一种跨导线性化低相噪压控振荡器

介绍了一种跨导线性化的宽带压控振荡器,由谐振腔电路、偏置电路、可编程电容阵列组成。提出一种通过电容隔直将有源器件进行交叉耦合的谐振腔结构,实现了有源器件的跨导线性化,大幅减小了有源器件自身的固有噪声,改善了压控振荡器的相位噪声特性。通过可编程电容阵列电路,可在压控振荡器内进行频率调节,扩展了振荡频率范围。测试结果表明,压控振荡器的振荡频率覆盖5 400~7 300 MHz,频率覆盖比达26%,在7 300 MHz时,相位噪声达到-128 dBc/Hz@1 MHz。该压控振荡器可作为高性能频率合成器的核心器件,构成本振信号源,可被广泛应用于无线基站、频谱监测等多种领域。     

锁相环设计中的功率分配与分频器配置方法

针对锁相环频率合成器工程设计中的问题,对锁相环参考频率输入端的馈电电路提出改进措施,增强了锁相环参考频率信号的输入功率,为提高相位噪声性能创造了有利条件。对传统的VCO输出T型电阻功率分配网络进行改进,减小了因功率过多分配给锁相环反馈支路所造成的损失,最大限度地把VCO的功率分配给端口负载。并给出了锁相环频率合成器在多频点和单频点信号输出时分频器的通用配置方法。实验验证该理论分析和设计方法的正确性。     

基于Matlab的量子激光雷达稳频通信模拟系统设计

传统通信模拟系统设计较为复杂,导致模拟过程消耗能量较大,不能准确模拟稳频通信质量。因此,提出基于Matlab的量子激光雷达稳频通信模拟系统。由于振荡器是雷达形成初始信号源的基础,通过分析振荡电路与相位噪声,获得相位噪声函数与通信频率存在的关系;为确保通信过程的稳定,将准确性与稳定性作为信号质量的评价指标,并采用锁频环稳频技术计算频率偏移程度,根据PID控制算法控制频率,量子激光雷达稳频通信;利用Matlab确定激光器、探测器等硬件组成结构,通过时序与数字阵列的设置完成模拟系统设计。仿真结果表明所提系统结构简便、性能稳定,能够真实模拟出稳频通信的信号质量。     

An X‐Band Carbon‐Doped InGaP/GaAs Heterojunction Bipolar Transistor MMIC Oscillator

This paper addresses a fully‐integrated low phase noise X‐band oscillator fabricated using a carbon‐doped InGaP heterojunction bipolar transistor (HBT) GaAs process with a cutoff frequency of 53.2 GHz and maximum oscillation frequency of 70 GHz. The oscillator circuit consists of a negative resistance generating circuit with a base inductor, a resonating emitter circuit with a microstrip line, and a buffering resistive collector circuit with a tuning diode. The oscillator exhibits 4.33 dBm output power and achieves ?127.8 dBc/Hz phase noise at 100 kHz away from a 10.39 GHz oscillating frequency, which benchmarks the lowest reported phase noise achieved for a monolithic X‐band oscillator. The oscillator draws a 36 mA current from a 6.19 V supply with 47.1 MHz of frequency tuning range using a 4 V change. It occupies a 0.8 mm × 0.8 mm die area.     

微悬臂谐振传感器闭环接口和嵌入式频率电路

设计了谐振式微悬臂梁传感器闭环接口和嵌入式频率读出电路。首先,谐振式微悬臂梁传感器和接口电路组成闭环自激振荡系统。为了提高该闭环系统的频率稳定性和频率跟踪性能,引入具有无相差频率跟踪的锁相环电路,并设计放大移相电路以满足闭环自激振荡条件。该闭环系统的频率稳定性可达±0.1Hz,并且能够实时跟踪悬臂梁谐振频率的变化。此外,单独设计了嵌入式的频率读出电路,用于检测并显示悬臂梁的谐振频率。将悬臂梁传感器、接口电路和频率读出电路集成在一起,做出了小巧便携式样机,用该样机可成功探测到体积分数低至约几个10-9量级的DMMP气体。     

微波再生式分频器的实验研究

介绍一种微波再生式分频器的设计与实现。再生式分频器与数字分频器相比,它的工作频率高,相位噪声和杂散指标更为优越。设计出8GHz的微波分频电路,经过2次分频,输出信号为4GHz。实验结果表明,该微波再生式分频器输出信号比输入信号的相位噪声改善了约6dB,接近理论值,杂散指标优于-80dBc。     

