Ku波段介質(zhì)穩(wěn)頻鎖相環(huán)頻率源設(shè)計(jì).pdf

1、頻率合成技術(shù)是電子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)高性能指標(biāo)的關(guān)鍵技術(shù)之一。鎖相技術(shù)是第二代頻率合成技術(shù)，用它實(shí)現(xiàn)的頻率合成器性能優(yōu)良。取樣鑒相和鎖相是模擬鎖相，其靈活性好，又能顯著降低相噪。用介質(zhì)諧振器設(shè)計(jì)振蕩器(DRO)也是微波頻段常用的一種頻率合成技術(shù)。介質(zhì)諧振器(DR)由高介電常數(shù)、低損耗的微波陶瓷材料制作而成，它能極其容易地實(shí)現(xiàn)微波頻率源的低相位噪聲。同時(shí)，DR的諧振頻率溫度系數(shù)可正可負(fù)，這可以大大捉高DRO的頻率溫漂性能。 本文介紹了一個(gè)應(yīng)

2、用取樣鑒相和鎖相原理制作的微波KU波段頻率源(頻率合成器)，其中的壓控振蕩器部分是用介質(zhì)諧振器(DR)設(shè)計(jì)的。DRO和取樣鎖相的理論分析和設(shè)計(jì)方法是本文重點(diǎn)闡述的內(nèi)容。本文在場效應(yīng)管FET柵極上加上諧振網(wǎng)絡(luò)(諧振網(wǎng)絡(luò)是通過CST仿真得到的，它是串聯(lián)反饋回路，介質(zhì)工作在TE01模，對于其后的FET，它又相當(dāng)于一個(gè)帶阻濾波器)，然后設(shè)計(jì)輸入輸出匹配電路，使電路結(jié)構(gòu)滿是起振條件，之后繼續(xù)用諧波平衡法仿真和優(yōu)化，使振蕩器輸出功率合適，相位噪聲很

3、低。在振蕩器之后，本文加了一個(gè)緩沖放大器，它起到放大輸出功率和改善頻率穩(wěn)定度的作用。在鎖相環(huán)設(shè)計(jì)中，本文讓晶振參考信號激勵(lì)階躍恢復(fù)二極管，從而轉(zhuǎn)換成取樣脈沖。該脈沖重復(fù)頻率和品振完全一致，被直接送到取樣鑒相器的門開關(guān)電路，周期性接通“開關(guān)”，當(dāng)這一“開關(guān)”接通時(shí)，來自VCO的信號被送到保持電路(這叫取樣)，該電壓一直保持到“開關(guān)”再一次接通，如此持續(xù)進(jìn)行，形成誤差電壓。誤差電壓經(jīng)放大后送入環(huán)路濾波器進(jìn)行濾波和再放大，然后去改變變?nèi)莨芷?/p>