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微波学报 2010年第S1期26卷 314-316页

作者：邓玉芬朱蕾总参第六十三研究所南京210007

本文介绍了一种步进小、衰减范围大的数字功率衰减器的工作原理和设计电路,设计时分别运用了高速微波开关、精密固定衰减器和单片数控衰减器各自的优点,较理想地解决了小步进与大衰减范围之间的矛盾,获得了比较满意的结果。

关键词：小步进大范围快速稳定

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小步进低杂散低相噪捷变频率源的设计与实现

小步进低杂散低相噪捷变频率源的设计与实现

作者：郑建国安徽大学

学位级别：硕士

频率源是现代电子系统和装备的核心组成部分。随着通信、导航、制导、电子对抗、仪器仪表和雷达技术的飞速发展,系统和设备对频率源的性能提出了愈来愈高的要求,要求其具有:宽带输出频率、高频率分辨率、低相位噪声、高杂散抑制、快速... 详细信息

频率源是现代电子系统和装备的核心组成部分。随着通信、导航、制导、电子对抗、仪器仪表和雷达技术的飞速发展,系统和设备对频率源的性能提出了愈来愈高的要求,要求其具有:宽带输出频率、高频率分辨率、低相位噪声、高杂散抑制、快速频率切换、高谐波抑制等性能指标,同时还要求其具备模块化、小型化、低重量、低功耗等特点。本文针对现有频率源在频率步进小时,杂散和相位噪声差、跳频时间长等问题,结合理论计算、仿真分析、实验验证等研究方法,在频率源的小频率步进、低相位噪声、高杂散抑制、快速跳频等指标的设计技术方面进行了深入研究。本文的主要研究工作包括:1.采用两级小数分频锁相环级联、变参考、VCO选段等频率合成方案,设计了一款小步进、低杂散、低相位噪声、快速跳频的跳频源1。跳频源1的输出频率范围3000MHz～4200MHz;频率步进20Hz;杂散抑制70d Bc;谐波抑制40d Bc;跳频时间≤35us;相位噪声￡（@1k Hz）≤-90d Bc/Hz,￡（@1MHz）≤-120d Bc/Hz;驻波≤1.5。2.采用小数分频锁相环、VCO选段等频率合成方案,设计了一款低杂散、低相位噪声、快速跳频的跳频源2。跳频源2的输出频率范围为3200MHz～5000MHz;频率步进1MHz;杂散抑制70d Bc;谐波抑制40d Bc;跳频时间≤35us;相位噪声￡（@1k Hz）≤-90d Bc/Hz,￡（@1MHz）≤-110d Bc/Hz;驻波≤1.5。3.采用DDS和PLL输出混频的频率合成方案,设计了一款小步进、低杂散、低相位噪声、捷变频的跳频源3。跳频源3的输出频率范围为4600MHz～4900MHz;频率步进1Hz;杂散抑制70d Bc;谐波抑制40d Bc;跳频时间≤1.8us;相位噪声￡（@1k Hz）≤-90d Bc/Hz,￡（@1MHz）≤-110d Bc/Hz;驻波≤1.5。最终作者通过合理的电路设计、FPGA控制程序设计、结构设计、电磁兼容性设计等完成了一款具有较高技术指标、模块化、标准化、低重量、低功耗等特点的频率源模块。该频率源模块包含上述三种不同类型的跳频源,完成14路跳频源信号的产生滤波放大及分配功能、外部接口控制功能、频率控制功能,状态管理功能等。

关键词：频率合成 PLL DDS 小步进低杂散捷变频

10MHz-1GHz小步进跳频信号源方案设计

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微波学报 2010年第S1期26卷 325-328页

作者：左杜军唐广齐中斌电子科技大学电子工程学院成都611731

频率合成器是现代仪器、通信系统的核心部件,是决定系统性能的关键设备。目前,我国的射频测量仪器基本上还是西方发达国家的产品占主要市场,而且价格昂贵,因此研究低成本的频率源合成器显得尤为重要。本文介绍了10MHz-1GHz小步进跳频信... 详细信息

