论文部分内容阅读
频率合成器是现代电子系统的重要组成部分,在雷达、通信、仪表和导航等领域中都有着广泛应用。它主要为电子系统提供本振信号和时钟基准信号,其性能好坏直接影响到系统功能的实现,所以高性能频率合成器的设计是现代通信技术中一个很重要的研究方向。数字锁相技术以其高稳定性、高集成度以及灵活的频率转换功能在频率合成领域中占有重要的地位。
本文采用数字锁相技术设计实现了一种可工作于S波段的频率合成器。该合成器采用数字鉴频/鉴相器,克服了以往模拟鉴相器线性鉴相范围窄、鉴相增益不可调的缺点,从而使环路更容易锁定,且工作更加稳定。另外,数字锁相环将数字鉴频/鉴相器和环路分频器集成在一个芯片中,大大减小了频率合成器的体积和复杂程度。设计完成的频率合成器性能良好,达到了预期研究目标。主要进行了以下几个方面的工作:
1.首先介绍了各种频率合成技术的基本原理和特点,分析了数字锁相环的工作原理和特点,对锁相环中各部件即数字鉴频/鉴相器、环路滤波器、分频器和压控振荡器的组成结构和工作原理进行了较深入的研究,总结了锁相环的相噪特性和杂散特性。
2.采用三阶有源环路滤波器,完成PLL部分设计,对环路性能进行了理论上的推导。选用单片机为控制芯片,设计了键盘和显示电路,从而可以通过键盘控制合成器的工作模式,改变输出频率,并能够在LED显示器上观察到当前的输出频率值。
3.完成了控制程序的编写,实现了点频输出和扫频输出两种工作模式,并可实时监控合成器的工作状态。
4.通过仔细的调试,对调试完成的频率合成器进行了性能指标测试,锁相环最终输出频率范围2437MH~2543MH,频率分辨率1MH,输出功率大于—10dBm,输出信号的杂散和相噪特性良好,达到了预期的要求。并对测试结果进行了分析,总结了不足之处,并提出了改进方案。