零偏置光电振荡器相位噪声的讨论与分析

光电振荡器(OEO)可以产生低相位噪声的微波信号。在OEO中,MZ调制器(MZM)可以偏置于正交工作点使基频信号的损耗最低,也可以工作于零偏置点从而得到倍频信号。在MZM零偏置的OEO中,利用电分频器将倍频信号分频得到基频信号,从而构建环路振荡器。本文对这2种OEO(MZM正交偏置和MZM零偏置)的相位噪声进行了理论分析。由理论分析可知,MZM零偏置OEO的相位噪声优于MZM正交偏置OEO。根据仿真结果,可以发现MZM零偏置OEO的相位噪声噪底比MZM正交偏置OEO的相位噪声低3 dB。另外,MZM零偏置OEO的振荡模式间隔并不会受到电分频器的影响。     

一种消除X波段低噪声放大器低频振荡的方法

为了消除X波段低噪声放大器(LNA)设计中在低频端产生的振荡,提出了在输入级HJ-FET管的栅极和源极之间跨接一定长度微带线的方法.通过优化微带线的长度从而消除了多级级联LNA电路中低频端产生的振荡,同时改善了电路的匹配特性,降低了输入端电压驻波比,使带内输入电压驻波比由1.868降低到1.403,提高了LNA工作的稳定性,而噪声性能仅有很小变化.     

一种带有开关电流源的低相噪压控振荡器

提出一种带有开关电流源的电感电容压控振荡器（LC VCO）。该技术通过反馈电容将电感电容压控振荡器的输出耦合到电流源,形成了电流源的开关特性,从而减小了电感电容压控振荡器的相位噪声。提出的电感电容压控振荡器采用华虹 NEC的0.18μm SiGe BiCMOS工艺,工作频率为5.7 GHz,相位噪声为-113.0 dBc/Hz@1MHz,功耗为2.3 mA。在其他性能相同的情况下,提出的电感电容压控振荡器的振荡频率比典型的电感电容压控振荡器的相位噪声小4.5 dB。     

并联谐振吸收网络在X波段MMIC LNA消除振荡中的应用

为消除X波段单片集成(MMIC)低噪声放大器(LNA)设计中在低频端产生的振荡,提出了在第三级PHEMT管的栅极和地之间放置LC并联再串联电阻的吸收网络的方法.由于吸收网络与PHEMT管的输入电容组成的回路谐振在工作频带内的高频端,因此,降低了带外低频端的高增益,从而消除了多级级联LNA电路中由于低频端增益过高产生的振荡,而电路的噪声性能并没有明显变化.     

A 900 MHz low power LC-VCO with improved phase noise performance

In this paper, we present the design and development of a low-power LC-VCO with improved phase noise performance by implementing a new capacitor divider varactor configuration and a 2nd order notch filter. We propose a new time-weighted approach to model the effective capacitance experienced by the oscillating signal over the oscillation period. The modeled effective capacitance is used in the calculation of the oscillation frequency, which agrees well with the simulation results. Two VCOs are designed and fabricated in TSMC 0.18 μm technology. The oscillation frequency is tunable from 759 to 910 MHz with a tuning range of 18%. At 900 MHz carrier, the measured phase noise is ?126.1 dBc/Hz at 1 MHz frequency offset with 4.5 mW power consumption.     

一种射频可编程N分频器的设计

提出了用射频CML技术设计的2/3分频单元.基于2/3分频单元,使用0.35 μm SiGeBiCMOS工艺,实现了射频可编程N分频器.验证结果表明,电路可在GHz频率下正常工作,具有相噪低、功耗小等特点.在3 GHz射频输入信号频率下,频偏100 kHz的输出相位噪声为-143dBc/Hz.电路消耗的总电流仅为4 mA(3 V单电源电压),功耗仅为12 mW.     

