10GHz自適應鎖相技術的研究.pdf

1、鎖相技術自被提出以來,以其優(yōu)越的性能優(yōu)勢廣泛被應用于各個領域。模擬鎖相環(huán)擁有高頻、頻譜特性好等數(shù)字鎖相環(huán)不具有的優(yōu)勢,而近年提出的自適應鎖相技術還克服了傳統(tǒng)模擬鎖相環(huán)壓控振蕩器輸出振蕩頻率會出現(xiàn)較大相位瞬變的缺點,因此該技術在高品質振蕩器技術方面正得到廣泛應用。
　　本文研究的自適應鎖相技術,與傳統(tǒng)的鎖相系統(tǒng)利用參考信號與壓控振蕩器輸出對比進行鑒相不同,該方法先對壓控振蕩器輸出的信號經過放大后,再按一定比例分成兩部分進行處理,最后

2、進行鑒相。其中一部分信號通過使用外差法的高載波抑制組件進行處理,得到低噪聲誤差信號,輸入到作為鑒相器的二極管雙平衡混頻器的射頻端口,而另一部分信號通過可變移相器,其相位被調節(jié)到與射頻端口信號相位相差90°后輸入到混頻器的本振端口。兩路信號混頻之后輸出一個電平,該電平能夠準確反應壓控振蕩器的輸出頻率與被鎖參考信號的頻率偏移。該電平信號被環(huán)路濾波器濾除高頻部分后,得到一個電壓近似與頻率偏移成線性關系的低頻信號。該信號與一可調直流偏壓通過加法

3、器合成后得到壓控振蕩器的調諧電壓后送入壓控調諧端完成鎖相。該方法所使用的鑒相器是高性能二極管混頻器,因此其調幅和調相噪聲相對于壓控振蕩器的噪聲低,可忽略不計。系統(tǒng)的相位噪聲主要來自放大器、高載波抑制的組件和移相器。
　　本文基于上述理論對鎖相系統(tǒng)進行了設計和仿真,并對系統(tǒng)中需要使用的關鍵部件如壓控振蕩器、定向耦合器、移相器、混頻器、加法器、環(huán)路濾波器等進行了制作和測試,最后將這些器件指標代入鎖相環(huán)路模型完成了仿真和相位噪聲的計算。