低雜散小數(shù)分頻頻率綜合器研究.pdf

1、頻率合成器是現(xiàn)代電子系統(tǒng)中的重要部分，在雷達測量、電子對抗、通信等方面有著廣泛的應(yīng)用。其相位噪聲、輸出雜散、變頻時間以及頻率分辨率等指標常常直接決定了整個系統(tǒng)性能的好壞。比如在雷達測量方面，低噪聲的頻率源可以提高整個雷達系統(tǒng)測量的精度；在電子對抗系統(tǒng)中，信號源快速的切換時間可以提高系統(tǒng)響應(yīng)的速度；在通信領(lǐng)域，低雜散的信號源是減小誤碼率、提高系統(tǒng)靈敏度的重要保證。
　　小數(shù)分頻是近年來出現(xiàn)的一種新的技術(shù)。與傳統(tǒng)的頻率合成技術(shù)相比，它

2、具有低相噪、高分辨率以及高集成度等優(yōu)勢，在實際工程中有著越來越廣泛的應(yīng)用。但小數(shù)分頻也并非十全十美，小數(shù)雜散就是制約其應(yīng)用的主要矛盾。小數(shù)雜散由于與中心頻率非常接近，幾乎很難通過外部的濾波電路加以濾除。當參考頻率與反饋頻率之間的相位差到達不可忽略的程度時，小數(shù)雜散甚至可能僅僅比輸出信號低20dB左右。從而嚴重影響通信系統(tǒng)的指標性能。
　　本文首先介紹了鎖相環(huán)的基本理論，講述了鎖相環(huán)環(huán)路的結(jié)構(gòu)、原理以及指標。然后對小數(shù)雜散產(chǎn)生的原理

3、進行了分析，并對小數(shù)雜散的過量相位誤差進行了建模。最后講述了小數(shù)分頻鎖相環(huán)的設(shè)計過程。重點基于之前對小數(shù)誤差相位的分析，在傳統(tǒng)的優(yōu)化小數(shù)雜散的方法基礎(chǔ)上，提出了一些優(yōu)化小數(shù)雜散時的改進方法。同時還分析了環(huán)路輸出的相位噪聲，并從優(yōu)化電源、改進布局布線、調(diào)整環(huán)路濾波等方面對其進行了優(yōu)化。
　　最終，實測結(jié)果表明,我們提出的小數(shù)雜散的優(yōu)化方法具備可行性。當輸出頻率為2.7GHz時，我們可以將輸出的雜散優(yōu)化至-70dBc。此時輸出的相位噪