Frequency Sources in W-band Radar Front-end with Low Phase Noise

A W-band coherent stepped-frequency pulsed radar front-end is developed. It consists of a millimetre wave transmitting source, a mm-wave local source, a DDS with multi frequency points output and two microwave sources serving as local oscillators. All the sources are coherent with the 120 MHz referenced crystal oscillator. The mm-wave sources are realized by frequency multiplier chain, up-conversion and injection locking. The phase noise of fundamental-wave injection-locked W-band harmonic Gunn oscillator output signal achieves ?98 dBc/Hz at 10 kHz offset and the spurious output is less than ?50 dBc. The received intermediate frequency signal is also presented.     

一种新型低杂散低相噪直接合成频率源

本文介绍了一种新型的X波段雷达接收机频率源设计方法。采用频率倒树状结构设计思想,并利用ADI公司生产的AD9510/AD9516芯片的低抖动时钟分配器多通道可编程特点,设计实现了雷达接收机频率源一本振的宽带多点跳频（频率从8060~8160MHz,步进10MHz,共11个点）及二本振、系统时钟、采样时钟等频率的直接合成,并给出了测试结果。实测结果显示：一本振频率8.13GHz相位噪声为－119.21dBc/Hz@1kHz ,杂散抑制为－71.99dBc,且多点跳频正常。从测试结果来看,本文介绍的直接合成频率源具有良好的低杂散、低相噪性能。     

X波段低相噪合成频率源设计

利用阶跃恢复二极管的强非线性特征和50MHz参考源,设计出一种高效率微波梳状发生器基准信号源,并通过此信号源采用谐波双混频合成法研制出低相噪、高杂散抑制的X波段跳频频率源。主要性能参数实测结果为:输出频率7.6～8.5GHz,频率跳频间隔50MHz,相位相噪≤-105dBc/Hz/1kHz、杂散抑制≤-60dBc。     

一种基于倍频技术的低相噪X波段频率源设计

为得到低相噪的X波段微波信号,运用微波倍频技术的原理设计了一种频率源。分别针对双极晶体管和场效应管倍频电路进行了具体分析和工程调试。最终完成的频率源实现了低相噪性能,相噪指标为-87 dBc@100 Hz,-102 dBc@1 kHz,-110 dBc@10 kHz。测试结果表明倍频电路除损失理论上的相位噪声外,基本不附加噪声。     

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。     

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。     

某型多调制方式低相噪毫米波频率源设计

介绍了一种低相噪、多调制方式毫米波频率源方案,采用直接数字频率合成(DDS)+锁相环(PLL)技术,通过引入FPGA解决了同时产生多调制编码单元的难题。详细分析了数字调制编码单元,给出了软件控制流程、m序列Modelsim仿真结果以及环路滤波器设计参数。实测结果表明,调制信号中心频率30 GHz,输出功率大于4 dBm,相位噪声优于-100 dBc/Hz@100 kHz。     

基于HMC833低相噪低杂散频率源的设计

航天靶场中射频(RF)转发系统对频率源相位噪声的要求很高,因此有必要研究低相噪、低杂散、低功耗、小步进的频率源。为了适应现代航天靶场的要求,选用HMC833LP6GE锁相环芯片进行频率源设计,并用C8051F314单片机对锁相环芯片进行控制,设计出了一款性能优越的频率源。测试结果表明在合理的参数配置条件下,频率源可以满足系统的各项要求。     

一种C波段低相噪锁相频率合成器

在较详细分析常规移频数字锁相频率合成器的基础上,提出了一种C波段低相噪频率合成方法,并进行了分析、讨论,最后给出了研制结果。     

一种单片低相噪宽带频率合成器

基于0.18 μm SiGe BiCMOS工艺,设计实现了一种低相噪宽带锁相环型频率合成器电路,分析了锁相环型频率合成器中优化相噪和拓宽工作频率的途径和方法。提出了一种低输出噪声参考缓冲电路和高速Delta-sigma调制器结构,改进了MOS管结构的电荷泵电路,采用÷2/3级联可编程分频器结构,实现了宽工作频带。流片测试结果表明,归一化底板相位噪声达到-232.2 dBc/Hz,工作频率可覆盖1~20 GHz。     

