使用ADI的RF DAC制作高端无线军用干扰机
雪馒头 2021-2-5 无线电通信

我的计划是这样的。

我需要开发一个无线干扰机,工作的频率范围是:3-18ghz,瞬时带宽是:1.5Ghz

可以通过上位机来设置频率范围,信号功率大小。

上面是核心指标。

具体实现,有多种方案,看后文。我使用下面一些核心的芯片。

频率源使用的是:lmx2595  这款芯片支持 65Mhz-20ghz的频率范围,并且支持扫频(这不是重点,只是附加功能)。

混频器有多个选择,这里选 LTC5553,性能足够。

下面是重点了。

一种是使用频率源 + DDS 

DDS芯片是AD9915,价格合适,并且支持最高1.4GHz的频率捷变,用来实现扫频,及大范围频率干扰。

如果要干扰高达1ghz的频段范围的压制性干扰,这种方案刚好够用,而且价格不贵。

性能方面,主要是AD9915能够在1秒内,实现高达1GHz范围的扫频,扫频的间隔和斜率,只需要配置好芯片的寄存器即可

第二种是使用频率源 + RF DAC

DAC使用ADI的AD9161,支持多大100个载波,最小载波和最大载波的范围达到1.7GHz,RF频率直接DC到6ghz,指标足够。

下面是DAC的指标描述:

AD9161是一款高性能11位数模转换器(DAC),支持最高达6 GSPS的数据速率。DAC内核基于一个四通道开关结构配合2倍插值滤波器,使DAC的有效更新速率在某些模式下高达12 GSPS。高动态范围和带宽使这些DAC非常适合最苛刻的高速射频(RF)DAC应用。

在基带模式下,元件的宽带宽能力和高动态范围相结合,在最小两个载波至最大1.794 GHz的满量程频谱范围内可支持DOCSIS 3.1电缆基础设施兼容性。2倍插值滤波器(FIR85)使AD9161/AD9162针对较低数据速率和转换器时钟进行配置,可降低系统总体功耗和滤波要求。在Mix-Mode™ 操作模式中,AD9161/ AD9162可在高达7.5 GHz的二阶和三阶奈奎斯特区内重构RF载波,同时仍保持出色的动态范围。输出电流可以在8 mA至38.76 mA范围内进行编程。AD9161/AD9162数据接口由最多八个JESD204B串行器/解串器(SERDES)通道组成,可对其通道速度和通道数进行编程,从而实现应用灵活性。

串行外设接口(SPI)可配置AD9161并监控所有寄存器的状态。

核心的控制单元是FPGA,使用kintex-7,最低型号是160T,淘宝有现成的核心板,价格2k以内,有足够的GTx接口和速度来传输随机干扰数据。

最后的核心问题是,使用什么方式来达到前文的核心指标。

lmx2595有两路输出信号,相当于有两个频率源。

现在可以使用两个DDS或者两个DAC来实现更大的瞬时带宽和更大的干扰频率范围。

具体如何实现,希望看到的坛友给个自己的想法,我这边更倾向于使用DAC来实现核心指标。

lmx2595的核心电路比较简单,在2.5cm X 2.5cm的空间内可以实现完整的电路。

可用电路中2595的datasheet中有提供。

FPGA的核心板淘宝有现成的,其中包含了内存,调试接口,USB接口,高速数据接口等等。

ADI的混频器是无源的,只需要PCB设计好,杂散应该不会太大。

最后要解决的问题是,DDS和DAC的选型,如何选,以及如何搭配来实现更好的指标

现在市面上没有太多可用的高宽带的无线信号源,所以我决定做一个,如果坛友有兴趣参与,当然最好了。

具体到PCB设计和制作,由我花时间和花钱。

希望看到更多的回复








加载全文
来自:电子与无线电 / 无线电通信
雪馒头 作者
7个月26天前
51楼
引用GiroPetrenko发表于50楼的内容
歪个楼。如果楼主即想要便宜,又想要带宽大噪声的噪声源,为何不试试这个?FZ-11 和 FZ-12都是...

我是个屁,还给神秘部门做事。神秘部门不缺钱和人,不会到论坛来扯蛋。

听到什么军*方或者某部门,都是些鸡巴大的事,哪有什么大神在民间?

