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            C波段寬帶低噪聲頻率源的研制

            作者: 時間:2009-03-27 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

            摘要:介紹了利用鎖相環(huán)和混頻技術(shù),實現(xiàn)低相噪跳頻源的方案,該方案通過兩個環(huán)路同時實現(xiàn)跳頻及混頻,步進(jìn)36 MHz,輸出頻率4 428~5 220 MHz,具有低相位噪聲,低雜散等特點。和以往鎖相頻率合成的不同之處在于:以往混頻時采用主環(huán)信號4 428~5 220 MHz作為混頻器的RF端,而本方案為可以充分抑制輔環(huán)雜散,通過放大器將主環(huán)信號放大作為混頻器的本振LO端。測試結(jié)果表明達(dá)到系統(tǒng)對項目的指標(biāo)要求,該頻率合成方案是可行的。
            關(guān)鍵詞:雜散抑制;頻率合成器;低相噪;環(huán)路濾波器

            本文引用地址:http://www.biyoush.com/article/188990.htm


            微波是微波通信、微波測量及雷達(dá)技術(shù)中的重要部件,其相噪性能和雜散性能直接影響到系統(tǒng)的性能和可靠性。因此,尋求更低相位噪聲、更高純度頻譜和更高穩(wěn)定度的成為目前發(fā)展的主要趨勢。


            l 系統(tǒng)主要指標(biāo)及方案
            1.1 系統(tǒng)的主要指標(biāo)
            輸出頻率范圍:4 428~5 220 MHz;步進(jìn)頻率:36 MHz;相位噪聲:≤一100 dBc/

            (3)由于對輸出在4 000~4 200 MHz帶內(nèi)的雜散要求比較苛刻,而最佳輔環(huán)點頻為4 140 MHz,在腔體體積一定下,很難達(dá)到一70 dBc指標(biāo),故權(quán)衡輔環(huán)相噪的惡化程度,選擇4 320 MHz作為輔環(huán)。
            (4)為了防止輔環(huán)點頻4 320 MHz作為雜散耦合到輸出端,故采用功分器和將主環(huán)信號4 428~5 220 MHz通過兩級放大作為混頻器的本振,輔環(huán)4 320 MHz點頻作為混頻器的RF端。該方案選用36 MHz的低相噪恒溫晶振作為兩個環(huán)路的參考源,主環(huán)和輔環(huán)均選用HITTTITE公司的超低相噪模擬鎖相環(huán)芯片HMC440,改善系統(tǒng)的相噪性能。輔環(huán)參考頻率為36 MHz,輸出4 320 MHz頻點;主環(huán)參考頻率為36 MHz,輸出頻率為4 428~5 220 MHz。經(jīng)定向耦合器后再與輔環(huán)輸出的頻點混頻到108~900 MHz,返回到主環(huán)鑒相器與參考頻率做比較。所有的控制都由單片機(jī)來完成,根據(jù)外部數(shù)據(jù)的輸入(BCD碼)來進(jìn)行相應(yīng)的頻率輸出。


            2 電路實現(xiàn)
            在設(shè)計單片頻率合成器的時候,最主要的工作就是設(shè)計頻率合成器的環(huán)路帶寬,使得頻率合成器指標(biāo)在相位噪聲、雜散、調(diào)頻速度和穩(wěn)定性上等方面達(dá)到兼顧,實現(xiàn)最佳的綜合性能。
            2.1 最佳環(huán)路帶寬
            由于本項目沒有要求跳頻速度,所以環(huán)路帶寬采用最佳帶寬設(shè)計,使得相位噪聲盡可能的好。頻率合成器的輸出噪聲如下:


            式中Llp(jw)為鎖相環(huán)芯片的噪聲,Lvco(jw)為VCO的相位噪聲,Hn(jw)是被N規(guī)一化的環(huán)路濾波器的傳遞函數(shù)。由上式可以看出環(huán)路對帶內(nèi)噪聲源呈低通過濾,故希望將環(huán)路帶寬fc越低越好;但環(huán)路對VCO呈高通過濾,又希望環(huán)路越寬越好。為了兼顧這一對矛盾,參考圖2能夠使兩種相位噪聲都得到合理的抑制,可以選擇環(huán)路帶寬fc在兩噪聲源譜密度線的交叉點附近總是比較接近于最佳狀態(tài)的。但是考慮晶振噪聲要惡化20log(N/R),所以實際帶寬要略小一些。

            功分器相關(guān)文章:功分器原理

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            關(guān)鍵詞: C波段 寬帶 低噪聲 頻率源

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