现代微波扫频合成信号发生器的原理与实现

摘要

微波扫频信号发生器是微波通讯和微波元器件测试的基本设备，是现代电子实验室和电子产品生产中不可缺少的仪器。随着电子通讯、目标定位、卫星测控、电子对抗等现代技术的迅速发展，对微波扫频信号发生器的性能提出了越来越高的要求。 本论文论述了微波扫频信号发生器的原理、组成以及各单元的特点；分析了数字锁相环的工作原理，锁相环的最佳环路参数选择方法；重点介绍了∑-△调制小数分频器的工作原理、小数分频器的噪声整形原理、小数杂散理论，并用ASIC电路制作了一款小数分频器。 论文还详细介绍了频率合成电路中小数分频合成器环路的设计。小数分频技术是使VCO锁定到参考频率分数谐波的一种技术，它解决了传统的单锁相环频率合成器中存在的高鉴相频率和高频率分辨率之间的矛盾。通过提高鉴相频率，增大了环路带宽、缩短了环路的锁定时间，减小了锁相环路的分频比，从而降低了环路带宽内参考信号的倍频相位噪声。小数分频合成器的应用，实现了宽带信号的数字扫频。 利用小数分频频率合成器作为取样本振信号，宽带YTO (2～20GHz) 作为射频信号，实现了2～20GHz的宽带微波扫频合成，同时采用外差方式实现了0.01～2GHz的频率覆盖，使输出信号具有精细的频率分辨率和良好的相位噪声。

目录

文摘

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第一章绪论

1.1引言

1.2微波扫频信号发生器的发展过程

1.3微波信号发生器的主要技术指标含义

1.3.1频率特性

1.3.2输出特性

1.3.3调制特性

1.4研制微波合成扫频信号发生器的主要内容及关键技术

1.5本论文所作的主要工作

1.6本论文的结构安排

第二章微波信号源基础

2.1微波信号源的种类

2.2微波信号发生器的基本原理

2.2.1微波扫频信号发生器

2.2.2微波合成信号发生器

2.2.3微波合成扫频信号发生器

2.3小结

第三章∑-△调制小数分频器

3.1引言

3.2数字锁相环的工作原理

3.3锁相环线性相位模型与传递函数

3.4锁相环的相位噪声及最佳环路参数选择

3.4.1锁相环的相位噪声分析

3.4.2锁相环最佳环路参数选择

3.5 ∑-△A/D转换器的工作原理

3.5.1 ∑-△ A/D转换器的组成和工作原理

3.5.2噪声整形原理分析

3.6小数分频频率合成原理

3.6.1小数分频器原理

3.6.2小数分频频率合成器相位杂散分析

3.7 ∑-△调制小数分频器原理

3.7.1 ∑-△调制小数分频器相位误差分析

3.7.2 ∑-△调制小数分频器原理

3.8 ∑-△调制小数分频器的实现

3.9小结

第四章微波合成扫频信号发生器的设计

4.1引言

4.2主振电路(YTO)

4.3频率合成电路

4.3.1频率参考

4.3.2小数分频本振环

4.3.3取样放大

4.3.4 YO鉴相驱动电路

4.4调制组件

4.5下变频频组件

4.6输出组件

4.7频率控制和数字信号处理

4.8智能软件

4.9测试结果

4.10小结

第五章结束语

参考文献

致谢

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