一种双频段跟踪接收机下变频模块的设计与实现

针对单频段跟踪接收机应用场景单一的问题,设计了一款双频段跟踪接收机下变频模块。变频链路采用二次变频方式,无频谱倒置。链路通过合理的频率配置和电平分配,减小了混频非线性导致的组合频率干扰,降低了输出杂散。本振源采用小数分频方式,实现了小步进、低相噪输出。测试结果表明,模块输出无关杂散低于-100 d Bm,相位噪声低于-75 d Bc/Hz@100 Hz,-85 d Bc/Hz@1 k Hz,-85 d Bc/Hz@10 k Hz,从而验证了方案的可行性。     

C频段宽带低杂散频率合成器的设计与实现

在此介绍了小数分频锁相频率合成器的相关理论。设计一个带宽为580 MHz、杂散抑制度≤-60 d Bc、相位噪声≤-85 d Bc/Hz@10 k Hz的C频段宽带低杂散频率合成器。利用双环锁相频率合成技术和小数分频锁相技术,实现了宽带、低杂散的锁相频率合成器的设计。最后经过测试近端杂散指标≤-60 d Bc,远端杂散指标≤-70 d Bc,偏移10 k Hz的相位噪声为-89.95 d Bc/Hz,技术指标都优于设计要求。     

一种低相噪频率综合器设计

针对军事、工业、通信等许多领域对高精度、高分辨率、低相噪频率综合器的需求,分析了影响频率综合器相噪特性的主要因素,设计了一种窄带锁相环滤波器,用于两级小数分频锁相环级联组成的频率综合器之间进行降噪,使前级锁相环相噪特性对后级锁相环恶化相噪特性的影响得到很好的抑制,该窄带锁相环滤波器采用4个不同频率低相噪VCXO切换作为后级锁相环的鉴相频率,使频率综合器输出信号频率与整数边界的距离大于后级锁相环环路带宽且尽可能的远,有效抑制了频率综合器输出信号中整数边界杂散(IBS)功率,改善了频率综合器的相噪性能,对频率综合器输出622.08MHz(用于雷达)、1561.098MHz(用于北斗)信号的相位噪声分别为:-96dBc/Hz@100Hz,-105dBc/Hz@10kHz和-91dBc/Hz@100Hz,-100dBc/Hz@10kHz。     

S波段低相噪捷变频频率综合器设计

介绍了一种S波段低相噪捷变频频率综合器设计方法。由于采用DDS+PLL的方式使此频率综合器相噪优于-115dBc/Hz@1kHz,跳频时间小于5us。     

一种高性能频率合成系统国产化设计

基于国产化分数分频锁相环器件X214,在20*20mm的PCB上实现了一种小型化宽带低相噪频率合成器,并对其相位噪声、杂散性能、锁定时间等关键性能进行了分析和测试。测试表明该合成器杂散抑制大于80d Bc,其输出频率为1500MHz～2575MHz时,在偏离10k Hz处相位噪声能达到-110d Bc/Hz。     

2.4 GHz载频FMCW信号发生器的设计与实现

随着FMCW雷达的应用领域越来越广泛,对于FMCW信号发生器的性能要求也越来越高。采用了DDS激励PLL的混合式频率合成技术对合成器相位噪声、杂散损耗和线性度等性能指标进行分析,在此基础上设计并实现了2.4 GHz载频FMCW信号发生器。其中DDS芯片AD9910产生低频段的线性调频信号,PLL芯片HMC820LP6CE通过倍频将低频段调频信号倍频到高频段,STM32为控制器。实测结果表明,该系统具有频率分辨率高、相噪低、杂散损耗小、捷变频时间短、线性度高的特点。其近端杂散为-59.64 d Bc,远端杂散为-55.02 d Bc,相位噪声在100 k Hz处为-95.57 d Bc/Hz,在400 k Hz处为-118.38 d Bc/Hz。     

Ka波段低相噪锁相倍频源设计

在通信系统中,频率源的相位噪声和频率跳变时间对系统的指标有重要影响。为了满足通信系统性能日益提高的需要,设计了一种低相噪快速跳变频率源。分析了各种频率源信号产生方式的优缺点,使用AD公司的鉴相器和国产定制VCO,采用锁相方式产生大步进和小步进2种信号,混频得到Ku波段信号,倍频滤波得到Ka波段信号。详细分析了各项指标的设计,仿真了锁相源的相位噪声和跳频时间,讨论了影响杂散的因素及解决办法。测试结果表明,该频率源输出频率范围为30~31 GHz,跳频时间为22μs,相位噪声为-97.0 d Bc/Hz@10 k Hz,达到同类产品较高水平。     

