宽带高速频率合成器的设计与实现

摘要

依托新一代超短波电台的研制需求开展了宽带高速频率合成器的研究与开发工作，围绕指标要求进行论证，主要针对宽频带输出、快速频率转换、优良的频谱质量等指标要求开展研究，本人通过对频率合成器技术的发展现状分析，制定了PLL方式的合成方案，完成了详细线路设计和PCB设计，实现了各指标之间的有效平衡并达到指标要求，宽带高速频率合成器研究取得成功，能够满足新一代超短波电台的应用需求。研究工作简述如下： 1.研究完成了方案设计。分析和比较了现有频率合成技术的优缺点，结合本项目的技术指标特点，确定了设计方案，采用以 Hittite 公司最新推出的频率合成器集成电路作为一本振PLL合成方式的核心器件，选取了具有优良相位噪声性能的PLL电路ADF4106及具有高分辨率的集成VCO，以保证二本振输出频率相位噪声和杂散指标；按照电台整机对时钟信号的需求，设计中直接选取38.4MHz的温度补偿晶体振荡器作为本单元一二本振的参考频率，同时也可作为整机时钟信号；选用了具有超低噪声和四通道线性输出的稳压电路，能为频率合成器单元的提供所需的所有电源。 2.完成了关键技术的实现和突破。借助仿真工具完成了环路滤波器的设计，根据本振频率的带宽分布合理设置了VCO输出分频比，给出了PLL电路的控制算法与时序。完成了详细线路设计及PCB设计，按照电路的功能性能特点，对PCB进行了合理的布局，着重从抗辐射和抗传导干扰着手，对布线规则、屏蔽措施等方面进行了考虑，提高PCB的抗干扰性能，针对本单元具有形式丰富、数量较多的滤波器，规定了电源处理滤波器件的接入方法、环路滤波器的布局及布线要求，结合以往成熟经验对电路板进行了设计。 3.进行了产品的测试及功能指标验证。通过测试和系统联试对单元板进行了验证，并整理出测试数据及测试图，结果表明频率合成器单元达到技术要求，能满足系统的应用需求，论文研究工作顺利完成，该频率合成器的研制成功实现了该领域的技术突破，为新一代超短波电台的研制提供了技术支撑。 论文研究工作全面落实了课题内容，采用了先进的技术线路，研究结果达到了预期目标，能成功应用于实际产品开发，提升了通信电台研究技术水平。

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