L波段的低相噪鎖相頻率源的研制
發(fā)布時(shí)間：2020-12-19 21:05
本論文所研究的課題是中科院上海天文臺(tái)時(shí)頻中心氫原子鐘中的一個(gè)子課題，要求實(shí)現(xiàn)L波段低相噪、高頻率穩(wěn)定度和低成本的頻率合成器。頻率合成技術(shù)是電子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)高性能指標(biāo)的關(guān)鍵技術(shù)之一，也是現(xiàn)代通信技術(shù)中一個(gè)重要的研究方向。 本文敘述的是采用鎖相原理設(shè)計(jì)的頻率合成器。首先介紹鎖相環(huán)的基本原理和基本組成部分，然后介紹鎖相環(huán)頻率合成器的設(shè)計(jì)方法，主要介紹由電荷泵鑒相鑒頻器和無源環(huán)路濾波器構(gòu)成的鎖相環(huán)頻率合成器。由于鎖相環(huán)頻率合成器的帶外相位噪聲主要由壓控振蕩器決定，所以設(shè)計(jì)一個(gè)性能良好的VCO是本設(shè)計(jì)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，為了降低相位噪聲，我們采用了短于λ／4的同軸介質(zhì)諧振器做為壓控振蕩器的諧振回路中的電感，然后用ADS仿真軟件進(jìn)行VCO的仿真設(shè)計(jì)，并給出了仿真數(shù)據(jù)和實(shí)際測(cè)量結(jié)果。最后給出了用ADF4212和無源環(huán)路濾波器構(gòu)成的頻率合成器的控制方法和實(shí)際測(cè)試結(jié)果，ADF4212簡(jiǎn)化了電路設(shè)計(jì)，有利于氫鐘的小型化。 測(cè)試結(jié)果表明達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，相噪指標(biāo)為-92dBc／Hz@10kHz，雜散抑制75dBc，短期頻率穩(wěn)定度為1.9×10-13／s。
【文章來源】：中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院上海天文臺(tái))上海市
【文章頁(yè)數(shù)】：74 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
一1VCO相位噪聲隨頻率偏移的變化
圖3一3一1ADS仿真VCO原理圖co1p1tts壓控振蕩器電路[281圖3一3一2是Colpitts電路的基本結(jié)構(gòu)，在實(shí)際的低相噪VCO電路中CsRE和CvAR等構(gòu)成了諧振回路，在實(shí)際的電路中由于要考慮到電抗補(bǔ)償3ES.3玩和變?nèi)莨芙尤敕绞降纫蛩�，CvAR具有更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，CsER決定了諧振腔和有源器件部分的禍合度，禍合越松(CsE，越小藕合越松)，相噪越好，也就是說諧振腔和有源部分的輕禍合可以提高諧振腔的Q值
Ｐ停?究翁庵形頤鞘褂玫氖竊肷?閑∏頁(yè)Ｓ玫乃????管BFR93AW，它的帶封裝非線性模型是在ADS的元件庫(kù)中獲取的，仿真的電路拓?fù)淙鐖D3一3一1所示。圖3一4一2是VCO的壓控靈敏曲線和壓控增益的值。由此可以看出本設(shè)計(jì)的VCO的基本上是線性變化的，其壓控增益為1.241MH/zV。圖3一4一3是頻率為1400MHz時(shí)的仿真結(jié)果。圖3一4一5是頻率為1400MHz時(shí)的相位噪聲曲線。圖3一4一2vCO的壓控靈敏曲線分析~~~一丫丫酶酬h留m泊心日X(a)圖3一4一3振蕩頻率為1400MHz的結(jié)果。(b)(a)是時(shí)域波形(b)是諧波功率
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]頻率合成器技術(shù)發(fā)展動(dòng)態(tài)[J]. 萬天才. 微電子學(xué). 2004(04)
[2]AT89C2051控制LMX2332的頻率合成器[J]. 袁雪林,袁乃昌. 國(guó)外電子元器件. 2004(07)
[3]現(xiàn)代頻率合成技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r及分析[J]. 王玉珍,李袁柳. 宇航計(jì)測(cè)技術(shù). 2003(03)
