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C波段频率合成器的研究
作 者: 陈昌锐
导 师: 杨涛
学 校: 电子科技大学
专 业: 电磁场与微波技术
关键词: C波段 PLL 相位噪声 频率合成器 混频
分类号: TN74
类 型: 硕士论文
年 份: 2010年
下 载: 116次
引 用: 2次
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内容摘要
频率合成器是现代通讯系统必不可少的关键电路,是电子系统的主要信号源。频率合成器在数字通信、卫星通信、雷达、导航、航空航天、遥控遥测以及高速仪器仪表等领域有着非常广泛的应用。世界各国都非常重视频率合成器的研究。宽工作频带、高频率稳定度、低相位噪声、低杂散、小步进和高速变频是当代频率合成器发展的主要趋势。研究C波段频率合成器在卫星通信,数字电视,医疗器械等方面有极其重要的意义,正是在此基础上,本课题将进行C波段低相噪。低杂散,高稳定度的频率合成器的研究,为某收发前端提供本振源。本文首先简单介绍了频率合成器的发展历史、国内外概况,接着对锁相环频率合成技术的基本原理,相位噪声以及传统锁相环组合方案进行了分析,比较其优缺点,决定采用双锁相环环外混频的方案来实现此C波段频率合成器,最后详细介绍了本课题的分析方法,工作原理,调试过程和实验结果等。本课题来源于某工程项目,要求为其收发模块提供两级本振信号,分别是频率点为1112.5MHz的第一本振和频率范围为4.7~5.5GHz的第二本振。根据系统指标要求,第一本振采用锁相环合成技术直接输出所需频率,第二本振则采用双锁相环环外混频的方案,通过合理选择两环的频率,使得在保证低杂散指标的同时改善了相位噪声水平。本文重点介绍了两级本振的具体分析过程,包括各级电路指标核算、器件选择、电磁兼容性分析以及在后期电路实验过程中遇到的问题和解决办法。最后通过实验测试得到两级本振的相位噪声、杂散等曲线。由测试结果可知,所研究的两级本振源均满足系统指标。第二级本振在4.7~5.5GHz的800MHz频带内实现了0.5MHz的步进,杂散抑制优于65dBc,在偏离中心载波10KHz处相位噪声优于-86dBc/Hz。
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全文目录
摘要 4-5 Abstract 5-9 第一章 引言 9-16 1.1 频率合成技术概述 9 1.2 频率合成技术的分类及特点 9-10 1.3 国内外C 波段频率合成器发展动向 10-14 1.4 本论文所做工作 14-16 第二章 锁相环(PLL)频率合成技术基本理论 16-29 2.1 锁相环原理 16-24 2.1.1 鉴相器(PD) 17-18 2.1.2 环路滤波器(LF) 18-19 2.1.3 压控振荡器(VCO) 19-21 2.1.4 锁相环路相位噪声分析 21-24 2.1.5 锁相环路的相位噪声估算 24 2.2 数字锁相环式频率合成器 24-27 2.2.1 数字锁相环基本结构及工作原理 24-25 2.2.2 小数分频锁相频率合成器 25-27 2.3 组合锁相环频率合成技术 27-29 第三章 频率合成器的分析与研究 29-51 3.1 系统方案分析与研究 29-32 3.1.1 第一本振方案 29-30 3.1.2 第二本振方案 30-32 3.2 系统方案论证 32-35 3.2.1 第一本振方案论证 32-33 3.2.2 第二本振方案论证 33-35 3.3 第一本振锁相环的分析与研究 35-39 3.3.1 器件的选择 35-37 3.3.2 第一本振电路分析与研究 37-39 3.4 第二本振锁相环的分析与研究 39-48 3.4.1 器件的选择 39-42 3.4.2 第二本振电路分析与研究 42-48 3.5 整体电路设计 48-51 第四章 频率合成器的实验与研究 51-63 4.1 第一本振电路实验与研究 52-53 4.2 第二本振高环实验与研究 53-55 4.3 第二本振低环实验与研究 55 4.4 后级电路实验与研究 55 4.5 第二本振系统实验与研究 55-63 4.5.1 第二本振杂散实测 56-59 4.5.2 第二本振的相位噪声实测 59-63 第五章 结论 63-64 致谢 64-65 参考文献 65-67 攻硕期间取得的研究成果 67-68
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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 基本电子电路 > 频率合成技术、频率合成器
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