C波段低相噪频率合成器的研制

论文摘要

频率合成器是决定电子系统性能的重要设备,在我们的生活中扮演着重要的角色。随着现代军事、国防及无线通信事业的发展,移动通信、雷达、制导武器和电子对抗等电子系统对频率合成器提出了越来越高的要求。现代通信体制对频率合成器的要求侧重于低相噪和低杂散。本课题来源于成都赛英公司项目:C波段宽带低噪声频率合成器。课题中模块A要求输出频段较高,相位噪声较低,且在宽带内实现跳频。根据频率合成理论,单环等简单的频率合成无法满足课题的要求。最终,课题采用了PLL+混频的综合频率合成技术。采用两个锁相环,一是数字环,实现主要的跳频功能;二是产生超低相位噪声的本振信号环,与数字环信号进行上混频实现所需频段,这样降低了数字环的倍频次数,减小相位噪声恶化,达到低噪声的效果。另外,数字环和模拟环同时跳频,覆盖整个宽带。模块B则采用了单环系统方案,使用了宽带VCO和分数分频鉴相器,这样可以很大的降低成本。与模块A一样,这也是一个宽带低相噪的频率合成器。本文描述了C波段低相噪、低杂散、锁相跳频源模块的方案设计和工程实现。首先文中介绍了频率合成的最重要的指标及其基本理论,然后给出了该项目设计过程,样品及测试结果,并结合实际说明了工程设计中的关键问题。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 频率合成器的概述
• 1.2 频率合成器的性能要求
• 1.3 频率合成技术近况与展望
• 第二章 频率合成技术的基本原理和分类
• 2.1 直接式频率合成器
• 2.1.1 非相关相位噪声
• 2.1.2 相关相位噪声
• 2.1.3 杂散
• 2.2 DDS 频率合成器
• 2.2.1 DDS 基本原理
• 2.2.2 DDS 的结构
• 2.3 锁相频率合成
• 2.3.1 锁相环的基本原理
• 2.3.2 基本锁相环频率合成器
• 2.3.3 变模分频锁相频率合成器
• 2.3.4 分数分频锁相频率合成器
• 2.3.5 下变频锁相频率合成器
• 第三章 锁相环系统的性能分析
• 3.1 基本概念
• 3.1.1 频率稳定度
• 3.1.2 相位噪声
• m）'>3.1.3 单边带相位噪声L（f_m）
• 3.2 锁相环路的主要性能分析
• 3.2.1 锁相环的线性相位分析
• 3.2.2 锁相环路的捕获性能分析
• 3.2.3 锁相环路的跟踪性能分析
• 3.2.4 锁相环路的噪声性能分析
• 3.3 锁相环系统的噪声分析
• 第四章 C 波段宽带低相位噪声雷达跳频源的研制
• 4.1 项目的指标及功能要求
• 4.2 系统方案设计与论证
• 4.2.1 系统方案及工作方式
• 4.2.2 系统方案可行性论证
• 4.3 系统的实现
• 4.3.1 模块A 的实现
• 4.3.2 模块B 的实现
• 4.4 存在的问题与改进措施
• 4.4.1 调试中出现的问题与改进措施
• 4.4.2 系统总体设计与调试过程中应该注意的问题
• 第五章 实物及系统测试结果
• 5.1 实物及测试设备
• 5.1.1 A 模块
• 5.1.2 B 模块
• 5.1.3 电源, 控制及参考源部分
• 5.1.4 测试设备
• 5.2 实测数据
• 5.2.1 A 模块
• 5.2.2 B 模块
• 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 附录1 模块A 单片机控制程序
• 附录2 模块B 单片机控制程序
• 读硕士学位期间的研究成果