本文關(guān)鍵詞：基于寬帶VCO的低相噪頻率合成模塊的研究與設(shè)計(jì)

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【摘要】：隨著科技的發(fā)展,電子測(cè)量?jī)x器對(duì)為其提供本振參考信號(hào)的頻率源的要求越來越高。通常情況下,寬帶的低相噪頻率源都是基于YTO實(shí)現(xiàn)的,這種頻率源有著頻率切換速度慢、功耗大以及體積大的固有缺陷。而VCO具有捷變頻、低功耗以及體積小的優(yōu)點(diǎn),所以,希望用VCO對(duì)其進(jìn)行替換。然而由于寬帶VCO自身的相位噪聲較差,所以本文對(duì)如何基于寬帶VCO實(shí)現(xiàn)低相噪的頻率合成源進(jìn)行了研究與設(shè)計(jì)。本文通過對(duì)鎖相環(huán)輸出信號(hào)的相位噪聲進(jìn)行模型化分析,以及對(duì)VCO和YTO在同參考、不同環(huán)路帶寬情況下輸出信號(hào)的相位噪聲進(jìn)行比較,得出基于寬帶VCO實(shí)現(xiàn)低相噪頻率源的設(shè)計(jì)思想:展寬鎖相環(huán)環(huán)路帶寬,取參考信號(hào)的相位噪聲作為輸出信號(hào)的相位噪聲。整個(gè)頻率源主要由參考模塊以及主環(huán)路模塊兩部分構(gòu)成,其中參考模塊主要實(shí)現(xiàn)的功能是為后級(jí)電路提供高頻率、低相噪以及小步進(jìn)的參考信號(hào),主環(huán)路模塊主要實(shí)現(xiàn)的功能是通過一定結(jié)構(gòu)的鎖相環(huán)路完成低相位噪聲信號(hào)的輸出。為了實(shí)現(xiàn)其各自要求,參考模塊采用了DDS激勵(lì)PLL的方式實(shí)現(xiàn),并對(duì)DDS的輸出信號(hào)進(jìn)行了先上混頻再分頻的降雜散處理。在主環(huán)路模塊的設(shè)計(jì)中,鎖相環(huán)反饋回路采用了多級(jí)諧波混頻的結(jié)構(gòu),通過這種方法,能夠?qū)⒄瓗У膮⒖驾斎朕D(zhuǎn)化為寬帶輸出信號(hào),并且通過展寬鎖相環(huán)環(huán)路帶寬實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的低相噪輸出。最后完成整個(gè)頻率源的設(shè)計(jì),進(jìn)行硬件電路實(shí)現(xiàn)。通過前期調(diào)試以及后期測(cè)試,該頻率源模塊能夠輸出5GHz~10GHz信號(hào),并且實(shí)現(xiàn)1Hz的頻率步進(jìn),雜散抑制度以及相位噪聲信號(hào)水平都達(dá)到了指標(biāo)要求。
【關(guān)鍵詞】：頻率合成 VCO 低相噪 諧波混頻
【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】：2016
【分類號(hào)】：TN74
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-13
• 1.1 研究背景10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-11
• 1.3 本文主要工作11-13
• 第二章 頻率合成理論13-25
• 2.1 頻率合成概念13
• 2.2 頻率合成器指標(biāo)13-14
• 2.3 直接數(shù)字頻率合成14-17
• 2.3.1 DDS的基本原理15
• 2.3.2 DDS的性能特點(diǎn)15-16
• 2.3.3 DDS的雜散分析16-17
• 2.4 鎖相環(huán)理論17-25
• 2.4.1 鑒相器17-20
• 2.4.2 電荷泵20-21
• 2.4.3 環(huán)路濾波器21-23
• 2.4.4 振蕩器23-25
• 第三章 低相噪頻率合成模塊方案設(shè)計(jì)25-46
• 3.1 主要技術(shù)指標(biāo)25
• 3.2 方案理論研究25-30
• 3.2.1 鎖相環(huán)相位噪聲分析26-27
• 3.2.2 VCO與YTO相位噪聲比較27-29
• 3.2.3 總體方案設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想29-30
• 3.3 頻率源常用實(shí)現(xiàn)方案研究30-34
• 3.3.1 混頻器內(nèi)插鎖相環(huán)電路30-31
• 3.3.2 DDS激勵(lì)PLL電路31-32
• 3.3.3 多環(huán)鎖相電路32-33
• 3.3.4 不同方案比較結(jié)果33-34
• 3.4 總體方案設(shè)計(jì)34-42
• 3.4.1 參考模塊方案設(shè)計(jì)35-38
• 3.4.2 主環(huán)模塊方案設(shè)計(jì)38-42
• 3.5 指標(biāo)分解42-46
• 3.5.1 頻率分辨率42-43
• 3.5.2 相位噪聲43-46
• 第四章 低相噪頻率合成模塊實(shí)現(xiàn)46-68
• 4.1 參考模塊實(shí)現(xiàn)46-56
• 4.1.1 倍頻鏈路46-50
• 4.1.2 DDS電路50-51
• 4.1.3 DDS雜散抑制電路51-53
• 4.1.4 鎖相環(huán)路53-56
• 4.2 主環(huán)路模塊實(shí)現(xiàn)56-65
• 4.2.1 梳狀譜發(fā)生器58-64
• 4.2.2 混頻、濾波電路64-65
• 4.2.3 鎖相環(huán)路65
• 4.3 電源模塊設(shè)計(jì)65-68
• 第五章 系統(tǒng)調(diào)試與測(cè)試68-79
• 5.1 系統(tǒng)調(diào)試流程68-69
• 5.1.1 上電前檢測(cè)68
• 5.1.2 上電測(cè)試68-69
• 5.2 測(cè)試平臺(tái)69
• 5.3 參考環(huán)測(cè)試結(jié)果及分析69-74
• 5.3.1 DDS輸出信號(hào)測(cè)試69-71
• 5.3.2 上混頻輸出信號(hào)測(cè)試71-72
• 5.3.3 鎖相環(huán)輸出信號(hào)測(cè)試72-74
• 5.4 主環(huán)路測(cè)試結(jié)果及分析74-79
• 5.4.1 梳狀譜發(fā)生器測(cè)試74-75
• 5.4.2 頻率輸出范圍測(cè)試75
• 5.4.3 頻率分辨率測(cè)試75-76
• 5.4.4 非諧波雜散測(cè)試76-77
• 5.4.5 相位噪聲測(cè)試77-79
• 第六章 總結(jié)79-81
• 6.1 本文主要工作79
• 6.2 本文不足之處79-81
• 致謝81-82
• 參考文獻(xiàn)82-84

