頻率合成器是現(xiàn)代無線通信設(shè)備中一個(gè)重要的組成部分,直接影響著無線通信設(shè)備的性能。頻率合成技術(shù)歷經(jīng)了早期的直接合成技術(shù)(DS)和鎖相合成技術(shù)(PLL),發(fā)展到如今的直接數(shù)字合成技術(shù)(DDS)。直接數(shù)字合成技術(shù)具有分辨率高,轉(zhuǎn)換速度快,相位噪聲低等優(yōu)點(diǎn),在無線通信中發(fā)揮著越來越重要的作用。隨著大規(guī)模集成電路的發(fā)展,利用鎖相環(huán)頻率合成技術(shù)研制出了很多頻率合成集成電路。頻率合成器是電子系統(tǒng)的心臟,是決定電子系統(tǒng)性能的關(guān)鍵設(shè)備,隨著通信 、數(shù)字電視、衛(wèi)星定位、航空航天、雷達(dá)和電子對抗等技術(shù)的發(fā)展,對頻率合成器提出了越來越高的要求。頻率合成技術(shù)是將一個(gè)或多個(gè)高穩(wěn)定、高精確度的標(biāo)準(zhǔn)頻率經(jīng)過一定變換,產(chǎn)生同樣高穩(wěn)定度和精確度的大量離散頻率的技術(shù)。頻率綜合器在衛(wèi)星導(dǎo)航通信領(lǐng)域得到了普遍應(yīng)用。河北便攜式多通道頻率綜合器主機(jī)
頻率合成器作用是給微波掃頻信號提供一定分辨力的頻率參考信號,并對微波信號輸出頻率進(jìn)行逐點(diǎn)鎖定,以得到高準(zhǔn)確度和穩(wěn)定度的掃頻輸出信號。輸出點(diǎn)頻信號和掃頻信號是微波合成掃源的基本功能。而點(diǎn)頻輸出又是掃頻輸出的基礎(chǔ)(掃頻信號的輸出可以利用點(diǎn)頻通過程序控制的方法實(shí)現(xiàn))。下面是點(diǎn)頻功能的實(shí)現(xiàn)算法。(1)用戶在前面板上設(shè)置需要設(shè)定的頻率f0。(2)判斷f0屬于哪個(gè)頻段,求出YTO的輸出頻率fYTO。并對YTO進(jìn)行預(yù)置頻率。(3)根據(jù)fYTO和f0算出YTO鑒相器參考頻率,由此推出取樣環(huán)和小數(shù)分頻環(huán)的分頻系數(shù),并將分頻系數(shù)置人對應(yīng)的數(shù)據(jù)鎖存器。天津便攜式多通道頻率綜合器頻綜合器是通過采用小數(shù)分頻比使得對于一個(gè)給定的步長允許更高的比較頻率。
頻率合成器是利用一個(gè)或多個(gè)基準(zhǔn)頻率,通過各種技術(shù)途徑產(chǎn)生一系列的離散頻率信號的設(shè)備。這些頻率的穩(wěn)定度和精度均和基準(zhǔn)頻率相同,而且頻率的轉(zhuǎn)換時(shí)間很短,這樣才會(huì)有效率和實(shí)用價(jià)值。頻率合成器的實(shí)現(xiàn)方法有3種:直接模擬頻率合成、間接頻率合成和直接數(shù)字頻率合成。直接數(shù)字頻率合成(DDS)技術(shù)是相對于直接模擬頻率合成(DAS)技術(shù)而言的。DDS直接以離散時(shí)間的方式產(chǎn)生信號,通過改變幅度、頻率和相位來生成被調(diào)制信號,因此對于數(shù)字通信系統(tǒng)來說可以產(chǎn)生任意的波形。軟件無線電系統(tǒng)中的數(shù)字上下變頻、本地載波的產(chǎn)生以及壓控震蕩器等重要環(huán)節(jié)都可以用DDS技術(shù)實(shí)現(xiàn)。
根據(jù)應(yīng)用需求,頻率源要求不只是頻率覆蓋范圍寬和體積尺寸小,同時(shí)必須低的雜散電平。為實(shí)現(xiàn)這些指標(biāo)要求,在頻率源設(shè)計(jì)中必須綜合多種合成方式來實(shí)現(xiàn)。另外,在微小空間下,信號越多越密集,信號之間串?dāng)_越嚴(yán)重,雜散信號電平超標(biāo)概率越大。頻率源主要由三部分組成:基帶部分,倍頻部分和濾波放大部分?;鶐Р糠种饕蓛蓧K中心的鑒相器(PD)芯片與寬帶VCO芯片構(gòu)成,鑒相器將VCO輸出信號與外部100 MHz晶振參考信號進(jìn)行比較,產(chǎn)生調(diào)諧電壓用于控制寬帶VCO工作在所需頻點(diǎn),使其輸出步進(jìn)12.5 MHz、頻率范圍為11~20 GHz的基帶信號。倍頻部分將基帶信號進(jìn)行2倍頻,使信號搬移至22~40 GHz的毫米波頻段。頻率步進(jìn)則相應(yīng)變?yōu)橐蟮?5 MHz。由于倍頻部分為非線性電路,將基帶信號倍頻的同時(shí)也會(huì)攜帶基帶信號,并產(chǎn)生大量諧波等雜散信號。頻率合成器具有極高的頻率分辨率、極短的頻率轉(zhuǎn)換時(shí)間、很寬的相對帶寬。
將頻率綜合器的控制引腳與該單片機(jī)相連,由于走線較多,考慮到節(jié)省空間的問題,運(yùn)用 4 層印制板進(jìn)行走線,控制線盡量在中間層布線,由于輸出頻率較高,在印制板空白的地方盡量能夠多打一些過孔, 這樣能夠?qū)崿F(xiàn)良好的接地,對于整體的性能會(huì)有所改善。通 過 在 頻 率 綜 合 器 的 前 端 加 整 型 芯 片,將輸入?yún)⒖颊仪€轉(zhuǎn)換成方波,這樣會(huì)使頻率源輸出的相噪指標(biāo)提高 3 dB 左右。頻率綜合器采用封閉屏蔽盒的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方式,為了測試方便,屏蔽盒兩側(cè)選用盲插型射頻接插件,這樣減小了橫向的尺寸。頻率合成器的使用場合不同,對它的要求也不盡相同。河北便攜式多通道頻率綜合器主機(jī)
高性能頻率綜合器普遍應(yīng)用在現(xiàn)代通信、雷達(dá)和電子測量等技術(shù)領(lǐng)域中。河北便攜式多通道頻率綜合器主機(jī)
鎖相頻率源輸出信號在環(huán)路帶寬內(nèi)的相噪主要受參考信號、鑒相器、分頻器以及分頻比影響,在環(huán)路帶寬以外主要取決于VCO相噪。降低相噪重要的是降低分頻比, 但會(huì)降低頻率分辨率,實(shí)現(xiàn)高的頻率分辨率通常需要采用多環(huán)路設(shè)計(jì)或插入DDS合成器。選擇低相噪的參考源和VCO、低相噪本底的鑒相器和分頻器對降低相噪也是很重要的。環(huán)路對帶內(nèi)外噪聲抑制特性、環(huán)路附加相位噪聲等都與環(huán)路設(shè)計(jì)參數(shù)有關(guān),因此相噪特性優(yōu)化的關(guān)鍵是選擇合適的環(huán)路帶寬并合理設(shè)計(jì)環(huán)路濾波器。河北便攜式多通道頻率綜合器主機(jī)
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