微波寬帶小步進(jìn)頻率源的研究.pdf

1、頻率源幾乎是所有微波測試測量，通信系統(tǒng)以及監(jiān)控系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，不論是在軍用或是民用電子設(shè)備中都不可或缺。現(xiàn)代頻率綜合有多種多樣的頻率合成技術(shù)，可滿足寬帶寬，小步進(jìn)，低相噪等各種指標(biāo)的要求。針對不同電子設(shè)備的系統(tǒng)指標(biāo)要求，頻率源演變出很多不同的設(shè)計方法。隨著雷達(dá)系統(tǒng)及通信系統(tǒng)性能的提升，對頻率源的帶寬、跳頻時間、步進(jìn)以及相位噪聲這些指標(biāo)有了更高的要求。
　　本文討論分析了寬帶頻率源合成技術(shù)，對頻率合成的幾種方案進(jìn)行討論。在傳統(tǒng)振蕩器

2、的基礎(chǔ)上對寬帶壓控振蕩器進(jìn)行了研究分析，最終利用分立元件設(shè)計了推挽結(jié)構(gòu)的寬帶壓控振蕩器和集電極壓控振蕩器，并對其進(jìn)行比較。在推挽結(jié)構(gòu)寬帶VCO的基礎(chǔ)上實現(xiàn)頻率源的寬帶寬，并使用鎖相環(huán)結(jié)合DDS的混合頻率合成方式來實現(xiàn)了頻率源的小步進(jìn)設(shè)計。經(jīng)過對硬件系統(tǒng)的調(diào)試，最終使得系統(tǒng)滿足設(shè)計要求。
　　經(jīng)過對不同方案的論證及各項指標(biāo)的計算，最終采用的系統(tǒng)是由電源模塊、寬帶VCO和PLL+DDS以及功率調(diào)整模塊四個硬件模塊構(gòu)成。其中硬件電源部分

3、是為各模塊提供所需電壓，寬帶VCO采用的是推挽型結(jié)構(gòu)的壓控振蕩器，它能實現(xiàn)較寬的帶寬以及較好的穩(wěn)定性，PLL+DDS由寬帶VCO構(gòu)成的PLL級聯(lián)DDS實現(xiàn)，而功率調(diào)整模塊則是對最終的輸出功率進(jìn)行調(diào)整使其達(dá)到系統(tǒng)功率指標(biāo)的要求。
　　通過對系統(tǒng)的仿真、測試、調(diào)試后系統(tǒng)最終頻率輸出為1000MHz-1500MHz，頻率分辨率為100Hz，在1500MHz輸出時相位噪聲為-80dBc/Hz@10kHz、-104dBc/Hz@100kHz