小型化微波多频段本振模块研究

摘要

频率源是现代测量系统、通信和监听系统的关键部件，对现代通信、国防以及无线通信技术的发展都起着非常重要的作用。低成本、高性能的频率源成为市场越来越迫切的需求。超宽带、低相噪、小步进、捷变频等成为频率源研究的热点。
　　本文首先介绍了频率合成的概念及频率源的基本指标。然后介绍了频率合成几种基本方式，分析了这些方式的原理和特点。在此基础上，结合课题的具体指标，给出了S、X波段和K波段频率源的方案，并在理论上对各个指标进行了分析，论证了方案的可行性。最终本振模块分为X波段和K波段两个锁相环。S波段点频作为信号采样时钟，指标要求比较低，由X波段锁相源的VCO内部自带的四分频输出。K波段频率源为十三个点频，步进100MHz，通过外部三位TTL串行控制信号来控制频率切换。为了抑制VCO反馈回路中分频信号对输出信号的影响，我们分别两个锁相环输出端加了微带平行耦合滤波器，同时输出信号的杂散和谐波也得到改善。
　　最终测试结果表明，频率源模块各指标均基本满足课题指标要求。S波段频点的相位噪声优于-90dBc/Hz@10kHz，输出功率10dBm，杂散抑制略低于50dBc，谐波抑制大于20dBc。X波段频点的相位噪声优于-90dBc/Hz@10kHz，输出功率7dBm，杂散抑制和谐波抑制分别高于50dBc和20dBc。K波段频率源相位噪声优于-80dBc/Hz@10kHz，输出功率4～7dBm，杂散抑制和谐波抑制分别高于50dBc和20dBc，跳频时间远小于100us。测试结果验证了两个PLL方案的正确性，基本实现了课题的预期目标。

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第一章 引言

1.1 频率合成技术概述

1.2 国内外发展动态及趋势展望

1.3 本文的主要工作

第二章 频率源基本理论知识

2.1 频率合成的主要指标[12～14]

2.2 频率合成的几种基本方式

第三章 S、X和K波段频率源方案

3.1 S、X波段频率源方案及其分析

3.2 K波段频率源方案及其分析

3.3 电源电路的设计

3.4 整个组件外形结构图

3.5 本章小结

第四章 测试结果及分析

4.1 电源供电模块的调试

4.2 S、X波段频率源调试

4.3 K波段频率源调试

4.4 频率源系统的高、低温实验

4.5 频率源系统实物图

4.6 本章小结

第五章 结论

5.1 本文工作及课题总结

5.2 本文不足之处及改进

致谢

参考文献

硕士期间研究成果