基于DRVCO的小步进低相噪频率源设计.pdf

电子科技大学
硕士学位论文
基于DRVCO的小步进低相噪频率源设计
姓名:孙慧君
申请学位级别:硕士
专业:电路与系统
指导教师:羊恺
20090501
摘要在现代微波、毫米波通信系统中,低相噪频率源对系统性能起着非常关键的波振荡源中。在本论文中,就如何使用迪諼波段低相噪小步进频率源,给出了一种设计方法并对其进行了实现。本文首先介绍了振荡器的两种基本模型,讨论了振荡器的相位噪声的线性化模型;从介质谐振器的耦合模型出发,讨论了睦砺奂澳P汀J褂肁本文详细介绍了脑砑捌涮氐悖致哿似涫涑鲂藕诺脑由⒉脑颍关键词:频率合成作用,特别是在军事国防上,这种关键的作用更加明显。压控介质谐振器振荡器捎谄溆乓斓脑肷阅堋⑵灯状慷群臀榷ǘ裙惴河τ糜谄德屎铣珊臀对缏方辛松杓品抡妫兄瞥隽舜7瓷涫紻,通过实测,测试结果与仿真结果吻合较好,主要性能达到了设计指标。总结了部分降低杂散的措施。同时,本文还对缏方辛讼晗阜治觯致哿怂嗷返南辔辉肷Mü环路各参数的精心设计,成功研制出了基于腄结构的ǘ蔚牡相噪小步进信号源。最后本文对系统的测试结果进行了分析,指出了该方案的不足之处并提出了后续的改进措施。〔浇拖辔辉肷
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导师签名:二弛吼巧年,月铡孑,蛰磊签名:盈碧磊日期:阥月独创性声明关于论文使用授权的说明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。签名:本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定,有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。C艿难宦畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑●
第一章引言频率合成概念频率合成技术的性能指标荡器;在电子对抗设备中,它可以作为干扰信号发生器;在测试设备中,它可以作为标准信号源。随着现代电子技术的不断发展,人们对频率源的要求越来越高。就是将一个具有低相噪,高精度和高稳定度的参考频率源经过电路上的混频、倍频或分频等方式处理以便对其进行数学意义上的加、减、乘、除等四则运算,从非常重视频率合成器的研究与应用,低相位噪声、高纯频谱、高速捷变和高输出频谱纯度。指输出信号接近理想的标准信号的程度,一般用杂散分量和相位噪声来衡量,杂散又称寄生信号,分为谐波分量和非谐波分量两种,主要由频率合成过程中的非线性失真产生;相位噪声实际上指频率的短期稳定性,是衡量输出信号相位抖动大小的参数。频率源是现代电子系统的重要组成部分,被称为许多电子系统的“心脏T通信、雷达和导航等设备中,它既是发射机的激励信号源,又是接收机的本地振性能卓越的频率源均通过频率合成技术来实现。频率合成技术,又称频率综合,而产生一个蚨喔具有同样精确度与稳定度的所需频率的技术。世界各国都频段的频率合成器己经成为频率合成发展的主要趋势【。频率源因为应用场合不同,人们对它们的性能要求也不尽相同,通常情况下,用来衡量频率合成技术或频率源的主要性能指标有:频率范围。指最低输出频率和最高输出频率之间的变化范围,包括中心频率和带宽两个方面。频率稳定度。指在规定的时间间隔内,输出频率偏离标定植的数值,分长期、短期和瞬间稳定度三种。频率分辨率。指两个相邻输出频率之间的间隔,也称为频率间隔。频率转换时间。指输出频率由某一个频率转换到另一个频率并达到稳定的时间。
频率合成技术的发展调制性能。指输出是否具有调幅、调频和调相等功能。频率合成技术的理论形成于二十世纪三十年代左右,到现在大概经历了三代的发展过程:直接模拟频率合成、间接频率合成、直接数字频率合成。相关合成方法使用多个晶体参考频率源,所需的各种频率分别由这些参考源提供。它的缺点在于制作具有相同频率稳定性和精度的多个晶体参考频率源既复杂又困难,而且成本很高。相关合成方法只是用一个晶体参考频率源,所需的各种频率考源一样。谐波或组合频率上,由压控振荡器产生所需要的频率。其优点是由于锁相环相当于一窄带跟踪滤波器,因此能很好地抑制杂散分量,输出频谱纯度高,且避免了率。锁相式频率合成器把压控振荡器具有的高短期频率稳定性和基准频率源具有的高长期频率稳定度结合在一起,使得输出信号的稳定度很高。早期的锁相环采用的是模拟锁相环,继而加入了数字控制的分频器,但本质还是模拟的。随着大鉴相器以及电荷泵集成在一块芯片上,采用串行码编程输入形式,外围电路简单,等特点。锁相式频率合成技术的缺