寬帶小步進頻率源研制
發(fā)布時間：2021-07-26 16:25
現(xiàn)今的電子系統(tǒng)更新?lián)Q代的速度很快,且每次更新?lián)Q代,其性能指標都會有一個質的提升,這對頻率源的性能提出更高的要求,要求其具備更寬的輸出帶寬、更小的頻率步進、更短的變頻時間、更高的雜散與諧波抑制度、更低的相位噪聲,同時還要求具備低功耗、輕量化、小型化等特點。本文針對現(xiàn)有射頻微波頻率源存在輸出頻率范圍窄、頻率步進大、頻率轉換時間長等問題,采用理論分析、仿真計算、實驗驗證相結合的研究方法,在射頻微波頻率源的寬帶輸出、高分辨率、捷變頻等設計技術方面進行了深入研究。本文的主要研究工作包括:1.采用小數(shù)分頻頻率合成方案,設計了一款基于小數(shù)分頻鎖相環(huán)的0.053GHz寬帶小步進頻率源。該頻率源在工作頻段內(nèi)最小頻率步進為2Hz,雜散抑制大于70dBc,頻率轉換時間小于95μs,輸出功率大于2.94dBm,相位噪聲優(yōu)于-90dBc/Hz@1kHz、-93dBc/Hz@10kHz。2.采用可變參考源驅動鎖相環(huán)的頻率合成方案,設計了一款0.115GHz超寬帶小步進頻率源。測試結果顯示該頻率源的最小頻率步進為3Hz,遠端雜散抑制大于50dBc,頻率轉換時間小于100u...
【文章來源】：電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：95 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
4GHz注入鎖定PLL芯片版圖
ulJain等人基于0.18umSiGeBiCMOS工藝設計了22/77GHz毫米波雙頻鎖相頻率合成器，該頻率合成器在兩個頻帶之間共享除VCO以外的所有電路，其工作頻率范圍為23.8~26.95GHz與75.67~78.5GHz，在兩個頻帶中，其相位噪聲均優(yōu)于-100dBc/Hz@1MHz[11]。2009年，HivaHedayati等人采用0.18微米CMOS工藝設計了3GHz寬帶SigmaDelta分數(shù)頻率合成器，該頻率合成器的頻率精度為0.1ppm，相位噪聲優(yōu)于-107dBc/Hz@100kHz、-130dBc/Hz@3MHz[12]。2010年，XiaoleiGai等人基于0.8umSiGeHBT工藝研制了一個超低相位噪聲鎖相環(huán)頻率源，其具體的原理圖如圖1-2所示，該頻率源輸出頻率范圍為29.9GHz~33.1GHz，當輸出頻率為32GHz時，相位噪聲為-112dBc/Hz@1MHz[13]。圖1-2鎖相環(huán)頻率源原理圖2011年，XiaoleiGai等人設計了一款毫米波頻率合成器，該頻率合成器具體的原理框圖如圖1-3所示，其內(nèi)部包括一個頻率采集回路和鎖相環(huán)回路，該頻率合成器最終實現(xiàn)調頻帶寬為3.8GHz，相位噪聲為-106dBc/Hz@1MHz(35GHz)，調頻
電子科技大學碩士學位論文4時間為2us[14]。圖1-3毫米波頻率合成器原理框圖2012年，TeerachotSiriburanon等人基于65nmCMOS工藝設計了一款VCO，該VCO的輸出頻率范圍為16.3~19.3GHz，輸出頻率為19.1GHz時的相位噪聲為-105dBc/Hz@1MHz，對應的到的FigureofMerit(FoM)值為-182dBc/Hz，核心振蕩器的功耗為7.5mW[15]。2013年，RunLevinger等人基于0.13μmSiGe工藝設計和實現(xiàn)了一款Ku波段頻率合成器，該頻率合成器在15.4~16.7GHz的工作頻段內(nèi)輸出功率約為-6dBm，雜散抑制為44dBc，其在偏離輸出頻率100kHz、1MHz與10MHz時的相位噪聲分別優(yōu)于-84dBc/Hz，-111dBc/Hz和-131dBc/Hz[16]。2014年，WanghuaWu等人基于65nmCMOS工藝設計了一款全數(shù)字小數(shù)N分頻鎖相環(huán)，其具體框圖如圖1-4所示，該鎖相環(huán)在56.4~63.4GHz的工作頻段內(nèi)帶內(nèi)相位噪聲達到了-75dBc/Hz，雜散抑制優(yōu)于70dBc[17]。圖1-4全數(shù)字小數(shù)N分頻鎖相環(huán)系統(tǒng)框圖
【參考文獻】：
期刊論文
[1]小數(shù)分頻頻率合成器的研究和實現(xiàn)[J]. 施自勝,苗鎮(zhèn)南. 軍事通信技術. 1990(02)
博士論文
[1]微波毫米波雷達頻率源關鍵技術研究[D]. 胥鑫.電子科技大學 2015
[2]W波段相參頻率源技術及應用研究[D]. 吳濤.電子科技大學 2010
碩士論文
[1]應用于超寬帶毫米波頻率源的40GHz分頻器研究與設計[D]. 閻述昱.東南大學 2018