频率合成器是现代仪器、通信系统的核心部件,是决定系统性能的关键设备。目前,我国的射频测量仪器基本上还是西方发达国家的产品占主要市场,而且价格昂贵,因此研究低成本的频率源合成器显得尤为重要。本文介绍了10MHz-1GHz小步进跳频信号源的实现方案及关键技术。在系统有一定相噪、杂散要求的前提下,鉴于输出频段相对带宽大,本方案采用下变频方法实现,其中小步进由DDS+PLL实现。整个系统由STC89LE52单片机控制,具有高跳频速度、成本低、体积小等优点。

关键词：小步进跳频 DDS PLL

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具有小步进和低相噪的频率合成器的设计

现代电子技术 2018年第16期41卷 9-12页

作者：蒋佳男马忠松中国科学院空间应用工程与技术中心中国科学院太空应用重点实验室北京100094 中国科学院大学北京100049

为了设计具有小步进和低相噪的频率合成器,分析了直接式、锁相式和直接数字式频率合成器的优缺点,以及结合锁相环与直接数字式频率合成器的多种设计方案。在此基础上,使用DDS激励PLL的频率合成技术,设计了满足多种指标的频率合成器。该... 详细信息

为了设计具有小步进和低相噪的频率合成器,分析了直接式、锁相式和直接数字式频率合成器的优缺点,以及结合锁相环与直接数字式频率合成器的多种设计方案。在此基础上,使用DDS激励PLL的频率合成技术,设计了满足多种指标的频率合成器。该合成器的步进是1 Hz,当频率是10 k Hz时,合成器的相位噪声低于-90 d Bc/Hz,同时其输出带宽较大。

关键词：频率合成锁相环低相噪小步进频率合成器杂散

2～20GHz小步进低相位噪声频率综合器的研究

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2～20GHz小步进低相位噪声频率综合器的研究

作者：蒋士鹏南京理工大学

学位级别：硕士

频率综合器作为无线电子类产品的核心部件,为接收机和发射机提供高质量的本振频率。随着超宽带收发前端的快速发展,要求频率综合器兼具超宽带、小步进、低相位噪声、低杂散等优点。本文基于混合式频率合成技术,利用双锁相环结构设计了一... 详细信息

频率综合器作为无线电子类产品的核心部件,为接收机和发射机提供高质量的本振频率。随着超宽带收发前端的快速发展,要求频率综合器兼具超宽带、小步进、低相位噪声、低杂散等优点。本文基于混合式频率合成技术,利用双锁相环结构设计了一款2～20GHz超宽带小步进低相位噪声的频率综合器。首先,设计级联混频锁相环结构实现超宽带低相位噪声的性能指标。级联混频锁相环采用环内二级混频结构,可使整个频率范围锁相时环内分频比固定为1,消除了环内分频比对相位噪声的影响。利用直接频率合成技术扩展输出频率,实现2～20GHz的频率范围覆盖。通过开关切换的方式,利用锁相环芯片自锁定解决级联混频锁相环频率预置的问题。其次,设计参考本振锁相环为级联混频锁相环提供小步进参考频率和混频本振频率。参考本振锁相环采用DDS先上变频再分频的结构驱动锁相环,既实现频率小步进的目标,又有效抑制了DDS的输出杂散。同时,通过环内一级混频结构,减小了参考本振锁相环内的相位噪声。然后,研究设计双锁相环参数配置算法。算法的核心是双锁相环结构和各参数间的关系式。根据不同的频率综合器输出频率值,可快速响应双锁相环结构的参数。最后,本文进行关键器件选型,完成电路硬件设计。测试结果表明,频率综合器输出频率范围覆盖2～20GHz,可实现频率步进1Hz,在输出频率20 GHz时,相位噪声可达-98.4 d Bc/Hz@1kHz,整体输出杂散抑制大于-70dBc,满足指标要求。

关键词：频率综合器超宽带小步进低相位噪声双锁相环结构级联混频

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基于DRVCO的小步进低相噪频率源设计

基于DRVCO的小步进低相噪频率源设计

作者：孙慧君电子科技大学

学位级别：硕士

在现代微波、毫米波通信系统中,低相噪频率源对系统性能起着非常关键的作用,特别是在军事国防上,这种关键的作用更加明显。压控介质谐振器振荡器(DRVCO)由于其优异的噪声性能、频谱纯度和稳定度广泛应用于频率合成和微波振荡源中。在本... 详细信息

