K波段注入锁相固态稳频源

本文报道一个结合毫米波和亚毫米波频率合成和频率精密测量的实际需要而研制的1．25厘米波段注入锁相固态微波稳频源。该稳频源主要由840MHz注入锁相晶体管振荡器、将840MHz信号27信频到2268GHz的阶区二极管高次培频器和22.68GHz注入锁相体效应管振荡器组成。其频率长期稳定度和频率准确度为10（-8）量级，输出频率在22.56GHz至22.96GHz范围内以2.7kHz或6.75kHz的步进间隔断续可调，输出功率约60mW。已被作为短厘米波段的频率基准成功地用于4毫米波段的频率合成和HCN亚毫米被激光器337μm谱线的频率精密测量。     

一种C波段低相噪锁相频率源的研制

提出了一种采用同轴介质谐振压控振荡器(CDRVCO)模式的锁相频率源设计方案,利用其低相噪、高Q值和高频率稳定度的优点,通过对锁相源合理的电路设计、仿真与实验,研制了一款C波段低相噪、单点频率为7 850 MHz的频率源。对样品的测试表明该频率源达到了预期的技术指标,测试结果为:工作频率为7 850 MHz时,相位噪声为-96dBc/Hz/1kHz、-98dBc/Hz/10kHz、-120dBc/Hz/100kHz、-143dBc/Hz/1MHz,近端参考杂散抑制>-95dBc。     

用于彩电微波接力机的掠面体波振荡器

本报告是研制761MHz掠面体波振荡器的阶段小结。简要介绍了它的原理、设计与制作,最后给出了测试结果。已研制的761MHz掠面体波振荡器的频率误差为2×10~(-4),秒级频率稳定性为10~(-8)量级,在温度范围为-10—+50℃内的频率温度稳定性为3×10~(-5),在50Ω系统中的输出电平大于40mW。可以预料,这种掠面体波振荡器用于彩电微波接力机,可以代替原先的取样锁相频率源,对于克服微波接力机的失锁,提高可靠性是一种较为理想的频率源。     

基于锁相环原理的X波段频率源的设计与实现

介绍了一种X波段频率源的设计方法。该文采用2个数字锁相频率合成单环,再环外混频的方法实现了该X波段频率源的设计。该频率源具有相位噪声低,杂散低,频率稳定度高等特点。经试验测试结果表明,该频率源的相位噪声为-94.3dBc@1kHz,-99dBc@10kHz;输出功率大于13dBm,实现了一个性能较好的频率源。     

X波段高稳定低相位噪声锁相源

<正>卫星高速数字通讯的迅速发展,需要高质量微波源作第一本振.由于数字通讯多采用调相制,所以对本振源的频率稳定度和相位噪声提出了较高的要求.本文介绍采用谐波混频锁相法,由高稳定5MHz晶体振荡器作参考源,用它的高次谐波直接锁定X波段体效应振荡器,获得了高稳定、低相位噪声输出.得到的结果是:频率稳定度10~(-9)/天(-10～+50℃),S/N>35dB(信号与偏离信号10Hz～15kHz内,双边带相位噪声功率之比),输出功率大于30mW,电源杂波干扰-50dB(≤300Hz).     

六毫米波段注入锁定振荡器

本文描述一种六毫米波段注入锁定振荡器.该振荡器由耿管振荡器、环行器、锁相参考源组成,耿管振荡器采用背腔式稳频和谐振帽电路结构,输出端经环行器与高稳定度锁相源连接.注锁振荡器的输出功率大于60mW,振荡频率为46.1GHz,偏离载频10kHz处,单边带(SSB)相位噪声≤-71.7dBc/Hz,杂波≤-40dB.     

C波段高频率稳定度宽带FET电压控制振荡器

本文叙述了用场效应振荡管和砷化镓常γ电调变容二极管及恒温控制电路等构成的C波段高频率稳定度宽带场效应管电压控制振荡器(VCO)的设计和电性能.通过合理的设计,VCO在4～6～8GHz的频率范围内,得到输出功率大于30mW,功率平坦度小于1dB,频率稳定度在10~(-5)量级.     

