寬帶鎖相頻率合成器設(shè)計＊

張子軒，彭 浩，湯佶凡

（電子科技大學，四川 成都611731）

0 引言

頻率合成器是現(xiàn)代電子系統(tǒng)的重要組成部分，被人們稱為電子系統(tǒng)的“心臟”。在通信、雷達和導航等設(shè)備中，頻率合成器既為通信發(fā)射端中的調(diào)制器提供載頻信號，又為通信接收端的混頻器提供本振信號；在電子對抗設(shè)備中，它可以作為干擾信號發(fā)生器。頻率合成器的性能直接影響整個通信系統(tǒng)或者雷達系統(tǒng)的整體性能，系統(tǒng)對頻率源的性能如輸出頻率帶寬、相位噪聲、雜散抑制、頻率步進等有著越來越高的要求。

通常頻率合成分為鎖相環(huán)頻率合成（PLL）和直接數(shù)字合成（DDS）兩種。其中鎖相環(huán)電路輸出頻率高、相位噪聲好，其缺點是頻率分辨率低、頻率跳變時間較長。而DDS有極好的頻率分辨率、高速的頻率切換時間、很好的相位噪聲，但它輸出頻率較低、雜散信號較多。

1 頻率合成方案的分析

本文設(shè)計的頻率合成器給某末制導雷達提供本振信號源。其主要技術(shù)指標要求為：輸出頻率范圍4.3～7.8GHz；頻率步進10MHz；相位噪聲優(yōu)于-80dBc／Hz＠100kHz，雜散優(yōu)于-60dBc。

1.1 設(shè)計分析及器件選擇

系統(tǒng)輸出頻率要求達到了最高7.8GHz，且?guī)掃_到了3.5GHz。當前主流DDS 芯片輸出頻率均在1GHz以下。如果采用DDS頻率合成技術(shù)則需要經(jīng)過多次倍頻才能達到輸出的頻率波段和頻率帶寬，多級倍頻電路大大增加了電路的復雜性，倍頻過程也會產(chǎn)生更多難以處理的雜散信號。故本文采用鎖相環(huán)頻率合成技術(shù)來實現(xiàn)寬帶頻率源的設(shè)計。

鎖相環(huán)的原理框圖如圖1所示。……