一种小型捷变频率源设计

作     者：车凯强 

作者单位：电子科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：张小川

授予年度：2022年

学科分类：0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 080902[工学-电路与系统] 08[工学] 

主      题：频率源 梳状谱 滤波器 低相噪 

摘      要：频率源是现代电子系统的核心部件之一,随着现代通信电子技术与制造技术的不断突破,各个电子设备对频率源技术指标的要求也随之越来越高。频率源性能的好坏直接影响雷达系统,导航系统,通信设备,空间电子设备以及各种电子仪器的指标。低相噪、小型化、低杂散、超宽带以及捷变频是当前频率源研制的重点。相位噪声是频率源最重要的指标之一,对电子系统的性能有着直接显著的影响,例如影响接收机的灵敏度,通信信息的质量,雷达系统的改善因子。本论文旨在设计一种小型捷变梳状谱频率源。拟设计目标的性能指标如下:尺寸大小:45mm×40mm×8mm;输入频率:400MHz;输入功率:-5d Bm;输出频率:单点频,频率范围为5.2GHz～GHz,频率间隔为400MHz;输出功率:-5d Bm;通道:单通道输入输出。设计采用的方案是采用梳状谱和开关滤波器组实现低相噪点频源的输出。设计包括如下几个主要部分:1.采用MACOM公司的阶跃恢复二极管MMDB45-B11构建梳状谱电路。使用中心频率f为400MHz的信号源作为倍频电路的基准源,利用阶跃管的非线性,实现对基准频率的倍频,然后输出频率为Nf的谐波。2.设计满足设计指标的滤波器,设计指标包括矩形系数、损耗、中心频率等。最终采用相对介电常数为25的氧化铝陶瓷微带交叉耦合滤波器。最后滤波器实物的指标为:大小为mmx4mm,带外抑制大于45d Bc@f±400MHz,中心频点损耗约为7d B。3.本论文中根据设计方案进行了原理图的设计与PCB板的绘制,最终制成了实物,并进行了调试。论文根据设计指标进行了合理的选件,包括阶跃恢复二极管,开关芯片,低噪放芯片,以及设计了几款滤波器,最终对整个频率源电路进行了原理图绘制,与PCB板布局,最终对加工出来的实物进行了最终的加工测试,最终结果显示:输出功率大于-5d Bm,测试结果说明了方案的可行性,但设计中仍然有一些缺陷,频率源对谐波抑制度不够,但相应问题已经在本论文中相应分析。