發(fā)布時間：2019-02-18 12:25

【摘要】：本文研究了Ka波段鎖相跳頻源,對鎖相原理和鎖相源相位噪聲的形成原因進(jìn)行了分析,并闡述了如何改進(jìn)相位噪聲,對跳頻鎖相源的穩(wěn)定性原因進(jìn)行了探討,以此為依據(jù)研制了毫米波頻率源。第一章共分為五部分,前四部分分別介紹了毫米波的特點(diǎn)、毫米波頻率合成器的功能、鎖相技術(shù)的發(fā)展背景、國內(nèi)外頻率源的發(fā)展現(xiàn)狀,然后在第五部分提出了本文的研究目標(biāo)。第二章主要介紹了鎖相環(huán)的基本理論,共分為四部分。第一部分對鎖相環(huán)的三大主要部件,即:鑒相器、環(huán)路濾波器、壓控振蕩器分別進(jìn)行了介紹,還對環(huán)路的基本方程進(jìn)行分析;第二部分介紹了環(huán)路濾波器的傳遞函數(shù),對影響環(huán)路穩(wěn)定性因素、環(huán)路捕獲性能和鎖相環(huán)的相位噪聲進(jìn)行了分析;第三部分對數(shù)字鎖相環(huán)的工作機(jī)理進(jìn)行了介紹;第四部分對本章進(jìn)行了小結(jié)。第三章主要介紹了倍頻器的基本理論,共分為六部分。前五部分分別介紹了倍頻器的用途、倍頻原理、倍頻器的分類、有源倍頻器的基本原理、倍頻器的主要性能指標(biāo),第六部分對本章進(jìn)行了小結(jié)。第四章主要介紹了Ka波段低相噪鎖相倍頻源的設(shè)計(jì)過程,共分為八部分。第一部分介紹了本課題要達(dá)到的技術(shù)指標(biāo);第二部分介紹了各種可實(shí)現(xiàn)本課題的方案,然后從中選取合適的設(shè)計(jì)方案;第三部分在已選取方案的基礎(chǔ)上,介紹了主要元器件的選取;第四部分在第二部分和第三部分的基礎(chǔ)上,對本課題所能達(dá)到的技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行了分析;第五部分在第二部分~第四部分的基礎(chǔ)上,對鎖相倍頻源電路進(jìn)行設(shè)計(jì);第六部分主要介紹了鎖相倍頻源所采取的電磁兼容設(shè)計(jì);第七部分主要介紹了鎖相倍頻源的工藝設(shè)計(jì);第八部分對本章進(jìn)行了小結(jié)。第五章主要介紹了Ka波段低相噪鎖相倍頻源的電路裝配、產(chǎn)品調(diào)試、產(chǎn)品測試及對測試結(jié)果進(jìn)行了分析,最后對本章進(jìn)行了小結(jié)。第六章主要是對全文進(jìn)行總結(jié)及后續(xù)工作展望。本課題在鎖相和倍頻的基本原理的基礎(chǔ)上,采用鎖相方式得到Ku波段跳頻信號,然后經(jīng)過倍頻,得到Ka波段信號。經(jīng)過測試,產(chǎn)品輸出頻率為30~31GHz,相位噪聲為-96.98dBc@10kHz,帶內(nèi)雜波抑制度為80dB,技術(shù)指標(biāo)完全滿足某重點(diǎn)工程的設(shè)計(jì)要求。
[Abstract]:In this paper, the phase-locked frequency-hopping source in Ka band is studied, and the principle of phase-locked source and the formation reason of phase-locked noise are analyzed, and how to improve the phase noise is expounded, and the stability reasons of phase-locked source of frequency-hopping are discussed. Based on this, a millimeter wave frequency source has been developed. Chapter one is divided into five parts. The first four parts introduce the characteristics of millimeter wave, the function of millimeter wave frequency synthesizer, the development background of phase-locked technology, the development status of frequency source at home and abroad. Then in the fifth part, the research goal of this paper is put forward. The second chapter mainly introduces the basic theory of PLL, which is divided into four parts. The first part introduces the three main components of PLL, that is, phase detector, loop filter and voltage-controlled oscillator, and analyzes the basic equations of the loop. In the second part, the transfer function of the loop filter is introduced, and the factors affecting the stability of the loop, the performance of the loop capture and the phase noise of the phase-locked loop are analyzed, and the working mechanism of the digital phase-locked loop is introduced in the third part. The fourth part carries on the summary to this chapter. The third chapter mainly introduces the basic theory of frequency multiplier, which is divided into six parts. The first five parts introduce the use of frequency multiplier, the principle of frequency doubling, the classification of frequency multiplier, the basic principle of active frequency multiplier, the main performance index of frequency multiplier. In the sixth part, this chapter is summarized. In chapter 4, the design process of low phase noise phase-locked frequency multiplier in Ka band is introduced, which is divided into eight parts. The first part introduces the technical index of this subject, the second part introduces the various schemes that can realize the subject, and then selects the appropriate design scheme. The third part introduces the selection of main components on the basis of the selected scheme, and the fourth part analyzes the technical index of the subject on the basis of the second part and the third part. In the fifth part, on the basis of the second to the fourth part, the circuit of the phase-locked frequency multiplier is designed, the sixth part mainly introduces the electromagnetic compatibility design of the phase-locked frequency-doubling source, the seventh part mainly introduces the process design of the phase-locked frequency-doubling source. The eighth part carries on the summary to this chapter. The fifth chapter mainly introduces the circuit assembly, product debugging, product test and test results of low phase noise phase-locked frequency multiplier in Ka band. Finally, this chapter is summarized. The sixth chapter is a summary of the full text and future work prospects. Based on the basic principle of phase-locked and frequency-doubling, the frequency hopping signal of Ku band is obtained by phase-locked mode, and then the signal of Ka band is obtained by frequency-doubling. The test results show that the output frequency of the product is 30 ~ 31GHz, the phase noise is -96.98dBc @ 10kHz, and the suppression degree of in-band clutter is 80dB. the technical specifications fully meet the design requirements of a key project.
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TN911.8

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本文編號：2425836