近幾年,隨著雷達探測、衛(wèi)星通信以及電子對抗技術(shù)等射頻微波系統(tǒng)的快速發(fā)展,市場對于頻率綜合器的工作頻段、相位噪聲、雜散、頻率分辨率等方面提出更高的需求。從近年來國內(nèi)外頻率綜合器的發(fā)展情況來看,在寬頻帶條件下如何平衡好雜散、相噪、快速跳頻以及步進等各個指標(biāo)之間的關(guān)系是寬頻帶頻率源的一個亟需解決的主要矛盾。本文旨在運用混合式頻率合成技術(shù)理論設(shè)計一款寬帶低相噪小步進頻率合成器。本課題運用梳譜發(fā)生器和環(huán)內(nèi)混頻鎖相環(huán)的方式保證低相噪指標(biāo)要求;運用直接數(shù)字式頻率合成技術(shù)（DDS）確保小步進的指標(biāo)要求;最后,為實現(xiàn)寬帶的工作頻率指標(biāo),設(shè)計了擴頻模塊。從最后的測試結(jié)果來看,在250MHz～8GHz的頻率范圍內(nèi),全頻段輸出步進可達1Hz,雜散<-70dBc,相噪優(yōu)于-105dBc/Hz@1kHz,輸出功率在OdBm以上。本文內(nèi)容首先從課題研究背景、意義以及論文安排開始;然后,詳細介紹主流頻率綜合技術(shù)的基本原理、分析優(yōu)缺點及主要應(yīng)用需求;根據(jù)項目指標(biāo),進行本課題的寬帶頻率合成器的方案論證,包括總體方案的論述、相位噪聲等關(guān)鍵指標(biāo)的保證以及關(guān)鍵芯片的選型等;之后,對系統(tǒng)的各個組成部分進行詳細設(shè)計與具體實現(xiàn)... 

【文章來源】：南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１芭接模擬相干式頻率合成器框圖??從方才對圖２．１相干式頻率合成技術(shù)原理框圖的分析可知，由于使用大量的混頻??、、、，，

?丄?２５．５ＭＨｚ??－＞｜混頻器卜ｖ??圖２．１芭接模擬相干式頻率合成器框圖??從方才對圖２．１相干式頻率合成技術(shù)原理框圖的分析可知，由于使用大量的混頻??器、濾波器、倍頻器、分頻器等射頻器件，勢必會增加系統(tǒng)設(shè)備的體積，同時功耗和??現(xiàn)實成本也會很不合理；另一方面，混頻器等非線性器件的大量使用勢必會為系統(tǒng)引??入較大的諧波雜散和交調(diào)雜散，惡化系統(tǒng)的雜散性能，所以最終輸出信號的雜散性能??大都由濾波器的性能和電路的電磁兼容設(shè)計合理性決定；最后，無法實現(xiàn)較小的頻率??分辨率。經(jīng)上述分析，除非系統(tǒng)指標(biāo)中對和噪和捷變有特殊需求外，直接頻率合成技??術(shù)一般很少應(yīng)用于實際通信設(shè)備中。??不過，近年來聲表面波（ＳＡＷ）濾波器技術(shù)發(fā)展迅速，給直接校擬式頻率合成技術(shù)??應(yīng)ｆｆｌ帶來了更寬廣的前景。在休積尺寸和矩形系數(shù)等指標(biāo)上ＳＡＷ濾波器有著顯著優(yōu)??勢

￣１?＾??圖２．４數(shù)字鑒相器原理圖??〇??ｉ?ｉ?＿＾Ｌ４１＾ｐ＾??＜ｐ，?＿＿ｒｌ?ｎ?ｎ??吶；丨?ｕ?ｕ???＜ｐ〇?：??＜ｐ？??ｎ?ｎ?ｎ???圖２．５數(shù)字鑒相器工作波形圖??目前，還有一種主流ＰＬＬ芯片框架采用“鑒相器＋電荷泵”的方式。如圖２．６所??示是電荷泵的原理圖。圖中電荷泵的功能在于，將鑒相器輸出端％和奶相位差脈沖??轉(zhuǎn)化成與之對應(yīng)的平均電壓或電流信號。鑒相器輸兩出端％和奶分別空著兩個電流??源對有較大的容值的ｃｐ電容進行充放電，再者電容對電信號有平滑積分的效果，從??何得到了較為平穩(wěn)的電壓％。??Ｕｄｄ??Ｏ??０?＂??’?Ｕｄ??ＰＦＤ???Ｏ??Ｏ?（ｐ〇?＾???——Ｓ２?中?Ｃｐ??圖２．６電荷泵電路圖??這種方式是大多高性能芯片的主流實現(xiàn)方式，例如，Ａｎａｌｏｇ?Ｄｅｖｉｃｅｓ公司的??ＡＤＦ４３５５，Ｈｉｔｔｉｔｅ?公司的?ＨＭＣ７０４?以及?Ｔｅｘａｓ?Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ?公司的?ＬＭ２５９４?等。采用鑒??相器與電荷泵的組合的特點在于：當(dāng)奶所控制的電流源一直對電容進行充電時，電壓??％可以趨于＋〇〇；同樣當(dāng)％所控制的電流源一直對電容進行充電時


本文編號：3064572