低相噪頻率合成模塊的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，空間通信、3G通信、衛(wèi)星導(dǎo)航、遙控遙測(cè)、電子對(duì)抗、雷達(dá)測(cè)量等先進(jìn)測(cè)試、測(cè)量電子系統(tǒng)得到了迅速的發(fā)展。越來越需要更高綜合性能的頻率源。
　　本文首先分析了直接數(shù)字頻率合成和鎖相式頻率合成的基本原理，對(duì)它們的具體性能做出分析。直接數(shù)字頻率合成（DDS）的方式，具有頻率分辨率高、調(diào)頻速度快等優(yōu)點(diǎn)，但是由于是數(shù)字波形，信號(hào)雜散豐富。幾種常見的鎖相式頻率合成方式中，單環(huán)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，能夠平衡分辨率、相位噪聲、頻率范圍

2、等指標(biāo)，但是在高頻輸出時(shí)難以實(shí)現(xiàn)低相位噪聲要求；混頻反饋的單環(huán)結(jié)構(gòu)能夠解決高頻時(shí)的相位噪聲惡化嚴(yán)重的問題，但是以犧牲頻率分辨率為代價(jià)的；而多鎖相環(huán)結(jié)構(gòu)雖然能夠同時(shí)解決上述問題，但是經(jīng)濟(jì)成本高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、功耗大。
　　因此，為了實(shí)現(xiàn)綜合性能高的頻率源，本文結(jié)合了DDS技術(shù)以及各常見鎖相環(huán)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，提出了一種改進(jìn)型的混頻反饋鎖相的頻率源實(shí)現(xiàn)方式，采用VCO（-87dBc/Hz@10KHz）實(shí)現(xiàn)了低相位噪聲（-110dBc/Hz@10

3、kHz）輸出，在達(dá)到同頻段 YTO振蕩器相位噪聲水平的基礎(chǔ)上保持了 VCO低功耗、快速調(diào)頻和體積小的優(yōu)勢(shì)。其中關(guān)鍵模塊是鎖相環(huán)的低相噪反饋回路和由直接模擬合成技術(shù)結(jié)合DDS技術(shù)設(shè)計(jì)的參考模塊。低相噪反饋回路是在混頻結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上提出的，它移除了在相位噪聲傳輸模型中惡化相噪嚴(yán)重的分頻器，能夠極大的減少對(duì)相位噪聲的影響，同時(shí)也不會(huì)影響頻率分辨率。參考模塊利用直接模擬合成為DDS提供高穩(wěn)定性的外部參考時(shí)鐘，DDS芯片輸出高分辨率的穩(wěn)定信號(hào)，后級(jí)