X波段频率合成器设计-电磁场与微波技术专业论文.docxVIP

摘 摘 要 万方数据 万方数据 摘 要 在现代电子系统中，频率合成器是一个非常关键的设备。近年来，随着电子 信息技术的迅速发展，对频率合成器性能指标的要求越来越高，主要包括具有较 低的相位噪声，跳频速度快，谐波和杂散抑制度高，频率分辨率高，工作带宽宽 等。具有这些特点的频率合成器已经成为近年来主要的研究方向，而不同的系统 对各项指标的要求也有所不同。本文主要对 X 波段锁相频率合成器做了分析与研 究。 首先本文简略描述了频率合成技术的分类、特点以及在国内外的发展趋势， 接着介绍了锁相频率合成技术的基本原理，对它的主要性能指标进行了详细分析， 在此基础上采用双锁相环内插混频的方案来实现一个 X 波段的频率合成器，并对 该频率合成器的设计和调试过程做了详细的描述。 课题采用双锁相环内插混频的方案，用一个副锁相环作为系统的本振信号源， 产生一个频率为 4.8GHz 的点频信号，该信号经过适当的放大和滤波之后进入主锁 相环参与混频，中频信号控制主锁相环输出在 11.7GHz~12.3GHz 频率范围内的信 号。文章中详尽分析了系统各个电路的工作原理，介绍了具体元器件的选择和它 们的主要性能指标。用电磁仿真软件对系统中的各个电路，包括锁相环路、滤波 器电路、功率分配电路和混频模型等进行了仿真优化设计，并讨论了整个系统在 绘制版图时应注意的电磁兼容性问题，最后，对装配完成的系统进行调试，分析 并解决调试过程中出现的问题，最终经过试验测试得到双锁相环混频源的输出信 号曲线，对测试曲线进行分析，结果表明该频率合成器基本上达到了预期的设计 指标要求。 关键词：锁相环，混频，频率合成器，相位噪声 I AB ABSTRACT ABSTRACT In modern electronic systems, the frequency synthesizer is a key device. In recent years, with the rapid development of electronic information technology, there is higher and higher request for the performance of frequency synthesizer, and the frequency synthesizer with low phase noise, fast frequency switching speed, good spurious suppression and wide operating bandwidth is known as the main research directions, while different systems focus on different requirements of the indicators. In this paper, the analysis and research of X-band phase locked loop frequency synthesizer is proposed. In this article, the basic concept and the trends at home and abroad of the frequency synthesizer are briefly described, and then the basic principles of PLL frequency synthesizer are introduced, while its main performance index are analyzed. On these bases, an X-band frequency synthesizer is achieved using dual phase-locked loops, and the designing process of this frequency synthesizer is described in detail. Dual PLL method is used in this project. A phase locked loop works as local oscillator signal source of the system, and it carries out a 4.8 GHz signal. After being amplified and filtered, the local oscillator signal inters main phase-locked loop to be mixed, and th