【摘要】：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,空間通信、3G通信、衛(wèi)星導(dǎo)航、遙控遙測(cè)、電子對(duì)抗、雷達(dá)測(cè)量等先進(jìn)測(cè)試、測(cè)量電子系統(tǒng)得到了迅速的發(fā)展。越來(lái)越需要更高綜合性能的頻率源。本文首先分析了直接數(shù)字頻率合成和鎖相式頻率合成的基本原理,對(duì)它們的具體性能做出分析。直接數(shù)字頻率合成(DDS)的方式,具有頻率分辨率高、調(diào)頻速度快等優(yōu)點(diǎn),但是由于是數(shù)字波形,信號(hào)雜散豐富。幾種常見(jiàn)的鎖相式頻率合成方式中,單環(huán)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單,能夠平衡分辨率、相位噪聲、頻率范圍等指標(biāo),但是在高頻輸出時(shí)難以實(shí)現(xiàn)低相位噪聲要求;混頻反饋的單環(huán)結(jié)構(gòu)能夠解決高頻時(shí)的相位噪聲惡化嚴(yán)重的問(wèn)題,但是以犧牲頻率分辨率為代價(jià)的;而多鎖相環(huán)結(jié)構(gòu)雖然能夠同時(shí)解決上述問(wèn)題,但是經(jīng)濟(jì)成本高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、功耗大。因此,為了實(shí)現(xiàn)綜合性能高的頻率源,本文結(jié)合了DDS技術(shù)以及各常見(jiàn)鎖相環(huán)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),提出了一種改進(jìn)型的混頻反饋鎖相的頻率源實(shí)現(xiàn)方式,采用VCO(-87dBc/Hz@10KHz)實(shí)現(xiàn)了低相位噪聲(-110dBc/Hz@10kHz)輸出,在達(dá)到同頻段YTO振蕩器相位噪聲水平的基礎(chǔ)上保持了VCO低功耗、快速調(diào)頻和體積小的優(yōu)勢(shì)。其中關(guān)鍵模塊是鎖相環(huán)的低相噪反饋回路和由直接模擬合成技術(shù)結(jié)合DDS技術(shù)設(shè)計(jì)的參考模塊。低相噪反饋回路是在混頻結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上提出的,它移除了在相位噪聲傳輸模型中惡化相噪嚴(yán)重的分頻器,能夠極大的減少對(duì)相位噪聲的影響,同時(shí)也不會(huì)影響頻率分辨率。參考模塊利用直接模擬合成為DDS提供高穩(wěn)定性的外部參考時(shí)鐘,DDS芯片輸出高分辨率的穩(wěn)定信號(hào),后級(jí)電路對(duì)這個(gè)信號(hào)進(jìn)行再處理,進(jìn)一步降低信號(hào)的相位噪聲和雜散水平。方案最終實(shí)現(xiàn)了頻率范圍5GHz~6GHz,頻率分辨率1Hz,相位噪聲優(yōu)于-110dBc/Hz@10kHz,雜散抑制大于60dBc/Hz的頻率源。
【圖文】：

第四章 關(guān)鍵電路設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)1GHz 信號(hào)功率達(dá)到輸出要求，晶振輸出信號(hào)經(jīng)過(guò)放大器 HMC580 進(jìn)行放大，它的 1dB 壓縮點(diǎn)輸出功率可達(dá) 22dBm，能夠滿足要求。二極管輸出信號(hào)之間間隔為100MHz，，若用分立器件設(shè)計(jì)濾波器，比較難以抑制 900MHz 和 1100MHz 的信號(hào)，因此選擇由聲表濾波器 F1G02 進(jìn)行濾波，相關(guān)參數(shù)如表 4-5 所示。能夠很好的抑制近端諧波。C42C41C40AGND88mA

(a)輸出頻率為 398.7MHz (b)輸出頻率為 201.1MHz圖 4-10AD9912 輸出信號(hào)雜散測(cè)試圖本方案中，輸出頻率范圍為 200MHz~350MHz，參考頻率為 1000MHz，輸出頻率在參考頻率的 20%~40%。如圖所示在這個(gè)范圍內(nèi)取兩個(gè)點(diǎn)進(jìn)行雜散測(cè)試。由圖 4-10 可知，在輸出頻率為 398.7MHz 時(shí)，其最近的雜散在 200MHz 處；輸出頻率為 201.1MHz 時(shí)，其最近的雜散在 400MHz 處。同 ADI 公司之前的直接數(shù)字頻率合成器產(chǎn)品不同，AD9912 擁有輔助直接數(shù)字頻率合成器的可編程通道，可以降低輸出頻譜中的無(wú)用諧波雜散的幅度。3、DDS 外圍電路設(shè)計(jì)
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN741

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前3條

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相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

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本文編號(hào)：2526019