在现代微波、毫米波通信系统中,低相噪频率源对系统性能起着非常关键的作用,特别是在军事国防上,这种关键的作用更加明显。压控介质谐振器振荡器(DRVCO)由于其优异的噪声性能、频谱纯度和稳定度广泛应用于频率合成和微波振荡源中。在本论文中,就如何使用DRVCO实现X波段低相噪小步进频率源,给出了一种设计方法并对其进行了实现。本文首先介绍了振荡器的两种基本模型,讨论了振荡器的相位噪声的线性化模型;从介质谐振器(DR)的耦合模型出发,讨论了DRO的理论及模型。使用ADS对DRVCO电路进行了设计仿真,研制出了串联反射式DRVCO,通过实测,测试结果与仿真结果吻合较好,主要性能达到了设计指标。本文详细介绍了DDS的原理及其特点,讨论了其输出信号的杂散产生的原因,总结了部分降低杂散的措施。同时,本文还对PLL电路进行了详细分析,讨论了锁相环的相位噪声。通过对环路各参数的精心设计,成功研制出了基于DRVCO的DDS+PLL结构的X波段的低相噪小步进信号源。最后本文对系统的测试结果进行了分析,指出了该方案的不足之处并提出了后续的改进措施。

关键词：频率合成 DRVCO DDS+PLL 小步进低相位噪声

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X频段宽带小步进接收机研究与设计

X频段宽带小步进接收机研究与设计

作者：梁孝彬电子科技大学

学位级别：硕士

随着现代通信机系统的快速发展,频率资源日渐紧迫,射频信道寸土寸金,这对现代接收机系统的性能提出了很高的要求;与此同时,为保证在战场复杂电磁环境下有效接收到通信信号,作为雷达系统的专用接收机,宽带接收变频功能已经成为其最基本... 详细信息

随着现代通信机系统的快速发展,频率资源日渐紧迫,射频信道寸土寸金,这对现代接收机系统的性能提出了很高的要求;与此同时,为保证在战场复杂电磁环境下有效接收到通信信号,作为雷达系统的专用接收机,宽带接收变频功能已经成为其最基本的设计要求;本论文围绕上述两点接收机研究过程中的核心问题,对一款工作在X频段的雷达系统专用宽带小步进接收机进行了详细的分析与设计。为解决提高信道资源利用率问题,本论文所设计的接收机系统具备超小步进接收功能,接收信号频率步进为0.0005Hz,论文中就接收机系统的这一优势功能进行了详细的分析设计;通过对原有小步进频率源设计方案的分析和比较,综合直接数字频率合成方案(DDS)和锁相环频率合成方案(PLL),创新性的设计出一种“PLL+DDS+PLL”结构的频率源系统,不仅实现了0.0005Hz的极小步进功能,还具备优秀的相位噪声和杂散性能。多功能宽带变频接收是X频段宽带小步进接收机的一大特点,是本论文设计的另一个重点。论文中所设计接收机系统的宽带变频信道模块不仅具备宽带接收和宽带中频输出功能,同时输出中频信号具有5MHz,10MHz,20MHz三种带宽可选,增益模式可以在手动增益控制(MGC)和自动增益控制(AGC)间切换;整个变频信道模块功能丰富,可以满足接收机系统在不同的环境下使用。为实现该宽带变频信道模块,论文中使用ADS微波射频仿真软件对该模块的各项指标进行了详细的仿真和设计,通过优化器件选型和链路设计的方式,实现了该款宽带变频信道模块。

关键词：接收机小步进 DDS PLL 宽带

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L波段小步进低杂散频综技术研究

L波段小步进低杂散频综技术研究

作者：郎超电子科技大学

学位级别：硕士

频率合成器是通信、雷达技术中的核心部件;如今,随着频谱资源日益紧张,如何提高频谱利用效率成为很重要的问题,因此对于高分辨率、超宽带、低相位噪声和低杂散的频率合成技术研究很有必要。当前几种频率合成技术主要有直接频率合成（DS... 详细信息

