直接數(shù)字頻率綜合器8kHz至20GHz

來源: 發(fā)布時間:2024-02-25

隨著科學技術的發(fā)展,頻率合成器領域也發(fā)生了翻天覆地的變化,一方面,以Ku波段為表示的頻率合成器,其設備信號接收頻率的穩(wěn)定性得到有效的提升和改善,另一方面,頻率合成器的體積和功能得到不同程度的改善和提升,引發(fā)從業(yè)人員的思考和議論。1Ku波段低相噪頻率合成器的主要指標Ku波段低相噪頻率合成器的主要技術指標有:晶振頻率、輸出射頻頻率、本振信號和發(fā)射信號的單邊帶相位噪聲、本振信號和發(fā)射信號無用頻率分量、隔離、發(fā)射電路預調(diào)制等。這些技術指標對衡量合成器的應用成效具有不可估量的作用和價值,同時相關技術內(nèi)容具有嚴格的限制,確保頻率合成器的有效實施。頻率綜合器模塊是一種集成了頻率合成器、參考時鐘源、控制電路等功能的電子模塊。直接數(shù)字頻率綜合器8kHz至20GHz

有很多技術可以降低小數(shù)分頻的雜散。通??梢栽诜诸l系數(shù)變化的時候通過增加或減少鑒相器輸出的電壓來實現(xiàn)。另一種方法是使用一個允許更大的分頻系數(shù)的多模分頻器。在這種情況下,我們會得到大量的小幅度雜散。多模分頻器往往和Delta-Sigma調(diào)制器一起使用,產(chǎn)生隨機頻率雜散并將它們推向更高的偏移頻率,使其可以通過回路濾波器過濾掉。盡管存在各種改進的技術,小數(shù)分頻技術的主要缺點是由小數(shù)劃分機制導致的相位誤差過量產(chǎn)生的大量雜散電平。成都頻綜現(xiàn)價AnaPico頻率綜合器分辨率低至0.00001Hz并具有良好的相噪和雜散指標。

為了降低頻率綜合器的相噪和復雜度,提出了一種新的低相噪頻率綜合器的設計方法。它利用諧波發(fā)生器產(chǎn)生低相噪的高頻信號,同時采用集成壓控振蕩器的頻率合成器芯片LMX2820來直接產(chǎn)生輸出信號和反饋信號,反饋信號和低相噪高頻混頻后產(chǎn)生低頻的反饋信號,通過這種內(nèi)置混頻來降低分頻值的方式來實現(xiàn)低相噪。采用該方法實現(xiàn)的13.75GHz~16.25GHz(不包含15GHz)頻率合成器,其相噪指標優(yōu)于-102dBc/Hz@1kHz。AnaPico頻率綜合器轉(zhuǎn)換快,精度高。

頻率綜合器的工作原理分別是:直接模擬合成法、鎖相環(huán)合成法和直接數(shù)字合成法。直接模擬合成法利用倍頻、分頻、混頻及濾波,從單一或幾個參數(shù)頻率中產(chǎn)生多個所需的頻率。該方法頻率轉(zhuǎn)換時間快(小于100ns),但是體積大、功耗大,已基本不被采用。鎖相環(huán)合成法通過鎖相環(huán)完成頻率的加、減、乘、除運算。該方法結構簡化、便于集成,且頻譜純度高,使用比較廣,但存在高分辨率和快轉(zhuǎn)換速度之間的矛盾,一般只能用于大步進頻率合成技術中。頻率綜合器有什么用?

頻率綜合器使用鎖相環(huán)(Phase-LockedLoop,PLL)來實現(xiàn)鎖定輸入信號和輸出信號的頻率。鎖相環(huán)是由相頻比較器、電壓控制振蕩器(VoltageControlledOscillator,VCO)和除頻器組成的反饋控制系統(tǒng)。下面是頻率綜合器如何實現(xiàn)鎖相環(huán)的基本步驟:輸入信號與參考信號的相頻比較器進行相位比較,生成一個誤差信號。相頻比較器檢測輸入信號和參考信號的相位差,并輸出一個與相位差成正比的誤差信號。錯誤信號經(jīng)過濾波器進行濾波處理,以去除高頻噪聲和不穩(wěn)定分量。經(jīng)過濾波后的誤差信號被送入電壓控制振蕩器(VCO)。頻率綜合器模塊可以實現(xiàn)相位同步,用于同步多個系統(tǒng)中的時鐘信號、數(shù)據(jù)傳輸?shù)?。相參頻率綜合器價格

頻率綜合器模塊可以通過調(diào)制輸入信號的頻率來產(chǎn)生調(diào)頻信號、調(diào)幅信號等。直接數(shù)字頻率綜合器8kHz至20GHz

    在頻率綜合器反饋路徑上使用頻率轉(zhuǎn)換(混頻)技術可以提高頻率綜合器的主要特性。其主要思路是將VCO的輸出在混頻器和偏移頻率源的幫助下轉(zhuǎn)換成一個低得多的頻率。在某些情況下(例如,當工作頻率范圍較窄時)可以完全消除分頻器的反饋。在這種情況下,環(huán)路分頻系數(shù)等于1,相位噪聲沒有發(fā)生惡化。此外,通過在反饋路徑中用乘法器代替分頻器可以進一步減少PLL器件的殘余噪聲的影響。簡單的頻率偏移方案的主要缺點是頻率覆蓋范圍有限。對于一個固定的偏移頻率,擴大輸出頻率帶寬會導致混頻器輸出的中頻頻率升高。這就需要一個分頻系數(shù)更大的分頻器,從而使這種方法失效。為了保證分頻比較小,偏移信號頻率應盡量靠近射頻輸出頻率。這可以通過使用寬帶偏移信號的多環(huán)路方案來實現(xiàn)(圖8)。 直接數(shù)字頻率綜合器8kHz至20GHz