3mm锁相源研究及系统应用

采用双环数字锁相方式完成3mm波锁相源研究,并成功应用于国内第一套“95GHz毫米波干涉仪”测速系统。提出了一种新的毫米波双环锁相源相位噪声估测方法。实验结果表明:该毫米波锁相源工作在95GHz时,输出功率大于10mW,相位噪声达到-59dBc/Hz@10kHz,在-10℃~ 45℃温度范围内的频率稳定度为1.2×10-6,完全满足测速系统对毫米波发射源的高稳定、高精确度技术要求。     

用改变激光等离子体折射率的方法稳定He-Ne激光器的频率

本文介绍一种Zeeman He-Ne气体激光器新的稳频方法,通过控制激光等离子体介质的折射率来稳定激光器的频率。系统使用普通单模He-Ne激光管,不需要特殊加工的、带压电陶瓷(PZT)的稳频激光管。由于采用了锁相技术,它的自差拍频率的变化率小于1Hz,其光频的稳定度为2.2×10~(-11)(取样时间τ=10s)。两个月内,频率再现性为2×10~(-8)。频率锁定点可在大于200MHz的范围内连续调谐。     

基于DDS 与PLL 的C 波段宽带线性扫频源

利用直接数字频率合成(DDS)和锁相环(PLL)技术相结合的混合频率合成方案,研制了一种C波段宽带、高频率分辨率、快速线性扫频的频率源。为了给PLL 提供低相位噪声的宽带扫频参考信号,选用ADI 的DDS芯片AD9914,并利用阶跃恢复二极管(SRD)高次倍频电路结合二倍频器产生高达3400 MHz 的时钟信号。通过上位机配置AD9914 内部频率调谐字和数字斜坡发生器,产生512.5-987.5MHz 的扫频参考信号,其频率分辨率可精细到赫兹量级。选用低附加噪声的鉴相器和宽带VCO 芯片设计C 波段锁相源,在宽带工作频率范围内对DDS 扫频信号进行快速跟踪,并有效抑制杂散信号。实测结果表明,该扫频源工作频率为4. 1- 7. 9 GHz,在频率分辨率配置为0. 38 MHz 时,单向扫频周期为1 ms,扫频线性度为1. 58×10-6 。单频点输出时相位噪声优于-114 dBc/ Hz@ 10 kHz和-119 dBc/ Hz@ 100 kHz,杂散抑制优于69 dBc。     

Low-noise phase lock of high spectral purity 100 MHz VCXO to a highstability 10 MHz reference oscillator

A low-noise phase-locked loop based on a digital frequency divider is presented. This PLL is used to phase lock a 100 MHz VCXO to a high stability 10 MHz reference oscillator. The measured residual phase noise of the dividers and of the locked VCXO are reported     

Design of 3 mm Band Hopping Frequency Synthesizer

With the combination of the technique of PLL, DDS and multiplier, a 3 mm band hopping frequency synthesizer with high frequency stability and low phase noise has been presented, which is characterized by nice performances. The design includes an X-band hopping frequency source, which is the LO for millimeter-wave harmonic mixing. Once the interim frequency being locked by the phase-locked loop, the corresponding 3 mm hopping frequency would be locked. Measurement result shows that the output frequency is 93.24～93.748 GHz, the bandwidth is 508 MHz, the stepping frequency is 4 MHz, and the phase noise is about -82dBc/Hz at 10 kHz offset.     

基于电感电容振荡器的电荷泵锁相环的设计

设计并实现了一种采用电感电容振荡器的电荷泵锁相环,分析了锁相环中鉴频/鉴相器(PFD)、电荷泵(CP)、环路滤波器(LP)、电感电容压控振荡器(VCO)的电路结构和设计考虑。锁相环芯片采用0.13μm MS&RF CMOS工艺制造。测试结果表明,锁相环锁定的频率为5.6～6.9 GHz。在6.25 GHz时,参考杂散为-51.57 dBc;1 MHz频偏处相位噪声为-98.35 dBc/Hz;10 MHz频偏处相位噪声为-120.3 dBc/Hz;在1.2 V/3.3 V电源电压下,锁相环的功耗为51.6 mW。芯片总面积为1.334 mm2。     

