毫米波段注入鎖定同步帶寬展寬技術(shù)研究.pdf

1、注入鎖定技術(shù)具有穩(wěn)頻、放大、調(diào)制等特性，已被廣泛應(yīng)用于微波毫米波以及更高頻段通信和相控陣系統(tǒng)中的小信號恢復(fù)、頻率同步、功率合成、相位調(diào)制等。這種電路結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉，但其可靠入鎖與噪聲抑制性能之間的矛盾影響了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。本文旨在尋求合適的方案解決注入鎖定存在的入鎖可靠性難題，實(shí)現(xiàn)同步帶寬的展寬，使其應(yīng)用系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，同時結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉。 文章首先介紹了注入鎖定同步帶寬計算的不同方法，進(jìn)行了優(yōu)缺點(diǎn)的比較，并從分析模

2、型的角度闡釋了這些方法計算出的同步帶寬的不同之處；然后對注入鎖定同步帶寬展寬技術(shù)展開了討論，闡述了不同展寬技術(shù)的特點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合注入鎖定和環(huán)路鎖相原理，在毫米波頻率源中引入了一種新型的展寬帶寬的電路結(jié)構(gòu)——環(huán)路注入鎖定鎖相電路(ILPLL)。文章詳盡分析了此電路在展寬帶寬方面的特性和相噪的優(yōu)越性，設(shè)計了Ka波段腔體結(jié)構(gòu)形式的ILPLL電路并驗(yàn)證了其特性。由ILPLL電路特性的推導(dǎo)得出：注入鎖定帶寬不僅跟開環(huán)時的注鎖帶寬有關(guān)，而且與

3、混頻特性、環(huán)路增益以及環(huán)路相位變化相關(guān)聯(lián)，可以通過調(diào)節(jié)環(huán)路的參數(shù)得到所需帶寬；相噪特性主要由環(huán)路傳輸因子決定，可以通過調(diào)節(jié)環(huán)路濾波得到比開環(huán)注入鎖定相噪更優(yōu)的特性。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，設(shè)計的Ka波段ILPLL電路的鎖定帶寬拓展了2.5倍以上，最大處達(dá)到9倍左右；相噪與開環(huán)注鎖相比降低了4dBc@1KHz，且可以通過調(diào)節(jié)環(huán)路濾波和注入功率來降低噪聲。 本文特色在于成功地實(shí)現(xiàn)了Ka波段腔體結(jié)構(gòu)ILPLL電路，大大拓展了注鎖同步帶寬，電路噪