频率合成器作用是给微波扫频信号提供一定分辨力的频率参考信号,并对微波信号输出频率进行逐点锁定,以得到高准确度和稳定度的扫频输出信号。输出点频信号和扫频信号是微波合成扫源的基本功能。而点频输出又是扫频输出的基础(扫频信号的输出可以利用点频通过程序控制的方法实现)。下面是点频功能的实现算法。(1)用户在前面板上设置需要设定的频率f0。(2)判断f0属于哪个频段,求出YTO的输出频率fYTO。并对YTO进行预置频率。(3)根据fYTO和f0算出YTO鉴相器参考频率,由此推出取样环和小数分频环的分频系数,并将分频系数置人对应的数据锁存器。频率合成器实现功能时需外接参考信号。宽带频率综合器100MHz
一个简单的PLL频率综合器表现出各种限制和权衡。对频率综合器性能的主要影响是由为了实现较高的频率所需的大分频比和较高的分辨率引起的。注意由PLL器件产生的任何噪声以20logN的速度恶化,其中N为分频比。工作在小步长的传统的整数分频锁相环,分频比较大是因为步长必须等于鉴相器的比较频率。结果相位噪声大幅恶化。此外频率综合器的切换速度由其环路带宽决定,因此受限于鉴相器比较频率。由于环路滤波器带外抑制不足,或者甚至环路不稳定,增加环路带宽可能会导致更高频的参考杂散。因此,这个简单的单环架构锁相环受限于相互排斥的设计目标。它通常用于要求不高的应用领域或侧重于低成本应用。湖北单通道频率综合器售价频率合成器输出信号的准确度及相位噪声与晶振的指标息息相关。
在频率综合器反馈路径上使用频率转换(混频)技术可以提高频率综合器的主要特性。其主要思路是将VCO的输出在混频器和偏移频率源的帮助下转换成一个低得多的频率。在某些情况下(例如,当工作频率范围较窄时)可以完全消除分频器的反馈。在这种情况下,环路分频系数等于1,相位噪声没有发生恶化。此外,通过在反馈路径中用乘法器代替分频器可以进一步减少PLL器件的残余噪声的影响。简单的频率偏移方案的主要缺点是频率覆盖范围有限。对于一个固定的偏移频率,扩大输出频率带宽会导致混频器输出的中频频率升高。这就需要一个分频系数更大的分频器,从而使这种方法失效。为了保证分频比较小,偏移信号频率应尽量靠近射频输出频率。这可以通过使用宽带偏移信号的多环路方案来实现(图8)。
虽然DDS工作频点接近直流,但根据奈奎斯特原理,其比较高频率只能到时钟频率的一半。虽然可以工作在高于奈奎斯特区,但是性能下降非常快。另一个严重的问题是由于DDS技术中固有的许多因素导致的较高杂散,例如数位截取、量化和DAC转换误差。DSS的形式可以是完全集成的芯片或可以使用单独的现场可编程门阵列(FPGA)和DAC芯片来实现。后者可将数字部分限制在FPGA内部,因此隔离了EMI引起的杂散。如今FPGA有足够的能力来建立相当复杂的多核相位累加器和索引表,由数位截取导致的杂散电平可忽略不计。结果主要的杂散源通常是由于DAC的非线性和量化噪声引起的。频率合成器已经成为电子技术、空间技术和通信技术中的一个重要组成部分。
射频/微波行业一直致力于提供更高性能、更强功能、更小尺寸、更低功耗和更低成本的频率综合器。尽管所有的频率综合器由于各自具体应用不同,呈现差异,但是他们的基本设计目标相同。理想的频率综合器比较好是宽带的,拥有良好的频率分辨率,适用于多种潜在应用。除了频率覆盖范围和分辨率,相位噪声和杂散(spur)是决定系统分辨小信号能力极限的关键参数。另一个影响系统整体性能的关键参数是频率切换速度。频率综合器的频率转换时间变得越来越有价值,因为这段时间不能进行数据处理。由于射频/微波系统数据速率的不断提高,现代频率综合器切换的越来越快。另一个挑战是削减尺寸和成本。诸如频率覆盖范围广、步长小、切换速度快、抖动足够小、尺寸小和低成本等这些要求是现代频率综合器发展的关键驱动因素。 频率合成器是由一个或几个高稳定的参考频率,产生出所需频率的装置。湖北单通道频率综合器厂家直销
在无线电子通信系统中, 频率综合器是射频收发系统的重点部件。宽带频率综合器100MHz
DDS是另一个产生良好的频率分辨率的有效解决方案,且没有通常的鉴相器频率下降问题。DDS具有良好的频率分辨率,用于高频参考频率或作为小数分频器。虽然DDS提供了良好的频率分辨率,但其杂散水平通常很高。此外由于PLL的乘法机制,进一步恶化了杂散。虽然两种方案看起来不同,但是它们对DDS杂散的影响方式相同。在这两种情况下,总的环路分频系数由VCO输出和鉴相器比较频率之间的比率决定。可以利用许多技术减少DDS杂散,例如使用可调时钟(如上述的小数N综合器)或如图5所示将其上变频后再将DDS信号进行分频。注意上变频相关的DDS带宽减少,往往需要根据所需的特定的频率规划进一步扩展。这可以通过多种方法实现,例如,利用可调(相对固定)分频系数。 宽带频率综合器100MHz
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