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1 方洪俊;;一種寬頻帶、高速頻率合成方法的研究[J];無線電工程;2000年08期

2 李兆訓(xùn);現(xiàn)代通信中的頻率合成新技術(shù)[J];電子產(chǎn)品世界;2002年18期

3 周杰,呂良飛,欒寶寬,董茂林;一種數(shù)字式頻率合成環(huán)路的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J];電子工程師;2002年07期

4 周登榮;;頻率合成解決方案[J];攀枝花學(xué)院學(xué)報(bào);2006年04期

5 房啟志;張盱昊;羅海明;耿爽;;基于數(shù)字補(bǔ)償?shù)目焖兕l率合成方法的研究[J];沈陽(yáng)航空工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào);2007年01期

6 董繼承;黃宇;;頻率合成方案淺析[J];科技資訊;2007年16期

7 姜濤;;頻率合成方法與實(shí)現(xiàn)[J];中華文化論壇;2008年S1期

8 付聰;;應(yīng)用于某雷達(dá)射頻前端的頻率合成模塊設(shè)計(jì)[J];大眾科技;2010年03期

9 成華強(qiáng);;鎖相環(huán)在捷變頻率合成中的應(yīng)用[J];電子質(zhì)量;2010年07期

10 胡仁深;數(shù)字式頻率合成的一種新方法[J];電訊技術(shù);1983年02期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前7條

