高频段低相位噪声锁相频率源的研究

摘要

本文应用锁相环技术对Ku波段频率源进行了研究，主要工作分为以下几部分。首先，介绍了频率合成技术的研究背景、分类方式以及发展概况；其次，对锁相环基本原理进行了研究，对其各组成部件基本工作原理作了分析；第三，提出Ku波段，15.2GHz频率源设计方案，对各基本部件所使用器件作了选择，鉴相器使用了噪声基底很低的HMC440，VCO使用了带分频输出的HMC632，四分频器使用了噪声基底低的HMC493，并大概对各器件进行了介绍；第四，对整个频率源进行系统仿真，得出仿真的相位噪声；最后，介绍了频率源的硬件设计，并进行了测试，测试结果为：输出功率为6.33dBm，相位噪声为-87.51dBc/Hz@10kHz和-90.1dBc/Hz@100kHz，基本达到了技术指标。

目录

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声明

1绪论

1.1研究背景

1.2频率合成方式的分类

1.2.1直接频率合成(Direct Synthesis)

1.2.2直接数字合成(Direr Digital Synthesis)

1.2.3间接频率合成(Indirect Synthesis)

1.3锁相频率合成技术的发展概况

1.4锁相环频率合成器的性能对通信系统的影响

1.5论文的主要研究工作

2锁相环原理及分析

2.1锁相环的基本结构和工作原理

2.1.1鉴相器

2.1.2低通滤波器

2.1.3压控振荡器

2.2环路的相位模型与传递函数

2.3频率合成器中相位噪声的分析

2.3.1相位噪声的基本概念

2.3.2相位噪声和时钟抖动

2.3.3锁相环路的相位噪声

2.3.4锁相环最佳环路带宽设计

3锁相频率源设计方案

3.1几种锁相环频率合成方案

3.1.1混频锁相

3.1.2取样锁相

3.1.3倍频锁相

3.2设计思想

3.3主要器件选择

3.3.1鉴相器

3.3.3分频器

3.3.2压控振荡器VCO

3.3.4晶振

3.3.5运算放大器

3.4锁相环电路的仿真

4锁相频率源硬件电路的实现

4.1整体电路

4.2电源电路

4.3环路滤波器电路的设计

4.4鉴相器的19分频电路

4.5衰减器

4.6 PCB及实物图

5测量结果及分析

结束语

致谢

参考文献