[4]基于ADF4106的鎖相環(huán)頻率合成器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 陸振雨,朱江,張爾揚(yáng). 電子工程師. 2003(01)
碩士論文
[1]一種低相位噪聲振蕩器的研制[D]. 秦純鷹.電子科技大學(xué) 2005
[2]低相噪LC VCO的研究設(shè)計(jì)與制作[D]. 陳濱.電子科技大學(xué) 2003
[3]L波段多點(diǎn)頻鎖相頻率合成器[D]. 劉暢.電子科技大學(xué) 2003
[4]現(xiàn)代微波PLL跳頻源設(shè)計(jì)方法研究[D]. 張?zhí)?電子科技大學(xué) 2002
本文編號(hào)：2926575
【文章來源】：中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院上海天文臺(tái))上海市
【文章頁(yè)數(shù)】：74 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
一1VCO相位噪聲隨頻率偏移的變化
圖3一3一1ADS仿真VCO原理圖co1p1tts壓控振蕩器電路[281圖3一3一2是Colpitts電路的基本結(jié)構(gòu)，在實(shí)際的低相噪VCO電路中CsRE和CvAR等構(gòu)成了諧振回路，在實(shí)際的電路中由于要考慮到電抗補(bǔ)償3ES.3玩和變?nèi)莨芙尤敕绞降纫蛩�，CvAR具有更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，CsER決定了諧振腔和有源器件部分的禍合度，禍合越松(CsE，越小藕合越松)，相噪越好，也就是說諧振腔和有源部分的輕禍合可以提高諧振腔的Q值
Ｐ停?究翁庵形頤鞘褂玫氖竊肷?閑∏頁(yè)Ｓ玫乃????管BFR93AW，它的帶封裝非線性模型是在ADS的元件庫(kù)中獲取的，仿真的電路拓?fù)淙鐖D3一3一1所示。圖3一4一2是VCO的壓控靈敏曲線和壓控增益的值。由此可以看出本設(shè)計(jì)的VCO的基本上是線性變化的，其壓控增益為1.241MH/zV。圖3一4一3是頻率為1400MHz時(shí)的仿真結(jié)果。圖3一4一5是頻率為1400MHz時(shí)的相位噪聲曲線。圖3一4一2vCO的壓控靈敏曲線分析~~~一丫丫酶酬h留m泊心日X(a)圖3一4一3振蕩頻率為1400MHz的結(jié)果。(b)(a)是時(shí)域波形(b)是諧波功率
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]頻率合成器技術(shù)發(fā)展動(dòng)態(tài)[J]. 萬天才. 微電子學(xué). 2004(04)
[2]AT89C2051控制LMX2332的頻率合成器[J]. 袁雪林,袁乃昌. 國(guó)外電子元器件. 2004(07)
[3]現(xiàn)代頻率合成技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r及分析[J]. 王玉珍,李袁柳. 宇航計(jì)測(cè)技術(shù). 2003(03)
[4]基于ADF4106的鎖相環(huán)頻率合成器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 陸振雨,朱江,張爾揚(yáng). 電子工程師. 2003(01)
碩士論文
[1]一種低相位噪聲振蕩器的研制[D]. 秦純鷹.電子科技大學(xué) 2005
[2]低相噪LC VCO的研究設(shè)計(jì)與制作[D]. 陳濱.電子科技大學(xué) 2003
[3]L波段多點(diǎn)頻鎖相頻率合成器[D]. 劉暢.電子科技大學(xué) 2003
[4]現(xiàn)代微波PLL跳頻源設(shè)計(jì)方法研究[D]. 張?zhí)?電子科技大學(xué) 2002
本文編號(hào)：2926575
本文鏈接：http://www.lk138.cn/kejilunwen/tianwen/2926575.html
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