低相位噪声微波频率源的研究

通过对微波频率源相位噪声的分析,针对一个C波段微波频率源低相位噪声的要求,对比分析了直接倍频、数字锁相以及高频鉴相之后再倍频三种方案之间的相位噪声差别。最终得出采用直接在超高频(UHF)波段对输入信号进行模拟鉴相并锁定之后再倍频才能达到所要求的相位噪声指标。对制成的样品进行了测试,取得了预期的相位噪声指标。该C波段微波频率源的相位噪声可以达到:≤-120 dBc/Hz@1 kHz,≤-125 dBc/Hz@10 kHz,≤-130dBc/Hz@100kHz,≤-140 dBc/Hz@1 MHz。直接在UHF波段进行高频鉴相的技术,通过提高鉴相频率大幅降低了微波锁相频率源的相位噪声。     

低相噪低杂散650MHz点频源的设计

提出了一种锁相环内倍频的设计方法用于低相噪低杂散650 MHz的点频源。采用晶体滤波器将10 MHz源的倍频信号提取出来,然后再利用锁相环倍频至需要的650 MHz,最后放大滤波输出。测试结果表明,该点频源的相位噪声为–77 d Bc@1 Hz,–95.4 d Bc@10 Hz,–107.5 d Bc@100 Hz,–116.2 d Bc@1 k Hz,–114.3 d Bc@10 k Hz,–121.8d Bc@100 k Hz,–137.9 d Bc@1 MHz;输出功率9.8 d Bm;谐波抑制–78 d Bc;幅度稳定度±0.5 d B/24 h。该点频源具有低相位噪声、低杂散、高频率稳定度等性能,且结构简单实用。     

C波段宽带高速跳频频率源的设计与实现

针对高速跳频通信系统的需求,设计并实现了一款工作在C波段、带宽为1 GHz、步进为3 MHz的宽带频率源。该频率源采用DDS激励PLL方案,用FPGA控制DDS实现低频段的小步进跳频,再用乒乓式锁相环进行倍频得到最终输出。采用2路DDS基准时钟来保证杂散指标,并对跳频时间和相位噪声等指标进行简单预算,得到整个系统最大跳频时间小于1μs,相位噪声优于-106 d Bc/Hz/10 k Hz,杂散优于-60 d Bc。     

基于双环X波段低相噪频率合成器的设计与实现

基于相位噪声特性,对数字锁相式频率合成器进行了研究和分析。在对比传统单环锁相技术的基础上,介绍了一种双环技术的X波段低相噪锁相式频率合成器。在满足小频率步进、低杂散的情况下,设计所得到的X波段频率合成器其绝对相位噪声≤-100 dBc/Hz@1 kHz。     

基于HBAR的X波段低相噪频率合成方法

基于高次谐波体声波谐振器(HBAR)的高Q值梳谱信号产生的特性提出了一种低相位噪声频率合成方法。该文根据HBAR的工作原理,采用HBAR与声表滤波器级联的方法共同构成低噪声振荡环路直接产生S波段信号,然后通过四倍频模块输出X波段频率信号。采用HBAR与声表滤波器串联的方式提高了带外频响抑制,输出的2.2GHz信号的相位噪声达-118.9dBc/Hz@1kHz,四倍频后得到的X波段信号8.8GHz的相噪达到-107.4dBc/Hz@1kHz。     

ZnO掺杂对PNN-PZT陶瓷结构及压电性能的影响

通过传统的固相烧结法制备了Pb(Ni_(1/3)Nb_(2/3))_(0.5)(ZraTib)_(0.5)O_3+x%ZnO(PNN-PZT+x%ZnO,质量分数x=0.2,0.4,0.6,0.8)压电陶瓷,该文研究了不同ZnO含量对PNN-PZT压电陶瓷的微观形貌、相结构及压电性能的影响。通过X线(XRD)表明,过量的ZnO加入使压电陶瓷出现焦绿石相;通过扫描电镜(SEM)分析表明,当x>0.4时,ZnO的加入由于烧结温度的降低,晶界不明显。实验表明,烧结温度为1 190℃保温2h,ZnO的掺杂量x=0.4时,压电材料的综合性能最好:介电常数εr=5 596,介电损耗tanδ=2.12%,压电常数d33=534pC/N,机械耦合系数kp=0.53。     

CPT铷原子钟锁相环频率合成器设计和分析

基于CPT(相干布局囚禁)87铷原子钟设计出输出频率为3417 MHz的锁相环频率合成器,通过ADIsimPLL仿真出最佳环路带宽,环路滤波器参数以及相位噪声等,并通过STM32对锁相环芯片进行控制。对频率合成器进行了测试,电路尺寸为40 mm×40 mm,输出信号功率范围为-4 dBm^+5 dBm可调,输出信号噪声满足要求-88.65 dBc/Hz@1 kHz,-92.31 dBc/Hz@10 kHz,-104.63 dBc/Hz@100 kHz,杂散和谐波得到抑制,设计的频率合成器能很好的应用于原子钟的射频信号源。     