看来科创的很多人被人有针对性地怼过,或者是被忽悠惨了。

话归正题。

noisewave的噪音二极管有特定频段的,如4~8GHz频段的,8~12GHz频段的,1千2一个管子

关键是,这样的管子加上放大器,能不能将所在频段内的信号干扰掉,一下覆盖4GHz宽的频段

会不会被雷达过滤掉,就是这个问题,没有其他的了。






-1
学术分
虎哥
2021-02-26
自己疯狂明示或暗示军用,现在“倒打一耙”,对不特定会员群进行普遍性指责,违反《基规》35.4条的。
回复
评论
加载评论中,请稍候...
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。
折叠评论
GiroPetrenko
7个月26天前
52楼

这种噪声管的原理应该就是(很烫的)热噪声,所以带宽不小。楼主买一只试试不久知道了?

被淘汰的原因也是显而易见的:很大的电功率和体积。

也别小看这种管子的价格。70年代的零售价是50rmb,恐怕是一家子的月收入了。


回复
评论
加载评论中,请稍候...
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。
折叠评论
雪馒头作者
7个月9天前
53楼

报个最新进展,LTC5553的板子在立创下单了。板子的pcb使用ADI官网的文件。相比成品验证板,便宜不少。

但是板子改动不多,使用和官方相同的元件,成本还是很高的。

官方验证板在用料上确实是下来血本的,从高频接头到电源针都是高端货,价格真的是伤不起。即使自己做,价格也只能做到官方本的一半,而且性能可能还不及官方版。

不过混频器验证板不复杂,可以进一步修改来降低价格

射频功率放大器也是采用ADI的芯片,2W的功率,更高功率的芯片,官方没有验证板,也没有文件,即使有,也需要配套的电源电路。所以我先用2W的芯片把试验做起来。

回复
评论
加载评论中,请稍候...
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。
折叠评论
雪馒头作者
7个月1天前
54楼

立创的PCB到了

IMG_20210323_140741.jpg

对于IF,ltc5553支持500M~9G,LTC5552支持DC~6G,LTC5552更加合适。

板子肯定没罗杰斯板子好。

我先用噪音源试试,看频率范围和功率密度怎么样。

噪音源平坦度还是挺好的,我用多个放大器把信号放大再混频,后面会买个2W的宽带功率放大器,10米范围的干扰压制应该不是问题。

回复
评论
加载评论中,请稍候...
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。
折叠评论
御坂网络调制解调器
7个月1天前
55楼

说个无关的,昨天晚上找出来一个继电器,自激着玩,发现对手机网络有干扰作用,大约1.5m以内就连不上WiFi了,并且这个的功率并不大,才0.33W...挺意外的

回复
评论
加载评论中,请稍候...
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。
折叠评论
雪馒头作者
6个月26天前
56楼

测试了噪音源,用2W的放大器,但是信号强度不太理想。就是功率密度不行,2w的放大器,在6~7米远的地方连收音机都干扰不了。效果还不及hackrf的最大发射功率。

在频谱上看,是有很大的频段输出,但是功率是呈波浪形的,并不连续。

应该需要在2W放大器的前一级加几个功放才行。

即使噪音源有用,作用范围也是小到2米以内。要有10米的屏蔽半径,还是要用RF DAC才行,

回复
评论
加载评论中,请稍候...
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。
折叠评论
雪馒头作者
6个月26天前
57楼
引用御坂网络调制解调器发表于55楼的内容
说个无关的,昨天晚上找出来一个继电器,自激着玩,发现对手机网络有干扰作用,大约1.5m以内就连不上W...
应该是继电器内的线圈在起作用
回复
评论
加载评论中,请稍候...
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。
折叠评论
wzh19940105
6个月25天前
58楼
引用雪馒头发表于56楼的内容
测试了噪音源,用2W的放大器,但是信号强度不太理想。就是功率密度不行,2w的放大器,在6~7米远的地...

你放大器的增益不太够吧。。。2W只是功率 当你输入不够大输出不会有2W的

回复
评论
加载评论中,请稍候...
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。
折叠评论
雪馒头作者
6个月24天前
59楼
引用wzh19940105发表于58楼的内容
你放大器的增益不太够吧。。。2W只是功率 当你输入不够大输出不会有2W的

是有这个问题,我自己做个了4级放大器,但是有些问题,功率放大器好像不能多级串联的吧。

数量超过4个了就有问题,放大效果还不及2级串联

回复
评论
加载评论中,请稍候...
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。
折叠评论
雪馒头作者
6个月24天前
60楼
引用wzh19940105发表于58楼的内容
你放大器的增益不太够吧。。。2W只是功率 当你输入不够大输出不会有2W的

我做了PCB,相当于4个放大器,但是有些问题,好像不能这么做。看图,还有我可爱的logo

IMG_20210330_132848.jpg

回复
评论
加载评论中,请稍候...
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。
折叠评论
1176764177
6个月24天前 修改于 6个月24天前
61楼
引用雪馒头发表于60楼的内容
我做了PCB,相当于4个放大器,但是有些问题,好像不能这么做。看图,还有我可爱的logo

pa什么型号?

