：1を超える範囲の周波数の単純なDC電圧制御が得られます。次のダウン）。

したがって、8つのトランジスタオシレータで十分に機能し、正弦波の純度は約5％よりも高くなります。これは私の好むコルピッツ発振器の構成です：-

http://www.radio-electronics.com/images/oscillator-voltage-controlled-circuit-01.gif

200 GHzで動作させるには、5 GHz fTのトランジスタを使用することをお勧めします。BB171は現在バラクターとして利用可能で、22：1の非常に優れたチューニング比を持っています。このチューニング比は、周波数比を意味します$\sqrt{22}$

品質のスライスを追加するには、出力をHMC700フラクショナルNフェーズロックループに供給し、この方法で周波数と安定性の制御を得ることができます（SPIを使用）。一度に選択できるオシレーターは1つだけなので、1つのHMC700で全範囲を処理できます。

8つの信号の1つを選択するには、ピンダイオードを使用できますが、HMC544AのようなRFアナログスイッチを使用すると、頭痛が少なくなります。他にもありますが、分離能力の高いものを見つける必要があります。

アナログスイッチを使用して、周波数範囲全体をカバーする一連のインダクタを選択することもできます。これは、浮遊容量と漏れ容量の問題が発生するためです。ただし、考えれば考えるほど、得ることができると思います。 1つのコルピッツオシレータと2つ以上のインダクタからの少なくとも5：1の周波数範囲を切り替えます。これにより、発振器の数が半分になります。検討する価値があります。

スイッチングローパスフィルターを使用して方形波の基本波を通過させる2つ目のアイデアは、多くの商用RF信号発生器で行われている方法です。それは、あなたがあなたの正弦波をどれだけきれいにしたいかによります。この手法の経済的なバージョンを使用して、40dBを超える標準、30dBの高調波抑制を保証することは非常に困難ですが、そのようなレベルは多くの使用例に適しています。

コストを削減し、設計を簡素化するために使用できるいくつかのトリックがあります。

1つ目は、少なくともより高い周波数では、フィルターを半オクターブステップで使用することです。方形波には、名目上は均一な高調波がありませんが、非対称性とブレークスルーを備えた実用的なデバイスでは、これは故障し、2次高調波が大きくなります。適度に低い周波数では、オクターブバンドに移動できます。

次に、低次の楕円設計フィルターを使用します。これにより、遷移帯域の急勾配が改善されますが、より高い周波数での「カムバック」が犠牲になります。

次は、最も高い周波数（電力が最も低く、ゲインが最も低い周波数）が最も短く、損失の少ないパスを通過し、周波数が低下するにつれてセクションを追加するように、casacadeを配置します。カスケードの最初にある適切に設計された固定の256 MHzの「ルーフィング」フィルターは、192 MHzフィルターのカムバックを処理し、これらの2つは128 MHzフィルターを処理し、以下同様です。

次に、PINダイオードに電流を流してフィルターを切り替えます。これは、他のスイッチングテクノロジーを使用するよりも安価で簡単です。バイアス電流はフィルターの直列インダクターを通過するため、フィルターカスケードの特定のポイントでバイアスをかけると、フィルターの正しい部分がオンになり、残りはオフになります。

最後は、フィルターをある程度の適切な周波数まで下げるだけであり、DDSと単一のローパスフィルターを使用して、最低周波数範囲を一度に実行します。