宽带锁相式频率合成器快速锁定模式研究 (1).pdf

摘要������作为通信系统的核心部件,锁相式频率合成器��广泛运用于通信系统中,在现代通信和信息处理系统中扮演着极为关键的角色。在射频与模拟电子系统中,作为本地振荡器,它的性能指标在系统性能指标中起着决定性的作用。目前,在无线和移动通信应用中,随着数据传输速度的提高,射频发射接收机的本振频率合成器的锁定时间愈来愈成为设计的关键指标。频率合成器的频率切换时间决定了通信系统的信道切换速度以及系统的建立时间。在军事跳频通信领域中,跳频速度越快,越难以被跟踪,越有利于提高数据通信安全。超宽带、快速锁定、低相位噪声、低杂散、小型化、全集成的锁相环频率合成器设计始终是现代无线通信系统的一个挑战。本文论述了锁相环频率合成器的工作原理,相位噪声和杂散,以及动态锁定过程,阐述了多种加快锁定速度的方法,结合近期研制的“��~����德屎铣�器”,采用高速数字电路,配合温度探头、�疍、�疉等辅助,智能化的完成对宽频带、高压控灵敏度、高温漂�匣�率��目刂啤⒀�埃�安馐浴Mü�苯�预置压控振荡器的电压减小起始频差,有效的缩短锁相式频率合成器的锁定时间,大大加快了锁定速度,而且没有以牺牲相位噪声和杂散水平为代价,实现宽频带合成器的捕获、锁定及动态修正。本文对于超宽带锁相式频率合成器的快速锁定模式的研究,有着非常重要的现实意义和较为广阔的应用前景。关键词:锁相环����德屎铣善鳎�德试ぶ茫��ㄊ奔洌�辔辉肷�中图分类号:���������
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锁相式频率合成器作为无线射频系统前端的核心部件,其正从较低频段,朝宽带化、高频化方向发展。随着数字通信系统的发展,快速锁定、低相位噪声与杂散的锁相环频率合成器设计始终是频率合成领域内的重要课题之一。目前,在无线和移动通信应用中,随着数据传输速度的提高,射频发射接收机的本振频率合成器的锁定时间愈来愈成为设计的关键指标。提高锁定速度的方法有多种,但对于宽带、超宽带频率合成器,频率切换时间要求较高,同时由于��匣��温度漂移,超出电压控制范围的情况,就必须采用更为有效的控制方法。本课题来源于总参谋部第五十七研究所,课题的研究是在本单位进行的,所内具有先进齐全的高频与微波试验设备,如:�������频谱分析仪;�������高频信号源;����噶客�绶治鲆牵籄������标量网络分析仪等,同时研发部的前辈们具有丰富的射频电路设计与调试经验。所有这些条件均促成了该课题的最终完成。本文的组织结构:第一章给出了频率合成器的定义,按历史发展顺序介绍了频率合成器的种类及其基本原理,介绍了频率合成器的评价指标体系,并指出了频率合成器在无线通信领域中的应用和本文的研究意义。第二章综述了各种加快锁定速度方法,并进行比较分析,并综合最新的技术,对本课题所要研制的“��~����德屎铣善鳌碧岢隽擞行�醵趟�ㄊ奔涞目�行性方案,介绍了系统实现的功能。第三章结合锁相环的捕获过程,对捕获带宽和捕获时间进行了理论分析,阐述了系统的结构和工作原理,给出了频率合成器的实现框图及系统的工作流程图,并对各模块的关键技术进行介绍。第四章结合上述理论分析与方案的提出,从控制软件与硬件电路两方面进行系统设计,分模块进行调试,充分运用软件容错技术,克服宽带和超宽带��由于温度漂移和长时间工作老化所带来的特性变化,消除不必要误差对系统性能的影响;给出了系统锁定时间的测试模式及测量方法。最后总结了本文的研究工作,进一步的研究展望。本文的研究对宽带低噪声捷变频锁相环的设计是具有一定的参考价值和指导意义的。月Ⅱ吾—■�!觥�
第一章频率合成器概述��频率合成器的概念及其发展频率合成,是由一个�蚣父�低相噪、高精度和高稳定度等综合指标的参考频率源经过电路上的混频、倍频或分频等信号处理,等同于进行数学意义上的加、减、乘、除等四则运算,最终产生大量具有同样精确度与稳定度的频率源。频率合成器是电子系统的心脏,是决定电子系统性能的关键设备,随着现代军事、国防及无线通信事业的发展,移动通信、雷达、制导武器、电子测量仪器和电