适用于超宽带系统的低功耗CMOS频率合成器研究

针对脉冲无线电超宽频(IR-UWB)接收系统,提出了一种低功耗频率合成器设计。合成器的设计以一个整数N分频II型四阶锁相环结构为基础,包括一个调谐范围为31%的7位压控振荡器,一组基于单相时钟逻辑的高速分频器。分频器能够合成八个由IEEE标准802.15.4a定义的频率。该集成频率合成器运用65 nm CMOS技术制造而成,面积为0.33 mm2,工作频率范围为7.5–10.6 GHz。测试结果显示,在1.2 V供电下,该合成器的3-dB闭环带宽为100 kHz,稳定时间为15 。测量相位噪声低于-103 dBc/Hz@1MHz,抵消频率为1 MHz。杂散信号功率低于低于-58 dBc。相比其他先进的合成器,提出合成器的工作电流为5.13 mA,功耗仅为6.23mW。     

高频数字锁相环的研究

论文阐述了１００ＭＨｚ数字锁相环的设计过程，用１０ＭＨｚ晶体振荡器对１００ＭＨｚ数字压控振荡器进行锁相，使１００ＭＨｚ输出信号指标得到很大改善。论文还分析了各单元电路，关键点时域波形测试，频谱测试。     

Phase locking of a continuous-wave optical parametric oscillator to an optical frequency comb for optical frequency synthesis

A continuous-wave optical parametric oscillator (OPO) was phase locked to an optical frequency comb in the 830-nm region. The optical frequency of the OPO was controlled by changing the cavity length of the pump laser. The residual phase noise under phase locking was 220 mradrms and the energy concentration to the carrier was 95%. Furthermore, the optical frequency fluctuations of a free-running OPO were measured by using an optical frequency comb that was phase locked to an atomic clock. The measured fluctuations were around 10 MHz in an hour.     

A 50-GHz Phase-Locked Loop in 0.13-μ m CMOS

A 50-GHz charge pump phase-locked loop (PLL) utilizing an LC-oscillator-based injection-locked frequency divider (ILFD) was fabricated in 0.13-mum logic CMOS process. The PLL can be locked from 45.9 to 50.5 GHz and output power level is around -10 dBm. The operating frequency range is increased by tracking the self-oscillation frequencies of the voltage-controlled oscillator (VCO) and the frequency divider. The PLL including buffers consumes 57 mW from 1.5/0.8-V supplies. The phase noise at 50 kHz, 1 MHz, and 10 MHz offset from the carrier is -63.5, -72, and -99 dBc/Hz, respectively. The PLL also outputs second-order harmonics at frequencies between 91.8 and 101 GHz. The output frequency of 101 GHz is the highest for signals locked by a PLL fabricated using the silicon integrated circuits technology.     

基于注入锁定技术的非接触式免校准脉搏检测传感器

为了实现手腕脉搏检测系统的免校准脉冲检测,提出了一种基于注入锁定原理的邻近耦合射频传感器。该传感器由两个主要部分组成,包括谐波振荡器和具有压控振荡器的锁相回路（PLL）合成器。谐波振荡器由具有两个端口的微带谐振器（叉指电极机构）制成的,该微带谐振器可将桡动脉的膨胀或收缩转换为阻抗变化。然后,PLL合成器通过锁相振荡器将频率变化转换为直流电压内的变化。测量结果表明,由于桡动脉的变化,谐振器的阻抗变化会导致谐波振荡器产生高达0.68 MHz的频率变化。在脉搏的一个周期内,测得的电压峰间值为10-15mV。证明了提出传感器可用于有效的非接触式手腕脉搏检测系统。     

Frequency-adjustable clock oscillator based on frequency-to-voltage converter

A frequency-adjustable clock oscillator based on a frequency-to-voltage converter is presented. A new architecture is employed without reference frequency input. The system model shows the conditions of system stability. A compensation circuit was used to cancel the variations of frequency over process and temperature. The range of output frequency is from 22.5-360 MHz, which is within +4.5% variation in worst cases. The circuit was designed in a 0.13 μm CMOS 3.3 V device process, occupying a chip area of about 0.05 mm². The clock oscillator can achieve 25 ps peak-to-peak jitter, 2 μs locked time and consume 5 m W at a 3.3 V supply voltage and 200 MHz output clock.