一种应用于低噪声PLL的RF-VCO设计

在PLL电路设计中,压控振荡器设计是电路的关键模块,按类型又主要分为LC震荡器和环形振荡器两种,其性能直接决定了相位噪声、频率稳定度及覆盖范围。文章介绍了一款1.8 GHz的基于交叉耦合对LC结构的低噪声CMOS压控振荡器的设计,并对调谐范围、相位噪声以及电路起振条件等做了分析讨论。该设计采用0.18μm 6层金属CMOS工艺制造,模块面积为0.3 mm2,电路经过Cadence SpectreRF仿真,VCO的输出范围为1 594~2 023 MHz,中心频率1.8 GHz输出时相位噪声为-118 dBc/Hz@600 kHz,1.9 GHz输出时相位噪声为-121 dBc/Hz@600 kHz。结果表明该VCO设计达到了较宽的频率覆盖范围和较低的相位噪声,可以满足低噪声PLL的设计要求。     

用CXA3067AM实现宽带FSK接收电路

CXA3067AM是一个高度集成的宽带FSK接收器,具有4种可选的基准频率。介绍基于CXA3067AM的宽带FSK接收电路的工作原理、频道选择控制、电感线圈绕制以及电路设计应注意的问题。该宽带FSK接收电路设计简单,频道调节灵活方便。通过合理布局电路元件,可以有效抑制寄生振荡和减少相位噪声。     

脉冲取样锁相环的相位噪声传递特性

本文阐述的是把振荡器的频率稳定问题,区分为:决定振频参量变化引起的频率变化,振荡系统中电噪声对已产生振荡信号的调制。讨论了受到电噪声调制的信号经取样保持后的变化,得到了包含这一变化的取样锁相环的闭环传递函数,揭示了取样锁相环具有对参考信号相位噪声全不通、对VCO相位噪声全通的特性。     

C波段小型化低相噪全相参频率综合器

提出了一种小型低相噪、低杂散的C波段全相参频率综合器设计方案。基带信号由DDS芯片产生,通过对环路滤波器和电路印制板的优化设计改善相噪和杂散性能,并与PLL输出的C波段点频信号进行上变频,得到所需信号。介绍了实现原理、相位噪声模型及设计方法。测试结果表明,在7.8GHz处,频综相位噪声≤-103dBc/Hz@100kHz,杂波抑制≤-61dBc。     

耦合式光电振荡器的理论与实验研究

为了研究耦合式光电振荡器,阐述了耦合式光电振荡器的模式选择理论,给出了维持最佳锁模状态的相位匹配条件,分析了影响射频信号相位噪声的因素,进行了基于保偏机制的耦合式光电振荡器的实验研究。采用分别调节光环形腔和光电微波振荡环路中的保偏可变光纤延迟线可改变腔长的方法,获得了腔长与振荡频率的关系。同时,采用鉴频法测量了不同条件下5GHz射频信号的相位噪声,研究了影响射频信号相位噪声的因素。结果表明,耦合式光电振荡器的振荡模式取决于光环形腔的腔长,射频信号相位噪声受到光信号偏振态、相位匹配、环路长度等因素的影响。实验中获得了偏移频率10kHz处相位噪声达到-136dBc/Hz的5GHz射频信号,是目前国内已知的相位噪声最低的耦合式光电振荡器。     

AD9858在捷变频频率合成器设计中的应用

系统地介绍了一种低杂散、低相位噪声、快速捷变频频率合成器的实现途径,用TMS320VC5409控制AD9858得到宽带、低相噪、高SFDR(无杂散动态范围)的输出信号.文中详细阐述了高性能DDS芯片AD9858的主要性能及其应用方法,着重说明了AD9858时钟电路的设计、调试方法,并给出了用PN9000相位噪声仪测试的结果.该数字频率合成器通过编程可方便地实现单点频、线性调频和调相功能, 经过实际应用达到了比较满意的效果.     

Wideband Frequency Synthesizer at X/Ku Band by Mixing and Phase Locking of Half Frequency Output of VCO

A wideband low phase noise frequency synthesizer at X/Ku band has been developed by using phase locking and mixing technique at half frequency of voltage controlled oscillator (VCO). The half frequency output signal of the VCO is down converted by a balanced mixer at C band to obtain an intermediate frequency (IF) signal used for phase locking of the VCO. An ultra low phase noise local signal source at 6 GHz is developed with a frequency multiplying chain driven by a 100 MHz oven controlled crystal oscillator (OCXO). Coupling circuit outside the VCO chip to the mixer does not need to be specially designed, which is beneficial to simplify the circuit scheme and improve the phase noise performance. Measurement results show that the phase noise of the output signal at 10.6 GHz to 11.8 GHz and 12.3 GHz to 13.0 GHz is better than −102 dBc/Hz at 10 kHz away form the carrier center. This frequency synthesizer can be used as local signal source or driving source for the development of wideband millimeter-wave frequency synthesizer systems.