S波段低相位噪声参考原

阐述了研制Ｓ波段低相噪参考源所需的晶振相噪特性、倍频器相噪特性，指出研制低相噪参考源的途径，在此基础上研制出了Ｓ波段极低相噪参考源，经严格测量，其相位噪声在１ｋＨｚ处优于－１２１ｄＢｃ／Ｈｚ，１００ｋＨｚ以外的相噪平底优于－１３５ｄＢｃ／Ｈｚ。所用２０次培频器几乎无附加相噪。     

一种高工作频率、低相位噪声的CMOS环形振荡器

采用全开关状态的延时单元和双延时路径两种电路技术设计了一种高工作频率、低相位噪声的环形振荡器。环路级数采用偶数级来获得两路相位相差90°的正交输出时钟,芯片采用台湾TSMC0.18μmCMOS工艺。测试结果表明,振荡器在5GHz的工作频率上,在偏离主频10MHz处相位噪声可达-89.3dB/Hz。采用1.8V电源电压时,电路的功耗为50mW,振荡器核芯面积为60μm×60μm。     

一种小型化低相噪S波段直接频率合成器

随着现代雷达技术的不断发展,对频率合成器的相位噪声、杂波抑制和跳频时间提出了较高的要求,而且还要求其体积小、重量轻.本文介绍一种高性能的S波段直接频率合成器的设计方法,它具有相噪低、杂散小、体积小、捷变频等特点.文中给出了实验结果：在S波段,偏离载波645 Hz时其相位噪声优于-120 dBc/Hz,杂散抑制达到70 dBc,变频时间小于2μs,可满足现代雷达的要求.     

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。     

一种高频低相噪表面贴装晶体振荡器的研制

介绍了高频低相噪表面贴装晶体振荡器的研制,说明了低相噪晶振设计时应考虑的几个方面,并给出了一组振荡器的对比测试以及研制的晶振测试结果。     

低相噪毫米波锁相源及其应用

本文介绍利用双环锁相实现６ｍｍ波段低相噪固态源的设计和实验结果及其在３ｍｍ波段全相参雷达中的应用。     

C波段宽带低噪声频率源的研制

介绍了利用锁相环和混频技术,实现C波段低相噪跳频源的方案,该方案通过两个环路同时实现跳频及混频,步进36MHz,输出频率4428~5220MHz,具有低相位噪声,低杂散等特点。和以往锁相频率合成的不同之处在于:以往混频时采用主环信号4428~5220MHz作为混频器的RF端,而本方案为可以充分抑制辅环杂散,通过放大器将主环信号放大作为混频器的本振LO端。测试结果表明达到系统对项目的指标要求,该频率合成方案是可行的。     

低相噪数字锁相频率合成器

常规的数字锁相频率合成器具有电路简单，工作稳定可靠等特点，但由于鉴相器的倍增噪声往往比基准源的倍增噪声还要高，因而输出相位噪声较高，不能令人满意。本文提出一种双回路反馈锁相频率合成方案，成功地解决了这个问题，由于有效地抑制了鉴相器的倍增噪声，可获得较低的输出相位噪声。这种方案适用于诸如雷达系统等对频率源相位噪声有较高要求的电子设备。     

Ku波段小型低相噪频率综合器

设计了一种用于某机载电子设备上的小型低相噪Ku波段频率综合器,并对其关键技术进行了介绍,分析了主要技术指标。整个频综器在204.8 mm×134.8 mm×78.8 mm内实现,测试结果为输出频率Ku波段,带宽480 MHz,跳频点数49点,相噪优于-96 dBc/Hz/1 kHz,杂波抑制优于-70 dBc,捷变频时间小于50μs。     

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.