●［VOD/KIT］GPSクロック・ジッタ・クリーナ
100k～700MHz，精度－10乗！非同期で動く送受信機のディジタル通信を可能にする
https://www.zep.co.jp/tkatou/movie/z-pptgen-on1/
●キットのあらまし
周波数100k～700MHz，精度10の−10乗！ウルトラ・プレシジョン・シンセサイザ
z-pptgenは，周波数精度の極めて高いルビジウムを搭載したGPS衛星の受信信号から得られる1kHzからジッタ成分を除去し，この信号を基準にPLLを使って安定性の高い高C/N信号を生成します．出力は，1PPS/10MHz/30.72MHz/61.22MHz/122.88MHzです．次世代無線規格 サブ6GHz 5Gや広帯域ディジタル無線の通信実験など，幅広い用途に利用できます．デュアル・ディジタルPLLによって独立した2系統のジッタ・クリーニングされた基準周波数を出力するAD9545(アナログ・デバイセズ)を搭載しています．AD9545は，同載のマイコンでコントロールしますから，本キットは，スタンドアロンで手軽に高精度クロックが得られます．
●内容物
本体
GPSアンテナ：MIKROE-3373
メーカ名：MIKROE
周波数範囲：1595.42M±25MHz
インピーダンス：50Ω
VSWR：2:1以下
ゲイン：30dB
帯域：5MHz
雑音指数：1.5dB
電源電圧：3～5V
ケーブル長：3m
ACアダプタ：AD-T50P200
メーカ名：XIAMEN UME ELECTRONICS
出力：5V，2A，10W
接続部：内径2.1mm，外径5.5mm，センタ・プラス
ケーブル長：1.5m
解説動画と講義テキストの視聴/ダウンロードURLとパスワード
●チャプタ・リスト
0:00:10 自己紹介
0:03:00 5G実験基地局で使用、GPSクロックジッタ・クリーナ
0:06:00 GPSから得られる高精度クロック
0:09:57 NEO-7M の UART から出力される情報
0:12:03 GPSから得られる高精度クロック
0:13:26 周波数精度とJitter（C/N)
0:15:48 Time Pulse = 10MHz の波形
0:17:24 周波数が高くなるほどC/Nは悪化する
0:19:13 ジッタ，C/Nの悪化はどのような影響がある？
0:25:16 基本1：GPSモジュールで高精度クロックが得られる
0:26:25 PLLシンセサイザ REF のC/N を見せる場合
0:35:48 PLLシンセサイザ VCO の C/N を見せる場合
0:40:08 GPSから得られる高精度クロックのジッタを取り除く
0:41:44 データシートAD9545
0:43:29 AD9545から出力されるジッタ
0:50:11 基本2：狭帯域PLLでREFのジッタを除去できる
0:52:27 これまでのPLLシンセサイザ設計
0:59:41 AD9545評価ボードと評価ソフトウェア
1:01:37 AD9545の設定レジスタを調べる方法
1:04:41 AD9545のStatusを調べる方法
1:07:07 Systemクロックを設定
1:09:41 クロック出力を設定
1:11:23 DPLL Divider の設定
1:13:14 DPLL NCO の設定
1:15:51 DPLL Loop フィルタ周波数の設定
1:19:06 REF入力の設定
1:20:06 基本3：最近の専用チップは評価ソフトを使って設計
1:23:41 VCOの電源はローノイズでなくてはならない
1:31:09 Ultra Low Noize LDOのパターン図
1:35:01 基本4：VCOの電源は徹底的にLow Noise化する
1:42:22 実験：ルビジウム内蔵SGと比較して検証する
1:53:16 AD9545 GPS Timepulse Jitter Cleaner Board
2:04:38 伝送路の等価回路
2:12:09 同軸ケーブルの特性インピーダンス
2:16:06 ストリップラインの特性インピーダンス
2:20:18 マイクロストリップラインの特性インピーダンス
2:22:49 マイクロストリップは層間厚の製造バラツキに要注意
2:26:05 ストリップラインの層入替は不整合が起こりやすい
2:29:52 基本5：用途に応じてパターン伝送路を選択する
2:34:26 差動線路のメリット
2:40:57 差動線路をシングルで使用する場合の問題点
2:43:54 今回採用した差動ではない平行線路
2:46:41 差動線路のリターン電流
2:50:00 基本6：差動伝送路を選ぶと良い理由と注意点
2:55:59 マイクロストリップで定在波が発生したらアンテナになる
3:03:07 ベタGNDでも定在波発生に注意
3:10:13 基本7：基板表面の定在波発生はアンテナと同じx
3:13:06 誘電損失の計算方法
3:18:07 表皮効果の計算方法
3:23:43 表皮効果と誘電損失の計算結果
3:27:42 基本8：高周波では基板材料の選択に注意
3:30:45 差動線路を評価する場合の問題
3:38:27 ミックス・モードSパラメータの必要性
3:43:29 Mixed Mode S parameter (3port)算出方法
3:46:26 VNAにMixed Modeを設定する場合
3:48:46 VNAで3ポートSパラメータ測定
3:51:03 Qucs Studio でミックスモード解析
3:57:49 基本9：差動線路の評価にはSパラ・ミックスモードが必須
3:58:56 GPS ANT経路マイクロストリップ 1.5GHz
4:02:44 Stub 1mmの影響を見積もる
4:08:41 Short Stub λ/4は存在が無視できる
4:11:39 SMA水平か垂直か
4:15:25 基本10：GHz帯は意図せぬスタブに注意
4:16:38 AD9545 GPS Clock ボードの操作方法
4:27:04 AD9545 GPS Clock ボードの同期実験
4:30:34 AD9545 GPS Clock 122．88MHz波形
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