一种超宽带超低相位噪声频率综合器

为了解决直接频率合成方法频带拓展困难和锁相频率合成方法相位噪声附加恶化严重的问题,设计了一种联合直接模拟频率合成和锁相频率合成的混频锁相频率综合器. 该频率综合器采用梳谱发生器激励超低相位噪声的偏移信号后,再将该信号插入锁相环进行环内混频,降低鉴相器的倍频次数进而优化输出信号的相位噪声,同时解决了超宽带混频锁相环的错锁问题. 该文设计的频率覆盖范围为12~24 GHz、步进为100 MHz的超宽带频率综合器实验测试表明:频率综合器在低频段12 GHz处相位噪声优于?116 dBc/Hz@1 kHz,在高频段24 GHz处相位噪声优于?109 dBc/Hz@1 kHz,相位噪声指标与直接模拟频率合成方法相当,均优于传统锁相方法20 dB以上. 本文混合频率合成方法具有超宽带和超低相位噪声的优点,可以用于高性能的电子设备和系统.     

低相噪硅雷达射频频率源的研究与设计

分析了频率源中各个模块的噪声传递函数,确定影响近端噪声的模块分别是鉴频鉴相器-电荷泵(PFD-CP)、分频器;在默认分频器相位噪声为-158dBc/Hz,通过matlab建模推断,需要PFD-CP模块在10kHz频偏处的输入噪声达到-143dBc/Hz,才能实现频率源输出信号在10kHz频偏处相位噪声-107dBc/Hz。采用0.18μmSiGe BiCMOS工艺,设计了整块芯片,着重优化了PFD-CP模块的输入噪声,经过spectre仿真,PFD-CP模块的输入噪声为-146dBc/Hz,经过实测,输出信号在10kHz频偏处相位噪声为-108dBc/Hz,达到设计预期。     

宽带PCSF雷达信号频率合成器的设计与实现

基于脉内相位编码脉间频率步进（PCSF）雷达信号的特点,提出了利用复杂可编程逻辑器件、直接数字频率合成器（DDS）和锁相环倍频器产生任意PCSF雷达信号的方法,并实际构造了一个宽带、低噪声的S波段PCSF信号源。利用该方法可以实现对输出信号相位的精确控制,通过选择DDS输出信号的频率范围可以减少带内的杂散分量。测试结果表明：该频率源在320 MHz带宽内的无杂散动态范围为62 dBc,相位噪声为-110 dBc/Hz@1 kHz。     

U波段小数分频锁相环型频率综合器

使用0.18μm1.8VCMOS工艺实现了U波段小数分频锁相环型频率综合器,除压控振荡器(VCO)的调谐电感和锁相环路的无源滤波器外,其他模块都集成在片内。锁相环采用了带有开关电容阵列(SCA)的LC-VCO实现了宽频范围,使用3阶MASHΔ-Σ调制技术进行噪声整形降低了带内噪声。测试结果表明,频率综合器频率范围达到650～920MHz;波段内偏离中心频率100kHz处的相位噪声为-82dBc/Hz,1MHz处的相位噪声为-121dBc/Hz;最小频率分辨率为15Hz;在1.8V工作电压下,功耗为22mW。     

V波段小型化低相噪频率综合器

本文研究了一种V波段超小型低相噪频率综合器,研制了L段捷变频频综、Ku波段取样锁相源、上变频组件、倍频器等四个小型化组件.为了得到较低的相位噪声和捷变频速度,本捷变频频综采用上变频-倍频方案,其中DRO PLS保证低相位噪声性能,L波段捷变频频综保证捷变频功能.该频综尺寸为100×80×30mm³,相位噪声低于-86dBc/Hz(1kHz),捷变频时间小于40μs,杂波抑制优于-60dBc.     

一种宽带低相噪频率合成器的设计方法研究

提出了一种宽带低相噪频率合成器的设计方法.采用了数字锁相技术,该锁相技术主要由锁相环（phase locked loop,PLL）芯片、有源环路滤波器、宽带压控振荡器和外置宽带分频器等构成,实现了10~20 GHz范围内任意频率输出,具有输出频率宽、相位噪声低、集成度高、功耗低和成本低等优点.最后对该PLL电路杂散抑制和相位噪声的指标进行了测试,测试结果表明该PLL输出10 GHz时相位噪声优于-109 dBc/Hz@1 kHz,该指标与直接式频率合成器实现的指标相当.