频率合成器是通信、雷达技术中的核心部件;如今,随着频谱资源日益紧张,如何提高频谱利用效率成为很重要的问题,因此对于高分辨率、超宽带、低相位噪声和低杂散的频率合成技术研究很有必要。当前几种频率合成技术主要有直接频率合成（DS）、锁相频率合成（PLL）和直接数字频率合成（DDS）,合理组合三种频率合成技术,扬长避短,以得到好的指标是频率合成的重要目标。论文首先分析了DDS和PLL系统中杂散与相位噪声的形成原因,然后再分析几种主要的小步进频率合成方案,在此基础上针对课题的要求提出了本课题所采用的方案,该方案采用DDS直接激励PLL的电路结构结合三重调节算法去实现小步进、低杂散的频率源。方案所用电路结构可以互补DDS和PLL的优缺点,并且结合三重调节算法改善输出频谱,通过粗调PLL的环路分频比N和参考分频比R,细调DDS的频率控制字K,得到优化后的K、N、R组合从而改善了输出杂散性能。最后,按照该方案实现了一个L波段频率合成器模块,其包括了为DDS提供参考信号的十倍频链路、DDS、PLL以及系统控制部分。模块测试结果为:输出频率范围1880MHz～1980MHz,步进10kHz,相位噪声优于-101dBc/Hz@1kHz, -102dBc/Hz@10kHz;偏离载波500kHz范围内95%以上频点杂散抑制度优于-65dBc,偏离载波200MHz范围内所有频率杂散抑制优于-70dBc。

关键词：频率合成 PLL DDS 低杂散小步进三重调节

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10MHz～1GHz小步进频率源的设计

10MHz～1GHz小步进频率源的设计

作者：左杜军电子科技大学

学位级别：硕士

本文介绍了一种10MHzGHz小步进频率源的实现方案,采用DDS直接激励PLL下变频方案实现。系统分为两路,一路用于产生2.4GHz点频信号作为混频器的本振端输入信号,该信号由锁相环芯片锁相产生;另一路产生2.41GHz.4GHz步进为1Hz的扫频信号。借... 详细信息

本文介绍了一种10MHzGHz小步进频率源的实现方案,采用DDS直接激励PLL下变频方案实现。系统分为两路,一路用于产生2.4GHz点频信号作为混频器的本振端输入信号,该信号由锁相环芯片锁相产生;另一路产生2.41GHz.4GHz步进为1Hz的扫频信号。借助DDS产生步进0.01Hz,频率范围为24.1MHz4MHz的扫频信号,DDS的输入参考信号由一锁相环锁相产生,DDS的输出信号作为另一锁相环芯片的输入参考信号,该锁相环实现倍频100倍,为混频器提供RF信号。本文首先介绍了频率合成技术,主要包括锁相频率合成技术和直接数字式频率合成技术;然后分析了DDS + PLL混合式频率合成技术几种方案的优缺点,在此基础上结合本课题指标要求确定了实现方案,并对该方案做了可行性分析;接下来进行各模块电路的设计,其中讲述了各模块电路设计的关键技术和各芯片内部寄存器的配置;最后对系统各模块的调试做了详细的阐述并给出了测试结果。电路经过反复调试和优化输出指标,最后得到以下测试结果:10MHzGHz输出频带,相位噪声优于-67.82dBc/@10kHz,杂散抑制能力大于-31.41dBc,功率输出-8.01dBm10.02dBm。

关键词： PLL DDS 小步进频率源

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宽带低相噪小步进频率综合器的研制

宽带低相噪小步进频率综合器的研制

作者：张凯南京理工大学

学位级别：硕士

近几年,随着雷达探测、卫星通信以及电子对抗技术等射频微波系统的快速发展,市场对于频率综合器的工作频段、相位噪声、杂散、频率分辨率等方面提出更高的需求。从近年来国内外频率综合器的发展情况来看,在宽频带条件下如何平衡好杂散... 详细信息

近几年,随着雷达探测、卫星通信以及电子对抗技术等射频微波系统的快速发展,市场对于频率综合器的工作频段、相位噪声、杂散、频率分辨率等方面提出更高的需求。从近年来国内外频率综合器的发展情况来看,在宽频带条件下如何平衡好杂散、相噪、快速跳频以及步进等各个指标之间的关系是宽频带频率源的一个亟需解决的主要矛盾。本文旨在运用混合式频率合成技术理论设计一款宽带低相噪小步进频率合成器。本课题运用梳谱发生器和环内混频锁相环的方式保证低相噪指标要求;运用直接数字式频率合成技术(DDS)确保小步进的指标要求;最后,为实现宽带的工作频率指标,设计了扩频模块。从最后的测试结果来看,在250MHz～8GHz的频率范围内,全频段输出步进可达1Hz,杂散小步进频率综合器具有一定的借鉴与启发价值。

关键词：频率合成器宽带低相噪小步进