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《电子科技大学》 2010年
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宽带低相噪微波频率合成器及关键技术研究

隆海燕  
【摘要】:频率合成技术是雷达、通信等电子系统关键技术之一。频率合成器的相位噪声、杂散抑制、频率转换时间、频率步进等关键技术指标直接影响雷达、导航、通讯、空间电子系统及仪器、仪表等电子系统的性能。随着电子技术的发展,各类电子系统对频率合成器的性能提出了更高的要求,如宽带低相噪微波频率合成器的低相噪、低杂散等指标,因此开展宽带范围内的低相噪和低杂散设计技术研究具有非常重要的意义。 本论文主要针对宽带低相噪微波频率合成器进行分析和研究。首先介绍各种频率合成技术的基本原理和特点、频率合成器的相位噪声和杂散特性以及低噪声和低杂散设计技术。在上述工作基础上,对宽带低相噪微波频率合成器进行了较系统的方案论证,划分了频率合成器各部分单元电路的性能指标,对混频锁相环设计的关键技术,如杂散抑制,中频滤波器,环路滤波器等进行了设计与研究。论文最后对各部分电路的布局、腔体等方面进行了电磁兼容设计与实验加工,测试结果表明,所设计的宽带低相噪微波频率合成器在6570~7970MHz范围内相位噪声优于-100dBc/Hz@10kHz,杂散抑制优于-70dBc,频率转换时间≤80μs,达到了系统设计指标要求。在对宽带低相噪微波频率合成器的设计研究中,本论文主要提出并有效应用了以下关键技术: 低噪声设计技术:在方案设计中合理进行频率配置;选择噪声基底好的鉴相器和压控振荡器;对锁相环的环路参数进行精心设计与调试,同时重视单元电路的阻抗匹配技术,减少相位噪声的传递损失,使宽带低相噪频率合成器的相位噪声在工作频率达7.97GHz时达到≤-100dBc/Hz@10kHz和≤-110dBc/Hz@100kHz。低杂散设计技术:通过合理分隔各功能单元,优化布局布线,加强电磁兼容性设计,特别是避免信号间的相互串扰;同时在压控振荡器调谐端增加陷波电路,有效抑制近端杂散,实现了宽带低相噪频率合成器的杂散电平≤-70dBc。小型化设计技术:根据各单元电路的功能和频段特点合理进行腔体分隔,最大限度利用有效空间;对原理电路所用的元器件进行了适当选择,使宽带低相噪频率合成器体积小于200×100×22mm~3。
【学位授予单位】:电子科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TN74

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