1 丁宗文;李銘祥;葛建民;;一種新的鎖相式頻率合成源的實(shí)現(xiàn)[A];2005年海峽兩岸三地?zé)o線科技學(xué)術(shù)會(huì)論文集[C];2005年

2 方立軍;馬駿;龔曉凌;;雷達(dá)低噪聲鎖相頻率合成[A];中國(guó)電子學(xué)會(huì)第七屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2001年

3 周東明;盧中昊;李高升;何建國(guó);;P波段瞬態(tài)極化雷達(dá)頻率合成控制組件設(shè)計(jì)[A];2009年全國(guó)微波毫米波會(huì)議論文集（下冊(cè)）[C];2009年

4 張顯滿;;利用聲體波器件實(shí)現(xiàn)頻率合成[A];1991年全國(guó)微波會(huì)議論文集（卷Ⅱ）[C];1991年

5 管弘;紀(jì)華;汪海勇;紀(jì)晨華;黃麗芳;龍程;宋偉霖;;1MHz～26.5GHz寬帶頻率合成信號(hào)源[A];2003'全國(guó)微波毫米波會(huì)議論文集[C];2003年

6 紀(jì)晨華;劉同賀;紀(jì)華;;1MHz～26.5GHz寬帶頻率合成信號(hào)源ALC穩(wěn)幅技術(shù)的探討[A];2003'全國(guó)微波毫米波會(huì)議論文集[C];2003年

7 黃蕾;王祝盈;陳小林;謝中;;改善直接數(shù)字頻率合成信號(hào)質(zhì)量的研究[A];2004全國(guó)測(cè)控、計(jì)量與儀器儀表學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（下冊(cè)）[C];2004年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條

1 浙江 陳軍偉;自制寬頻帶頻率合成尋呼碼發(fā)生器[N];電子報(bào);2002年

2 四川 楊虹;ZN-0112調(diào)頻立體聲發(fā)射機(jī)及鎖相環(huán)頻率合成單元電路剖析[N];電子報(bào);2002年

3 山東 鄭茂欣;頻率合成器信號(hào)源[N];電子報(bào);2006年

4 武漢 葉啟明;自制兩功能邏輯筆[N];電子報(bào);2006年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 詹銘周;小型毫米波頻率合成技術(shù)研究[D];電子科技大學(xué);2011年

2 陳海琴;光學(xué)頻率合成關(guān)鍵技術(shù)研究[D];華東師范大學(xué);2014年

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1 王晉偉;基于FPGA的高精度相位可控DDS的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];中北大學(xué);2016年

2 許劍;短波段頻率合成與遠(yuǎn)程控制技術(shù)研究[D];南京理工大學(xué);2016年

3 鄒安瀾;基于寬帶VCO的低相噪頻率合成模塊的研究與設(shè)計(jì)[D];電子科技大學(xué);2016年

4 黃杰銘;X波段頻率合成源技術(shù)研究[D];電子科技大學(xué);2016年

5 孫尉恒;小數(shù)頻率合成源技術(shù)研究[D];電子科技大學(xué);2003年

6 溫國(guó)誼;頻率合成源的分析與實(shí)現(xiàn)技術(shù)的研究[D];西安電子科技大學(xué);2008年

7 鄧正森;基于鎖相環(huán)技術(shù)頻率合成研究與設(shè)計(jì)[D];電子科技大學(xué);2011年

8 朱振華;基于Σ△調(diào)制的鎖相小數(shù)頻率合成[D];北京交通大學(xué);2009年

9 徐慶;Ka波段雷達(dá)中頻信號(hào)源模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];電子科技大學(xué);2011年

10 晏亮;通用通信時(shí)鐘源的研制和實(shí)現(xiàn)[D];西北工業(yè)大學(xué);2006年

，

本文編號(hào)：554875