10GHz自適應(yīng)鎖相技術(shù)的研究.pdf

1、鎖相技術(shù)自被提出以來,以其優(yōu)越的性能優(yōu)勢(shì)廣泛被應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)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(shì),而近年提出的自適應(yīng)鎖相技術(shù)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(huì)出現(xiàn)較大相位瞬變的缺點(diǎn),因此該技術(shù)在高品質(zhì)振蕩器技術(shù)方面正得到廣泛應(yīng)用。
　　本文研究的自適應(yīng)鎖相技術(shù),與傳統(tǒng)的鎖相系統(tǒng)利用參考信號(hào)與壓控振蕩器輸出對(duì)比進(jìn)行鑒相不同,該方法先對(duì)壓控振蕩器輸出的信號(hào)經(jīng)過放大后,再按一定比例分成兩部分進(jìn)行處理,最后

2、進(jìn)行鑒相。其中一部分信號(hào)通過使用外差法的高載波抑制組件進(jìn)行處理,得到低噪聲誤差信號(hào),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(hào)通過可變移相器,其相位被調(diào)節(jié)到與射頻端口信號(hào)相位相差90°后輸入到混頻器的本振端口。兩路信號(hào)混頻之后輸出一個(gè)電平,該電平能夠準(zhǔn)確反應(yīng)壓控振蕩器的輸出頻率與被鎖參考信號(hào)的頻率偏移。該電平信號(hào)被環(huán)路濾波器濾除高頻部分后,得到一個(gè)電壓近似與頻率偏移成線性關(guān)系的低頻信號(hào)。該信號(hào)與一可調(diào)直流偏壓通過加法

3、器合成后得到壓控振蕩器的調(diào)諧電壓后送入壓控調(diào)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(diào)幅和調(diào)相噪聲相對(duì)于壓控振蕩器的噪聲低,可忽略不計(jì)。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(duì)鎖相系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)和仿真,并對(duì)系統(tǒng)中需要使用的關(guān)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(jìn)行了制作和測試,最后將這些器件指標(biāo)代入鎖相環(huán)路模型完成了仿真和相位噪聲的計(jì)算。