[2]寬帶低相噪小步進頻率綜合器的研制[D]. 張凱.南京理工大學 2018
[3]基于PLL的Ku波段頻率源設計與測試[D]. 谷玉彬.燕山大學 2014
[4]基于LTCC技術的L波段低相噪頻率源小型化設計[D]. 朱立正.電子科技大學 2012
[5]步進頻率連續(xù)波探地雷達信號源設計與實現(xiàn)[D]. 王華.國防科學技術大學 2009
[6]寬帶細步進低雜散信號源的實現(xiàn)[D]. 劉情.電子科技大學 2007
[7]X波段寬帶頻綜源的研究[D]. 鄭秀云.電子科技大學 2005
本文編號：3303912
【文章來源】：電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：95 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
4GHz注入鎖定PLL芯片版圖
ulJain等人基于0.18umSiGeBiCMOS工藝設計了22/77GHz毫米波雙頻鎖相頻率合成器，該頻率合成器在兩個頻帶之間共享除VCO以外的所有電路，其工作頻率范圍為23.8~26.95GHz與75.67~78.5GHz，在兩個頻帶中，其相位噪聲均優(yōu)于-100dBc/Hz@1MHz[11]。2009年，HivaHedayati等人采用0.18微米CMOS工藝設計了3GHz寬帶SigmaDelta分數(shù)頻率合成器，該頻率合成器的頻率精度為0.1ppm，相位噪聲優(yōu)于-107dBc/Hz@100kHz、-130dBc/Hz@3MHz[12]。2010年，XiaoleiGai等人基于0.8umSiGeHBT工藝研制了一個超低相位噪聲鎖相環(huán)頻率源，其具體的原理圖如圖1-2所示，該頻率源輸出頻率范圍為29.9GHz~33.1GHz，當輸出頻率為32GHz時，相位噪聲為-112dBc/Hz@1MHz[13]。圖1-2鎖相環(huán)頻率源原理圖2011年，XiaoleiGai等人設計了一款毫米波頻率合成器，該頻率合成器具體的原理框圖如圖1-3所示，其內(nèi)部包括一個頻率采集回路和鎖相環(huán)回路，該頻率合成器最終實現(xiàn)調頻帶寬為3.8GHz，相位噪聲為-106dBc/Hz@1MHz(35GHz)，調頻
電子科技大學碩士學位論文4時間為2us[14]。圖1-3毫米波頻率合成器原理框圖2012年，TeerachotSiriburanon等人基于65nmCMOS工藝設計了一款VCO，該VCO的輸出頻率范圍為16.3~19.3GHz，輸出頻率為19.1GHz時的相位噪聲為-105dBc/Hz@1MHz，對應的到的FigureofMerit(FoM)值為-182dBc/Hz，核心振蕩器的功耗為7.5mW[15]。2013年，RunLevinger等人基于0.13μmSiGe工藝設計和實現(xiàn)了一款Ku波段頻率合成器，該頻率合成器在15.4~16.7GHz的工作頻段內(nèi)輸出功率約為-6dBm，雜散抑制為44dBc，其在偏離輸出頻率100kHz、1MHz與10MHz時的相位噪聲分別優(yōu)于-84dBc/Hz，-111dBc/Hz和-131dBc/Hz[16]。2014年，WanghuaWu等人基于65nmCMOS工藝設計了一款全數(shù)字小數(shù)N分頻鎖相環(huán)，其具體框圖如圖1-4所示，該鎖相環(huán)在56.4~63.4GHz的工作頻段內(nèi)帶內(nèi)相位噪聲達到了-75dBc/Hz，雜散抑制優(yōu)于70dBc[17]。圖1-4全數(shù)字小數(shù)N分頻鎖相環(huán)系統(tǒng)框圖
【參考文獻】：
期刊論文
[1]小數(shù)分頻頻率合成器的研究和實現(xiàn)[J]. 施自勝,苗鎮(zhèn)南. 軍事通信技術. 1990(02)
博士論文
[1]微波毫米波雷達頻率源關鍵技術研究[D]. 胥鑫.電子科技大學 2015
[2]W波段相參頻率源技術及應用研究[D]. 吳濤.電子科技大學 2010
碩士論文
[1]應用于超寬帶毫米波頻率源的40GHz分頻器研究與設計[D]. 閻述昱.東南大學 2018
[2]寬帶低相噪小步進頻率綜合器的研制[D]. 張凱.南京理工大學 2018
[3]基于PLL的Ku波段頻率源設計與測試[D]. 谷玉彬.燕山大學 2014
[4]基于LTCC技術的L波段低相噪頻率源小型化設計[D]. 朱立正.電子科技大學 2012
[5]步進頻率連續(xù)波探地雷達信號源設計與實現(xiàn)[D]. 王華.國防科學技術大學 2009
[6]寬帶細步進低雜散信號源的實現(xiàn)[D]. 劉情.電子科技大學 2007
[7]X波段寬帶頻綜源的研究[D]. 鄭秀云.電子科技大學 2005
本文編號：3303912
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