二极管噪声源多少超噪比?

你确定这么多放大器直接不屏蔽串起来不自激?

而且你这是4层pcb?


回复
评论
加载评论中,请稍候...
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。
折叠评论
雪馒头作者
6个月24天前
62楼
引用1176764177发表于61楼的内容
pa什么型号?二极管噪声源多少超噪比?你确定这么多放大器直接不屏蔽串起来不自激?而且你这是4层pcb...

PA是SBB5089Z,二极管噪音源是在淘宝买的,

科创temp.png

回复
评论
加载评论中,请稍候...
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。
折叠评论
雪馒头作者
6个月24天前
63楼
引用1176764177发表于61楼的内容
pa什么型号?二极管噪声源多少超噪比?你确定这么多放大器直接不屏蔽串起来不自激?而且你这是4层pcb...

4层的PCB,免费的,即使收费,也只有 30元。

对于这个放大器,你有什么好的想法吗??

我图中的电路有什么问题呢?

IMG_20210330_132848.jpg

回复
评论
加载评论中,请稍候...
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。
折叠评论
1176764177
6个月24天前
64楼
引用雪馒头发表于63楼的内容
4层的PCB,免费的,即使收费,也只有 30元。对于这个放大器,你有什么好的想法吗??我图中的电路有...

如果噪声源总功率输出能达到0dbm的话一颗5089就接近P1db了 2颗就应该已经饱和了。再多是没用的。

而且这个管子最多只有100多mW的输出功率你可能还需要设计一个大pa才能出来功率

回复
评论
加载评论中,请稍候...
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。
折叠评论
wzh19940105
6个月24天前
65楼

我觉得 是不是搞清楚功率和功率密度再来聊比较好。。

回复
评论
加载评论中,请稍候...
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。
折叠评论
雪馒头作者
6个月24天前
66楼
引用1176764177发表于64楼的内容
如果噪声源总功率输出能达到0dbm的话一颗5089就接近P1db了 2颗就应该已经饱和了。再多是没用...

是需要换一个放大芯片,不需要很宽的频段,只针对关键频段进行放大。

这个5089放大后,信号不是很平坦。

不过这个芯片2个串在一起,效果还是不错的,强过1个。我板子上就有一路是2个串在一起。

如果要把多个5089串成一路,是不是应该把T型旁路的电流减小呢??

这样是不是既可以增大小信号,又不至于高于P1db?

我还买了几个AVA-18A+,也是这么串起来的,也不知道有没有问题,PCB还没有到手。


回复
评论
加载评论中,请稍候...
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。
折叠评论
雪馒头作者
6个月24天前
67楼
引用wzh19940105发表于65楼的内容
我觉得 是不是搞清楚功率和功率密度再来聊比较好。。

应该是放大器的问题,频率小于100MHz就没有放大效果,明显比100MHz以上的信号强度低。

噪音源直接输出的频谱

直接输出噪音.png

放大器放大之后的图

放大后的频谱线.png

还是放大器的问题,对100MHz以下的信号效果不好




回复
评论
加载评论中,请稍候...
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。
折叠评论
wzh19940105
6个月24天前
68楼
引用雪馒头发表于67楼的内容
应该是放大器的问题,频率小于100MHz就没有放大效果,明显比100MHz以上的信号强度低。噪音源直...

首先看你的PCB不像是做过阻抗匹配

其次,你参考评估板的话Cb的值是68pF,这个值对100MHz左右的阻抗已经在20+了

回复
评论
加载评论中,请稍候...
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。
折叠评论
雪馒头作者
6个月23天前
69楼
引用wzh19940105发表于68楼的内容
首先看你的PCB不像是做过阻抗匹配其次,你参考评估板的话Cb的值是68pF,这个值对100MHz左右...

没有做阻抗匹配给嘉立创的时候,没有管阻抗的问题。是按照评估板来设计的电路。

我是不是需要调整电容的值来解决多个放大器串在一起的问题?

我电路需要怎么改呢??

回复
评论
加载评论中,请稍候...
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。
折叠评论
雪馒头作者
6个月23天前
70楼
引用wzh19940105发表于68楼的内容
首先看你的PCB不像是做过阻抗匹配其次,你参考评估板的话Cb的值是68pF,这个值对100MHz左右...

