C波段點(diǎn)頻頻率源的研究.pdf

1、微波頻率源在通信、雷達(dá)、電子對(duì)抗、儀器和測(cè)量系統(tǒng)以及生物醫(yī)學(xué)工程中有廣泛的應(yīng)用,它性能的好壞直接影響著系統(tǒng)的整體性能.頻率穩(wěn)定度是微波頻率源的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo),本課題利用鎖相環(huán)路,把短期頻率穩(wěn)定度高的介質(zhì)振蕩器與長(zhǎng)期頻率穩(wěn)定度高的晶振相結(jié)合,得到長(zhǎng)期和短期頻率穩(wěn)定度都很高的輸出信號(hào).影響短期頻率穩(wěn)定度的主要因素是相位噪聲,即振蕩器的隨機(jī)調(diào)頻或調(diào)相噪聲.改善短期頻率穩(wěn)定度同器件的選擇與電路的工作狀態(tài)相關(guān). 介質(zhì)諧振器因其體積小、Q值高

2、、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、易于集成的特點(diǎn),為微波電路設(shè)計(jì)帶來了一些優(yōu)異特性.用它來穩(wěn)定振蕩源的頻率,可以在幾乎不增加體積的情況下,獲得提高頻率穩(wěn)定度和降低噪聲的雙重好處,而這是金屬空腔諧振器無法做到的.本文首先對(duì)鎖相環(huán)的基本工作原理和環(huán)路組成進(jìn)行了簡(jiǎn)單的分析,然后詳細(xì)分析了運(yùn)用EDA仿真軟件進(jìn)行介質(zhì)振蕩器、低噪聲放大器、功分器的設(shè)計(jì).根據(jù)仿真結(jié)果,結(jié)合實(shí)際電路布局要考慮的問題,逐步向目標(biāo)靠近,得到了較為滿意的結(jié)果.根據(jù)指標(biāo)要求,采用100M

3、HZ恒溫晶振作為參考源,由ADF4106、VCO和LF共同構(gòu)成一個(gè)鎖相環(huán)路,在4.8GHz的頻點(diǎn),測(cè)得相位噪聲為-85dBc/Hz@10KHz,輸出功率為10dBm,外形尺寸為79×80×20mm. 本課題的主要貢獻(xiàn):(1)采用閃爍噪聲較低的HBT器件,共發(fā)射極結(jié)構(gòu),單電壓供電,對(duì)變?nèi)莨苷{(diào)諧介質(zhì)振蕩器進(jìn)行了理論分析,采用并聯(lián)反饋的結(jié)構(gòu),利用ADS和CST進(jìn)行仿真和優(yōu)化設(shè)計(jì);(2)選用噪聲系數(shù)較低的FET器件,共源極結(jié)構(gòu),雙電源供