X波段宽带频率综合器设计

发布时间：2020-06-14 17:53

【摘要】：频率综合器作为现代电子通讯系统的重要组成部分,在通讯、雷达、电子对抗以及卫星导航通信领域等众多领域得到了较为广泛的应用。而在无线电子通讯系统中,频率综合器更是作为射频收发系统的核心部分发挥着重要作用。随着现代电子信息技术的飞速发展,电信系统宽带化已然成为一个重要的发展趋势,而设计宽带频率综合器则是实现宽带系统的重要环节之一。为了实现宽带频率综合器,同时能保证较为良好的各项性能指标,从设计原理性方案到实体电路的实现都应仔细考虑。因此设计宽带且满足一定的相噪、杂散和步进频率的频率综合器具有较为重要的研究意义。本课题的研究来源于一个6-18 GHz的宽带接收机的本振系统项目。该项目需要设计两款频率综合器:一款为宽带点频频率综合器,频率范围在3-8 GHz;一款为宽带扫频频率综合器,其扫频范围在6-12 GHz。以实现功能为首要目标,进一步优化为后续安排。本课题的研究内容如下:首先,根据频率综合器的工作特性,研究了锁相环的工作原理。其次,根据锁相环的系统原理,对基于锁相环技术的频率综合器的架构与关键指标进行了分析,并设计了两款频率综合器的实体电路与相关的控制软件程序。频率综合器的整体结构主要包含电路和控制两个部分。电路部分主要包括电源部分,锁相环部分等;控制部分主要负责对PLL芯片的控制。最后,对设计出的频率综合器功能进行了测试。其中宽带点频频率综合器能够产生54 MHz至13600 MHz的信号,宽带扫频频率综合器能够输出6-12 GHz的宽带扫频信号。然后测试了两款频综的主要性能参数,测试结果表明满足设计要求。
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TN74
【图文】：

传播方式,TEM模,真空,模进

该模式可以被视为 TEM 模进行分析。TEM 模式在真空中的传播方式如图2.1 所示。图2.1 真空中 TEM 模的传播方式方向为+z 的 TEM 模的公式为[10]：

双线传输线,分割模型

第二章基于 PLL 的频率综合器基本原理7图2.2 双线传输线的分割模型图 2.2 中，选取z 与 z z 之间的一段传输线进行分析，可发现 R 与 L 串联形成一段短导体，而电容C 则表示导体间的电容效应，通过电导G 表征实际工程中的介质损耗。图 2.3 为其简化后的电路模型：图2.3 双线传输线的简化模型公式(2-6)为双线传输线的传输方程[11]，传输方向为 z：( )( )z zz zV z V e V eI z I e I e (2-6)式(2-6)为传输线方程的通解。为包含损耗情况时的传播常数，式(2-7)为其表达式[11]： j ( R j L) (G j C)(2-7)式(2-7)中，表示传输时的损耗因子。

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