其实我还做了一个电路,也是参考评估板,用的是AVA-183A+,也是一样串在一起,不知道会有什么问题。

PCB还在工厂加工,过个几天就到了,到时候测试了再说。

回复
评论
加载评论中,请稍候...
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。
折叠评论
wzh19940105
6个月23天前
71楼
引用雪馒头发表于69楼的内容
没有做阻抗匹配给嘉立创的时候,没有管阻抗的问题。是按照评估板来设计的电路。我是不是需要调整电容的值来...

您这样需要先去学习一下射频电路相关知识,不是一两句能说的清的


回复
评论
加载评论中,请稍候...
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。
折叠评论
雪馒头作者
6个月19天前
72楼
引用wzh19940105发表于71楼的内容
您这样需要先去学习一下射频电路相关知识,不是一两句能说的清的

有些东西还不是太会计算。后面的板子都会算好射频网络的阻抗。因为之前看到有坛友设计的SDR没有做阻抗,所以我也就偷了个懒,没有做。

是还要加深射频相关的知识,关于线路匹配还有很多不太懂。您尽管说关键的,稍微给点线索,我都会去找资料完善相关的知识。我的很多步骤都是根据坛友的提示,组件逐渐调整的。

任何小小的提示都是很有价值的,不然不知道如何下手。

我现在到下一步了,之前是准备自己做板子,但是太复杂,就不基于核心板来做扩展板了。

我在淘宝定了比较小的FPGA开发板,长宽10cm*12cm,有FMC-HPC接口,能很好地支持ADI的评估板。完全可以代替ADS7-V2EBZ 。

我会开新帖子讨论下一步要做什么



回复
评论
加载评论中,请稍候...
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。
折叠评论

想参与大家的讨论?现在就 登录 或者 注册

雪馒头
机友 笔友
文章
3
回复
68
学术分
-1
2020/10/23注册,3 个月前活动

一个科技无线电爱好者,主要关注雷达方面的科技

%7B%22isDisplay%22%3Atrue%7D

仅供内部学术交流或培训使用,请先保存到本地。本内容不代表科创观点,未经原作者同意,请勿转载。

下载

插入资源
全部
图片
视频
音频
附件
全部
未使用
已使用
正在上传
空空如也~
上传中..{{f.progress}}%
处理中..
上传失败,点击重试
等待中...
{{f.name}}
空空如也~
(视频){{r.oname}}
{{selectedResourcesId.indexOf(r.rid) + 1}}
处理中..
处理失败
插入表情
我的表情
共享表情
Emoji
上传
注意事项
最大尺寸100px,超过会被压缩。为保证效果,建议上传前自行处理。
建议上传自己DIY的表情,严禁上传侵权内容。
点击重试等待上传{{s.progress}}%处理中...已上传
空空如也~
草稿箱
加载中...
此处只插入正文,如果要使用草稿中的其余内容,请点击继续创作。
{{fromNow(d.toc)}}
{{getDraftInfo(d)}}
标题:{{d.t}}
内容:{{d.c}}
继续创作
删除插入插入
{{forum.displayName}}
{{forum.countThreads}}
篇文章,
{{forum.countPosts}}
条回复
{{forum.description || "暂无简介"}}
ID: {{user.uid}}
学术分隐藏
投诉或举报
加载中...
{{tip}}
请选择违规类型:
{{reason.type}}

空空如也

支持的图片格式:jpg, jpeg, png
插入公式
分享回复:{{shareId}}
加载中...
评论控制
加载中...
文号:{{pid}}
投诉或举报
加载中...
{{tip}}
请选择违规类型:
{{reason.type}}

空空如也

加载中...
详情
详情
推送到专栏从专栏移除
设为匿名取消匿名
查看作者
回复
只看作者
加入收藏取消收藏
加入关注取消关注
折叠回复
置顶取消置顶
评学术分
鼓励
设为精选取消精选
建议修改
编辑
通过审核
评论控制
退修或删除
历史版本
违规记录
投诉或举报
加入黑名单移除黑名单
查看IP
{{format('YYYY/MM/DD HH:mm:ss', toc)}}
投诉或举报
加载中...
{{tip}}
请选择违规类型:
{{reason.type}}

空空如也

下载资料
{{fileName}}
大小:{{size}}
下载当前附件将花费 {{costMessage}}
{{description}}
你当前剩余 {{holdMessage}}
{{fileName}}
大小:{{size}}
当前附件免费。
你已购买过此附件,下载当前附件不需要花费积分。
加载中...
{{errorInfo}}
附件已丢失
当前账号的附件下载数量限制如下:
时段 个数
{{f.startingTime}}点 - {{f.endTime}}点 {{f.fileCount}}