注入鎖定在多頻振蕩器中的應(yīng)用研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代通信系統(tǒng)的迅速發(fā)展，無線設(shè)備對功能性及便攜性的要求不斷提升，這對無線通信設(shè)備的小型化、多功能、高效率、低成本等提出了更高要求，也使可重構(gòu)多功能或多服務(wù)應(yīng)用成為研究熱點之一。對于這樣的多功能收發(fā)系統(tǒng)來說，需要多個穩(wěn)定的載波。一般而言，通過多個鎖相環(huán)來穩(wěn)定多個載波，其中每個鎖相環(huán)對應(yīng)一個載波，這樣，使得電路結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、功耗高、系統(tǒng)集成體積大、成本較高。針對這些復(fù)雜的無線應(yīng)用，研制出能同時工作在兩個甚至多個頻段的多功能元部件，能在很大

2、程度上縮減微波電路的面積和成本。
　　注入鎖定振蕩器具有平面布局易于集成、對外界干擾敏感度較低、直流功耗較小、工作頻率較高以及相位噪聲小等優(yōu)點，因此，在現(xiàn)代通信系統(tǒng)的小型化、輕型化、低成本、高性能等要求下，注入鎖定振蕩器具有重要的潛在應(yīng)用價值。
　　本文通過深入研究注入鎖定技術(shù)的工作機(jī)理與工作特點，探索注入鎖定技術(shù)在多頻振蕩器中的應(yīng)用。本論文的主要研究內(nèi)容為：
　?。?）從注入鎖定技術(shù)出發(fā)，對注入鎖定產(chǎn)生的機(jī)理、影響鎖

3、定的因素、鎖定過程等進(jìn)行了深入研究?；谧⑷腈i定振蕩器的反饋型模型進(jìn)行了理論分析并推導(dǎo)出適用于基波、次諧波、超諧波和混合諧波注入鎖定情況下的通用鎖定方程。
　?。?）在注入鎖定振蕩器的研究中，經(jīng)過分析，基于注入鎖定技術(shù)與振蕩器的基本理論，建立了鎖定過程的數(shù)學(xué)模型。并進(jìn)一步結(jié)合信號模擬頻譜分析等知識對注入鎖定過程進(jìn)行了仿真，進(jìn)一步探討了影響鎖定過程的因素。仿真結(jié)果與實測結(jié)果具有較好一致性，為注入鎖定振蕩器的研究、分析和設(shè)計提供了參考

4、。
　?。?）通過對非線性作用下的諧波特性進(jìn)行分析，研究了有源器件的諧波控制機(jī)制，并通過實驗進(jìn)行了驗證，為雙頻振蕩器的設(shè)計提供了參考。
　　（4）提出了一種雙頻振蕩器實現(xiàn)方案，基于注入鎖定技術(shù)令兩個單頻振蕩器之間產(chǎn)生頻率牽引，結(jié)合外部單頻鎖相環(huán)實現(xiàn)兩個單頻振蕩器的同時鎖定，最終輸出所需雙頻信號，從而實現(xiàn)雙頻振蕩。該設(shè)計降低了模塊復(fù)雜度、簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，方法簡單，同時易于控制調(diào)節(jié)。
　　與現(xiàn)有研究相比，本文首次對鎖定過程